Você precisa saber o que é torque do motor, não estamos falando somente dos motores de automóveis não. Quer entender por que? Leia este artigo e veja que essa é uma das características mais importantes de um motor.
Ao final dessa leitura você vai compreender o que é, para que serve e a importância do torque dos motores que são operados no processo produtivo de sua empresa.
Também vai ficar sabendo como calcular e aumentar a força de rotação de um motor elétrico, além de aprender um pouco sobre a diferença entre torque e potência.
O torque do motor é uma ação aplicada sobre um corpo, com a finalidade de rotacionar este corpo. Também é chamado momento de uma força, conjugado ou binário.
Para entender melhor o que é torque de motor, pense na força de giro que esse motor gera para produzir movimento.
Ele é uma das particularidades mais importantes do motor e saber calculá-lo é essencial para se dimensionar corretamente o motor elétrico.
Por possuir módulo, direção e sentido, o torque é, portanto, uma grandeza vetorial que pode ser calculado por meio do produto vetorial entre força e distância.
Normalmente o torque é medido em N.m (Newton x metro) e segue as especificações do Sistema Internacional de Unidades (SI).
Uma situação prática de produção dessa força é o uso da chave de roda para apertar ou soltar os parafusos durante a troca de pneus. O movimento para atarraxar e desatarraxar os parafusos da roda com a chave de roda (alavanca) é que se chama torque.
T(Nm)= Força(N) x Raio (m)
Quanto maior a alavanca , menor será a força necessária. Se dobrarmos o tamanho da manivela, a Força F será diminuída pela metade.Portanto, o torque é o agente dinâmico das rotações de um motor.
O torque do motor serve para girar objetos e ocorre quando é aplicada uma tensão na entrada de um motor elétrico, gerando a polarização dos campos eletromagnéticos.
A interação entre os campos magnéticos do estator e do rotor, faz gerar o torque,
que é a força de rotação do eixo do motor, fazendo este eixo romper a inércia para movimentar-se.
Como o torque é igual a força multiplicada pela distância aplicada, quanto maior o torque aplicado, menor a velocidade, pois torque tem a ver com força e não com velocidade.
Um exemplo prático da ação do torque no cotidiano são as trocas de marchas do câmbio de um carro. Quanto menor a marcha, maior o torque, porém a velocidade é baixa e inversamente, ao aumentar as marchas, reduz-se o torque
É importante você conhecer essa relação, porque cada motor tem um torque máximo e se for aplicado uma carga acima desse torque, o motor não conseguirá girar o eixo.
Podemos aumentar o torque do motor com a diminuição proporcional da velocidade de rotação e isso é possível instalando redutores, através de sistema de engrenagens.
A relação entre os tamanhos das engrenagens e o número de dentes das mesmas permite a taxa de redução da velocidade e o aumento da força.
Se, por exemplo, você juntar ao motor uma engrenagem com 10 dentes e a esta engrenagem uma maior com 50 dentes, você consegue reduzir a velocidade numa taxa de redução de 1:5.
E é possível alcançar taxa ainda maior, instalando sucessivamente outras engrenagens. Esse é o conceito dos Motoredutores DC Bosch
Outra possibilidade de você conseguir aumentar o torque de um motor, diminuindo a velocidade, é utilizando o sistema de correia dentada com polias sincronizadoras.
Se ligarmos, com uma correia, por exemplo, um motor de 3000 rpm a uma polia movida com diâmetro 3 vezes maior, a engrenagem movida vai girar a 1000 rpm, porém com um torque 3 vezes maior que o torque inicial, sem a correia dentada.
O torque do motor é calculado multiplicando a força aplicada (F) pela distância do centro do eixo (d), também chamado de braço de alavanca. Quanto mais distante a força aplicada estiver do eixo, maior será o torque.
Nesse cálculo é importante observar o sinal da rotação produzida. Rotação no sentido anti-horário, o sinal é positivo; rotação no sentido horário, o sinal é negativo.
Além disso, o vetor torque é sempre perpendicular ao plano formado pelos vetores de distância do eixo (d) e força (F).
Para simular o cálculo do torque de um motor elétrico, imagine que você tenha um motor com capacidade de produzir uma força de 200N, aplicada a uma distância de 0,5m do eixo de rotação, no sentido anti-horário.
Substituindo os valores na fórmula (T = F x d), o torque produzido por essa força é igual a +100 N.m.
No vídeo abaixo você confere como definir o torque do motor de passo.
A diferença entre torque e potência é que torque é alcançado sempre em rotações mais baixas, enquanto que potência só é alcançada nos giros mais altos. Embora diferentes, são grandezas complementares.
O torque é a grandeza física que associa a rotação de um corpo à ação de uma força externa (T = F x d). Esta grandeza física é responsável por tirar ou manter o motor na inércia.
Potência é a grandeza física que mede periodicamente a energia cedida por uma fonte.
É calculada a partir do produto entre o torque e a rotação do motor (P = T x N x 2 x π / 60), sendo P = Potência (W); T = Torque (N.m); N = Rotação do motor (rpm); π = 3,14159
Quando se fala de torque de um motor, é importante observar que o motor elétrico, além de torque, também gera trabalho.
Apesar das unidades de medidas e fórmulas serem as mesmas, torque e trabalho são grandezas diferentes!
Segundo a Revista Quatro Rodas, “dois carros com a mesma potência podem ter torques diferentes, porque são forças diferentes, mas interdependentes”.
A principal diferença é que o torque no motor existe mesmo se o motor não estiver em movimento.
Portanto, a diferença entre torque e potência é: o torque é o responsável pela força que movimenta o eixo do motor para romper a inércia, enquanto a potência é a responsável por desenvolver a velocidade do motor.
Na indústria automobilística, o torque tem um valor diferente de potência e pode variar de acordo com os tipos de motor usados.
Ter conhecimento do que é torque do motor é importante para projetar e implementar de maneira assertiva uma solução de motor elétrico para o seu processo produtivo.
Medições mecânicas ajudam a caracterizar o motor, construir modelos para a máquina, garantir a confiança nos controladores e entender os limites do sistema.
A Kalatec espera ter contribuído para ajudar você no esclarecimento sobre as funções e as utilidades do torque dos motores elétricos, para que os mesmos sejam bem aplicados nos processos de fabricação de sua empresa.
