1. Parte estacionária: Estator

Principais subcomponentes do estator:

• Núcleo do estator:
  Estrutura laminada feita de chapas finas de aço com alto teor de silício (0,3–0,5 mm de espessura). A laminação reduz perdas por correntes parasitas (calor residual causado por correntes induzidas no núcleo) e perdas por histerese (energia perdida devido a inversões do campo magnético). O núcleo possui ranhuras uniformemente espaçadas em sua circunferência interna para segurar o enrolamento do estator.
• Enrolamento do estator (enrolamento da armadura):
  Um conjunto de bobinas de cobre ou alumínio inseridas nas ranhuras do núcleo do estator. Quando a corrente alternada é fornecida, o enrolamento gera uma campo magnético rotativo (RMF)—a força crítica que faz o rotor girar.
  • Para motores CA monofásicos: O enrolamento geralmente inclui um “enrolamento principal” (para torque) e um “enrolamento auxiliar” (para dar partida no motor, já que a corrente monofásica sozinha não consegue produzir um campo rotativo).
  • Para motores CA trifásicos: São usados ​​três enrolamentos separados (espaçados eletricamente de 120°), que criam naturalmente um forte campo magnético rotativo sem componentes auxiliares.
• Estrutura do estator (carcaça do motor):
  Um invólucro externo rígido (normalmente feito de ferro fundido, alumínio ou aço) que:
  • Suporta o núcleo do estator e protege os componentes internos contra poeira, umidade e danos físicos.
  • Atua como um dissipador de calor para dissipar o calor gerado pelo enrolamento e núcleo do estator.
  • Fornece pontos de montagem (por exemplo, pés, flanges) para fixar o motor ao equipamento.

2. Parte Rotativa: Rotor

A. Rotor para motores de indução (tipo mais comum)

• Núcleo do rotor:
  Semelhante ao núcleo do estator, trata-se de uma estrutura laminada (chapas de aço com alto teor de silício) com ranhuras em sua circunferência externa. A laminação minimiza as perdas de energia durante a rotação.
• Enrolamento em gaiola de esquilo:
  Um condutor de baixa resistência (geralmente alumínio ou cobre) fundido diretamente nas ranhuras do núcleo do rotor. As extremidades desses condutores são ligadas por dois "anéis terminais" grossos (também de alumínio/cobre), formando um formato semelhante a uma "gaiola de esquilo".
  • Nenhuma conexão elétrica externa é necessária: o campo magnético rotativo do estator induz correntes parasitas no enrolamento da gaiola, que cria seu próprio campo magnético. A interação entre a RMF do estator e o campo induzido do rotor gera torque, girando o rotor.
• Eixo do rotor:
  Uma haste metálica sólida (aço) prensada ou soldada no centro do núcleo do rotor. Ela transfere o torque rotacional do rotor para cargas externas (por meio de acoplamentos, polias ou engrenagens). O eixo é apoiado por rolamentos em ambas as extremidades para uma rotação suave.

B. Rotor para Motores Síncronos

• Enrolamento de campo:
  Um conjunto de bobinas de cobre isoladas enroladas em torno de um núcleo de ferro (as “peças polares do rotor”). Ao contrário dos motores de indução, este enrolamento recebe corrente contínua (CC) (por meio de anéis coletores e escovas) para criar um campo magnético permanente (polos norte/sul) no rotor.
• Anéis coletores e escovas (para rotores enrolados):
  • Anéis deslizantes: Dois anéis metálicos (latão/cobre) montados no eixo do rotor, conectados eletricamente ao enrolamento de campo. Eles giram com o rotor.
  • Pincéis: Blocos de carbono ou grafite fixados à estrutura do estator, pressionando os anéis coletores. Eles fornecem energia CC de uma fonte externa para o enrolamento de campo rotativo.
  • Observação:Alguns motores síncronos modernos usam rotores de ímã permanente (sem enrolamento de campo ou anéis coletores), que são mais simples e eficientes.

3. Componentes de suporte e proteção

• Rolamentos:
  Localizados em ambas as extremidades do eixo do rotor (dentro das tampas da estrutura do estator), reduzem o atrito entre o eixo rotativo e a estrutura fixa, permitindo uma rotação silenciosa e com baixo desgaste. Os tipos comuns incluem:
  • Rolamentos de esferas: Para motores pequenos e médios (alta velocidade, baixa carga).
  • Rolamentos de rolos: Para motores grandes (carga alta, aplicações pesadas).
• Tampas de extremidade (caixas de rolamentos):
  Tampas de plástico ou metal fixadas na parte frontal e traseira da estrutura do estator. Elas envolvem os rolamentos e fixam o eixo do rotor no lugar, além de impedir a entrada de poeira no interior do motor.
• Sistema de refrigeração:
  Evita o superaquecimento (uma das principais causas de falha do motor). Os métodos incluem:
  • Refrigeração por ventilador: Um pequeno ventilador montado no eixo do rotor (dentro da tampa traseira) que sopra ar sobre o estator e o rotor.
  • Resfriamento natural: Para motores pequenos (que dependem da dissipação de calor através da estrutura do estator).
  • Resfriamento forçado por ar/água: Para motores grandes e de alta potência (usando ventiladores externos ou camisas de água ao redor do estator).
• Caixa de terminais:
  Um compartimento à prova de intempéries na estrutura do estator, contendo terminais elétricos. Ele fornece um ponto de conexão seguro para a alimentação CA (ao enrolamento do estator) e, para motores síncronos, para a alimentação CC (ao enrolamento de campo do rotor).
• Proteção Térmica (Opcional):
  Dispositivos como relés de sobrecarga térmica ou Termistores PTC embutidos no enrolamento do estator. Eles detectam calor excessivo (por exemplo, devido a sobrecarga ou flutuações de tensão) e cortam a energia para evitar danos ao motor.

Resumindo, o estator gera o campo magnético de acionamento, o rotor converte a força magnética em rotação mecânica e os componentes de suporte garantem uma operação confiável e de longo prazo — todos trabalhando juntos para fazer dos motores CA os carros-chefes de aplicações industriais, comerciais e domésticas.