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EDISON: PROTÓTIPO EDUCACIONAL PARA O ENSINO DOS FUNDAMENTOS ELETROMECÂNICOS DE MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA

RESUMO

Introdução: O ensino de motores de corrente contínua (CC) apresenta desafios relacionados à abstração e à visualização dos fenômenos eletromecânicos, especialmente quando o aprendizado se restringe à exposição teórica. Objetivos: Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolverum protótipo educacional destinado ao ensino dos fundamentos eletromecânicos desses motores. Materiais e Método: A pesquisa, de natureza aplicada e abordagem quantitativa, foi desenvolvida por meio de pesquisa bibliográfica e procedimentos experimentais. O protótipo foi construído com um Raspberry Pi 3B e um Arduino Mega, responsáveis pelo processamento e pela comunicação com os sensores. Foram integrados sensores de tensão e corrente, além de um encoder óptico para medir a velocidade angular do rotor. Os dados são adquiridos e processados pelo sistema embarcado, enquanto o front-end, desenvolvido em Python com o framework Flask, permite visualizar as grandezas monitoradas e as curvas características do motor. A seleção das ligações é realizada manualmente por meio de terminais de conexão banana, possibilitando a comutação entre as configurações série, paralela (shunt), mista (compound) e de excitação independente. Resultados: Os testes demonstraram o funcionamento do rotor, a aquisição simultânea de tensão, corrente e velocidade angular, a apresentação dos dados na interface gráfica e a operação do sistema de comutação nas quatro configurações. Foram observadas diferenças de comportamento entre as ligações: na configuração série, registraram-se corrente muito baixa e velocidade alta; na paralela, valores intermediários de corrente e velocidade; na mista, níveis baixos a médios para ambas as grandezas; e, na excitação independente, variações que podem alcançar valores elevados conforme os parâmetros ajustados. As medições foram consideradas consistentes com os valores esperados em condições controladas de laboratório. Uma limitação do protótipo decorre da remoção do estator de ferro para permitir a visualização do rotor em movimento, o que reduz a proteção contra o aquecimento. Por segurança, o sistema interrompe a alimentação após um período de rotação, restringindo os ensaios a curta duração. Considerações Finais: Conclui-se que o protótipo atingiu os objetivos propostos e constitui uma alternativa didática promissora para aproximar teoria e prática no ensino de motores CC, contribuindo para a compreensão de seus fundamentos e comportamentos em diferentes configurações.

Palavras-chave: Motores CC; Corrente contínua; Máquinas elétricas.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

TEMA

ODS 04 – Educação de qualidade

CATEGORIA

Ensino médio e técnico
Legendas:
  1. Estudante
  2. Colaborador
  3. Supervisor
  4. Colégio

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