Torque de Motor pela Corrente
Calcula o torque produzido por um motor de corrente contínua, T = K_t·I, a partir da constante de torque K_t (N·m/A) e da corrente de armadura I. O resultado, em N·m, mostra que o torque de um motor CC é diretamente proporcional à corrente — é por isso que medir a corrente é a forma mais simples de estimar (e limitar) o torque e detectar sobrecargas. A constante de torque K_t é uma característica do motor (numericamente igual à constante de força contraeletromotriz K_e em unidades SI). É a base do controle de torque em servomotores e robótica. Informe a constante de torque e a corrente.
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Torque de motor pela corrente
Em um motor de corrente contínua (e em servomotores brushless controlados vetorialmente), existe uma relação maravilhosamente simples e linear entre o que entra e o que sai: o torque é proporcional à corrente. T = K_t·I, onde I é a corrente de armadura e K_t é a constante de torque do motor (em N·m/A), uma característica fixa que vem da física do motor (depende do campo magnético, do número de espiras e da geometria). Essa proporcionalidade tem consequências profundas e práticas. Primeiro, ela faz da corrente o sensor natural de torque: medir a corrente que o motor drena é a forma mais simples, barata e rápida de saber quanto torque ele está produzindo — o que permite controle de torque (essencial em robótica, onde se quer controlar a força de uma garra ou a interação com o ambiente) e detecção de sobrecarga e colisão (um pico de corrente denuncia que o robô bateu em algo). Segundo, ela permite limitar o torque por software apenas limitando a corrente, protegendo o mecanismo. Um fato elegante: em unidades SI, a constante de torque K_t é numericamente igual à constante de força contraeletromotriz K_e (V·s/rad) — não é coincidência, mas uma consequência da conservação de energia (a potência elétrica K_e·ω·I iguala a potência mecânica T·ω). A constante K_t aparece na folha de dados do motor, às vezes como 'torque constant' ou inferida do 'torque de pico' e da 'corrente de pico'. Junto com a resistência de armadura e a constante de velocidade, ela define completamente a curva torque-velocidade do motor. No controle de servomotores, a malha de corrente (torque) é a malha mais interna e rápida, sobre a qual se constroem as malhas de velocidade e posição. Informe a constante de torque e a corrente.
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Calcula o torque estático necessário para um servomotor sustentar um braço horizontal, T = m·g·L, a partir da massa na ponta m, da gravidade g (9,81 m/s²) e do comprimento do braço L. O resultado, em N·m, é o torque mínimo que o servo precisa fornecer para manter o braço na horizontal contra o peso da carga — a posição mais desfavorável. É um cálculo essencial no projeto de braços robóticos, garras e mecanismos atuados por servos, dimensionando o motor com margem de segurança sobre esse valor. Para braços com massa própria, considera-se o centro de massa. Informe a massa e o comprimento do braço.
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Velocidade sem Carga de Motor CC
Calcula a velocidade sem carga de um motor de corrente contínua, ω = V ÷ K_e, a partir da tensão aplicada V e da constante de força contraeletromotriz K_e (V·s/rad). O resultado, em rad/s, é a rotação que o motor atinge sem carga, quando a força contraeletromotriz gerada quase iguala a tensão aplicada e a corrente cai ao mínimo. É o limite superior de velocidade do motor para uma dada tensão, base da curva torque-velocidade (que vai do torque de bloqueio na velocidade zero à velocidade sem carga no torque zero). Permite estimar a faixa de operação de servos e motores CC. Informe a tensão e a constante K_e.
Torque para Aceleração Angular
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