As ventoinhas de computador são basicamente motores sem escovas equipados com pás para mover o ar. Elas são bastante comuns dentro de um micro e podem ser construídas com diferentes tecnologias. Neste tutorial examinaremos um dos componentes encontrados nas ventoinhas que é motivo de muita confusão, o rolamento.
Você provavelmente já viu escrito várias vezes que as ventoinhas usadas em computadores são do tipo “sem escova” (“brushless”). Mas o que isto significa? Vamos estudar primeiro como um motor com escova funciona.
Motores com escovas são uma peça de metal com um fio de cobre ao seu redor. Esta peça de metal é móvel e tem um eixo, o que significa que toda vez que ela se move, o eixo move junto, girando o que estiver preso ao eixo.
Quando energizada, esta peça de metal é transformada em um eletroímã, gerando um campo magnético com dois pólos (chamados norte e sul). Ao redor do motor existem dois grandes ímãs curvados, que ficam sempre parados, um produzindo um campo magnético norte e outro produzindo um campo magnético sul. Quando o campo magnético gerado pelo eletroímã é o mesmo produzido pelo ímã que está permanente preso, o motor moverá, pois ímãs com o mesmo pólo se repelem. Além disso, o campo magnético apresentado pelo o outro ímã que fica permanentemente preso será o oposto, atraindo o eletroímã. Nós ilustramos esta situação no “primeiro passo” na Figura 1.
No entanto, após o motor girar 180º empurrado pelas forças magnéticas repelentes, ele irá parar, porque o sistema agora estará equalizado: como o motor girou, agora os campos magnéticos gerados pelo motor serão do tipo oposto aos dos campos magnéticos gerados pelos ímãs que estão permanentemente parados, fazendo com que o motor seja atraído pelos ímãs estacionários em vez de ser repelido.
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Figura 1: Como um motor com escovas funciona
Para o motor girar novamente, a direção da corrente aplicada no fio deve ser invertida. Ao inverter a polaridade, os campos magnéticos gerados pelo motor também serão invertidos, criando novamente a mesma situação que tínhamos no primeiro passo, girando o motor 180º mais uma vez. Então ele parará novamente.
Para que o motor gire continuamente precisamos de um mecanismo que automaticamente inverta a polaridade do fio assim que o motor terminar de girar 180º. A maneira mais fácil e barata de fazer isso é usando um par de escovas. As pontas do fio que está ao redor do motor são instaladas em dois contatos (também chamados “comutadores”) e duas escovas tocam nesses contatos. As escovas possuem sempre a mesma polaridade, mas como os contatos moverão junto com o motor, a polaridade será invertida toda vez que o motor girar 180º. Nós ilustramos isto na Figura 2.
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Figura 2: Sistema com escova
Claro que esta é uma explicação simplória, mas deve ser suficiente para você entender o princípio por trás dos motores com escovas.
Os motores usados nas ventoinhas de computador, no entanto, não funcionam desta forma porque os motores com escovas são barulhentos, produzem faíscas toda vez que os contatos tocam nas escovas, gastam muito rápido por causa do contato entre os comutadores e as escovas, e não são muito confiáveis em altas velocidades.
