[CLOSE]

MOTORES ELÉTRICOS

Os motores monofásicos de fase auxiliar são um dos vários tipos de motores
monofásicos existentes. Utilizados principalmente em máquinas como motobombas,
compressores, furadeiras, serras, cortadores de grama etc., são, em geral, máquinas
de pequeno porte, já que são fabricados normalmente em potências de até 2 cv. É
raro serem encontrados acima desta potência, pois a utilização de motores trifásicos
fica economicamente mais viável.

O estator desses motores é constituído resumidamente por dois bobinados,
chamados bobinado principal (ou de trabalho) e bobinado auxiliar (ou de partida;
arranque). Na partida do motor, os dois bobinados ficam energizados; tão logo o
rotor atinja sua velocidade, o bobinado de arranque é desligado, permanecendo em
funcionamento somente as bobinas de trabalho.

A bobina de arranque do motor possui ligado em série consigo um capacitor e um
interruptor automático (e é normalmente feita com fio mais fino). O interruptor
automático (na maioria dos motores formado por um interruptor centrífugo associado
a um platinado, embora não seja o único modelo existente) desliga a bobina de
arranque após a partida do motor. Já o capacitor faz com que surja no interior do
motor um campo magnético girante, que impulsionará o motor a partir.

Para que possa funcionar em duas tensões diferentes (110 ou 220 V), a bobina de
trabalho desses motores é dividida em duas, tendo a possibilidade de as partes
serem conectadas em série ou em paralelo, de acordo com a tensão da rede
elétrica. Cada parte deve receber no máximo 110 V, que corresponde à menor
tensão de funcionamento do motor (Figura 3). A inversão da rotação é feita
invertendo-se o sentido da corrente na bobina auxiliar, ou seja, troca-se o terminal 5
pelo 6.



MOTORES ELÉTRICOS TRIFÁSICOS

São máquinas que produzem energia mecânica a partir de energia elétrica. Esses
motores são alimentados por redes trifásicas, daí seu nome, tendo vários tipos e
formas de ligações.
Os motores elétricos trifásicos são os mais utilizados na indústria, por terem o
melhor custo benefício na comparação com os demais (evidentemente que nas
aplicações compatíveis).
MOTOR TRIFÁSICO DE MÚLTIPLAS VELOCIDADES
Este tipo de motor proporciona velocidades diferentes em um mesmo eixo. Na
grande maioria, são para apenas um valor de tensão, pois as religações disponíveis
geralmente permitem apenas a troca das velocidades. A potência e a corrente para
cada rotação são diferentes. Existem basicamente dois tipos: motor de enrolamentos
separados e motor tipo Dahlander.

Motor de enrolamentos separados
Baseado em que a rotação de um motor elétrico (rotor gaiola) depende do número
de pólos magnéticos formados internamente em seu estator, este tipo de motor
possui na mesma carcaça dois enrolamentos independentes e bobinados com
números de pólos diferentes. Ao alimentar um ou outro, se terá duas rotações, uma
chamada baixa e outra, alta.
As rotações dependerão dos dados construtivos do motor, não havendo relação
obrigatória entre baixa e alta velocidade. Exemplos: 6/4 pólos (1200 /1800 rpm);
12/4 pólos (600/1800 rpm), etc.
Atenção: Ao alimentar uma das rotações, deve-se ter o cuidado de que a outra
esteja completamente desligada, isolada e com o circuito aberto, pelos seguinte
motivos:
– não há possibilidade de o motor girar em duas rotações simultaneamente;
– nos terminais não conectados à rede haverá tensão induzida gerada pela bobina
que está conectada (neste sistema tem-se construído basicamente um
transformador trifásico);
– caso circule corrente no enrolamento que não está sendo alimentado surgirá um
campo magnético que interferirá com o campo do enrolamento alimentado;
– não é interessante que circule corrente no bobinado que não está sendo utilizado,
tanto por questões técnicas como econômicas (consumo de energia).
Essas são as razões pela quais os enrolamentos destes motores são fechados
internamente em estrela (Y).
Motor Dahlander
É um motor com enrolamento especial que pode receber dois fechamentos
diferentes, de forma a alterar a quantidade de pólos, proporcionando, assim, duas
velocidades distintas, mas sempre com relação 1:2.
Exemplos: 4/2 pólos (1800/3600 rpm); 8/4 (900/1800 rpm).
Motor de tripla velocidade
Um motor de três velocidades pode ser construído basicamente de duas formas: três
enrolamentos separados ou um enrolamento comum com um Dahlander.
É de extrema importância que o enrolamento Dahlander possa ser aberto no
segundo caso, pois, caso contrário, surgirão correntes induzidas quando for
alimentado o enrolamento comum, que influenciarão no funcionamento do motor.
Portanto, elas não podem existir. A razão para serem evitadas é que nesses motores
tem-se exatamente o sistema de um transformador trifásico.
Os motores com três enrolamentos preferencialmente são fechados em estrela para
evitar os mesmos problemas. Caso necessitem da ligação triângulo, é obrigatória a
possibilidade de interrompê-la quando não estiver sendo alimentada.

MOTOR DE ANÉIS
O motor de anéis tem um rotor que não está fechado em curto-circuito. Nele o rotor é
bobinado e os terminais estão acessíveis externamente através de anéis coletores e
escovas (carvão).
Através das escovas (carvão), é inserida resistência ao circuito do rotor no instante
da partida, que é diminuída aos poucos, conforme o motor vai atingindo velocidade,
até que chegue a zero (curto). Neste momento, o comportamento é exatamente igual
a um motor tipo gaiola.
Como todo motor de indução forma basicamente um transformador, onde o estator é
o primário e o rotor o secundário, e neste tipo específico o rotor não está em curto-
circuito, não há grande pico de corrente na partida do motor de anéis. A corrente de
partida e a corrente nominal têm basicamente o mesmo valor se o motor parte sem
carga. Evidentemente, quando parte com carga, há um aumento da corrente de
partida, mas esta é muito baixa (Ip/In ? 2,5) se comparada com motores de rotor em
curto.
Esse tipo de motor é indicado para partidas com carga, devido ao grande conjugado
de partida. Pode ser usado também em máquinas que necessitam de controle de
rotação, pois, conforme se retira ou insere resistência ao rotor, sua velocidade varia.
Nesta situação deve-se compensar a carga no motor para evitar o sobreaquecimento,
já que a auto-refrigeração (ventoinha) diminui.
O valor das resistências de partida, bem como suas potências, devem ser
dimensionados especificamente para cada motor conforme as necessidades de
torque na partida. Na placa de identificação pode-se ver a tensão e a corrente do
rotor, valores que servirão de bases para cálculos.
O comando dos circuitos para a instalação desses motores deve ser projetado para
que o motor não dê partida se as resistências não estiverem na posição exata
(máxima resistência), para evitar o uso incorreto.
Estes motores são mais caros que os de rotor em curto, e exigem maiores cuidados
de manutenção. Os inversores de freqüência e os soft-starters têm tomado o
mercado deles.

CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E MECÂNICAS DOS MOTORES
TRIFÁSICOS

Um motor elétrico é acompanhado de uma placa de identificação onde são
informados suas principais características. Outras precisam ser obtidas com o
fabricante através de catálogos ou consultas diretas. Destacam-se nas
características dos motores elétricos trifásicos:
3.1 TENSÃO DE FUNCIONAMENTO
A grande maioria dos motores elétricos são fornecidos com os terminais religáveis,
de modo que possam funcionar ao menos em dois tipos de tensões.
No presente capítulo descrevem-se os principais tipos de religações.
3.1.1 Ligação estrela-triângulo
Este tipo de ligação exige seis terminais do motor, e serve para quaisquer tensões
nominais duplas, desde que a segunda seja igual à primeira multiplicada por 3 .
(Exemplos: 220/380 V - 380/660 V - 440/760 V)
Nota: Uma tensão acima de 600 V não é considerada baixa tensão; está na faixa de alta
tensão, onde as normas são outras. Nos exemplos 380/660 V e 440/760 V a tensão maior
declarada serve somente para indicar que o motor pode ser ligado em estrela-triângulo, pois
não existem linhas nesses valores.
Ligação série-paralelo
Este tipo de ligação exige nove terminais no motor, e é usado com tensões nominais
duplas, sendo a segunda o dobro da primeira.
Existem basicamente dois tipos de religações para estes motores: estrela / duplo-
estrela e triângulo / duplo-triângulo.
Os motores de doze terminais não possuem ligações internas entre bobinas, o que
possibilita os quatro tipos de religação externamente no motor. As possíveis são
220, 380, 440 e 760*V (*somente para partida). veja abaixo:
CORRENTES NO MOTOR TRIFÁSICO
O motor trifásico é um consumidor de carga elétrica equilibrada. Isto significa que
todas as suas bobinas são iguais, ou seja, têm a mesma potência, são para mesma
tensão e, conseqüentemente, consomem a mesma corrente. Logo, as correntes
medidas nas três fases sempre terão o mesmo valor.
Internamente as correntes nas bobinas de um mesmo motor sempre serão iguais,
independentemente para qual tensão este for conectado. Já na rede (externamente,
nos terminais de alimentação) os valores serão diferentes para cada tensão.
Corrente nominal (In)
A corrente nominal é lida na placa de identificação do motor, ou seja, aquela que o
motor absorve da rede quando funcionando à potência nominal, sob tensão e
freqüência nominais.
Quando houver mais de um valor na placa de identificação, cada um refere-se a
tensão ou a velocidade diferente.
Corrente de partida (Ip/In)
Os motores elétricos solicitam da rede de alimentação, durante a partida, uma
corrente de valor elevado, da ordem de 6 a 10 vezes a corrente nominal. Este valor
depende das características construtivas do motor e não da carga acionada. A carga
influencia apenas no tempo durante o qual a corrente de acionamento circula no
motor e na rede de alimentação (tempo de aceleração do motor).
A corrente é representada na placa de identificação pela sigla Ip/In (corrente de
partida / corrente nominal).

Atenção: Não se deve confundir com a sigla IP, que significa grau de proteção.

ROTAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO:

Invertendo a rotação
Em qualquer motor trifásico, a inversão do sentido de rotação é feita trocando-se na
“alimentação” duas fases quaisquer entre si (uma permanece inalterada),
diferentemente dos motores monofásicos de fase auxiliar, onde é trocada a ligação
do motor (5 por 6).
Determinando a rotação (rpm)
A rotação de um motor elétrico trifásico (rotor tipo gaiola) é determinada pelo número
de pólos do motor e pela freqüência da rede elétrica. A tensão elétrica não influencia
na rotação (a menos que se aplique tensão muito inferior à nominal, o que refletirá
na potência e no torque do motor, neste caso podendo até queimá-lo).
Atenção: A quantidade de pólos de um motor é por fase.
Velocidade síncrona (ns)
É a velocidade do campo magnético girante formado internamente no motor. Através
dela pode-se saber o valor da rotação do motor.
A equação que determina a rpm (rotações por minuto) é:
Velocidade assíncrona (n)
Um pouco inferior à velocidade síncrona, a velocidade assíncrona é a rotação
medida no eixo do motor. Em síntese, é a verdadeira rotação do motor, descontado-
se as perdas; daí o nome de motor assíncrono (em português assíncrono significa
fora de sincronismo, no caso entre a velocidade do campo magnético e a do eixo do
motor). O valor lido na placa dos motores, portanto valor nominal, é o valor da
velocidade assíncrona.
Escorregamento (s)
É a diferença entre a velocidade do campo magnético (velocidade síncrona) e a
rotação do motor, sendo também chamado de deslizamento.

O escorregamento de um motor normalmente varia em função da carga: quando a
carga for zero (motor em vazio) o escorregamento será praticamente nulo; quando
for a nominal, o escorregamento também será o nominal.
O escorregamento pode ser dado em rpm ou em %. Exemplo: motor de quatro
pólos – 60 Hz - 1746 rpm. O escorregamento é de 54 rpm ou 3% (ns = 1800 rpm).
Na placa de identificação geralmente é informada a rpm nominal (a plena carga) e
não o escorregamento do motor, havendo necessidade de calculá-lo caso interesse.

TORQUE
Torque é a medida do esforço necessário para se girar um eixo. Freqüentemente é
confundido com “força”, que é um dos componentes do torque. É o produto da
distância e da força, também conhecido por conjugado, momento, par e binário.
T = F x d Onde:
T = Torque em mkgf
F = Força em kgf
d = distância em m
Quando se coloca uma carga a ser movimentada por um motor, a força que ele pode
fazer estará ligada diretamente ao comprimento da alavanca a partir do centro do
eixo. Logo, não se pode determinar um valor fixo para a força de um motor.
Quando se especifica a força relacionando-a com o comprimento da alavanca, ou
seja, determina o torque deste motor, é possível saber qual a carga máxima que
este poderá acionar para cada alavanca construída.

contato

Ensinando e Aprendendo

Tenha em mente que tudo que você aprende na escola é trabalho de muitas gerações. Receba essa herança, honre-a, acrescente a ela e, um dia, fielmente, deposite-a nas mãos de seus filhos. (Albert Einstein)

Endereço:

Francisco Alves de faria, 39 Sorocaba/SP

Horario de Atentimento:

Segunda - Sexta das 9am á 5pm

Whatsapp Ensinando Elétrica

15 996867998 / Felipe Vieira