Princípios e Fundamentos de Motores Eletricos
Enrolamento de Motor
1 Classificação dos Motores
2 Motor De Indução Trifásico
Principais Partes
- Rotor
- Estator
Estator
- Carcaça - nº: 1
- Núcleo de Chapas - nº: 2
- Enrolamento Trifásico - nº: 8
Rotor
- Eixo - nº: 7
- Núcleo de Chapas - nº: 3
- Barra de Anéis de Curto Circuito - nº: 12
Outras Partes
- Tampa - nº: 4
- Ventilador - nº: 5
- Tampa Defletora - nº: 6
- Caixa de Ligação - nº: 9
- Terminais - nº: 10
- Rolamentos - nº: 11
3 Classificação dos motores de indução de acordo com seu rotor
Rotor gaiola de esquilo
O rotor em gaiola de esquilo é constituído por um núcleo de chapas ferromagnéticas, isoladas entre si, sobre o qual são colocadas barras de alumínio (condutores), dispostas paralelamente entre si e unidas nas suas extremidades por dois anéis condutores, também em alumínio, que provocam curto-circuito nos condutores.
Estator:
O estator do motor é também constituído por um núcleo ferromagnético laminado, nas cavas do qual são colocados os enrolamentos alimentados pela rede de CA 3Φ.
As barras condutoras:
As barras condutoras da gaiola são colocadas geralmente com uma certa inclinação para evitar as trepidações e ruídos pela ação eletromagnética entre os dentes das cavas do estator e do rotor.
1) Motor com rotor gaiola de esquilo
- Mais robusto;
- Em sua forma mais simples apresenta conjugado de partida relativamente fraco e corrente de partida até 10x da IN ;
- Para melhorar seu desempenho são equipados com rotores gaiola de barras altas, barras de cunha ou barras duplas.
2) Motor com rotor bobinado
- Difere do motor de rotor em gaiola apenas quanto ao rotor, constituído por um núcleo ferromagnético laminado sobre o qual são alojadas as espiras que constituem o enrolamento 3Ø;
- A utilização de reostatos podem melhorar o conjugado de partida e diminuir o pico de corrente de partida.
Rotor bobinado
Rotor em gaiola x Rotor Bobinado
Exemplo de Constituição do motor de indução
4 Motores de indução monofásicos
Custo mais elevado que um motor 3Ø de mesma potência;
Alcança apenas 60 a 70% da potência do motor 3Ø do mesmo tamanho;
Apresenta rendimento e FP menores;
Não é possível inverter diretamente o sentido de rotação de motores monofásicos.
- Motor de pólos sombreados (Shaded pole);
- Motor de fase dividida (Split phase);
- Motor de capacitor de partida (capitor start);
- Motor de capacitor permanente (permanent split capacitor);
- Motor com dois capacitores (two value capacitor).
5 Motor monofásico com dois terminais
Destinado apenas a um valor de tensão;
Não é possível a inversão do seu sentido de rotação;
Exemplo: motores de pequenas bombas d´água, motores de ventilares grandes para o meio rural, etc.
6 Motor monofásico com quatro terminais
Dois valores de tensão (110/220V);
Não é possível inverter o sentido de rotação desse motor.
7 Motor monofásico com seis terminais
8 Motor Universal
Pode operar tanto em CA como CC;
Velocidade variável (baixas velocidades para grandes conjugados e altas velocidades para pequenas cargas);
O conjugado de partida também é elevado;
São usados comumente em pequenos eletrodomésticos como furadeiras e lixadeiras que requerem conjugado elevado e liquidificadores, aspiradores de pó e bombas centrífugas que requerem alta velocidade;
Normalmente são fabricados para potências fracionárias de até ¾ cv uma vez que para potências acima de alguns cv funcionam precariamente em CA gerando grande faiscamento nas escovas e η e FP decrescem.
9 Identificação das bobinas de um motor monofásico
Para determinar os enrolamentos principais e auxiliar:
Com ohmímetro mede-se a R de cada bobina. A que apresentar maior valor é a auxiliar.
10 Polarização das bobinas principais
Após inverter uma das bobinas e medir a corrente novamente, deve-se aplicar os números 1, 2, 3 e 4, respectivamente, à ligação das bobinas que apresentar a menor corrente.
11 Motores Síncronos
A velocidade do seu rotor é sincronizada com o campo girante que é estabelecido no estator.
N = (120 x F) / P
Sendo:
N = velocidade síncrona em rpm;
F = frequencia em Hz;
P = número de pólos.
Como F e P são constantes, então N é constante.
Rotação síncrona em função do número de pólos, para a frequência de 60 Hz
Nestes motores, o estator é alimentado com CA, enquanto o rotor o é com CC proveniente de uma excitatriz (dínamo).
12 Utilização do motor síncrono para correção do FP
- Devido à possibilidade de variação da excitação do campo, o motor síncrono possui a característica de variação do FP;
- O FP é diretamente dependente da corrente de excitação.
13 Variação do FP em função da variação da corrente de excitação
14 Desvantagens dos motores síncronos em relação aos de indução
- Precisam de uma fonte de excitação em CC;
- Manutenção constante;
- Não parte apenas com CA no estator pois é necessário que o motor seja levado e uma velocidade suficiente, próxima da velocidade síncrona para que ele possa entrar em sincronismo com o campo girante.
15 Vantagens dos motores síncronos em relação aos motores de indução
- Podem corrigir o FP;
- Possuem η maiores do que os motores de indução equivalentes, quando trabalham com FP = 1.
16 Motores Assíncronos
Giram numa rotação menor do que a rotação síncrona;
Nestes motores, ocorre um deslizamento ou defasagem em relação à rotação síncrona, pois eles funcionam a uma velocidade menor que a síncrona.
Deslizamento ou escorregamento (S):
Motores Assíncronos Características
A velocidade a plena carga pode ser de 5 a 10% menor que o valor da velocidade com o motor sem carga;
Os motores em gaiola absorvem, na partida, uma corrente que pode chegar de 5 a 7x a corrente a plena carga, mas desenvolvem um conjugado motor cerca de 1,5x o de plena carga, o que é muito conveniente para a demarragem das máquinas por eles acionadas