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