Motores elétricos de ca

MOTORES ELÉTRICOS DE CA

Introdução;

Descrição Geral;

Principio de funcionamento contexto geral;

Motores de Indução Monofásicos;

Motores de Indução Assíncrono;

INTRODUÇÃO

Em Virtude da rede fornecida pelas

concessionárias ser Corrente Alternada, os

motores de CA são amplamente utilizados.

Como exemplo temos os ventiladores, fura-

deiras, bombas d’água, etc.

Um motor recebe energia elétrica, o estator

produz um campo magnético e o rotor sob

ação do campo magnético produz energia

mecânica

DESCRIÇÃO• Equipamento rotativo que funciona a partir

de energia elétrica;

• Podem ser SINCRONOS e ASSÍNCRONOS;– Síncronos: rotação é proporcional

à frequência da rede

– Assíncronos: sofre escorregamento conforme a intensidade de carga, porém seu uso é mais comum em industrias.

• Também definidos em Monofásico e Trifásico;– Os motores Monofásico são mais limitados que

os Trifásicos e possuem sua partida a capacitor (Ventilador).

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Variação de um campo magnético que

provoca a rotação do rotor da motor de CA.

O motor síncrono é um alternador

funcionando como motor; aplica-se CA ao

estator e CC ao rotor.

O motor de indução o seu rotor não está

ligado a qualquer fonte de alimentação,

sendo o seu rotor alimentado por indução

magnética.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

VARIAÇÃO DE UM CAMPO MAGNÉTICO

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO - MAGENTISMO

MOTORES DE

INDUÇÃO

MONOFÁSICOS

MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS

Formados por um único enrolamento que

gera um campo magnético de acordo com a

corrente que o alimenta;

Gerando também outro campo oposto ao

primeiro provocando defasagem de 180º.

No entanto, as forças irão se anular e o

motor ficará parado até que um dispositivo

permita sua partida.

MOTORES MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA.

Enrolamento principal e auxiliar defasados

90º entre si facilitando a partida.

O enrolamento auxiliar é

utilizado somente para parti-

da.

Quando o motor atinge

75 a 85% de sua velocidade o enrolamento

auxiliar é desconectado

MOTORES MONOFÁSICO COM CAPACITOR DE

PARTIDA

Produz mior torque durante a partida.

É adicionado um capacitor ao enrolamento

auxiliar. Estes motores poderão ser

reversíveis por meio da inversão polaridade

do enrolamento auxiliar.

MOTORES MONOFÁSICO COM CAPACITOR DE

PARTIDA

O enrolamento fica conectado

permanentemente.

Possui um capacitor do tipo à óleo.

Possui torque de partida baixo e é sensível a

variação de velocidade.

MOTORES MONOFÁSICO COM DOIS

CAPACITORES

Enrolamento ligado permanentemente a dois

capacitores (um de óleo e outro eletrolítico);

Possui um custo elevado e são fabricados

apenas para potencia acima de 1CV.

Possui troque elevado (motor capacitor a

partida), sendo silencioso e fácil controle de

velocidade (capacitor permanente).

O capcitor a óleo usado para o arranque

sendo desligado após atingir velocidade de

75%.

MOTORES DE POLOS SOMBREADOS OU

CAMPOS DISTORCIDOS

Processo de partida simples, confiável e

econômico.

Possui 03 tipos apartir de variação da forma

construida

Polos salientes (mais utilizado);

Tipo esqueleto; e

Enrolamento distribuído.

IMAGENS MOTORES MONOFÁSICOS

Motor de polos sombreados

ou campos distorcidos

Motor com dois capacitores

MOTORES DE

INDUÇÃO OU

ASSÍNCRONO

MOTOR DE INDUÇÃO OU ASSINCRONO

MOTOR DE INDUÇÃO

motor de indução é o motor CA mais

usado, por causa de sua simplicidade,

construção robusta, baixo custo de

fabricação e boas características de

funcionamento.

No motor de indução é induzido correntes

alternadas no circuito do rotor, pelo campo

magnético girante produzido nas bobinas do

estator.

MOTOR DE INDUÇÃO

Rotores

um cilindro laminado, com ranhuras na

superfície.

O enrolamento pode ser do tipo rotor de

gaiola ou rotor laminado.

Rotor de gaiola - barras de cobre, um anel

de cobre ou de bronze (aneis de curto-ckto).

Rotor Bobinado Os enrolamentos de fase

do rotor(trifásico) são trazidos para o exterior

através de três anéis coletores montados

sobre o eixo do motor. Possui resistências

variáveis que controlam a corrente e a

velocidade do rotor

INFORMAÇÕES SOBRE MOTORES (PLACA)

IP - índice de proteção – (IP-00 até IP-68),

identifica o grau de proteção em relação a

corpos(1º) e água(2º) Indices "standards"

são: IP-21 (Aberto), IP-44 (Fechado) e IP-55

(Blindado).

Forma construtiva – 3 ou 4 algarismos

(B3D),

Carcaça -

APLICAÇÕES

Dentre a enorme variedade de aplicações

encontradas para os motores elétricos,

podemos citar:

bombas, compressores, exaustores, ventilador

ese máquinas operatrizes.

FUNCIONAMENTO CAMPO MAGNÉTICO

VELOCIDADE SÍNCRONA E ESCORREGAMENTO

A velocidade do campo magnético girante é

chamada de velocidade síncrona do motor.

ns - velocidade síncrona ou velocidade do campo

magnético girante,(rpm);

f- frequência da corrente do estator ou freqüência da rede;

p -número total de pólos.

VELOCIDADE SÍNCRONA E ESCORREGAMENTO

1 conjunto de enrolamentos (3 fases):

Campo girante perfaz uma rotação de 360º

correntes cumprem 1 ciclo (de frequência f)

2 conjuntos de enrolamentos:

Campo girante perfaz uma rotação de 180º

correntes cumprem 1 ciclo (de frequência f)

VELOCIDADE SÍNCRONA E ESCORREGAMENTO

FREQÜÊNCIA DO ROTOR

EQUAÇÃO DO TORQUE DO MOTOR (T)

O torque de um motor de indução (motor

assíncrono) depende, basicamente, da

intensidade da interação entre os campos do

rotor e do estator, representados pela

corrente do rotor e a tensão do estator.

EQUAÇÃO DO TORQUE DO MOTOR (T)

EQUAÇÃO DO TORQUE DO MOTOR (T)

Calculando o torque de um motor por meio

da potencia e RPM.

Ex.:

Motor 65 CV a 4600 RPM

Resposta 10,1 Kgf.m

T = Kgf.m

P = CV (HP)

K = 726,12 Constante

CONJUGADO DO MOTOR (OU TORQUE)

O conjugado (também chamado de torque,

momento ou binário) é a medida do esforço

necessário para girar um eixo.

C ->conjugado (ou Torque), N.m;

F -> força, N;

d -> distância da aplicação da força, m.

VELOCIDADE NOMINAL DO MOTOR (VELOCIDADE

DO ROTOR

É a velocidade do motor (rotor) funcionando

à potência nominal, sob tensão e frequência

nominais.

Depende do escorregamento e da

velocidade síncrona.

POTÊNCIA NOMINAL (PARA MOTORES

TRIFÁSICOS)

É a energia elétrica absorvida da rede de

alimentação, transformando-a em energia

mecânica na ponta do eixo. No caso de

motores de indução, por ser uma carga

indutiva e resistiva, este absorverá uma

potência "aparente", isto é, uma parcela de

corrente fornecerá potência útil (kW) e a

outra parcela serve para magnetização,

chamada potência reativa (kvar).

POTÊNCIA NOMINAL

CORRENTE NOMINAL DO MOTOR(CORRENTE DO

ESTATOR PARA MOTORES TRIFÁSICOS)

É a corrente que o motor absorve da rede

quando funciona à potência nominal, sob

tensão e frequência nominais.

SELEÇÃO E APLICAÇÃO DOS MOTORES

ELÉTRICOS DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS

MOTOR

SÍNCRONO

TRIFÁSICO

MOTOR SÍNCRONO TRIFÁSICO

O alto rendimento

- Correção do fator de potência da rede;

- Altos torques;

- Velocidade constante nas variações de

carga

- Baixo custo de manutenção.

Obs.: seu rotor gira com a mesma velocidade

do campo magnético (sincronismo)

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

O estator é energizado com uma tensão CA

trifásica (formando o campo)

O estator é energizado com uma tensão CA

trifásica (comporta-se como imã) procurando

alinhar-se.

Quando o campo magnético gira, o rotor gira

em sincronismo com o campo.

A velocidade do campo magnético depende

da frequência da rede CA

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

TIPO DE EXCITAÇÃO DO CAMPO CC DO ROTOR

Excitariz Estática (com escovas) - anéis

coletores e escovas que possibilitam a

alimentação.

Excitariz Brushless (sem escovas) -

excitatriz girante localizada em um

compartimento na parte traseira do motor.

Uma das desvantagens do motor síncrono

puro é que ele não pode partir de uma

posição de repouso apenas com a aplicação

da tensão CA trifásica ao estator.

Á SABER

CONJUGADO

Medida do esforço para girar um eixo:

Unidade de medida => N.m;

C = F.l => F=> força (N) e l

=>comprimento (m)

ENERGIA E POTÊNCIA MECÂNICA

Velocidade com que a energia é aplicada ou

consumida;

Unidade de medida => N.m; *

*mesma unidade mas forças diferente.

POTÊNCIA MOTOR - CAVALO VAPOR

Equivalente a 736 w

CONSIDERAÇÕES

Os Motores de Corrente elétrica são

dispositivos destinados a conversão de

energia elétrica em mecânica. Bastante

difundidos por utilizares a rede elétrica de

corrente alternada residencial ou de

empresas.

REFERÊNCIAS

Slidshare

Henrique, Prof. Hélio, motores Trifásicos de

CA, IFRN – Mossoró-RN.

“Há uma força motriz mais poderosa que o vapor,

a eletricidade e a energia atômica: A VONTADE."

Albert Einstein