Bobinagem de Motor Trifasico Meio Imbricado

Eletricista de manutençãoBobinagem de motor trifásico meio

imbricado

Bobinagem de motor trifásico meio imbricado

© SENAI-SP, 1986.

Trabalho elaborado pela Divisão de Material Didático do Departamento Regional do SENAI-SP.

Equipe responsável Coordenação geral Marcos Antonio Gonçalves

Coordenação do projeto Célia Regina Domingues Talavera Elaboração Antonio da Conceição Vieira

Antonio Moreno Neto Francisco de Assis Costa e Silva Hernani Rossi Contrucci Jose Carlos de Souza

Revisão técnica Antonio Moreno Neto Iradi Dutra

Texto final Selma Ziedas Revisão Luiz Thomazi Filho

Planejamento gráfico Marcos Luesch Reis Composição Cleide Aparecida da Silva Vanzelli

Produção gráfica Silvia Regina de Oliveira Simões Ilustração Jose antonio Datti Fernade Fotografia Regina Maria Galli

Coordenação da impressão Victor atamanov

Ficha catalográfica

S47p SENAI-SP. DMD. Bobinagem de motor trifásico meio imbricado. São Paulo, 1986. (Série Metódica Ocupacional de Eletricista de Manutenção).

1. Motor elétrico. 2. Motor trifásico. I.t. II.s.

CDU: 621.313.1

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira César São Paulo – SP CEP 01311-923

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SENAI-SP – INTRANET AA102

Sumário

Introdução 7Motor trifásico assíncrono com rotor gaiola 9

Rotação síncrona 12Rotação assíncrona 15Escorregamento 15

Isolantes usados em enrolamentos 17Papéis e cartolinas 18Fibras 18Telas e fitas isolantes 19

Esquemas de bobinados 23Esquema simplificado 24Formação de um pólo 25Polarização 26Pólos ativos 26Pólos consequentes 27Representação do esquema frontal de um motor trifásico de quatro pólos 28Interpretação do esquema 29

Enrolamento meio imbricado de motor trifásico 31Distribuição fracionária de bobinas por pólo e fase 39

Desmontar máquina giratória 47Desfazer bobinados de máquinas com núcleos ranhurados 53Isolar rotor e estator 57Enrolar bobinas para motores 61Enrolar bobinas sobre moldes com pinos 63Montar bobinas tipo meio imbricado 65Ligar internamente motor trifásico 71Arrematar bobinado de estator 77Testar massa e curto-circuito 81Montar motor elétrico 83Conexões de motores elétricos de CA assíncronos 87Tacômetro 91



Medir com tacômetro 93Leitura com acoplamento cônico 93Leitura com emissão de luz 93

Bobinagem de motor trifásico meio imbricado 95Resumo para execução 95

Ensaiar motor trifásico sem carga 97Teste de isolação 97Teste da resistência dos condutores do bobinado 98Teste de funcionamento 99Prova de funcionamento sem carga 99Prova de rotor travado (curto-circuito) 100Aplicação 101

Bobinagem de motor trifásico meio imbricado 105Equipamentos 106

Motor trifásico sem carga - Exercício 107Bobinagem de motor trifásico meio imbricado - Verificação 109Bobinagem de motor trifásico meio imbricado 111

Ficha de motor elétrico 111



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Introdução

Agora você vai saber como é a bobinagem tipo meio imbricado em uma carcaça de motor trifásico. Esse sistema é muito prático.

Veja na figura abaixo o enrolamento de uma bobinagem meio imbricada.

Bobinar um enrolamento tipo meio imbricado é colocar as bobinas nas ranhuras do estator de um motor de tal forma que se sobreponham parcialmente.

Estudando esta unidade, você terá conhecimentos sobre rebobinagem, isto é, a manutenção de máquinas elétricas giratórias.

Você receberá informações sobre: � Motor trifásico assíncrono � Isolantes usados em enrolamentos � Esquemas de bobinados � Enrolamento meio imbricado de motor trifásico � Conexões de motores elétricos de CA assíncronos � Tacômetro



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Para realizar esta tarefa, você vai executar as seguintes operações: � Desmontar máquinas giratórias � Desfazer bobinados de máquinas com núcleos ranhurados � Isolar rotor e estator � Enrolar bobinas para motores � Enrolar bobinas sobre moldes com pinos � Montar bobinas tipo meio imbricado � Ligar internamente motor trifásico � Arrematar bobinado de estator � Testar massa e curto-circuito � Montar motor elétrico � Medir com tacômetro

Para finalizar, você vai ensaiar motor sem carga.



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Motor trifásico assíncrono com rotor gaiola

É a máquina elétrica de corrente alternada - C.A . - com rotor em curto-circuito, cuja velocidade depende de freqüência da corrente e do número de pólos do motor.

O funcionamento desta máquina é muito eficiente e requer poucos cuidados de manutenção.

Em razão disso e de seu baixo custo, é bastante empregada com força motriz em aparelhos domésticos e maquinaria industrial. Veja na figura abaixo, as características de um motor trifásico.

O motor elétrico de C.A .apresenta duas partes: Uma fixa e outra móvel.

A parte fixa é chamada estator.

O estator compreende a carcaça e o núcleo. A carcaça é a parte externa do motor feita de ferro fundido ou chapa de aço. Serve para sustentar toda a máquina.



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O núcleo é feito de chapas de ferro-silício, em forma de pacote rígido.

Em seu interior há ranhuras longitudinais onde se alojam as bobinas. Veja, na figura abaixo, um estator com ranhuras.

A parte móvel é constituída pelo induzido ou rotor. O rotor é composto de barras condutoras fechadas em curto-circuito por meio de anéis. Essas barras têm a forma de uma “gaiola de esquilo”.

Veja a figura a seguir.



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As barras são envoltas por uma pilha de chapas de ferro-silício e encaixadas num eixo.

Veja a figura.

Quando se trata de motores pequenos, as barras condutoras e os anéis de curto-circuito são feitos de uma liga de alumínio.

Essa liga de alumínio é fundida ou injetada diretamente no rotor laminado.

Alguns rotores apresentam as ranhuras inclinadas em relação ao eixo. Isto é feito para diminuir o ruído causado pelo corte das linhas magnéticas criadas pelo indutor.

Observe a figura abaixo.

Nas ranhuras do estator existem três enrolamentos, distintos um do outro, chamados fases do motor. Essas três fases são idênticas, porém, defasadas uma da outra de 120º elétricos. As fases produzem campos magnéticos girantes, que se combinam par formar os pólos do estator.



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As bobinas do estator formam o campo magnético, dentro do qual gira o rotor.

Observe, na figura, um exemplo de campo trifásico.

A tensão atinge seu valor máximo na bobina VI, depois na bobina VII e finalmente na bobina VIII, de modo a gerar um campo magnético rotativo. As bobinas estão dedasadas entre si em 120º. A corrente trifásica tem igual defasagem.

Rotação síncrona

É a velocidade teórica do campo magnético girante.

O campo magnético rotativo gerado no estator pelas bobinas VI, VII e VIII faz girar o rotor; o fluxo magnético produzido gera, por indução, uma força eletromotriz no rotor.

Esta força vai produzir um campo magnético de igual intensidade, porém, de polaridade oposta.

O campo magnético do estator e o campo magnético do rotor tendem a se atrair. Como o campo magnético do estator é rotativo, o rotor procura acompanhar esta rotação.

A rotação do campo magnético é uma função direta da freqüência da rede elétrica e do número de pólos do motor.

Portanto, a fórmula da rotação síncrona por minuto será:

N = PP

F.60 N = rpm F = frequência em Hz PP = pares de pólos



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Observação Não se esqueça que a rotação síncrona acontece quando o rotor gira na mesma velocidade que o campo magnético do estator.

Observe a seguir dois exemplos de esquema de motor.

Motor de 2 pólos: 1 par de pólos F :60Hz Motor de 4 pólos: 2 pares de pólos F : 60Hz

Para cada ciclo de frequência, o campo magnético completa um caminho que vai de um pólo norte até outro pólo norte. Veja a figura abaixo.

N = 160.60 = 3.600rpm

Se o motor tiver dois pólos, um norte, outro sul, o campo magnético completará uma volta para cada ciclo de freqüência.



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Se o motor tiver 4 pólos, dois pólos norte e dois sul, o campo magnético completará meia volta para cada ciclo de frequência como mostra a figura a seguir.

N = 2

60.60 = 1.800rpm

Tabela: Velocidade síncrona de motores Quantidade de pólos rpm em 60Hz rpm em 50Hz

2 3.600 3.000 4 1.800 1.500 6 1.200 1.000 8 900 750

10 720 600

Na velocidade síncrona não há mais geração de corrente induzida porque essa velocidade só é atingida teoricamente.

Em consequência disso, desaparece o efeito magnético rotórico necessário para manter o rotor na velocidade síncrona.



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Rotação assíncrona

É a velocidade não simultânea entre o campo magnético girante e o rotor.

Quando a rotação do rotor cai, o fluxo magnético aumenta. Isto faz a rotação aumentar para que se chegue a um equilíbrio.

O rotor pode acompanhar a rotação do campo indutor desde que seja a uma velocidade inferior para que se processe a geração das correntes induzidas e a reação motora.

Os motores que não têm a velocidade de rotação do induzido ligada à velocidade do campo rotativo indutor são chamados assíncronos.

Portanto, motores assíncronos não possuem rotação síncrona com o campo indutor.

Escorregamento

Ao se frear o motor, sua rotação diminui, enquanto a velocidade da variação do fluxo e o valor das correntes induzidas aumentam.

O aumento do valor das correntes induzidas cria maior torção motora, necessária para equilibrar o efeito freante.

A diferença entre a rotação síncrona e assíncrona do motor é denominada escorregamento. O escorregamento é geralmente expresso em porcentagem.

Exemplo Um motor de 5cv e 2 pólos tem rotação nominal de 3.520rpm para uma frequência de 60Hz. Calcule o escorregamento.

A fórmula é:

E = (%) = s

pcs

rpmrpm-rpm

. 100

E = escorregamento em porcentagem rpms = rotação por minuto síncrona rpmpc = rotação por minuto nominal ou plena carga

Portanto:

E = 600.3

3.520-600.3 . 100 = 2,2%



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Isolantes usados em enrolamento

Isolante elétrico é todo material de condutibilidade tão pequena que a corrente que o atravessa pode ser desprezada.

O isolante elétrico é usado no isolamento de condutores e na construção de aparelhos e acessórios elétricos.

Um isolante deve reunir uma série de propriedades que dependem do uso ao qual esse isolante se destina. As características mais importantes se referem a:

Condições elétricas A capacidade de isolamento é denominada rigidez dielétrica. Os isolantes devem ter uma resistência de isolamento proporcional à tensão de trabalho.

Condições mecânicas O isolamento exige uma resistência mecânica adequada aos esforços centrífugos e vibrações suportados pelas bobinas de máquinas giratórias.

Condições químicas O isolamento deve resistir à ação de ácidos, óleos, sais, etc.

Condições térmicas Os isolantes devem manter suas condições nas distintas temperaturas de trabalho.

Esta propriedade determina a duração do isolamento.



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A classificação mais usada em bobinados compreende três grandes grupos de materiais isolantes: � Papéis, cartolinas e fibras; � Telas e fitas isolantes; � Mica e telas de fibras de vidro.

Papéis e cartolinas

São fabricados à base de polpa de madeira, pedaços de vegetais ou fibras como a juta, algodão ou cânhamo.

Encontram-se no comércio em forma de rolos de distintas espessuras, com e sem impregnação.

Os papéis são flexíveis, não têm muita resistência mecânica nem resistência à abrasão e ao calor. O papel de cânhamo é o de maior resistência mecânica.

Os papéis são higroscópicos ou porosos; por isso, devem ser impregnados com verniz, resina ou óleo secante.

O papel condensador, também conhecido como papel cristal, é fabricado de troncos e polpa de madeira, em espessuras de 0,038mm a 0,076mm.

Presspan é fabricado em forma de papel ou cartolina prensada, impregnado com óleo de linhaça.

A impregnação o protege da umidade e dá consistência ao bobinado. Molda-se facilmente porque tem pouca resistência mecânica. É encontrado em espessuras que variam entre 0,10mm e 0,80mm.

Fibras

As fibras podem ser naturais ou sintéticas. A fibra natural é uma chapa isolante derivada de papel. É obtida pelo tratamento do papel de algodão com cloreto de zinco e pela sua laminação à espessura desejada.



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É um material sólido e rígido, de excelente resistência mecânica e alto coeficiente isolante.

O principal defeito da fibra é absorver umidade; isto altera suas dimensões físicas e também suas propriedades. Para eliminar a umidade da fibra, aumentar sua resistência isolante e sua resistência ao calor, deve-se impregná-la com verniz ou goma-laca.

As cores mais comuns são o vermelho e o cinzento. A fibra é fabricada em espessuras que variam entre 0,1mm e 3,2mm.

As fibras sintéticas são os mais modernos isolantes. Existem alguns tipos de materiais isolantes laminados com filmes de poliéster, acetato, micanite e outros.

O papel de náilon e a fibra de poliester são fabricados com fibras resistentes a altas temperaturas. Possuem excelentes propriedades mecânicas e dielétricas, já largamente usadas, por si mesmas, como isolantes de Classe F.

Telas e fitas isolantes

Os materiais usados são tecidos vegetais, como algodão e seda natural ou artificial. A característica mais importante destes isolantes é a sua flexibilidade.

São impregnados com vernizes isolantes ou recobertos por um envolvente resistente à umidade. Os materiais isolantes, fibrosos ou porosos são impregnados com vernizes ou óleos com as seguintes finalidades: � Impedir a entrada da umidade; � Melhorar a condutibilidade térmica do isolamento; � Dar solidez mecânica ao conjunto; � Fornecer proteção contra o ataque de óleos, ácidos, sais, etc.

Às vezes, a fita tem uma face coberta com substância adesiva, para permanecer firme no lugar onde é colocada.

A tela Cambric é composta de um tecido forte de textura apertada, tratado com vernizes isolantes de ótima qualidade.

Essa tela dá um acabamento polido e brilhante à superfície em que é usada.



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A tela Cambric pode ser adquirida por metro ou em rolos de diversas medidas e espessuras.

Os cadarços de algodão são compostos de um tecido de fibras de algodão, com boa resistência à tração. É necessário impregnar os cadarços de algodão porque eles absorvem muita umidade.

A mica é um mineral constituído por silicato de alumínio e outros componentes. Segundo a natureza desses componentes, teremos dois tipos de mica: � Mica branca ou muscovita: contém potássio; � Mica parda ou flogopita: contém magnésio.

A mica é um isolante de alta qualidade e apresenta as seguintes características: � Tem uma rigidez dielétrica extremamente elevada; � Resiste a temperaturas elevadas, sem alterar-se; � Não se modifica em contato com água, ácidos, sais, óleos e solventes; � Não é inflamável.

As telas de fibra de vidro são constituídas de um tecido formado por fibras de vidro muito finas.

Estas fibras são originadas ao se fazer passar vidro líquido, sob pressão de vapor, através de um recipiente especial com orifícios muito pequenos.

As fibras são de diâmetro menor que um fio de cabelo e com elas formam-se telas, fitas e tubos.

As fibras de vidro não absorvem umidade, resistem aos ataques químicos e podem ser usadas em altas temperaturas.



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Tabela: Tipos de isolantes e seu emprego PapéisPapel impermeável Milar e milarflex

Entre capas de bobinas de transformadores - eletroímãs

Papelão Papel fibróide

Ranhuras de motores e estatores - carretéis

Fibras Fibras vulcanizadas

Carretéis - separadores - cunhas - ranhuras

Telas Tela Cambric

Cadarço de algodão

Ranhura e núcleos - geralmente acompanhada de papel fibróide

Encadarçamento e amarração de bobinas Fitas Cadarços tubulares

Emendas e condutores

MicaFolhas de mica e micanite

Entre lâminas de corretores - ranhuras0000

Fibras Cadarços de fibra de vidro

Encadarçamento de bobinas

VidroCadarço tubulares

Emendas e condutores

Tabela: Isolantes e suas temperaturas máximas de trabalho Algodão, seda, papel e matérias orgânicas não impregnadas nem submersas em dilétricos líquidos

90ºC

Algodão, seda, papel e matérias orgânicas impregnadas ou submersas em dielétricos líquidos

100ºC

Mica, amianto, fibra de vidro e matérias orgânicas construídas com ligação de substâncias orgânicas 130ºC

Mica, amianto, fibra de vidro e outras matérias inorgânicas combinadas com silício ou materiais de características similares

180ºC

Mica, materiais cerâmicos, vidro, quartzo e matérias inorgânicas similares 180ºC ou mais



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Esquemas de bobinados

São desenhos esquemáticos nos quais se representam bobinados de estatores e suas ligações internas de modo a demonstrar os detalhes essenciais de cada circuito.

Os esquemas mais comuns são os planificados. Os esquemas planificados representam um estator como se estivesse cortado e estirado sobre um plano, com todos os grupos de bobinas e conexões.

Veja na figura abaixo.

Existem, também os esquemas frontais ou circulares e os simplificados. Os esquemas frontais são construídos a partir da frente do bobinado e apresentam todas as ranhuras e bobinas.



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Veja a figura a seguir.

Os esquemas indicam, através de traços, a posição relativa das bobinas e suas interligações no conjunto que forma a estrutura elétrica do motor.

Deve-se fazer o esquema com linhas ou traços diferentes, como linhas grossa, fina, pontilhada, tracejada, etc ou de cores diversas quando queremos representar: � Bobinados pertencentes a diferentes fases:

caso do motor trifásico; � Bobinados com diferentes funções:

caso dos motores monofásicos com bobina de arranque e trabalho.

Esquema simplificado

O esquema simplificado representa todo um grupo de bobinas por apenas uma bobina ou meia bobina.



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Esse esquema mostra as conexões pára formar as polaridades. Observe a figura abaixo.

Formação de um pólo

Um pólo é formado por uma ou mais bobinas ligadas em série, de modo que a corrente circule sempre no mesmo sentido.

Dessa maneira, os campos magnéticos originados em cada bobina se somam.



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Polarização

Um motor elétrico tem, no mínimo, um par de pólos: norte e sul.

Este par de pólos é formado pela ligação de dois grupos de bobinas. Num dos grupos, o sentido da corrente é igual ao do movimento dos ponteiros do relógio; este é o pólo norte.

No outro, o sentido da corrente é em sentido contrário ou anti-horário; este é o pólo sul.

Veja o sentido da corrente representado na figura abaixo.

Pólos ativos

São pólos criados de ligações de grupos de bobinas. Essas ligações são feitas uma ao contrário da outra. Se houver dois grupos de bobinas, haverá dois pólos ativos.

Observe a figura abaixo.



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Pólos consequentes

São pólos criados por consequência, como o próprio nome diz. Metade do número de pólos é formado por pólos ativos e a outra metade aparece em conseqüência da primeira. A corrente circula nos grupos em um único sentido.

No exemplo da figura seguinte, temos dois grupos de bobinas cuja ligação apresenta dois pólos ativos e dois pólos que aparecem por conseqüência.

Isto nos dá uma polarização de 4 pólos.

O bobinado de pólos conseqüentes é utilizado para motores de 4 pólos ou mais.

Neste tipo de bobinado, o número de grupos de bobinas por pólo e fase é igual à metade do número de pólos magnéticos do motor.

Esses grupos estão ligados de tal forma que a corrente circula no mesmo sentido em todos os grupos pertencentes à mesma fase.

Na figura a seguir está representado um motor trifásico de 12 ranhuras, 4 pólos, com bobinado meio imbricado de um lado de bobina por ranhura, uma bobina por pólo e duas bobinas por fase.



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Nos centros da cada bobina de uma mesma fase formam-se dois pólos chamados norte e nos espaços existentes entre as bobinas criam-se os pólos opostos, chamados sul.

Representação do esquema frontal de um motor trifásico de quatro pólos

As bobinas de todo motor trifásico são ligadas de modo a formar três enrolamentos separados, chamados fases.

As três fases têm o mesmo número de bobinas. Isto significa que o número de bobinas por fase será igual a um terço do número total e bobinas existentes no motor.

O esquema da figura seguinte corresponde ao de um motor de 24 ranhuras, 4 pólos, com bobinado meio imbricado; temos uma bobina por 4 pólos e 4 bobinas por fase.



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Interpretação do esquema

Cada fase é representada por linhas de traços diferentes: grossas, finas, pontilhadas ou coloridas, como você já deve ter visto na aula de Desenho Elétrico. Neste caso, o passo da bobina é 1 a 6.

Cada pólo é formado por uma só bobina; temos 4 bobinas formando 4 pólos ativos em cada fase.

A polarização é feita em cada enrolamento ou fase. Cada fase forma quatro pólos; a corrente circula em cada grupo sempre em sentido contrário ao do grupo anterior.

As conexões de polarização para a fase A são feitas entre os círculos 6 e 12, 7 e 13, 18 e 24; para a fase B, entre os círculos 10 e 16, 11 e 17, 22 e 3; para a fase C, entre os círculos 14 e 20, 15 e 21, 2 e 8.

As entradas e saídas dos bobinados correspondentes a cada fase são dadas pelos círculos: 1 e 19, 5 e 23, 9 e 3. As letras U, V, W, X, Y e Z, as últimas do alfabeto, são utilizadas como norma internacional para motores trifásicos. U, V e W são adotadas para as entradas. X, Y e Z são adotadas para as saídas.

Essas letras são correspondentes a números. Observe: Fase A - U e X ou 1 e 4 Fase B - V e Y ou 2 e 5 Fase C - W e Z ou 3 e 6



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Enrolamento meio imbricado de motor trifásico

O enrolamento meio imbricado é um dos mais empregados pelos fabricantes de motores pequenos e médios.

Sua montagem é muito simples e economiza o tempo de execução de enrolamento, além de permitir fácil ventilação.

O enrolamento meio imbricado é aquele que tem um lado da bobina por ranhura. O número de bobinas que o enrolamento meio imbricado possui é sempre a metade do número de ranhuras do estator do qual faz parte.

O enrolamento meio imbricado leva esse nome porque não segue a sucessão exata das bobinas do enrolamento imbricado. As bobinas do enrolamento meio imbricado são todas do mesmo tamanho. Observe.

Veja ao lado o canal em corte transversal.



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Não se recomenda este tipo de enrolamento para motores grandes porque suas bobinas se tornam muito grossas e oferecem perigo de curto-circuito nos cruzamentos.

A razão desse perigo é que as curvas nas cabeceiras de cada bobina são feitas primeiro para baixo, a fim de permitir a colocação das bobinas que ficam por cima. Depois, as curvas são feitas para cima e cobrem as bobinas de baixo.

Desse modo, as curvas das cabeceiras forçam o isolamento das ranhuras, repuxam as espiras da bobina e oprimem as espiras das ouras bobinas.

Veja a figura abaixo.

O número de bobinas desse tipo de enrolamento é sempre a metade do número de ranhuras existentes, porque cada um dos lados da bobina ocupa uma ranhura inteira, e, em consequência, cada bobina ocupa duas ranhuras.

Suponha um motor de 12 ranhuras.

O número de bobinas será 62

12� bobinas

Nb = 2

Nr

A primeira bobina ocupa as ranhuras 1 e 6, a segunda 3 e 8, e assim por diante, até a 12a bobina, que ocupa as ranhuras 11 e 4.



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As bobinas desse enrolamento têm a mesma forma e tamanho. Essas bobinas são aplicadas em estatores ou rotores de ranhuras abertas ou semi-abertas. Veja a figura a seguir.

Para executar o esquema de enrolamento trifásico de um estator ou de um rotor, é necessário conhecer alguns elementos indispensáveis, como:

Passo polar Passo polar é a distância entre dois pólos consecutivos e é a região da influência magnética do grupo de bobinas. O passo vale sempre 180º elétricos; equivale, em número de ranhuras, a:

Yp = pNr Yp

NrP

===

passo polar número de ranhura do estator número de pólos do motor

Observe nas figuras o esquema do passo polar.



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Passo de bobina Passo de bobina é o número de ranhuras que se pulam para encaixar a bobina.

O passo da bobina depende do número de ranhuras em relação ao número de pólos.

O passo da bobina pode ser: � Inteiro - Ybi; � Fracionário - Ybf; � Superior - Ybs.

O passo fracionário ou curto é igual a aproximadamente 54 do passo polar:

Ybf = Yp . 54

O passo superior é igual a aproximadamente 56 do passo polar:

Ybs = 56

Observação Para determinar o passo das bobinas é preciso observar as possibilidades de bobinagem determinadas pelo tipo de enrolamento.

Esse enrolamento pode ser meio imbricado, imbricado, enrolamento em cadeia e progressivo, os quais apresentam características próprias, que determinarão o passo das bobinas.

O enrolamento meio imbricado não aceita passo de bobina ímpar.

Grupo de bobinas Grupo de bobinas é o resultado da divisão da quantidade de bobinas pelo número de pólos vezes o número de fases.

q = f.p

Nb qNbpf

====

grupo de bobinas número de bobinasnúmero de pólos número de fases



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Grau elétrico total O grau elétrico total é igual ao resultado da multiplicação de 180ºE pelo número de pólos do motor. Lembre-se que o passo polar vale 180ºE.

GET = 180ºE . P

Observação Se o motor tiver dois pólos, os graus elétricos coincidirão com graus geométricos:

360ºE = 360º geométricos

Graus elétricos por ranhura É a quantidade de graus elétricos que existem entre uma ranhura e outra. Esta é a fórmula:

GE/r = Nr

GET

Passo da fase Passo da fase é a distância entre as fases que deve ser observada para iniciar cada enrolamento.

Para as entradas de força U, V, W, devemos considerar uma distância em graus elétricos que coincida com a fonte de alimentação.

No sistema trifásico existem 120ºE de defasagem:

Yf = r/GEEº120

Um motor de dois pólos tem 360º elétricos e 360º geométricos e de uma zona a outra há 2 . 90º, portanto 180º elétricos.



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Veja a figura abaixo.

Para calcular os graus elétricos totais (GET) de um motor aplica-se a fórmula:

GET = 180º . p

Se o motor tem 4 pólos, o cálculo será: GET = 180º . 4 GET = 720ºE

O motor de 4 pólos tem 360º geométricos; cada pólo tem 180º elétricos, que correspondem a 90º geométricos portanto, cada pólo corresponde a 1/4 da circunferência.

Então:4 pólos = 720º elétricos.

Observe na figura abaixo o esquema do motor de 4 pólos.



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Para calcular os graus elétricos por ranhura, usa-se a fórmula:

GE/r = Nr

GET

Se o motor é de 36 ranhuras, temos:

GE/r = Nr

GET = 36

Eº720

GET = 20ºE

Você verá agora exemplos de aplicação da distribuição de bobinas. Os motores trifásicos mais comuns entre os motores de até 5 cavalos-vapor são os de 24 a 36 ranhuras, enrolados para 2 ou 4 pólos.

Um motor de 24 ranhuras para dois pólos terá:

Yp = pNr =

224 = 12

Bobinas por pólo e fase = 3.2

12 = 6

12 = 2

Ybf = 54 . Yp

Ybf = 54 12 =

548 = 9,6

Neste caso, adotaremos 9 dentes ou Yb de 1 a 10.



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De acordo com esses dados, este será o esquema da distribuição das bobinas:

Na representação planificada, foram desenhadas somente as bobinas de uma fase do enrolamento trifásico nos seus dois pólos.

Note que o passo do grupo de duas bobinas de cada pólo se aproxima do passo polar.

O passo das bobinas não poderia ser maior porque as ranhuras seguintes são ocupadas pelas bobinas do outro pólo.

Para completar o esquema com as bobinas de três fases, teremos o diagrama abaixo, simplificado:



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As bobinas das três fases estão assim distribuídas:

1o grupo 2ogrupo 3ogruporanhuras: 1 - 3 - 10 e 12 13 - 15 - 22 e 24 Fase A

5 - 7 - 14 e 16 14 - 19 - 2 - 4 Fase B 9 - 11 - 18 - 20 21 - 23 - 6 - 8 Fase C

Distribuição fracionária de bobinas por pólo e fase

Veja, agora, como outro exemplo, um motor com 36 ranhuras e 4 pólos.

Nb = 2

Nr = 2

36 = 18 bobinas ou 6 bobinas por fase

Yp = pNr =

436 = 9

Yb = Yp . 54 = 9

54 =

536 = 7 dentes ou 1 a 8

q=f.p

Nb = 34

18 = 1218 = 1,5 bobina por pólo e fase

Quando o número de bobina por pólo e fase é fracionário, não pode haver meia bobina porque o enrolamento é de bobinas inteiras. Neste caso, é utilizada a seguinte distribuição por pólo ou grupo:

Fases 1o grupo 2ogrupo 3ogrupo 4o grupo 5o grupo A 1 2 1 2 6 B 2 1 2 1 6 C 1 2 1 2 6

O motor de enrolamento meio imbricado com 36 ranhuras possui 18 bobinas. Esse número não dá divisão exata por 4 pólos; então, é possível fazer outra distribuição.

3 bobinas no pólo 1 nenhuma no pólo 2 3 bobinas no pólo 3 nenhuma no pólo 4



40

Desse modo, você terá as 6 bobinas distribuídas. Observe essas duas distribuições nos esquemas a seguir.

Esquema de distribuição 1-2-1-2

Esta distribuição obriga a uma ligação de pólos ativos.

Esquema de distribuição 3 - 0 - 3 - 0

Esta distribuição obriga a uma ligação de pólos conseqüentes. Neste esquema, os dois grupos de 3 bobinas são responsáveis pela formação de quatro pólos.

Os dois pólos com bobinas são os pólos ativos. Os dois pólos sem bobinas são os pólos consequentes.

É por isso que esta distribuição é chamada distribuição para pólos conseqüentes.

Até aqui, você viu a distribuição de bobinas; agora, observe como completar esquemas, fazer ligações dos grupos entre si em cada fase e como combinar as fases para as tensões recomendadas para um ou outro enrolamento.



41

No esquema abaixo, você verá a ligação de uma fase completa e as indicações das entradas das duas fases seguintes.

Enrolamento meio imbricado, 24 ranhuras, 4 pólos:

Em primeiro lugar, é preciso criar um pólo sul e um pólo norte, por exemplo, por convenção.

Para criar o pólo norte (N), é aplicada uma corrente elétrica que entra na primeira bobina da fase A, pelo lado esquerdo, colocada na ranhura 1.

Essa corrente circula no sentido dos ponteiros do relógio e origina o pólo norte.

Para criar o pólo sul (S), na bobina seguinte, é necessário que a corrente entre pelo lado direito, na ranhura 12, em sentido contrário ao lado dos ponteiros do relógio.

As outras duas fases serão ligadas com a primeira. É preciso tomar cuidado para que o pólo criado pela primeira bobina da fase B esteja afastado 120º elétricos do pólo da primeira bobina da fase A.

O mesmo procedimento deve ser tomado com relação à fase C.

A distância entre as entradas das fases chama-se passo de fase (Yf). O passo de fase Yf vale 2/3 do passo polar Yp. No caso do enrolamento meio imbricado 24 ranhuras, 4 pólos, teremos: Yf = 2/3 de 6 ou

Yf = 2 . 36

Yf = 3

12 = 4



42

O valor do passo da fase Yf também pode ser dado em dobro. Nesse caso, em vez de começar a ligação pela fase B, começa-se pela fase C.

No passo seguinte, liga-se a fase B.

No enrolamento meio imbricado, 36 ranhuras, 4 pólos, temos:

Nb = 2

Nr = 2

36 = 18 bobinas

Yp = pNr =

436 = 9 ou 1 a 10

Ybi = pNr =

436 = 9 ou 1 a 10

q = f.p

Nb = 3.4

18 = 1218 =

46 = 1,5 (1+2+1+2 - 6 bobinas/fase)

GET = 180 . 4 = 720ºE

GE/r = Nr

GET = 36720 = 20ºE

Yf = r/GEEº120 =

20120 = 6 ou 1 a 7

Bobinas levantadas = 2

Yb - 1 = 2

10 - 1 = 4

Há situações em que os terminais não ficam bem distribuídos; isso acontece quando o passo de fase escolhido Yp é igual a 6 nos enrolamentos para 4 ou mais pólos.



43

Se mudarmos para Yf = 2 . 2/3 Yp para 4 pólos e 3 . 2/3 Yp para 6 pólos, os terminais ficam simetricamente distribuídos nos 360º geométricos do enrolamento como mostra o esquema abaixo.

Veja o esquema abaixo com Yf = 2 . 6 = 12. Este último passo é utilizado para uma distribuição de pólos conseqüentes.

Segundo os cálculos, para 36 ranhuras - quatro pólos temos: bobinas por pólo e fase = 1 - 2 - 1 - 2 pólos conseqüentes = 3 - 0 - 3 - 0.

Todos os grupos de bobinas nesse tipo de distribuição de pólos conseqüentes têm suas ligações feitas como se houvesse entre cada dois grupos um outro de sentido inverso de ligação. Observe o esquema a seguir em que aparece uma fase simplificada.



44

Veja mais um exemplo de esquema de um motor de 36 ranhuras e 6 pólos; o enrolamento é meio imbricado de pólos conseqüentes.

Em resumo, para motores com enrolamento meio imbricado temos:

Nb = 2

Nr

Yp = pNr

Yb ímpar: 9 dentes ou 1 a 10 = Ybi = pNr

Grupo: q = f.p

Nb

GET = 180ºE . p

GE/r = Nr

GET

120ºEYf =

GE/r

Observação Você deve sempre fazer os cálculos e o esquema para verificar se é possível executar o bobinado, ou consultar a tabela a seguir.



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Tabela de passos e de distribuição Ranhuras do estator

12 18 24 30 36 48 2 pólos Yp

Bob/pefYb

615

9ou7

1229

15ou11

183

13

24417

4 pólos YpBob/pef

Yb

30,5 ou 1-0-1-0

*3

4,5-

-

61

5

7,51,25

-

9ou

7

122

96 pólos Yp

Bob/pefYb

2--

30,5 ou 1-0-1-0

3

4-

-

5-

-

61

5

81,33

-8 pólos Yp

Bob/pefYb

1,5--

2,2--

3ou3

3,75--

4,5--

616

Yp = Passo polar ou ranhura por pólo Yb = Passo de bobina (enrolamento meio imbricado) Bob/pef= Bobinas por pólos e fase (grupo)

Enrolamento de pólos ativos e conseqüentes (1 bob, ou grupo de bobinas por pólo e fase.

*Enrolamento impraticável, distribuição impossível.



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47

Desmontar máquina giratória

1. Anote, em ficha apropriada, dados como marca, tipo, número de fabricação, tensão, corrente, rpm e outros.

2. Marque o lado exterior da polia. 3. Solte e retire o parafuso. 4. Retire a polia com o auxílio de um extrator apropriado.



48

5. Retire a chaveta.

Observação Guarde todas as peças em recipiente destinado exclusivamente para esse fim.

6. Com talhadeira bem afiada, dê um golpe de modo a ferir simultaneamente a tampa e a carcaça.

7. Marque a outra tampa com dois golpes leves. 8. Com o auxílio de uma chave allen, remova os parafusos de fixação das tampas e

solte-as.



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Observações � Se a máquina tiver mancais de rolamentos, remova os parafusos e solte a tampa

do mancal. � Remova todas as peças que unem as tampas ao rotor. � Retire as escovas e solte o porta-escovas.

Soltando o porta-escovas

9. Golpeie os ressaltados da tampa com um calço de madeira ou tarugo de bronze e martelo e afrouxe-a

10. Saque as tampas.

PrecauçãoCuidado para não danificar o flange ou encaixe.



50

Observação Alguns motores dispõem de orifícios rosqueados nas tampas para facilitar a remoção, como mostra a figura abaixo.

Nesse caso, não bata na tampa para afrouxá-la; use os parafusos.

Se houver interruptor centrífugo com acoplamento mecânico, solte-o ou desfaça a ligação, com o cuidado de fazer um diagrama das ligações para facilitar a religação na montagem.

11. Segure o rotor com as duas mãos e retire-o com cuidado, para não roçar o enrolamento.

12. Remova os mancais.



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Observações � Se os mancais forem de buchas, verifique o lado do encosto. � Saque o mancal pelo outro lado do encosto, usando um tarugo de bronze e

martelo, como mostra a figura abaixo.

� Se os mancais forem de rolamento, ajuste o saca-rolamento do anel interno do rolamento. Gire o parafuso até que o rolamento se solte, como mostra a figura abaixo.

13. Coloque as peças num recipiente com varsol ou gasolina.



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14. Com o auxílio de um pincel limpo, remova toda a sujeira que recobre as peças, como mostra a figura abaixo.



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Desfazer bobinados de máquinas com núcleos

ranhurados

1. Faça o esquema das conexões. 2. Conte o número de ranhuras. 3. Meça os passos da bobina e o tipo de bobinado. 4. Conte o número total de bobinas. 5. Conte o número de bobinas de cada grupo e verifique a secção do fio. 6. Pese os fios.

Observação Anote todos os dados da placa da máquina.

7. Inicie a retirada das cunha, observando o estado do verniz de impregnação. Se estiver muito denso, carbonize-o, colocando o bobinado numa estufa a temperatura de 200ºC.

8. Escolha uma vareta metálica, cujas medidas permitam que seja introduzida na ranhura, para empurrar a retirar a cunha.

9. Desprenda a cunha, golpeando-a com a vareta na direção do fundo da ranhura e em seguida retire-a, empurrando-a para fora. Deixe a ranhura livre, para acesso à fiação.



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10. Corte as cabeceiras da bobina de um lado, rente ao núcleo, deixando um grupo de bobinas intactas para construção do molde.

Observações � Em caso de bobinas iguais, deixe duas bobinas sem cortar; em caso de bobinas

concêntricas, deixe sem cortar as que formam um grupo concêntrico. � Evite danificar o núcleo da carcaça ao cortar as cabeceiras de bobinas.

11. Corte a bandagem que amarra as cabeceiras de bobinas do outro lado do núcleo. 12. Retire todas as bobinas usando uma vareta metálica e um martelo. Evite danificar

os condutores do grupo de bobina que será usado para fazer as anotações. Observe a figura da página seguinte.



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13. Anote os dados da bobina. 14. Faça um desenho com a forma das bobinas, utilizando as que deixou para esse

fim.15. Determine o tipo de isolamento do condutor. 16. Meça o diâmetro do condutor sem isolamento.

Observação Verifique as emendas entre diversas bobinas para saber se no bobinado foi usado um ou vários condutores em paralelo.

17. Pese as bobinas. 18. Conte o número de espirar por bobina. Considere o fato de haver bobinas em

paralelo. 19. Anote os dados da placa: número da máquina, potência, tensões, correntes, rpm,

completando a ficha.



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57

Isolar rotor e estator

1. Retire o isolamento usado.

2. Retire os resíduos presos ao núcleo com um raspador.

3. Tire o pó com auxílio de ar comprimido.

Observação Se o núcleo estiver sujo de graxa ou óleo, lave-o com varsol ou gasolina.

Precauções� Quando trabalhar com ar comprimido, use óculos de segurança.

� Não trabalhe perto do fogo quando usar produtos inflamáveis.

4. Corte os isolantes.



58

Observações � Para isolar o rotor:

Corte o papel isolante com comprimento 10mm maior que o comprimento L da ranhura e com largura igual a três vezes a altura H da ranhura, como mostra a figura abaixo.

� Para isolar o estator:Corte o papel isolante com comprimento 20mm maior que o da ranhura L, para poder dobrá-lo, de modo a reforçar as saídas das ranhuras. A largura é calculada pela soma da largura da base C e duas vezes a altura H da ranhura, como mostra a figura abaixo.

Corte as tiras do isolante no sentido da fibra.



59

� Para isolar as ranhuras,Modele o isolante com a forma aproximada da ranhura. No caso de estatores, dobre as extremidades do papel, como mostra a figura a seguir.

5. Coloque os isolantes na ranhura, centre-se e ajuste-os. 6. Modele os isolantes, segundo a forma da ranhura, por meio do assentador.

Isolação do estator Isolação do rotor

Observação A forma do assentador depende da ranhura que se vai isolar. Seu comprimento deve ser aproximadamente 10mm maior que o comprimento da ranhura.

7. Isole os núcleos e estatores com discos de papelão. Amarre os discos com barbante, passando-os através dos canais.



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8. Dê duas ou três voltas em torno do eixo com uma tira de papel isolante. Cole-o ou amarre-o com barbante.



61

Enrolar bobinas para motores

1. Coloque o molde na árvore da máquina.

2. Fixe o molde, conforme o tipo da máquina, entre pontos ou por meio de parafusos

ou porcas.

3. Ponha o conta-giros em zero.

4. Passe o condutor pela ranhura da aba e fixe uma das pontas do condutor no

molde.

5. Enrole o fio em camadas, de modo a evitar cruzamentos ou separações.



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Observações Se usar bobinadeira manual, estique o condutor, segurando-o com um pano seco e limpo. Trabalhe sempre com a mão muito limpa.

6. Amarre a bobina no espaço vazio do molde, dando duas voltas com o barbante.

7. Amarre a bobina com nó apertado. 8. Retire o molde da máquina. 9. Remova a tampa do molde. 10. Com uma das mãos, segure o molde com a bobina para cima; golpeie o centro do

molde, suavemente, com martelo de madeira ou plástico e a bobina se soltará.



63

Enrolar bobinas sobre moldes com pinos

1. Prepare o molde com uma tábua e pregos sem cabeça, forrados com espaguete.

2. Fixe a extremidade do condutor na tábua

3. Enrole o condutor em torno dos pinos com o número de espiras desejado.



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Observação Se a máquina não tiver conta-giros, preste bastante atenção à contagem das espiras.

4. Amarre a bobina nos dois lados.

5. Retire a bobina do molde juntamente com os espaguetes que cobrem os pregos.



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Montar bobinas tipo meio imbricado

Observação Para esta operação, usaremos como exemplo um estator de 24 ranhuras e passo de bobinas 5 ou 1 a 6.

1. Verifique o lado do motor no qual devem ser feitas as ligações. Coloque este lado para a direita.

Observação Se houver hélice de ventilação interna, as pontas de ligação deverão sair do lado oposto.

2. Posicione a primeira bobina dentro do estator apoiada na ranhura que você vai utilizar; as pontas devem ficar voltadas para o lado direito, como mostra a figura a seguir.



66

Observação Para facilitar o assentamento das espiras, procure sempre arquear para baixo o lado

da bobina que será alojado na ranhura.

PrecauçãoCuidado com as pontas dos fios das bobinas. Enrole-os conforme indica a figura

acima.

3. Segure a bobina entre os dedos polegar e indicador e introduza os condutores na

ranhura, um a um.



67

PrecauçõesPara proteger a isolação dos fios, coloque um pedaço de papel ou cartão no interior do

núcleo como mostra a figura a seguir.

Quando você introduzir os condutores, procure não danificar o isolamento dos fios nos

bordos da ranhura.

4. Coloque a calha isolante com auxílio da bobina. Faça um movimento de vaivém, de

modo que a calha penetre na ranhura.

Observação � Se os grupos de bobinas não forem iguais, coloque sempre um maior e um menor.

� Exemplo: 2+1+2+1+2...

5. Posicione a seguinte bobina e deixe vaga uma ranhura.



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Observação Os dois lados das duas primeiras bobina que não foram colocados, serão encaixados somente no final do enrolamento.

6. Coloque um lado da terceira bobina na ranhura 5. 7. Coloque o outro lado da terceira bobina na ranhura 24, anterior à ranhura 1.

Observações Deixe levantado o lado das primeiras bobinas. Estas bobinas só serão abaixadas no final. Para saber quantas bobinas ficarão levantadas, use a seguinte fórmula:

Bobinas levantadas = 12

YB�

Isto é, o passo da bobina, em ranhuras, dividido por 2 menos 1.

Exemplo:

21-3126

�� bobinas levantadas.

PrecauçãoVerifique se os isolantes se partiram ao modelar a bobina. Se isto aconteceu, substitua-os por outros.

8. Coloque as bobinas restantes.



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9. Encaixe os dois lados das duas primeiras bobinas que ainda não foram colocadas, como mostra a figura a seguir.

10. Modele as cabeceiras. 11. Acomode as cabeceiras do conjunto de bobinas de modo a fornecerem uma coroa

uniforme de ambos os lados do núcleo.



70



71

Ligar internamente motor trifásico

1. Ligue os grupos de bobinas com auxílio da lâmpada em série. 2. Determine o número de bobinas por grupo.

3. Ligue em série todas as bobinas que formam os grupos. Depois, junte o começo com o fim.



72

Observações A corrente deve circular no mesmo sentido em todas as bobinas do mesmo grupo,

como mostra o esquema a seguir.

4. Coloque um pedaço de espaguete para cobrir a emenda. Faça a emenda e solde-a.

5. Sobreponha o espaguete.

Observação Quando o motor tem apenas uma bobina por pólo, ou quando as bobins forem

enroladas em moldes múltiplos, não há ligações a fazer para se formarem os grupos

de bobinas.



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PrecauçãoQuando ligar ou colocar os grupos, não feche a distância ab.

6. Corte espaguetes de três cores diferentes, com tamanho e quantidade suficientes para recobrir todas as pontas de saída dos grupos.

7. Coloque os espaguetes nos grupos, segundo esta ordem: 1o grupo: cor a 2o grupo: cor b 3o grupo: cor c 4o grupo: cor a 5o grupo: cor b

Observações As pontas de entrada e saída de um mesmo grupo devem ter a mesma cor ou marcação.

Se não houver espaguete colorido, faça a marcação por meio de etiquetas com as letras a, b, e c.

8. Separe as pontas da fase de cor a.



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9. Interligue os grupos de modo que formem os pólos previstos para o enrolamento, de acordo com o diagrama.

Observação No exemplo usado, tomou-se por base por base um motor de 24 ranhuras, 4 pólos, 1 bobina por pólo ou grupo, ligação em série.



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10. Emende uma ponta de cabinho flexível no início e no fim da fase e marque com os números 1 e 4 respectivamente, como mostra a figura a.

11. Solde todas as emendas. 12. Interligue todos os grupos de cor c e proceda exatamente como na fase A. Marque

a ponta inicial com o número 2 e a final com o número 5.

13. Interligue todos os grupos de cor b e proceda como nas fases anteriores, começando, porém, pelo grupo após a ponta 2. Marque a ponta inicial com o número 3 e a final com o número 6. Observe a figura a seguir.



76

Observação Os fios terminais deverão ter comprimento suficiente para possibilitar as ligações externas à rede. Observe a figura abaixo.



77

‘

Arrematar bobinado de estator

1. Corte a tira de isolante com largura que exceda em 1cm o comprimento da cabeceira da bobina.

Observação Utilize papel isolante de 0,15mm de espessura para isolar as cabeceiras.

2. Coloque as tiras isolantes entre as cabeceiras das bobinas, em ambos os lados.



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Observação Cuide para que as bobinas fiquem separadas a fim de evitar que os fios de uma bobina

se misturem com os da outra.

3. Com uma tesoura, recorte as extremidades das tiras separadas, para que fiquem

aparelhadas.

PrecauçãoAo usar a tesoura tenha cuidado para não cortar os fios nem danificar seu isolamento.

4. Corte as cunhas de bambu ou de madeira semidura, sem nós, com comprimentos

de 5 a 10mm maiores que os das ranhuras.

5. Dê às cunhas a largura, a altura e a forma necessárias para que entrem ajustadas

6. Rebaixe uma das extremidades das cunhas para poder introduzi-las com facilidade.

7. Alise todas as cunhas com lixa fina.

8. Abaixe a calha isolante com um assentador.



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9. Introduza a cunha golpeando-a suavemente com martelo até que o comprimento seja o mesmo em ambos os extremos.

10. Corte um pedaço de barbante com 2m de comprimento, aproximadamente. 11. Amarre uma ponta do cadarço de algodão às cabeceiras onde se cruzam as

bobinas. Faça-o firmemente, com nós. 12. Faça um passador de fio esmaltado com aproximadamente 15cm de comprimento. 13. Utilize o passador de fio como agulha e enlace as cabeceiras da bobina.

Observações Quando você enlaçar as bobinas, cuide para que não haja deslocamento do isolamento das cabeceiras. Os cabos de saída e as ligações devem ficar unidos, pelo cadarço, com as cabeceiras. Os cabos de saída e as ligações devem ficar unidos, pelo cadarço, com as cabeceiras das bobinas.



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14. Una as extremidades inicial e final do cadarço com nó duplo, firmemente apertado, e corte as pontas que sobrarem.

15. Repita o passo 14 no outro lado do estator. 16. Pressione ou golpeie as cabeceiras das bobinas suavemente, para dar-lhes

formato arredondado e uniforme.

Observação O diâmetro interno das cabeceiras das bobinas deve ser um pouco maior que o diâmetro interno no núcleo do estator.



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Testar massa e curto-circuito

1. Verifique se existe alguma bobina com massa, isto é, ligação elétrica entre uma ponta da bobina e a carcaça, com o auxílio de uma lâmpada em série. Se houver, refaça a isolação para que a massa desapareça.

Observação Para perceber como é essa vibração, coloque uma das bobinas em curto-circuito.

2. Verifique se há espiras em curto-circuito: � Deixe as pontas das bobinas abertas; � Passe uma lâmina de aço em frente a cada bobina ou grupo de bobinas com o

auxílio de um eletroímã tipo tatu.

Se a lâmina vibrar fortemente, há espiras em curto-circuito.



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Montar motor elétrico

1. Limpe e lubrifique a parte do eixo que vai receber o rolamento.

Observação Verifique se esta parte vai receber o rolamento está retificada em toda sua extensão. Caso não esteja, providencie e retificação.

2. Introduza o rolamento até seu alojamento com pancadas firmes, usando como calço um tarugo ou tubo de latão, apoiado no anel interno do rolamento.

Observação Este passo deve ser executado na prensa, sempre que for possível.

3. Introduza o outro rolamento, repetindo os passos anteriores. 4. Coloque o rotor defronte à carcaça.

Observação Certifique-se de que a ponta do eixo esteja do lado correto.



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5. Levante o rotor com ambas as mãos e o introduza na carcaça, sem roçar nas bobinas.

PrecauçãoQuando trabalhar com rotores pesados, peça auxílio a outra ou faça uso de talha apropriada.

6. Encoste uma das pontas do eixo do rotor em um apoio firme.



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7. Coloque uma das tampas batendo levemente com macete de madeira sobre diversos pontos da borda onde o rolamento está alojado. Observe a figura a seguir.

Observação Verifique se essa tampa está colocada no lado e na posição corretos, conferindo pela marcação feita ao desmontar o motor.

8. Coloque os parafusos. Aperte-os alternadamente, até que a tampa se encaixe no rebaixo da carcaça.

Observação Não aperte os parafusos totalmente.

9. Coloque a outra tampa, repetindo os passos anteriores. 10. Posicione uma das tampas externas do rolamento. 11. Gire o rotor manualmente para que os orifícios da tampa e contratampa do

rolamento e da tampa da carcaça se alinhem. 12. Introduza um parafuso e gire-o suavemente até conseguir roscá-lo na contratampa. 13. Coloque os outros parafusos da mesma maneira. 14. Aperte os parafusos suave e alternadamente até que a tampa do enrolamento se

introduza em seu encaixe. 15. Coloque a outra tampa do enrolamento, repetindo os passos anteriores. 16. Aperte os parafusos. 17. Aperte os parafusos das tampas da carcaça alternadamente. 18. Verifique manualmente se o eixo gira livremente. 19. Aperte alternadamente os parafusos das tampas dos rolamentos. 20. Teste o motor eletricamente. Se o motor for aprovado em todos os testes, deverá

passar pelo processo de secagem e envernizamento.



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Conexões de motores elétricos de CA assíncronos

Os motores elétricos têm uma placa de terminais que recebem as entradas e saídas dos enrolamentos. A placa de terminais permite ligar as entradas e saídas à rede e adaptá-las para diferentes tensões.

Conexões de motores trifásicos A figura abaixo mostra um motor trifásico que apresenta uma placa de terminais com 6 bornes.

Nessa figura, você pode observar que os bornes recebem as 6 pontas das fases.



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Este tipo de placa permite ligar o motor exteriormente, em estrela ou em triângulo. Veja as figuras a seguir.

Conexão em estrela para tensão mais alta, usualmente 380V.

Conexão em triângulo para tensão mais baixa, usualmente 220V ou 440V.

A conexão é feita por meio de pontes metálicas. Para inverter o sentido da rotação, inverte-se a ligação de dois condutores de linha.

Alguns motores têm as letras U, V, W, X, Y e Z indicadas nos bornes, e outros têm números.

A figura abaixo mostra a disposição das letras e a respectiva equivalência com os números.



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Veja a seguir uma placa de terminais com nove bornes.

Este tipo de placa permite ligar o motor externamente em estrela ou dupla estrela, para duas tensões diferentes, por exemplo, 440V e 220V, respectivamente. Note que os terminais 10, 11 e 12 estão fechados internamente, formando uma estrela simples. Neste tipo de conexão, a tensão superior é sempre o dobro da inferior.

Observação Quando se perdem as identificações das saídas com condutores, deve-se agir da seguinte maneira para motores trifásicos assíncronos 6 pontas.

� Separe as três fases com um lâmpada em série.

� Escolha uma fase qualquer e chame-a de fase A . Dê os números 1 a 4 às suas pontas.



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� Junte um terminal qualquer da fase B, e outro da fase C, ao terminal número 4.

� Aplique 10% de EM entre as pontas 1 e 4. Nos terminais restantes, a tensão deve ser nula. A tensão entre a ponta no 1 e cada terminal restante de B e C deve ser 1,5 da tensão da tensão aplicada.

� Se você não encontrar os valores pedidos no item anterior, faça a troca dos fios das fases B e C, ligados ao número 4, até satisfazer as orientações.

� Satisfeitas as orientações, os terminais livres das fases B e C serão os serão os números 2 e 3.

� Complete as identificações da fase B2 5 e fase C 3 6.

� Ligue o motor em estrela e em triângulo para comprovação.



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Tacômetro

O tacômetro é um instrumento destinado a medir a rotação por minuto nos eixos das máquinas. Serve também para medir a velocidade periférica, através de dispositivos especiais. Veja na figura abaixo um exemplo de tacômetro.

Os tacômetros mais usados são os mecânicos, os eletromecânicos e os eletrônicos.

Os tacômetros mecânicos são constituídos apenas de engrenagens.



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Os tacômetros eletromecânicos possuem fricção magnética ou eletromagnética internamente. São considerados pequenos geradores que utilizam a energia gerada sob um voltímetro calibrado em rpm.

Os tacômetros eletrônicos trabalham sob um sistema de emissão de luz e dispensam os contatos de acoplamento.

Os tacômetros podem ter indicador analógico, isto é, com ponteiro, ou digital, isto é, marcado com dígitos.

Existem várias formas e modelos de tacômetros. Todos eles são feitos para uma determinada faixa de velocidade, mas existem multiplicadores para suas escalas.

A medição da rotação de um eixo pode ser feita através de dois processos: leitura com acoplamento cônico e leitura com emissão de luz, sem contato mecânico.



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Medir com tacômetro

Leitura com acoplamento cônico

1. Selecione a escala a ser usada, partindo sempre da maior para a menor. 2. Ligue o motor e acople o apalpador cônico bem no centro do eixo do motor. Veja a

figura abaixo.

Observação Cuidado para não inclinar o aparelho.

3. Espere o ponteiro estabilizar; pressione o trava-ponteiro e desligue o motor. 4. Faça a leitura em condições de segurança.

Leitura com emissão de luz

1. Fixe a marca refletiva no local onde você vai medir a rpm.

PrecauçãoA máquina deve estar desligada.



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Observação A marca refletiva pode ser aplicada no eixo ou na superfície curva.

2. Ligue a máquina e direcione o fluxo de luz para a marca refletiva

Observação Posicione o tacômetro levando em consideração sua segurança e a do aparelho.

3. Pressione a tecla automática ou memória e desligue a máquina. 4. Faça a leitura recorrendo à tecla-memória.



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Resumo para execução

1. Desmonte a máquina giratória. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Desmontar máquina giratória � Extrator para polia

� Martelo de bola � Talhadeira � Jogo de chave de boca fixa � Jogo de chave canhão � Jogo de chave allen � Saca-rolamento � Tarugo de cobre

� Pincel � Solvente para graxa � Graxa para rolamento

2. Faça o levantamento do esquema da máquina anotando os dados e desfaça o bobinado.

Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Desfazer bobinados de máquinas com núcleos ranhurados

� Estufa � Varetas metálicas � Martelo � Lâmina de serra � Talhadeira � Escala milimétrica � Micrômetro/fieira AWG

� Ficha apropriada � Solvente para verniz

3. Faça o isolamento dos canais. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Isolar rotor e estator � Tesoura plantiforme

� Tesoura comum � Escala graduada � Riscador � Gabaritos

� Papel isolante de 0,25mm � Papel isolante de 0,50mm

� Fibra vermelha de '321

� Cordonê



96

4. Confeccione as bobinas. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Enrolar bobinas para motores � Bobinadeira manual com

contagiros � Moldes para bobinas

� Fio magnético � Cordonê

5. Monte as bobinas nos canais. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Montar bobinas tipo meio imbricado

� Espátula de fibra � Acamador � Martelo com pancada de

plástico � Sarrafo de madeira macia

� Papel isolante de 0,50mm

6. Faça as conexões internas. Operação Ferramentas/instrumentos Ligar internamente motor trifásico

� Alicate universal � Canivete

7. Arremate o bobinado. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Arrematar bobinado de estator � Ferro de soldar 120W

� Alicate universal � Canivete

� Espaguete de linho de 2mm e 4mm

� Solda � Cadarço de algodão 2/4’ � Papel isolante de 0,20mm

8. Faça o teste de curto-circuito entre espiras e resistência de isolamento. Operação Ferramentas/instrumentos Testar massa e curto-circuito � Eletroímã de dimensões

apropriadas (tatu) � Megôhmetro

9. Monte o motor. Operação Ferramentas/instrumentos Materiais Montar motor elétrico � Martelo de bola

� Tarugo de cobre ou latão � Jogos de chave de boca fixa,

canhão ou allen

� Graxa para rolamento � Solvente para graxa



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Ensaiar motor trifásico sem carga

Para ensaiar um motor é necessário que ele esteja completamente montado, com o eixo girando livremente. Sempre que realizar um ensaio, você deve fazer anotações sobre o bobinado em seu caderno.

Para realizar o ensaio de motor trifásico, você deverá fazer três testes e duas provas.

Os três testes devem ser feitos em todos os motores que você bobinar.

Teste de isolação

Em primeiro lugar, lembre-se que é preciso conhecer as condições de isolamento da máquina elétrica que será energizada.

1. Calcule a resistência de isolamento mínimo, conforme informações anteriores. Se necessário, faça a correção da resistência para que fique de acordo com a temperatura em que a máquina está trabalhando.

2. Desligue o motor da rede. 3. Meça a resistência de isolação entre as fases e entre as fases e terra, com o

auxílio de um megôhmetro. Mantenha o aparelho em contato por mais de 30 segundos para fazer a medição.



98

Isto é necessário devido à polarização dos materiais ferro-magnéticos que estão envolvidos no circuito.

Medições a temp. ºC Valor medido Valor calculado

1 e 2 M� M�

2 e 3 M� M�

3 e 1 M� M�

1, 2, 3 e M� M�

Teste da resistência dos condutores do bobinado

1. Meça a resistência de cada fase com uma ponte de Wheatstone e anote os resultados.



99

Teste de funcionamento

1. Ligue o motor com a conexão que coincida com a tensão disponível em sua bancada.

2. Confira as ligações. 3. Energize o motor.

Observação Se o motor não funcionar ou se solicitar corrente acima da nominal, desligue-o imediatamente. Reconfira as ligações. Se não obtiver sucesso, peça auxílio ao instrutor.

4. Meça a rpm no eixo do motor com auxílio de um tacõmetro. 5. Meça a corrente de cada fase e anote-as. 6. Desligue o motor.

Observações � Mantenha seu local de trabalho limpo e organizado. � Mantenha o eixo do motor dentro dos limites da bancada e em situação segura

Precauções� Cuidado com máquinas elétricas energizadas. � Não deixe avental, estopas e panos parto de máquinas rotativas.

Prova de funcionamento sem carga

1. Ligue o motor de acordo com o diagrama das figuras a seguir.

Disponibilidade de wattímetro monofásico

Disponibilidade de wattímetro trifásico



100

Observação A conexão do motor deve ser compatível com a rede. Os instrumentos devem ser compatíveis com a potência do motor a ser testado.

2. Confira todas as ligações dos instrumentos e do motor. 3. Chunte o amperímetro e as partes amperimétricas de W1. 4. Energize o motor e deixe o eixo girar livremente. 5. Retire o chunte de W1. Verifique se o ponteiro do wattímetro se desloca para a

esquerda e desligue o circuito.

Observação Se houver deslocamento para esquerda, inverta a parte amperométrica do wattímetro e mantenha-o com chunte.

6. Energize o motor. 7. Retire os chuntes A1 e W1 e anote os valores de I1, E1 e W1. 8. Desligue o motor.

Prova de rotor travado (curto-circuito)

Esta prova serve para comprovar alguns dados do projeto e para conferir o levantamento do diagrama circular do motor.

1. Alimente o motor com tensão 3� variando de zero até atingir a corrente nominal.

Observação Use os circuitos das figuras abaixo, bem como as orientações da prova de funcionamento sem carga.



101

Aplicação

1. Se a ligação do wattímetro é monofásica, a potência elétrica solicitada sem carga no motor será:

Wo = 3 . Wfo

Se a ligação de wattímetro é trifásica, será Wo = leitura do wattímetro trifásico.

2. Se o motor estiver ligado em triângulo, a tensão de fase Ef será igual à tensão de linha E1.

Ef = E1

Se o motor estiver ligado em estrela a tensão da fase igual à tensão de linha E1 dividida pela raiz quadrada de 3.

Ef = 31E

3. Se o motor estiver ligado em estrela a corrente de fase em vazio Ifo será igual a I1.

Ifo = I1

Se o motor estiver ligado em triângulo, a corrente de fase em vazio Ifo será igual a I1 dividida pela raiz quadrada de 3.

Ifo = 31I



102

4. A impedância em vazio Zfo será igual a Efo dividido por Ifo.

Zfo = IfoEfo

5. O fator de potência em vazio cos � o será igual a Wfo dividido por potência aparente, isto é, volt-ampère (Efo . Ifo).

Na medição monofásica, a fórmula é:

Cos � o = Ifo.Efo

Wfo

Na mediação trifásica, a fórmula é:

Cos � o = 3.Ifo.1E

Wo

6. No funcionamento sem carga, as perdas de cobre do rotor são desprezíveis. Contudo, as perdas do estator não são desprezíveis e são calculadas pela fórmula:

p est = 3 Ifo2 . rb Ifo = corrente de fase; Rb = resistência do bobinado de uma fase em ohms p est = perdas de cobre no estator em watts.

7. As perdas por atrito, resist~encia do ar e as perdas no ferro não dependem da carga no motor. São calculadas pela fórmula:

p at = Wo - p est

Wo = potência solicitada da rede sem carga; p = perdas de cobre no estator.

Exemplo Motor 3 0 - 1HP - 220/380 - 3,2/1,85A



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1. Sem carga

MedidasCom wattímetro trifásico; motor ligado em triângulo

Wo = 60W IL = 0,8A EL = 220V Efo = EL � � 220V

Ifo = 3

IL = 38,0 = 0,46A

Cos � o = 3.Ifo.Efo

Wo = 3.0,46.220

60 = 0,19

Zfo = IfoEfo =

46,0220 = 478,2�

MedidasCom wattímetro monofásico; motor ligado em triângulo

Wfo = 20W Wo = 3 . Wfo = 3 . 20 = 60 IL = 0,8A EL = 220V Efo = EL � � 220V

Ifo = 3

IL = 38,0 0,46A

Cos � o = Ifo.Efo

Wof = 0,46.220

20 = 0,19

Zfo = IfoEfo =

46,0220 = 478,2�



104

2. Com rotor travado (curto-circuito)

MedidasCom wattímetro trifásico; motor ligado em triângulo

Wcc = 250W Vcc = 85V IL = 3,2A

If = 3

IL = 32,3 = 1,84A

Cos � cc = 3.If.Vcc

Wcc = 3.1,84.85

250 = 0,53

MedidasCom wattímetro monofásico; motor ligado em triângulo

Wcc = 85W Vcc = 85V EL = 3,2A

If = 3

IL = 32,3 = 1,84A

Cos � cc = Ifo.Vcc

Wcc = 1,84.85

85 = 0,54

Observação O grau de precisão dos instrumentos pode acarretar diferenças na leitura.



105


1. Faça o teste de isolação. 2. Meça a resistência dos condutores de bobinado. 3. Faça o teste de funcionamento. 4. Faça a prova de funcionamento sem carga. 5. Faça a prova com o rotor travado (curto-circuito).

Aparelhos � Megôhmetro � Ponto de Wheatstone � Tacômetro � Alicate amperimétrico � Wattímetro monofásico 0 a 250W � Wattímetro trifásico 0 a 250W � Amperímetro de 0 a 1A � Amperímetro de 0 a 5A � Voltímetro de 0 a 250V

Material� Cabinhos com pinos-banana nas pontas



106

Equipamentos � Circuito trifásico com proteção de curto-circuito � Dispositivo para travar mecanicamente o eixo do rotor � Varivolt trifásico

Equipamentos

A B C D cm cm cm cm E F G H cm cm cm cm



107

Motor trifásico sem carga Ensaio – Exercício

1. A resistência de isolação em M� foi

Valores medidos a____ºC Valores calculados

1 e = M� 1 e 2 = M� 1, 2, 3 e M� a 20ºC

2 e = M� 2 e 3 = M� Corrigida a temp. amb. de º C

3 e = M� 1 2 3 = M� 1,2,3 e M�

2. Resistência dos condutores

Valor medido Temperatura ambiente Valor calculado 1 4 = � º C Classe B

2 5 = � 80ºC + TA = ºC

3 6 = � 1 4 � �

3. Qual é a tensão da fase E ?

a) E = EL � � _____

b) E = 3

EL� Y � _____

4. Qual é a corrente de fase com o motor a vazio Io ?

a) Io = 3

IL�

b) Io = IL � Y



108

5. Qual é a impedância do motor vazio?

Zo = oIE

6. Qual será o fator de potência do motor sem carga?

cos �o = oo

o

I.EW

ou cos �o = 3.I.EL

W

o

o

7. Quais serão as perdas do cobre no estator?

Pest = 3 Io2 . rb

8. Quais serão as perdas por atrito, resistência do ar e as perdas no ferro?

Pat = Wo = Pest

9. Qual será o fator de potência do motor com o rotor travado?

cos �cc = 3.I.V

W

oCC

CC

10. Qual é a rotação desse motor sem carga?



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Bobinagem de motor trifásico meio imbricado – Verificação

Observe a figura e determine:

1. O número de bobinas para esse motor:__________________________ 2. O passo da bobina para esse bobinado:__________________________ 3. Os grupos de bobinas para esse bobinado:________________________ 4. O passo da fase para esse bobinado:_____________________________ 5. Os lados que deverão ficar levantados para esse bobinado: __________________. 6. A velocidade de sincronismo para esse motor:______________________

7. Complete a afirmativa nas linhas indicadas.

O teste de curto-circuito entre as espiras é feito com o auxílio de _____________ e de ____________________.



110

8. Complete o esquema simplificado de uma fase para esse motor.

9. Faça a ligação para pólos ativos e pólos consequentes.

10. Faça o fechamento para ligações Y e .



111


Ficha de motor elétrico

Modelo = Tipo de bobinado =

Tipo = Temperatura de trabalho =

Série = Rolamento =

Marca-monofásico = No de pontas =

trifásico = Classe de isolamento =

Potência = Fio no = AWG Seção mm2

Volts = Tipo de fio =

Amp. Vazio = Peso do fio =

Amp. Carga = No de espiras por ranhura =

Cos � = Fechamento da fase =

Freqüência = Verniz (impregnação) =

Rpm = Isolação (M�) =

No de canais = Passo da bobina (yb) =

No de pólos = Passo da fase (yf) =



112

46.15.12.670-5

Aprendizagem Industrial

Eletricista de manutenção Bobinadeira manual Montagem de ferro de soldar Preparação e bobinagem de transformador monofásico Polarização e ensaio de transformador trifásico Bobinagem de motor trifásico meio imbricado Bobinagem de motor trifásico imbricado Bobinagem de motor trifásico com ligação Dahlander Bobinagem de motor monofásico de fase auxiliar Bobinagem de rotor com bobinas pré-moldadas Preparação e bobinagem de rotor universal Preparação e bobinagem de armaduras de máquinas c.c.

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Bobinagem de Motor Trifasico Meio Imbricado