Motor de Indução Monofásico

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  • 7/26/2019 Motor de Induo Monofsico

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    Eng. Everton

    Moraes

    MIM - Motor de Induo

    Monofsico

    Eng. Everton Moraes

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    Teoria sobre Motores

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    1 MIM - Motor de Induo Monofsico

    Sumrio

    INTRODUO ................................................................................ 4

    1. LIGAO DE MOTOR ELTRICO MONOFSICO - CA ............ 5

    1.1. Ligao de motores de induo monofsico (MIM) ............ 5

    1.2. Exemplos de ligaes para o MIM ....................................... 7

    1.3. Ligao do MIM para uma rede de alimentao 380Vac .... 8

    1.4. Clculo da Corrente Nominal do Motor de Induo

    Monofsico ................................................................................... 9

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    Lista de Figuras

    Figura 1 - Representao das bobinas de um motor de induo monofsico com bobina auxiliar de

    partida. ______________________________________________________________________________ 6

    Figura 2 - Associao das bobinas em paralelo ______________________________________________ 7

    Figura 3 - Inverso do sentido de rotao ___________________________________________________ 7

    Figura 4 - Associao das bobinas em paralelo ______________________________________________ 8

    Figura 5 - Associao em srie das bobinas de trabalho _______________________________________ 8

    Figura 6 - Inverso do sentido de rotao ___________________________________________________ 9

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    INTRODUO

    Em todo setor industrial, do mais simples ao mais complexo

    sistema produtivo, h algum tipo de mquina ou equipamentosendo acionado por motor, no qual o motor eltrico o mais

    largamente utilizado. Para que esses motores venham a

    desempenhar de maneira satisfatria o seu papel no processo

    produtivo, ou seja, colocar alguma mquina e/ou em movimento,

    deve-se assegurar que o mesmo ir funcionar de modo eficaz e

    principalmente seguro, tanto no que diz respeito mquina em si

    como para as pessoas que por ventura possam estar diretamenteou indiretamente envolvidas na operao do equipamento.

    Os motores eltricos so acionados atravs de chaves de partida.

    As chaves de partida podem ser do tipo manualh interveno

    direta do operador na comutao dos contatos da chave, atravs

    de acionamento por esforo mecnico em uma manopla ou

    alavanca comutadora, como por exemplo, a chave tripolar tipo

    faca, chave de partida direta reversora manual, chave Y-D manuale a chave compensadora manual; do tipo eletromagnticas

    quando usados contatores para estabelecer ou interromper a

    energia de alimentao do motorh interveno indireta ou

    inexiste interveno por parte do operador na comutao dos

    contatos da chave de partida. As chaves de partida

    eletromagnticas com o uso do contator podem ser acionadas

    por comando tipo semiautomtico

    o operador deve acionaruma botoeira para que, conforme a lgica de funcionamento do

    esquema eltrico do equipamento seja acionado o motor; do tipo

    automticaquando o comando do contator feito diretamente

    atravs de dispositivos analgicos como termostatos, chaves de

    nvel, pressostatos, existncia de tenso, temporizadores, etc; ou

    ainda associados a uma lgica de funcionamento de um processo

    controlado por uma programao feita num PLC.

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    1. LIGAO DE MOTOR ELTRICO

    MONOFSICO - CA

    O primeiro passo para dimensionar os dispositivos de uma chave

    de partida saber o tipo de ligao a ser feito no motor.

    Conforme as caractersticas da placa do motor, e as

    caractersticas da rede de alimentao, possvel determinar a

    ligao que ser executada entre as bobinas de um motor e

    realizar o clculo da corrente nominal presumida que o motorconsumir quando em funcionamento em regime nominal.

    1.1. Ligao de motores de induo monofsico (MIM)

    O motor de induo monofsico largamente utilizado nos

    setores comerciais, residenciais e rurais. A grande maioria dos

    consumidores de energia eltrica recebe alimentao de uma

    rede eltrica a dois ou trs condutores, conforme a cargainstalada, do tipo monofsica, fase e neutro (220Vac ou 110Vac),

    em alguns casos bifsica, fase-fase (220Vac), ou com trs

    condutores, fasefase+neutro (220Vac e 110Vac). Muitos

    estabelecimentos comerciais utilizam os motores monofsicos em

    sistemas de refrigerao, como em balces frigorficos; j no meio

    residencial e rural mais comum os motores monofsicos

    movimentarem mquinas de lavar roupas, ventiladores, pequenasmquinas de uso rural como serras, entre outros.

    O motor monofsico mais utilizado o que utiliza uma bobina

    auxiliar de partida em srie com um capacitor prprio para esse

    uso, em srie com um interruptor centrfugo, chamada de fase

    auxiliar ou bobina auxiliar de partida. O motor constitudo por

    mais duas bobinas, chamadas de bobinas principais ou bobinas de

    trabalho.

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    A bobina auxiliar somente percorrida por corrente eltrica na

    partida do motor, pois, quando o motor atinge aproximadamente

    85% do valor da sua rotao nominal, o interruptor, atravs dafora centrfuga provocada pela rotao do rotor, faz com que o

    contato do interruptor abra, interrompendo assim a corrente que

    circula sobre a bobina auxiliar.

    A bobina auxiliar de partida ajuda o motor a entrar em

    funcionamento, sendo que sem o mesmo o MIM no conseguiria

    partir, pois no h defasagem entre a tenso e a corrente

    aplicada sobre os terminais do motor.

    A defasagem entre a tenso e a corrente conseguida atravs do

    capacitor, auxiliando o motor a obter um alto conjugado de

    partida.

    Figura1-Representaodasbobinasdeummotordeinduomonofsicocombobinaauxiliardepartida.

    Como aqui no Brasil h redes de alimentao em baixa tenso

    com valores de tenso de 380/220 Vac e 220/127 ou 110 Vac, fica

    claro aqui que sendo o motor formado com duas bobinas de

    trabalho, que so aquelas que ficam constantemente

    energizadas, as mesmas s poderiam ser projetadas para um

    valor de tenso de 110 Vac. A aplicao dos MIM se faz para usoem pequenas mquinas ou equipamentos, sendo na sua grande

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    maioria potncias de at 5 CV. H o uso de motores monofsicos

    de potncias maiores, normalmente at 12,5 CV, porm seu uso

    mais restrito a instalaes em que se necessita a correo dapotncia da carga instalada por fase.

    1.2. Exemplos de ligaes para o MIM

    Ligao do MIM para uma rede de alimentao 220Vac

    Associao das bobinas em paralelo para uma rede alimentao

    de 110Vac entre fase e neutro:

    Figura2-Associaodasbobinasemparalelo

    Inverso do sentido de rotao

    Para inverter a rotao de um MIM, se faz necessrio somente

    inverter a ligao da bobina auxiliar em relao bobina de

    trabalho. (MIM ligado entre fase e neutro).

    Figura3-Inversodosentidoderotao

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    8 MIM - Motor de Induo Monofsico

    Caso o circuito alimentador seja bifsico, sendo atenso entre

    fases de 220 VAC, tambm possvel ligar o MIM. Basta associar

    as bobinas de trabalho em srie, para provocar uma queda detenso entre as mesmas, e a bobina auxiliar conectar em paralelo

    com a bobina principal 2-4, pois o valor de tenso entre 2-4 de

    aproximadamente 110 Vac. (MIM ligado entre fases).

    Figura4-Associaodasbobinasemparalelo

    1.3. Ligao do MIM para uma rede de alimentao 380Vac

    Associao em srie das bobinas de trabalho, sendo a bobina

    auxiliar ligada em paralelo com a bobina 2-4. (MIM ligado entre

    fase e neutro)

    Figura5-Associaoemsriedasbobinasdetrabalho

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    Inverso do sentido de rotao

    Figura6-Inversodosentidoderotao

    A inverso do sentido de rotao ocorre devido inverso do

    sentido em que a corrente eltrica percorre a bobina auxiliar,

    invertendo assim o campo magntico produzido por essa bobina,

    logo o sentido da f.e.m. induzidas nas barras do rotor por essa

    bobina.

    1.4. Clculo da Corrente Nominal do Motor de Induo

    Monofsico

    Onde:

    In (A): Corrente nominal em ampres;

    P (cv): Potncia nominal em cavalo-vapor;

    736 W/cv: equivalncia cavalo-vapor em watts;

    Un: Tenso nominal aplicado aos terminais das bobinas do motor;

    Cos PHI: fator de potncia do motor;

    Rendimento: razo entre a potncia de sada (potncia mecnica na ponta do eixo do motor) e a potncia de entrada (tenso e

    corrente disponibilizada aos terminais do motor).

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