Apostila de Máquinas Elétricas Kronos Nexus

Os motores eltricos

mecnica; assim, ao ligarmos

energia eltrica, e em troca aciona

Este processo de con

motor a gasolina. Neste m

proveniente da queima de co

combustvel a energia eltri

Os motores eltricos

mvel e o estator ou carcaa

Podemos classificar

maneira:

Os motores eltricos de corrente

tenso alternada; so monofsicos ou trifsicos se necessitam de tenso monofsica ou de

tenso trifsica.

MQUINAS ELTRICAS

NOES GERAIS SOBRE MOTORE

cos so mquinas que transformam energia el

os um motor rede, ele ir absorver uma dada

aciona uma carga, por exemplo, um bonde.

converso da forma de energia anlogo ao que

motor, tambm dito motor a exploso, aprovei

combustvel para movimentar o veculo. Num

ica.

cos em geral se compem de duas partes: o rot

caa que a parte fixa.

os motores, quanto energia eltrica absorv

Os motores eltricos de corrente alternada funcionam quando ligados uma rede de


MQUINAS ELTRICAS

1

ORES ELTRICOS

a eltrica em energia

dada quantidade de

ue se verifica num

eita-se a energia

motor eltrico o

tor que a parte

vida, da seguinte

funcionam quando ligados uma rede de


Os motores eltricos de corrente contnua funci

tenso contnua.

Os motores de CA so

refrigeradores domsticos em

mais restrito, sendo encontrados

Vamos estudar com maior profundidade os motores de CA. Eles podem se classificar,

segundo o sistema eltrico de alimentao e o princpio de funcionamento ou arranque, em:

Existem outros tipos de

Motores de induo (tanto

de bobinas que produzem um

mancais, encontra-se a pa

constitudo por simples condu

curto ou em gaiola de esquilo)

cujos extremos so levados

sobre os quais se apiam esco

motor a um circuito externo.

MQUINAS ELTRICAS

Os motores eltricos de corrente contnua funcionam quando ligados uma rede de

Os motores de CA so hoje os mais utilizados; podemos encontr

em mquinas ferramentas etc. Os motores de CC

encontrados na trao eltrica, grandes laminadores etc.



pos de motores de CA, que se encontram mais

o trifsicos como monofsicos) possuem no

um campo magntico. No interior do motor, apoiando

parte mvel, ou rotor. Este rotor dispe de um en

ples condutores ou barras postas em curto-circuito en

uilo) ou podem tambm possuir um outro tipo

a anis coletores eletricamente isolados do ei

escovas de carvo, fixas ao estator, que nos

MQUINAS ELTRICAS

2

onam quando ligados uma rede de

podemos encontr-los em

mquinas ferramentas etc. Os motores de CC so de emprego

grandes laminadores etc.



ais raramente. Os

estator um jogo

apoiando- se sobre

or dispe de um enrolamento

entre si (rotor em

de enrolamento,

eixo e entre si e

nos permitem ligar o

O motor de induo possui velocidade praticamente constante.

de pequena potncia so, na maioria das vezes, monofsicos, com rotor em curto; para a

partida necessitam de dispositivos especiais, uma vez que no tem arranque prprio.

J os motores trifsicos de induo so de maior potncia e tem arra

Como exigem grande corrente da rede, no instante de partida, usam

para diminu- la.

No motor monofsico srie ou universal o enrolamento do rotor levado s escovas,

por intermdio de um comutador (coletor constitu

ao estator. Este tipo de motor funciona tanto com CC como com CA. Possui velocidade

varivel. No motor repulso o enrolamento do rotor levado s escovas que esto ligadas

em curto circuito. Possui velocidade

repulso induo. Na partida funciona como motor de repulso (que tem arranque prprio) e,

posteriormente, por um dispositivo centrfugo, as lminas do coletor so colocadas em curto

circuito,passando a funcionar

Os motores de corrente contnua podem ser classificados segundo o modo de

excitao em:

Num motor de CC distinguimos o estator com plos indutores, o rotor com

enrolamento induzido e o comutador.

velocidades variveis, conforme a corrente no campo indutor.

De acordo com as normas brasileiras de eletrotcnica NB

devem possuir uma placa metlica firmemente presa ao estator, na qual so

maneira legvel, pelo menos as seguintes caractersticas:

Nome, marca commercial

Tipo, srie e nmero

MQUINAS ELTRICAS

O motor de induo possui velocidade praticamente constante. Os motores de i



J os motores trifsicos de induo so de maior potncia e tem arra

Como exigem grande corrente da rede, no instante de partida, usam-se dispositivos especiais


por intermdio de um comutador (coletor constitudo por lminas isoladas entre si), e ligado

Este tipo de motor funciona tanto com CC como com CA. Possui velocidade


em curto circuito. Possui velocidade varivel, sendo usualmente empregado como motor

Na partida funciona como motor de repulso (que tem arranque prprio) e,

posteriormente, por um dispositivo centrfugo, as lminas do coletor so colocadas em curto

ncionar como motor de induo monofsico.



enrolamento induzido e o comutador. Eles so empregados em razo de terem suas

velocidades variveis, conforme a corrente no campo indutor.

De acordo com as normas brasileiras de eletrotcnica NB-3, todos os motores eltricos

devem possuir uma placa metlica firmemente presa ao estator, na qual so

maneira legvel, pelo menos as seguintes caractersticas:

commercial ou smbolo identificador do comerciante;

de fabricao;

MQUINAS ELTRICAS

3

Os motores de induo



J os motores trifsicos de induo so de maior potncia e tem arranque prprio.

se dispositivos especiais


do por lminas isoladas entre si), e ligado

Este tipo de motor funciona tanto com CC como com CA. Possui velocidade


varivel, sendo usualmente empregado como motor

Na partida funciona como motor de repulso (que tem arranque prprio) e,

posteriormente, por um dispositivo centrfugo, as lminas do coletor so colocadas em curto-



gados em razo de terem suas

3, todos os motores eltricos

devem possuir uma placa metlica firmemente presa ao estator, na qual so marcadas, de

identificador do comerciante;

Espcie de corrente (

Espcie de motor ( induo, paralelo, et

Nmero de fases ou freqncia em ciclos/seg. (motores de CA);

Potncia nominal em KW, HP (1 HP = 0,746 KW), ou em c.v. (1 c.v. = 0,736 KW);

Tenso nominal ou tenses nominais de operao;

Corrente nominal plena carga;

Velocidade angular no

Tenso e corrente do

anis).

Todos os motores devem

ligaes. As placas de carac

Fator de potncia nominal plena carga;

Espcie de servio (contnuo, de pequena durao; quando falta esta indicao, o

motor de servio contnuo);

O aumento permissvel da temperatura dos enrolamentos e partes adjacentes, em

graus centgrados;

O fator de servio (sobrecarga que o motor pode suportar em servio contnuo).

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(alternada ou contnua);

Espcie de motor ( induo, paralelo, etc.);

Nmero de fases ou freqncia em ciclos/seg. (motores de CA);


Tenso nominal ou tenses nominais de operao;

Corrente nominal plena carga;

nominal plena carga (rotaes p/min.);

do circuito secundrio (motores de induo com r

em trazer, ainda, na mesma ou noutra placa,

actersticas podem ainda indicar:

Fator de potncia nominal plena carga;


motor de servio contnuo);


tor de servio (sobrecarga que o motor pode suportar em servio contnuo).

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4


rotor bobinado de

a placa, o esquema das



tor de servio (sobrecarga que o motor pode suportar em servio contnuo).

Motor Universal

O motor eltrico universal um motor que permite ligao, tanto na corrente

contnua como na corrente alternada,

por chapas de ferro- silcio, que reduzem ao mnimo os efeitos calorficos originados pelas

correntes induzidas nas massas metlicas, quando sob a ao de um campo magntico

varivel.

Nas ranhuras do estator so alojadas as bobinas de campo (geralmente duas),

necessrias para a formao do campo indutor. Nas ranhuras do rotor so enroladas

diretamente as bobinas induzidas,

que formam o coletor.

O induzido I e o campo indutor C, so ligados em srie, como mostra o diagrama.

a mudana do sentido de rotao, basta inverter as ligaes nos porta

das bobinas do campo indutor, quando a colagem de ligaes ao coletor, so

dois sentidos.

MQUINAS ELTRICAS

MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA


contnua como na corrente alternada, pois o seu rotor bem como seu estator so formados

silcio, que reduzem ao mnimo os efeitos calorficos originados pelas


stator so alojadas as bobinas de campo (geralmente duas),


induzidas, cujas pontas terminais so ligadas devidamente nas lminas

O induzido I e o campo indutor C, so ligados em srie, como mostra o diagrama.

a mudana do sentido de rotao, basta inverter as ligaes nos porta-escovas, ou as ligaes

das bobinas do campo indutor, quando a colagem de ligaes ao coletor, so

MQUINAS ELTRICAS

5

MOTORES DE CORRENTE ALTERNADA


pois o seu rotor bem como seu estator so formados

silcio, que reduzem ao mnimo os efeitos calorficos originados pelas


stator so alojadas as bobinas de campo (geralmente duas),


ligadas devidamente nas lminas

O induzido I e o campo indutor C, so ligados em srie, como mostra o diagrama. Para

escovas, ou as ligaes

das bobinas do campo indutor, quando a colagem de ligaes ao coletor, so equivalentes aos

Os motores universais apresentam um alto conjugado de partida, desenvolvem alta

velocidade, so construdos para tenses de 110V e 220V CC ou CA e normalmente a sua potncia no vai alm de 300W, samaioria dos aparelhos portteis eletrodomsticos e em algumas mquinas portteis usadas na indstria. Motor Monofsico de Anel em Curto

O motor monofsico de anel em curto um motor de induo de esquilo e seu estator de plos salientes com cavidades, onde so colocados anis de cobre ou lato, que abraam pouco menos da metade de cada plo.

criado pelos anis, um fluxo, devido as correntes induzidas produzida pelo f

varivel, defasado em atraso do fluxo originado pelas bobinas dos plos indutores, surgindo com a resultante, um campo giratrio. O rotor dentro dele forado a girar no mesmo sentido devido ao campo produzido pelas correntes induzidas ranhuras do rotor.

So construdos para tenses de 110V e 220V, 50 ou 60 Hz,

normalmente para 2 - 4 e 6 plos para velocidades de 900 a 2800 R.P.M. em 50 Hz e 1000 a 3400 R.P.M. para 60 Hz. tem veloreversibilidade.

A aplicao desses motores se faz em pequenas mquinas tais como: tocarelgios, servo-mecanismos, etc; porque um motor de baixo conjugado de partida e baixo rendimento.

MQUINAS ELTRICAS

Os motores universais apresentam um alto conjugado de partida, desenvolvem alta velocidade, so construdos para tenses de 110V e 220V CC ou CA e normalmente a sua potncia no vai alm de 300W, salvo em casos especiais. Este tipo de motor aplicado na maioria dos aparelhos portteis eletrodomsticos e em algumas mquinas portteis usadas na

Motor Monofsico de Anel em Curto

O motor monofsico de anel em curto um motor de induo de rotor tipo gaiola de esquilo e seu estator de plos salientes com cavidades, onde so colocados anis de cobre ou lato, que abraam pouco menos da metade de cada plo.

criado pelos anis, um fluxo, devido as correntes induzidas produzida pelo fvarivel, defasado em atraso do fluxo originado pelas bobinas dos plos indutores, surgindo com a resultante, um campo giratrio. O rotor dentro dele forado a girar no mesmo sentido devido ao campo produzido pelas correntes induzidas nas barras alojadas nas

So construdos para tenses de 110V e 220V, 50 ou 60 Hz, 25W a 120W e 4 e 6 plos para velocidades de 900 a 2800 R.P.M. em 50 Hz e 1000

R.P.M. para 60 Hz. tem velocidade constante no admite regulagem e nem

A aplicao desses motores se faz em pequenas mquinas tais como: tocamecanismos, etc; porque um motor de baixo conjugado de partida e baixo

MQUINAS ELTRICAS

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Os motores universais apresentam um alto conjugado de partida, desenvolvem alta velocidade, so construdos para tenses de 110V e 220V CC ou CA e normalmente a

Este tipo de motor aplicado na maioria dos aparelhos portteis eletrodomsticos e em algumas mquinas portteis usadas na

rotor tipo gaiola de esquilo e seu estator de plos salientes com cavidades, onde so colocados anis de cobre

criado pelos anis, um fluxo, devido as correntes induzidas produzida pelo fluxo varivel, defasado em atraso do fluxo originado pelas bobinas dos plos indutores, surgindo com a resultante, um campo giratrio. O rotor dentro dele forado a girar no mesmo

nas barras alojadas nas

25W a 120W e 4 e 6 plos para velocidades de 900 a 2800 R.P.M. em 50 Hz e 1000

cidade constante no admite regulagem e nem

A aplicao desses motores se faz em pequenas mquinas tais como: toca-discos, mecanismos, etc; porque um motor de baixo conjugado de partida e baixo

Motor Monofsico de Fase Auxiliar

O motor de fase auxiliar um motor de induo constitudo de um rotor tipo gaiola de

esquilo e um estator formado por coroas de chapas isoladas de ferro

parte interna, fixadas numa carcaa.

Os enrolamentos, principal e auxiliar so alojados nas ranhuras isoladas, deslocadas de

um ngulo de 90 eltricos um do outro.

Os motores monofsicos de induo sem dispositivos de partida, no tem arranque

prprio, por no produzir campo rotativo, da a nece

caractersticas diferentes do principal, para que os campos magnticos defasados entre

si, produzam uma resultante rotativa, que por induo movimente o rotor tipo gaiola

colocado dentro dele.

O enrolamento principal calculado de modo preciso, mas o auxiliar conseguido de

maneira emprica, mas sempre em relao ao principal, isto , o auxiliar vai de 34% a 80% do

nmero de condutores do principal e a seo do condutor varia de 30% a 50% do

empregado no principal, calculado para 110V.

Para duas tenses, basta desdobrar o enrolamento do principal calculado inicialmente

para 110V em duas vezes o nmero de condutores, com sua seo reduzida pela metade,

dividido em dois circuitos, para que possibilite ligar em paralelo para 110V e em srie para

220V.

MQUINAS ELTRICAS

Monofsico de Fase Auxiliar


esquilo e um estator formado por coroas de chapas isoladas de ferro-silcio, com ranhuras na

parte interna, fixadas numa carcaa.

mentos, principal e auxiliar so alojados nas ranhuras isoladas, deslocadas de

um ngulo de 90 eltricos um do outro.


prprio, por no produzir campo rotativo, da a necessidade, de se utilizar a fase auxiliar com



enrolamento principal calculado de modo preciso, mas o auxiliar conseguido de


nmero de condutores do principal e a seo do condutor varia de 30% a 50% do

empregado no principal, calculado para 110V.



itos, para que possibilite ligar em paralelo para 110V e em srie para

MQUINAS ELTRICAS

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silcio, com ranhuras na

mentos, principal e auxiliar so alojados nas ranhuras isoladas, deslocadas de


ssidade, de se utilizar a fase auxiliar com



enrolamento principal calculado de modo preciso, mas o auxiliar conseguido de


nmero de condutores do principal e a seo do condutor varia de 30% a 50% do condutor



itos, para que possibilite ligar em paralelo para 110V e em srie para

C.V. 110V (A) 220V (A1/6 1/4 1/2

3,2 4,6 7,4

1,6 2,3 3,7

3/4 1

1 1/2

10,2 13,0 18,4

5,1 6,5 9,2

2 24,0 12,0

O enrolamento auxiliar no deve ser modificado para 220V, mas seus terminais

devero ser ligados um num dos extremos e o outro no centro da ligao srie do

principal, para que o condensador que fica ligado em srie com o auxiliar, no receba uma

tenso alm de 110V.

Geralmente usado o enrolamento auxiliar somente para o arranque, depois, por

intermdio de um interruptor comandado por um dispositivo centrfug

permanecendo o campo rotativo pela ao do sentido de rotao do rotor e pela

componente de campo criada pelas correntes induzidas nas barras do tipo gaiola (rotor em

curto). Atualmente estes motores so fabricad

freqncias de 50 Hz ou 60 Hz, para as potncias, de 1/6 a 2 c.v.

Sobre o motor colocado um condensador eletroltico com sua proteo conforme a

figura abaixo.

Nas tabelas abaixo temos as caractersticas pr

fase auxiliar.

Nmero de

Em v2 3.0004 1.5006 1.000

MQUINAS ELTRICAS

A)



, para que o condensador que fica ligado em srie com o auxiliar, no receba uma


intermdio de um interruptor comandado por um dispositivo centrfugo o auxiliar



Atualmente estes motores so fabricados para duas tenses 110V e 220V, para as

freqncias de 50 Hz ou 60 Hz, para as potncias, de 1/6 a 2 c.v.


Nas tabelas abaixo temos as caractersticas principais dos motores monofsicos de

Velocidade aproximada em R.P.M.50 Hertz 60

vazio plena carga Em vazio 000 2.920 3.600 500 1.435 1.800 000 960 1.200

A tabela ao lado d o valor da corrente em ampres dos motoresmonofsicos em geral, nas diversas potncias relacionadas com a tenso de alimentao

MQUINAS ELTRICAS

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, para que o condensador que fica ligado em srie com o auxiliar, no receba uma


o auxiliar desligado,



110V e 220V, para as


incipais dos motores monofsicos de

.

Hertz plena carga

3.500 1.730 1.140

abela ao lado d o valor da motores diversas

potncias relacionadas com a tenso

Para velocidade em vazio f

essa velocidade seja ligeiramente menor.

se quela medida plena carga.

inconvenientes:

Pequena capacidade para suportar sobrecarga;

Baixo rendimento;

Baixo fator de potncia;

Manuteno de custo elevado.

Os motores monofsicos de induo de fase auxiliar so utilizados em mquinas de lavar

roupas, em eletrobombas,

condensador aplicado nos motores de fase auxiliar tem dupla finalidade:

Dar maior conjugado no arranque;

Produzir maior defasamento entre os campos magnticos principais e auxiliar.

A capacidade dos condensadores de partida, determinada experimentalmente pelos

fabricantes de motores, varia ao variar a potncia do motor, conforme a tabela abaixo com

limite mximo at 1 c.v.

MQUINAS ELTRICAS

Para velocidade em vazio foi tomada a velocidade de sincronismo, embora na prtica,

essa velocidade seja ligeiramente menor. A velocidade marcada na placa dos motores refere

se quela medida plena carga. Os motores monofsicos de induo t

Pequena capacidade para suportar sobrecarga;

Baixo fator de potncia;

Manuteno de custo elevado.


em geladeiras, enceradeiras de potncia elevadas, etc.

condensador aplicado nos motores de fase auxiliar tem dupla finalidade:

Dar maior conjugado no arranque;


e dos condensadores de partida, determinada experimentalmente pelos


Condensadores de Partida C.V. microfarads (F) 1/6 de 161 at 193 1/4 de 216 at 259 1/3 de 270 at 324 1/2 de 340 at 408 3/4 de 430 at 516 1 de 540 at 648

MQUINAS ELTRICAS

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de sincronismo, embora na prtica,

A velocidade marcada na placa dos motores refere-

tem os seguintes


em geladeiras, enceradeiras de potncia elevadas, etc. O


e dos condensadores de partida, determinada experimentalmente pelos


MOTOR TRIFSICO ASSNCRONO

O motor trifsico se compe de um estator com ranhuras no seu interior, onde so

alojadas vrias bobinas perfeitamente isol

distribudas e ligadas formando trs circuitos distintos e simtricos chamados fases.

Estas fases devero estar ligadas em tringulo (

para que suas bobinas produzam um campo resultante giratrio de valor invarivel.

trifsico de aplicao mais comum tem seu rotor do tipo gaiola de esquilo, podendo tambm

ser do tipo bobinado com anis par

O campo giratrio ao passar pelas barras ou condutores produz nestes correntes

induzidas, fazendo com que o rotor crie um campo magntico que acompanhe seu sentido de

giro. Pode-se enunciar o seguinte prin

B e C simetricamente colocados com os respectivos eix

trs correntes alternadas de igual freqncia e valor eficaz, mas defasadas uma da outra

de 120 eltricos ou de 1/3 de perodo, produzem um campo magntico rotativo

amplitude constante, igual a 1,5 vezes o valor mximo de cada um dos trs campos

componentes A, B e C.

O campo magntico rotativo gira com velocidade u

rotao em cada perodo da corrente de alimentao.

O sentido de giro est subordinado seqncia de fases das correntes nos trs

enrolamentos das fases do motor que para girar ao contrrio preciso inverter

corrente de dois enrolamentos.

tringulo, para receber ligao de uma linha trifsica com trs fios. O sentido de giro do campo

poder ser invertido, trocando

do motor.

MQUINAS ELTRICAS

MOTOR TRIFSICO ASSNCRONO


alojadas vrias bobinas perfeitamente isoladas da massa estatrica e entre si, devidamente


Estas fases devero estar ligadas em tringulo () ou estrela () a uma rede trifsica para que suas bobinas produzam um campo resultante giratrio de valor invarivel.


ser do tipo bobinado com anis para controlar o arranque por intermdio de reostato.



se enunciar o seguinte princpio de funcionamento: trs enrolamentos idnticos A,

B e C simetricamente colocados com os respectivos eixos a 120 entre si, percorridos por


tricos ou de 1/3 de perodo, produzem um campo magntico rotativo

amplitude constante, igual a 1,5 vezes o valor mximo de cada um dos trs campos

O campo magntico rotativo gira com velocidade uniforme, fazendo uma

rotao em cada perodo da corrente de alimentao.


enrolamentos das fases do motor que para girar ao contrrio preciso inverter

corrente de dois enrolamentos. Em geral, os trs enrolamentos so ligados em estrela ou


poder ser invertido, trocando-se simplesmente dois fios da linha ligados aos terminais

R = 1,5 x B, onde B = mximo no instante considerado

MQUINAS ELTRICAS

10


adas da massa estatrica e entre si, devidamente


) a uma rede trifsica

para que suas bobinas produzam um campo resultante giratrio de valor invarivel. O motor


a controlar o arranque por intermdio de reostato.



cpio de funcionamento: trs enrolamentos idnticos A,

a 120 entre si, percorridos por


tricos ou de 1/3 de perodo, produzem um campo magntico rotativo R com amplitude constante, igual a 1,5 vezes o valor mximo de cada um dos trs campos

niforme, fazendo uma


enrolamentos das fases do motor que para girar ao contrrio preciso inverter-se a

Em geral, os trs enrolamentos so ligados em estrela ou


a linha ligados aos terminais

O grfico abaixo mostra uma curva senoidal que a representao da f.e.m.

da corrente alternativa, e do campo magntico varivel produzido por uma corrente que

varia periodicamente seu sentido e sua intensidade.

O motor trifsico de induo tem rotao de campo girante de acordo com a

ESCORREGAMENTO

A diferena entre a velocidade do campo girante e a do rotor d

escorregamento. Geralmente o escorregamento expresso

velocidade de sincronismo. Seu valor baixo quando o motor funciona vazio.

rotor do motor plena carga d um escorregamento que varia de 3% para os motores

potentes at 6% para os de pequena potncia.

Estes motores levam vantagem sobre o motor sncrono, pelo fato de poder partir com

carga. H dois tipos de motores de induo, conforme a forma do enrolamento do seu

induzido:

MQUINAS ELTRICAS

grfico abaixo mostra uma curva senoidal que a representao da f.e.m.


sentido e sua intensidade.


freqncia da rede e do nmero de pares de

A diferena entre a velocidade do campo girante e a do rotor d

Geralmente o escorregamento expresso percentualmente

de sincronismo. Seu valor baixo quando o motor funciona vazio.


s at 6% para os de pequena potncia.


H dois tipos de motores de induo, conforme a forma do enrolamento do seu

f = frequncia de rede eltrica P = nmero de plos do motor

MQUINAS ELTRICAS

11

grfico abaixo mostra uma curva senoidal que a representao da f.e.m.



plos:

A diferena entre a velocidade do campo girante e a do rotor d- se o nome de

percentualmente em relao

de sincronismo. Seu valor baixo quando o motor funciona vazio. O



H dois tipos de motores de induo, conforme a forma do enrolamento do seu

Motor de rotor gaiola de esquilo;

Motor de rotor bobinado.

ROTOR COM GAIOLA DE ESQUILO

O enrolamento do induzido deste tipo de motor formado por barras de alumnio ou

cobre, colocadas dentro das ranhuras do rotor e tendo suas extremidades reunidas atravs de

anis de curto circuito; as ba

tambm chamado rotor em curto circuito.

pois o escorregamento varia pouco com a carga.

O fator de potncia aumenta com a utilizao do motor

nominal, quando alcana o seu mximo; a partir de ento elevando

valor de cos .

O rendimento cresce, com a carga, at determinado ponto, tambm vizinho

plena carga nominal quando as perdas fixas e

rendimento passa a baixar.

seguinte, onde 3 curvas relacionam o rendimento, a velocidade e o fator de potncia com

a potncia solicitada ao motor.

O conjugado que vem relacionado com o escorregamento, no grfico

baixo no incio do funcionamento, sendo prprio para arranques sem carga.

necessita maior conjugado no incio do funcionamento eleva

usando-se rotores com dupla ou tripla gaiola, ou ainda com ranhuras profundas.

MQUINAS ELTRICAS

Motor de rotor gaiola de esquilo;

or de rotor bobinado.

ROTOR COM GAIOLA DE ESQUILO



anis de curto circuito; as barras, quando de cobre, so soldadas aos anis.

tambm chamado rotor em curto circuito. A velocidade do motor praticamente constante,

pois o escorregamento varia pouco com a carga.

O fator de potncia aumenta com a utilizao do motor at prximo plena carga

nominal, quando alcana o seu mximo; a partir de ento elevando-se a carga, diminuir o


plena carga nominal quando as perdas fixas e variveis se equivalem; alm deste ponto o

rendimento passa a baixar. As caractersticas acima podem ser observadas no grfico


motor.

O conjugado que vem relacionado com o escorregamento, no grfico

baixo no incio do funcionamento, sendo prprio para arranques sem carga.

necessita maior conjugado no incio do funcionamento eleva-se a resistncia

se rotores com dupla ou tripla gaiola, ou ainda com ranhuras profundas.

MQUINAS ELTRICAS

12



rras, quando de cobre, so soldadas aos anis. Este motor

A velocidade do motor praticamente constante,

at prximo plena carga

se a carga, diminuir o


variveis se equivalem; alm deste ponto o

As caractersticas acima podem ser observadas no grfico


O conjugado que vem relacionado com o escorregamento, no grfico seguinte

baixo no incio do funcionamento, sendo prprio para arranques sem carga. Quando se

se a resistncia do induzido

se rotores com dupla ou tripla gaiola, ou ainda com ranhuras profundas.

O motor de induo com o rotor em curto circuito prprio para comando

transmisso, acionando bombas

mecnicos etc.

MOTOR DE ROTOR BOBINADO

O enrolamento do induzido constitudo por condutores de cobre isolados entre

si e montados nas ranhuras do rotor. O conjugado no arranque, deste tipo de motor, bem

melhor que o anterior porque po

enrolamento do rotor. H tipos em que os resistores so montados no rotor e eliminados,

quando a mquina atinge a sua velocidade normal, atravs de mecanismos centrfugos.

Outro tipo de rotor bobinad

coletores sobre os quais apoiam

(), ligados em srie com os enrolamentos do rotor atravs de escovas e anis coletores. A

medida que o motor aumenta a usa velocidade, manobra

retirar gradativamente os resistor

alguns tipos de motores, para que as escovas no fiquem desgastando

marcha normal, elas so suspensas e, atravs de alavancas, os anis so curto circuitados.

Com a adio de reostatos alm de se melhorar o conjugado

a velocidade do mesmo, porm com o inconveniente de aumentar a perda por efeito

Joule nos resistores, diminuindo o seu rendimento.

O motor com rotor bobinado usado quando se necessita arrancar com carga e

ainda quando se precisa variar a velocidade, como no caso das gruas, elevadores, etc.

motores de induo, gaiola ou rotor bobinado, apresentam as seguintes vantagens: So

simples, robustos, de arranque prprio e bom rendimento.

MQUINAS ELTRICAS

O motor de induo com o rotor em curto circuito prprio para comando

bas centrfugas, compressores de ar, ventiladores,

MOTOR DE ROTOR BOBINADO



melhor que o anterior porque podemos inserir resistores em srie com as fases do



de rotor bobinado aquele em que seus enrolamentos se ligam anis

coletores sobre os quais apoiam- se as escovas. Para entes tipos usam-se reostatos, em estrela

), ligados em srie com os enrolamentos do rotor atravs de escovas e anis coletores. A

medida que o motor aumenta a usa velocidade, manobra-se o reostato a fim de

resistores do circuito at ligar os enrolamentos em estrela.

alguns tipos de motores, para que as escovas no fiquem desgastando


Com a adio de reostatos alm de se melhorar o conjugado do motor pode


Joule nos resistores, diminuindo o seu rendimento.


inda quando se precisa variar a velocidade, como no caso das gruas, elevadores, etc.


simples, robustos, de arranque prprio e bom rendimento.

MQUINAS ELTRICAS

13

O motor de induo com o rotor em curto circuito prprio para comando de eixo de

centrfugas, compressores de ar, ventiladores, tornos



demos inserir resistores em srie com as fases do



seus enrolamentos se ligam anis

se reostatos, em estrela

), ligados em srie com os enrolamentos do rotor atravs de escovas e anis coletores. A

se o reostato a fim de

os em estrela. Em

alguns tipos de motores, para que as escovas no fiquem desgastando-se durante a


do motor pode-se variar



inda quando se precisa variar a velocidade, como no caso das gruas, elevadores, etc. Os


O tipo gaiola de esquilo deve ser utilizado em todos os locais onde haja perigo de

exploso, visto no produzir fascas, pois no contm contatos deslizantes (coletor, escovas,

etc.). O tipo com rotor bobinado empregado quando h necessidade de arranque e paradas

freqentes (servio intermitente) que exige maior conjugado inicial.

reostatos se tem velocidade regulvel.

Como desvantagens dos motores assncronos citamos: o fator de potncia no igual a

unidade, sendo baixo no s motores de pequena

construdos. O tipo gaiola de esquilo apresenta um baixo conjugado inicial, exceto nos de

gaiolas especiais, e sua velocidade no pode ser regulada por meios comuns.

necessrio a velocidade na propor

especiais de estator.

MQUINAS ELTRICAS

de esquilo deve ser utilizado em todos os locais onde haja perigo de


O tipo com rotor bobinado empregado quando h necessidade de arranque e paradas

freqentes (servio intermitente) que exige maior conjugado inicial.

reostatos se tem velocidade regulvel.


s motores de pequena potncia, salvo no caso de serem bem

gaiola de esquilo apresenta um baixo conjugado inicial, exceto nos de

gaiolas especiais, e sua velocidade no pode ser regulada por meios comuns.

necessrio a velocidade na proporo de 2 para 1 ou vice-versa, usa-se efetuar enrolamentos

MQUINAS ELTRICAS

14

de esquilo deve ser utilizado em todos os locais onde haja perigo de


O tipo com rotor bobinado empregado quando h necessidade de arranque e paradas

freqentes (servio intermitente) que exige maior conjugado inicial. Alm disso, com


potncia, salvo no caso de serem bem

gaiola de esquilo apresenta um baixo conjugado inicial, exceto nos de

gaiolas especiais, e sua velocidade no pode ser regulada por meios comuns. Quando for

se efetuar enrolamentos

DEFEITOS NAS LIGAES DOS MOTORES DE C.A. Trataremos apenas dos defeitos externos mais freqentes dos motores de CA.

MOTOR NO ARRANCA

Interrupo de uma ou mais fases da rede

Com o auxlio de um multmetro, pode ser verificado se h fios interrompidos, conexo

solta, contato frouxo, fusvel queimado, ou falta de tenso em uma ou mais fases da rede.

exceo da ltima, que depende da rede da

ser facilmente reparadas.

Reostato de arranque interrompido

Com o auxlio de um

resistores ou o mau funcionamento dos contatos.

MOTOR NO PERMANECE COM SUA VELOCIDADE NOMINAL COM CARGA

Tenso baixa

Com a diminuio da tenso, velocidade decresce, pois a potncia proporcional a

ela. Com um voltmetro devemos conferir o valor da tenso e ajust

quando possvel.

Ligao trocada

Corrige-se o defeito trocando

AQUECIMENTO ANORMAL

Interrupo de uma das fases

O motor funciona como se fosse monofsico, sua velocidade baixa e apresenta um

rudo caracterstico, consome

com carga, acaba por queimar o enrolamento.

localizar o defeito com um multmetro e repar

Ligao trocada

Corrige-se o defeito, mudando

continue apresentando o problema, por que o defeito interno.

MQUINAS ELTRICAS

DEFEITOS NAS LIGAES DOS MOTORES DE C.A.

Trataremos apenas dos defeitos externos mais freqentes dos motores de CA.

MOTOR NO ARRANCA

e uma ou mais fases da rede


solta, contato frouxo, fusvel queimado, ou falta de tenso em uma ou mais fases da rede.

exceo da ltima, que depende da rede da distribuio externa, as outras causas podem

Reostato de arranque interrompido

um multmetro, pode se verificar a continuidade do circuito dos

resistores ou o mau funcionamento dos contatos. Este defeito de fcil reparao.

NO PERMANECE COM SUA VELOCIDADE NOMINAL COM CARGA

diminuio da tenso, velocidade decresce, pois a potncia proporcional a

ela. Com um voltmetro devemos conferir o valor da tenso e ajust-la ao de

se o defeito trocando-se as ligaes.

AQUECIMENTO ANORMAL

Interrupo de uma das fases


rudo caracterstico, consome uma corrente muito maior que a de regime e, no caso de estar

com carga, acaba por queimar o enrolamento. Deve-se parar a mquina imediatamente,

localizar o defeito com um multmetro e repar-lo, sempre que possvel.

efeito, mudando-se as ligaes. Caso se mude as ligaes e o motor

continue apresentando o problema, por que o defeito interno.

MQUINAS ELTRICAS

15

Trataremos apenas dos defeitos externos mais freqentes dos motores de CA.


solta, contato frouxo, fusvel queimado, ou falta de tenso em uma ou mais fases da rede. Com

distribuio externa, as outras causas podem

a continuidade do circuito dos

cil reparao.

NO PERMANECE COM SUA VELOCIDADE NOMINAL COM CARGA

diminuio da tenso, velocidade decresce, pois a potncia proporcional a

la ao devido valor,


uma corrente muito maior que a de regime e, no caso de estar

se parar a mquina imediatamente,

Caso se mude as ligaes e o motor

DEFEITOS INTERNOS NOS MOTORES DE C.A. ASSNCRONOS

MOTOR NO ARRANCA

Interrupo numa das fases do estator trifsico

A interrupo numa das fases dos motores trifsicos transforma o enrolamento em

monofsico e o motor no arranca. o consumo de corrente ser excessivo e o enrolamento,

como bvio, se aquecer demasiadamente, podendo at queimar o motor. Com um

multmetro, procura-se a fase interrompida e a seguir, usando

se qual a ligao ou bobina defeituosa. Encontrando

Interrupo do circuito de trabalho ou auxiliar dos estatores monofsico

A interrupo na alimentao de uma das bobinas (ou nas prprias bobinas), no

condensador ou no interruptor centrfugo faz com que o motor no arranque.

defeito como anteriormente e repare.

Rotor roando no estator

O entreferro de moto

desgaste de mancais ou defeitos nos rolamentos desloca o rotor que entra em contato com

o estator; tem-se ento o rotor bloqueado em razo da atrao magntica, o que faz com que

o rotor permanea parado. Constatado o defeito, proceder o reparo dos mancais ou

rolamentos.

Interrupo em uma das fases do rotor bobinado

Havendo interrupo em uma das fases do rotor, o motor no d partida. Com um

multmetro observar os defeitos que podem ser

anis, ligaes no executadas ou bobinas interrompidas.

reparo.

MOTOR NO MANTM CARGA

Fase interrompida no enrolamento do rotor bobinado

A interrupo de uma fase no ro

carga provoca perda de velocidade do motor, gradualmente, at parar; essa anomalia

verificada tambm por um rudo caracterstico. A localizao deste defeito se efetua ligando

trs ampermetros em srie com as fases respectivas do rotor. No funcionamento vazio, as

correntes assinaladas nos aparelhos so iguais; a medida que se carrega o motor, h

diminuio da velocidade e um desequilbrio nas fases do rotor que se observa nos

ampermetros. Num dos aparelhos a corrente cai a zero e nos outros dois, ela se eleva,

MQUINAS ELTRICAS

DEFEITOS INTERNOS NOS MOTORES DE C.A. ASSNCRONOS

MOTOR NO ARRANCA

Interrupo numa das fases do estator trifsico

nterrupo numa das fases dos motores trifsicos transforma o enrolamento em



se a fase interrompida e a seguir, usando-se o mesmo processo, verifica

se qual a ligao ou bobina defeituosa. Encontrando-se o defeito, o reparo simples.

Interrupo do circuito de trabalho ou auxiliar dos estatores monofsico


condensador ou no interruptor centrfugo faz com que o motor no arranque.

defeito como anteriormente e repare.

Rotor roando no estator

O entreferro de motores de pequena e mdia potncia muito reduzido e qualquer


se ento o rotor bloqueado em razo da atrao magntica, o que faz com que

permanea parado. Constatado o defeito, proceder o reparo dos mancais ou

Interrupo em uma das fases do rotor bobinado


multmetro observar os defeitos que podem ser devido falta de contato das escovas com os

anis, ligaes no executadas ou bobinas interrompidas. Constatado o defeito, proceder o

MOTOR NO MANTM CARGA

Fase interrompida no enrolamento do rotor bobinado

A interrupo de uma fase no rotor bobinado, durante o funcionamento sob


verificada tambm por um rudo caracterstico. A localizao deste defeito se efetua ligando

s em srie com as fases respectivas do rotor. No funcionamento vazio, as



metros. Num dos aparelhos a corrente cai a zero e nos outros dois, ela se eleva,

MQUINAS ELTRICAS

16

nterrupo numa das fases dos motores trifsicos transforma o enrolamento em



se o mesmo processo, verifica-

se o defeito, o reparo simples.

Interrupo do circuito de trabalho ou auxiliar dos estatores monofsicos


condensador ou no interruptor centrfugo faz com que o motor no arranque. Localize o

res de pequena e mdia potncia muito reduzido e qualquer


se ento o rotor bloqueado em razo da atrao magntica, o que faz com que

permanea parado. Constatado o defeito, proceder o reparo dos mancais ou


devido falta de contato das escovas com os

Constatado o defeito, proceder o

tor bobinado, durante o funcionamento sob


verificada tambm por um rudo caracterstico. A localizao deste defeito se efetua ligando-se

s em srie com as fases respectivas do rotor. No funcionamento vazio, as



metros. Num dos aparelhos a corrente cai a zero e nos outros dois, ela se eleva,

indicando a fase interrompida naquela em que a corrente se anula. Procurar o defeito e

efetuar o reparo.

Defeito de fundio ou de solda no rotor gaiola de esquilo

Pode acontecer que, na fundio, o alumnio no encha completamente as

ranhuras, ficando as barras defeituosas, ou ainda, partirem

rotor est submetido. Em se tratando de barras de cobre, ligadas ao anel de curto cir

com solda fraca, podem elas, por aquecimento, dessoldarem

consigo aumento de resistncia do rotor, o motor se aquece e a velocidade ser inferior do

regime. Inspecionando-se o rotor, constata

solda conforme o caso. sempre prefervel usar a solda forte ao invs da solda fraca, pois o

ponto de fuso da solda forte mais elevado que o da fraca.

AQUECIMENTO ANORMAL

Interrupo numa fase do estator

Durante o funcionamento, ocorrendo a interrupo numa fase do estator,

passa a trabalhar como

exageradamente. Deve-se parar o motor, verificar a fase interrompida, com um multmetro e

efetuar o conserto.

O interruptor centrfugo no desliga (motores monofsicos)

O circuito auxiliar dos

funcionamento , provoca aquecimento do motor podendo queimar o enrolamento.

interruptor centrfugo e repar

Ligaes erradas

Engano nas ligaes das fases ou nos grupos de bobinas de uma fase, ou ainda

desigualdade do nmero de espiras nas fases do lugar a desequilbrios de correntes.

Comumente a corrente resulta ser superior a do regime e o aquecimento ser ano

trs ampermetros inserido em srie nas fases do motor verificam

correntes. Tambm pode ocorrer dissimetria devido a curto circuito entre espiras de uma fase.

Localizar o defeito, com instrumento adequado e conferir as

conexes conforme esquema ou trocar bobinas com espiras em curto.

Curto circuito no rotor bobinado

Contato entre espiras ou entre bobinas do rotor, provocam maior consumo de

corrente do estator, principalmente no arranque, e for

instrumento adequado e efetuar o reparo.

MQUINAS ELTRICAS


Defeito de fundio ou de solda no rotor gaiola de esquilo

contecer que, na fundio, o alumnio no encha completamente as

ranhuras, ficando as barras defeituosas, ou ainda, partirem-se devido ao esforo a que o

Em se tratando de barras de cobre, ligadas ao anel de curto cir

com solda fraca, podem elas, por aquecimento, dessoldarem-se. Essas irregularidades trazem


se o rotor, constata-se o defeito e substitui-se o induzido ou refaz

sempre prefervel usar a solda forte ao invs da solda fraca, pois o

ponto de fuso da solda forte mais elevado que o da fraca.

AQUECIMENTO ANORMAL

Interrupo numa fase do estator

onamento, ocorrendo a interrupo numa fase do estator,

o monofsico, absorvendo maiores correntes e aquecendo

se parar o motor, verificar a fase interrompida, com um multmetro e

rruptor centrfugo no desliga (motores monofsicos)

iliar dos motores monofsicos no sendo interrompido durante o

funcionamento , provoca aquecimento do motor podendo queimar o enrolamento.

interruptor centrfugo e repar-lo.



Comumente a corrente resulta ser superior a do regime e o aquecimento ser ano

trs ampermetros inserido em srie nas fases do motor verificam-se as diferenas das

Tambm pode ocorrer dissimetria devido a curto circuito entre espiras de uma fase.

Localizar o defeito, com instrumento adequado e conferir as ligaes.

conexes conforme esquema ou trocar bobinas com espiras em curto.

Curto circuito no rotor bobinado


corrente do estator, principalmente no arranque, e forte aquecimento. Localizar

instrumento adequado e efetuar o reparo.

MQUINAS ELTRICAS

17


contecer que, na fundio, o alumnio no encha completamente as

se devido ao esforo a que o

Em se tratando de barras de cobre, ligadas ao anel de curto circuito,

se. Essas irregularidades trazem


se o induzido ou refaz-se a

sempre prefervel usar a solda forte ao invs da solda fraca, pois o

onamento, ocorrendo a interrupo numa fase do estator, o motor

monofsico, absorvendo maiores correntes e aquecendo

se parar o motor, verificar a fase interrompida, com um multmetro e

sendo interrompido durante o

funcionamento , provoca aquecimento do motor podendo queimar o enrolamento. Verificar o



Comumente a corrente resulta ser superior a do regime e o aquecimento ser anormal. Com

se as diferenas das

Tambm pode ocorrer dissimetria devido a curto circuito entre espiras de uma fase.

ligaes. Refazer as


Localizar o defeito com

Contato defeituoso entre barras e anis de curto circuito

A f.e.m. induzida nas barras do rotor muito pequena e a corrente, dada a

baixa resistncia da gaiola, grande. Os contatos, quando imperfeitos, provocam aumento

de resistncia, havendo, pela Lei de Joule, aquecimento suficiente para dessoldar as

barras de anis (quando se trata de solda fraca). Com este defeito o motor perde

velocidade. Com gaiola de alumnio fundido sob presso ou com barras de cobre unidas aos

anis, com solda forte, estes inconvenientes no se manifestam.

Umidade ou leo nos enrolamentos

Umidade ou leo nos enrolamentos baixa a resistncia do i

aquecimento anormal na mquina.

com vapor de gua os enrolamentos adquirem umidade. de boa norma efetuar um teste

de isolao antes de colocarmos a mquina em fu

lubrificante escorregar dos mancais, penetrando nos enrolamentos; necessrio

efetuarmos um teste de isolao, pois tanto a umidade como o leo lubrificante

estragam o verniz dos enrolamentos.

colocarmos a mquina em estufa, tendo o cuidado de retirar as partes que podem se danificar

com a temperatura que vai aproximadamente a 100C.

aplicar nova camada de verniz

Enrolamento do estator ou do rotor ligados massa

Com um meghmetro, verificar se h contato entre condutores e massa. localizar as

bobinas defeituosas e isol-las ou substitu

Mancais ou rolamentos gastos

Verificar a folga nos mancais e rolamentos e proceder a reparao do mancal ou

substituio dos rolamentos.

Defeitos de lubrificao (falta ou excesso

Verificar os mancais e reparar caso haja excesso ou falta de lubrificao.

FUNCIONAMENTO RUIDOSO

Rotor desequilibrado

O defeito se manifesta com um rudo peridico, tanto mais acentuado quanto for

o desequilbrio do rotor e excessiva vibrao da mquina.

proveniente de um enrolamento mal di

equilbrio esttico, com mquina apropriada; o desequilbrio faz com que a parte mais pesada

do rotor se desloque para baixo.

MQUINAS ELTRICAS

Contato defeituoso entre barras e anis de curto circuito


ola, grande. Os contatos, quando imperfeitos, provocam aumento



de. Com gaiola de alumnio fundido sob presso ou com barras de cobre unidas aos

anis, com solda forte, estes inconvenientes no se manifestam.

Umidade ou leo nos enrolamentos

Umidade ou leo nos enrolamentos baixa a resistncia do isolamento, provocando

aquecimento anormal na mquina. Quando este fica depositado em lugar pouco arejado e


de isolao antes de colocarmos a mquina em funcionamento. No caso do leo



estragam o verniz dos enrolamentos. Para repararmos estes inconvenientes


com a temperatura que vai aproximadamente a 100C. Em alguns casos torna

aplicar nova camada de verniz nos enrolamentos.

Enrolamento do estator ou do rotor ligados massa


las ou substitu- las por outras novas, conforme a necessidade.

olamentos gastos


Defeitos de lubrificao (falta ou excesso)


ONAMENTO RUIDOSO


o desequilbrio do rotor e excessiva vibrao da mquina. Essa irregularidade pode ser

proveniente de um enrolamento mal distribudo. Deve-se restabelecer de imediato, o


do rotor se desloque para baixo. Adiciona- se ou retira-se um contrapeso, que pode ser de

MQUINAS ELTRICAS

18


ola, grande. Os contatos, quando imperfeitos, provocam aumento



de. Com gaiola de alumnio fundido sob presso ou com barras de cobre unidas aos

solamento, provocando

Quando este fica depositado em lugar pouco arejado e


ncionamento. No caso do leo



inconvenientes necessrio


Em alguns casos torna-se necessrio


las por outras novas, conforme a necessidade.




Essa irregularidade pode ser

se restabelecer de imediato, o


se um contrapeso, que pode ser de

chumbo, na parte diametral

evitar que se solte sob a ao da rotao.

Desgaste dos mancais ou rolamentos

O desgaste dos mancais ou dos rolamentos provoca um ronco no motor que pode ser

contnuo ou intermitente. Reparar

comprovada essa anomalia.

Induo excessiva

Sobre carga, tenso superior normal, e freqncia inferior a de regime fazem com

que a induo se eleve, provocando aquecimento do motor e funcionamento ru

sobrecarga eleva a corrente acima do normal, aumentando por conseguinte o nmero de

ampre-espiras, o que determina excesso de induo. A tenso superior normal e a

freqncia inferior do regime produzem o mesmo efeito da sobrecarga.

se elimina fazendo com que o motor trabalhe dentro de suas caractersticas que esto

indicadas na placa fixada na carcaa.

MQUINAS ELTRICAS

chumbo, na parte diametralmente oposta. A fixao deste contrapeso deve ser firme para

evitar que se solte sob a ao da rotao.

Desgaste dos mancais ou rolamentos


contnuo ou intermitente. Reparar os mancais ou substituir os rolamentos quando


que a induo se eleve, provocando aquecimento do motor e funcionamento ru


espiras, o que determina excesso de induo. A tenso superior normal e a

freqncia inferior do regime produzem o mesmo efeito da sobrecarga. A indu


indicadas na placa fixada na carcaa.

MQUINAS ELTRICAS

19

A fixao deste contrapeso deve ser firme para


os mancais ou substituir os rolamentos quando


que a induo se eleve, provocando aquecimento do motor e funcionamento ruidoso. A


espiras, o que determina excesso de induo. A tenso superior normal e a

A induo excessiva


NOES SOBRE ALTERNADORES

Todas as mquinas que

Durante cinqenta ou sessenta anos tem

quanto s suas formas e tamanhos que foram se modificando dentro da linha evolutiva do

progresso industrial.

Atualmente se fabricam alternadores de

acoplado a um motor de baixa velocidade e o turbo

salientes que acoplado a uma turbina que gira a alta velocidade.

bastantes parecidos e possuem um induzido fixo e um indutor mvel.

parte fixa de uma mquina de Corrente Alternada o nome de estator e parte mvel o

nome de rotor.

ALTERNADORES COM INDUTOR (ROTOR) DE PLOS SALIENTES

formado por um ncleo polar fix

Cada ncleo envolvido com uma bobina fixada na sua parte superior por uma sapata polar

constituindo o que chamamos de peas polares.

As bobinas so ligadas em srie e tem seus terminais presos a anis

e fixos ao eixo do indutor. Esses anis permitem a sua excitao por uma fonte de corrente

contnua. As bobinas so ligadas alternadamente formando os plos norte e sul nas peas

polares. Os plos formados so sempre em nmeros pares.

fixo onde so alojadas as bobinas que formam o enrolamento do induzido.

MQUINAS ELTRICAS

NOES SOBRE ALTERNADORES

que geram corrente alternada so chamadas de alternadores.

Durante cinqenta ou sessenta anos tem-se fabricado diferentes tipos de alternadores,


Atualmente se fabricam alternadores de dois tipos: o de plos indutores salientes que

acoplado a um motor de baixa velocidade e o turbo-alternador de plos indutores no

salientes que acoplado a uma turbina que gira a alta velocidade. Os dois modelos so

ssuem um induzido fixo e um indutor mvel. D


ALTERNADORES COM INDUTOR (ROTOR) DE PLOS SALIENTES

formado por um ncleo polar fixado na superfcie de um volante de ao fundido.


constituindo o que chamamos de peas polares.

As bobinas so ligadas em srie e tem seus terminais presos a anis coletores, isolados


As bobinas so ligadas alternadamente formando os plos norte e sul nas peas

Os plos formados so sempre em nmeros pares. O estator se compe de um anel

fixo onde so alojadas as bobinas que formam o enrolamento do induzido.

MQUINAS ELTRICAS

20

ALTERNADORES

das de alternadores.

se fabricado diferentes tipos de alternadores,


dois tipos: o de plos indutores salientes que

alternador de plos indutores no

Os dois modelos so

D-se tambm


ado na superfcie de um volante de ao fundido.


coletores, isolados


As bobinas so ligadas alternadamente formando os plos norte e sul nas peas

estator se compe de um anel

Esse anel constitudo de um empilhamento de chapas de ao silcio isoladas entre si e

que formam quando prensadas um bloco macio.

so encaixadas em ranhuras ou canais que podem ser fechados ou abertos situados na

periferia interna do anel chamado estator.

ALTERNADOR COM INDUTOR DE PLOS NO SALIENTES

uma mquina de alta rotao prpria para fornecer

alternador, geralmente acoplado a turbinas hidrulicas ou a vapor. O indutor ou rotor

construdo com dimetro relativamente pequeno

as conseqncias da fora centrfu

de chapas prensadas e fixadas por processos diversos. Na periferia so abertos os canais onde

se alojam as bobinas que, devidamente ligadas constituem o enrolamento.

Esses canais aps recebere

por processo especial. O induzido desse tipo de alternador pouco difere do de plos salientes,

existindo apenas pequenos

ventilao do alternador.

FUNCIONAMENTO DO ALTERNADOR

A energia eltrica produzida no alternador se baseia no princpio de que todo condutor

quando cortado por um campo magntico e desde que haja movimento relativo entre

este campo magntico e o condutor induzi

MQUINAS ELTRICAS


que formam quando prensadas um bloco macio. As bobinas que constituem o enrolamento,


periferia interna do anel chamado estator.

ALTERNADOR COM INDUTOR DE PLOS NO SALIENTES

uma mquina de alta rotao prpria para fornecer potncias elevadas.


construdo com dimetro relativamente pequeno e grande comprimento

as conseqncias da fora centrfuga. O cilindro de ao macio formado pelo empilhamento



Esses canais aps receberem o enrolamento so fechados por talas de bronze fixadas

O induzido desse tipo de alternador pouco difere do de plos salientes,

pequenos espaos entre empilhamento das chapas para favorecer a

FUNCIONAMENTO DO ALTERNADOR



este campo magntico e o condutor induzida nele uma fora eletro-motriz (Lei de Faraday).

MQUINAS ELTRICAS

21


que constituem o enrolamento,


potncias elevadas. Esse tipo de


comprimento para no sofrer

O cilindro de ao macio formado pelo empilhamento



m o enrolamento so fechados por talas de bronze fixadas

O induzido desse tipo de alternador pouco difere do de plos salientes,

entre empilhamento das chapas para favorecer a



motriz (Lei de Faraday).

Se uma bobina rodar num campo magntico as variaes de fluxo do plo norte e

do plo sul sucedem-se na rotao, gerando na bobina uma f.e.m. alternada senoidal.

O alternador, conforme de

(produzir energia eltrica) necessita, dentre outras, das partes seguintes: indutor,

induzido, excitao e movimento.

O indutor excitado por uma fonte de corrente contnua que cria um camp

magntico polarizado no bobinado do indutor. Esse indutor recebe em seu eixo um

movimento de rotao que o faz agir dentro do induzido.

Com o movimento de rotao o campo magntico do indutor corta os enrolamentos

do induzido fazendo gerar uma corrente e

monofsica, conforme a construo do alternador.

A freqncia determinada em funo do nmero de pares de plos e da velocidade

angular. Sua medida o ciclo por segundo, verificando

A variao da tenso pode ser efetuada variando o fluxo por intermdio da variao da

tenso de excitao ou variando a velocidade da mquina motriz.

MQUINAS ELTRICAS


se na rotao, gerando na bobina uma f.e.m. alternada senoidal.

O alternador, conforme descrito anteriormente, para cumprir a sua finalidade


induzido, excitao e movimento.

O indutor excitado por uma fonte de corrente contnua que cria um camp


movimento de rotao que o faz agir dentro do induzido.


do induzido fazendo gerar uma corrente eltrica alternada com caracterstica trifsica, ou

monofsica, conforme a construo do alternador.


Sua medida o ciclo por segundo, verificando-se a seguinte relao:


tenso de excitao ou variando a velocidade da mquina motriz.

MQUINAS ELTRICAS

22


se na rotao, gerando na bobina uma f.e.m. alternada senoidal.

scrito anteriormente, para cumprir a sua finalidade


O indutor excitado por uma fonte de corrente contnua que cria um campo



ltrica alternada com caracterstica trifsica, ou


a seguinte relao:


O motor sncrono constitudo por um estator, liga

alimentado por c.c. No estator forma

movimento o rotor, em virtude de nele se ter formado um campo magntico pela

passagem da c.c. em seus enrolamentos como se v na fig

O motor sncrono trifsico tem um estator semelhante ao estator de um motor de

induo trifsico; a diferena fundamental que o rotor equipado com plos salientes, que

so excitados em geral por c.c.

A velocidade com que gira o rot

O motor sncrono tem velocidade

Outra caracterstica importante do motor sncrono que, para uma determinada

potncia, corrente absorvida p

dependncia representada pelo grfico.

Apenas os valores de I e de cos

valor baixo, sendo a corrente atrasada da tenso. Quando se aumenta ie, o valor de I diminui e

cresce o valor de cos , at que no ponto A, I passa por um mnimo e o cos

Isto , cos = 1; a corrente est em fase com a tenso.

Aumentando-se ainda mais o valor de ie, a corrente aumenta e adianta da tenso,

diminuindo o cos ; portanto o motor sncrono pode funcionar com qualquer fator de

potncia, sendo por isso, empregado para c

no tem arranque prprio, devendo

movimento. Vrios so os mtodos empregados para a partida dos motores sncronos, entre

os quais podem citar-se os seguintes:

o emprego de um motor auxiliar;

fazendo-o funcionar inicialmente como motor de induo.

MQUINAS ELTRICAS

MOTOR SNCRONO TRIFSICO

O motor sncrono constitudo por um estator, ligado rede de CA e um rotor,

No estator forma-se um campo girante, o qual arrasta em seu


passagem da c.c. em seus enrolamentos como se v na figura dada a seguir.



so excitados em geral por c.c.

A velocidade com que gira o rotor a mesma do campo, e expressa pela fmula:

O motor sncrono tem velocidade constante sob qualquer condio de carga.


potncia, corrente absorvida pelo motor depende da corrente de excitao, sendo esta

dependncia representada pelo grfico.

Apenas os valores de I e de cos variam. Quando ie baixo I grande e o cos


, at que no ponto A, I passa por um mnimo e o cos

= 1; a corrente est em fase com a tenso.

se ainda mais o valor de ie, a corrente aumenta e adianta da tenso,

; portanto o motor sncrono pode funcionar com qualquer fator de

potncia, sendo por isso, empregado para correo do cos . Entretanto, o motor sncrono

no tem arranque prprio, devendo-se empregar dispositivos especiais para iniciar o

Vrios so os mtodos empregados para a partida dos motores sncronos, entre

se os seguintes:

o emprego de um motor auxiliar;

o funcionar inicialmente como motor de induo.

MQUINAS ELTRICAS

23

MOTOR SNCRONO TRIFSICO

do rede de CA e um rotor,

se um campo girante, o qual arrasta em seu




or a mesma do campo, e expressa pela fmula:

constante sob qualquer condio de carga.


elo motor depende da corrente de excitao, sendo esta

Quando ie baixo I grande e o cos tem


por um mximo.

se ainda mais o valor de ie, a corrente aumenta e adianta da tenso,

; portanto o motor sncrono pode funcionar com qualquer fator de

Entretanto, o motor sncrono

se empregar dispositivos especiais para iniciar o

Vrios so os mtodos empregados para a partida dos motores sncronos, entre

Alm da desvantagem do arranque, o motor sncrono necessita de uma fonte de C.C. para

excitar o campo; em virtude disso, os motores sncronos te

que exclusivamente melhoria do fator de potncia de uma instalao ou sistema de C.A.

DNAMO

A corrente contnua encontra aplicao em vrios setores industriais, co

exemplo: Instalaes de eletroqumica, carga de baterias de acumuladores, trao eltrica,

eletroms de aplicaes industriais, solda eltrica a arco voltico, etc.

Nas instalaes de eletroqumica a corrente contnua obtida por meio da r

da corrente alternada por meio de retificadores tungar, de selnio ou de silcio, porm em

muitas instalaes deste genero a corrente contnua produzida por dnamos, isto , por

mquinas que geram energia eltrica de corrente contnua

produzida por motores trmicos ou por motores assncronos.

A base de funcionamento dos dnamos a mesma que a dos alternadores, ou seja:

para que uma bobina gere uma f.e.m. preciso que a mesma sofra uma vairao d

(Lei da Induo eletromagn

MQUINAS ELTRICAS


excitar o campo; em virtude disso, os motores sncronos tem seu emprego restrito quase


GERADOR DE CORRENTE CONTNUA

A corrente contnua encontra aplicao em vrios setores industriais, co


eletroms de aplicaes industriais, solda eltrica a arco voltico, etc.

Nas instalaes de eletroqumica a corrente contnua obtida por meio da r



mquinas que geram energia eltrica de corrente contnua utilizando energia mecnica

produzida por motores trmicos ou por motores assncronos.


para que uma bobina gere uma f.e.m. preciso que a mesma sofra uma vairao d

ntica).

MQUINAS ELTRICAS

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m seu emprego restrito quase


GERADOR DE CORRENTE CONTNUA

A corrente contnua encontra aplicao em vrios setores industriais, como, por


Nas instalaes de eletroqumica a corrente contnua obtida por meio da retificao



utilizando energia mecnica


para que uma bobina gere uma f.e.m. preciso que a mesma sofra uma vairao de fluxo

evidenciada ai a impossibilidade de se gerarem f.e.m. contnua diretamente por

intermdio de bobinas que girem num campo magntico.

induzido dos dnamos, usa-

tambm chamado comutador.

f.e.m. alternativas podem ser retificadas por um coletor de 2 lminas e uma bobina.

A figura mostra uma bobina que no instante considerado est produzindo a f.e.m.

mxima com o condutor escuro na frente do plo N e o branco na frente do plo S.

A escova B ser sempre positiva e a A sempre negativa enquanto for mantida a

rotao indicada pela seta circular e for mantido o sentido de campo, mesmo quando o

condutor branco trocar com o preto. O dnamo se compe de um indutor formado pela

carcaa, sapatas polares e pelas bobinas de campo.

MQUINAS ELTRICAS


intermdio de bobinas que girem num campo magntico. Para retificar as f.e.m. alternadas no

se o coletor formado por lminas de cobre isoladas entre si,

tambm chamado comutador. As figuras seguintes mostram de modo simplificado como as

alternativas podem ser retificadas por um coletor de 2 lminas e uma bobina.

gura mostra uma bobina que no instante considerado est produzindo a f.e.m.

mxima com o condutor escuro na frente do plo N e o branco na frente do plo S.

A escova B ser sempre positiva e a A sempre negativa enquanto for mantida a

ndicada pela seta circular e for mantido o sentido de campo, mesmo quando o

condutor branco trocar com o preto. O dnamo se compe de um indutor formado pela

carcaa, sapatas polares e pelas bobinas de campo.

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Para retificar as f.e.m. alternadas no

se o coletor formado por lminas de cobre isoladas entre si,

As figuras seguintes mostram de modo simplificado como as

alternativas podem ser retificadas por um coletor de 2 lminas e uma bobina.

gura mostra uma bobina que no

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