ESCOLA ESTADUAL TECNICO INDUSTRIAL PROFESSOR FONTES

CURSO DE MECANICA / COMANDOS ELETRICOS

2009

APOSTILA 7 MOTORES ELETRICOS

CONTEÚDO

O UNIVERSO DOS MOTORES ELETRICOS INTRODUÇÃO AOS MOTORES E GERADORES GERADORES ELETRICOS

GERADORES SINCRONOS GERADORES ASSINCRONOS DE INDUÇÃO

MOTORES ELETRICOS ROTOR ESTATOR

CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES ELETRICOS MOTORES DE CORRENTE CONTINUA TIPO DE MOTORES DE CORRENTE CONTINUA

MOTOR SERIE MOTOR PARALELO OU SHUNT MOTOR MISTO

INVERÇAO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO E CONTROLE DE VELOCIDADE DO MOTOR CC

MOTOR DE CORRENTE ALTERNADA MOTORES SINCRONOS CA MOTORES ASSINCRONOS CA

MOTORES ESPECIAIS MOTORES DE CORRENTE CONTINUA ESPECIAIS MOTOR DE PASSO SERVO MOTORE MOTOR UNIVERSAL

ACIONAMENTO E PROTEÇÃO DE MOTORES LIGAÇÃO DE MOTORES TRIFASICOS PARTIDA DE MOTORES

INVERSÃO DE FREQUENCIA

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Introdução aos Geradores e Motores Elétricos

Na natureza a energia se encontra distribuída sob diversas formas: Como energia

mecânica, térmica, luminosa e outras formas; no entanto a energia mecânica é a mais

conhecida forma de energia na qual o ‘homem’ tem mais domínio. A energia mecânica,

tal como ela está disponível na natureza é de difícil utilização prática, além de ser uma

energia variável no tempo. Então se converte a energia mecânica em Energia Elétrica,

através das Máquinas Elétricas conhecidas como geradores. A energia elétrica possui

as vantagens de ser uma energia limpa, de fácil transporte e de fácil manuseio, podendo

ser reconvertida em energia térmica, luminosa, eletromagnética, e também em energia

mecânica. Quem efetua esta última transformação são as Máquinas Elétricas conhecidas

como motores.

O motor é um elemento de trabalho que converte energia elétrica em energia

mecânica de rotação.

O gerador é uma máquina que converte energia mecânica de rotação em energia

elétrica.

GERADORES ELÉTRICOS

Gerador é um dispositivo utilizado para a conversão da energia mecânica,

química ou outra forma de energia em energia elétrica.

Tipos de geradores que convertem energia mecânica em elétrica:

Gerador Síncrono

Gerador de Indução ou Assincrono

Gerador de Corrente contínua

Tipos de geradores que convertem energia quimica/fisica em elétrica:

Geradores de célula à combustível (pilha)

Geradores fotovoltáicos ( energia solar)

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O tipo mais comum de gerador elétrico e o dínamo (gerador de corrente

contínua)

O dínamo funciona convertendo a energia mecânica contida na rotação do eixo

do motor, fazendo com que a intensidade do campo magnético produzido por um Ímã

permanente, varie no tempo. Ecitando o compo magnético e provacondo um fluxo de

eletrons. Este tipo de gerador é muito comum em bicicletas e motos, com farol.

Gerador síncrono

É um dos tipos mais importantes de máquinas elétricas. Geradores síncronos são

utilizados em todas as usinas hidrelétricas e termelétricas.

O nome Síncrono se deve ao fato desta máquina operar com uma velocidade de

rotação constante sincronizada com a frequencia da tensão alternada aplicada nos

terminais da mesma.

Gerador assíncrono ou de indução

Este tipo de gerador tem seu desempenho muito inferior aos demais tipos de

geradores, sendo este utilizado mais como motor. Uma vez que o seu desempenho como

motor, e mais aceito na indústria devido ao seu baixo custo.

MOTORES ELÉTRICOS

Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em

mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois

combinam as vantagens da energia elétrica de baixo custo, a

facilidade de transporte, limpeza e a simplicidade de seu

comando. Sua construção é simples e de custo reduzido sendo

de grande versatilidade na adaptação às cargas dos mais

diversos tipos com um ótimo rendimento.

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Num motor elétrico, distinguem-se essencialmente duas peças:

O estator, conjunto de elementos fixados à carcaça da máquina. E o rotor,

conjunto de elementos fixados em torno do eixo, internamente ao estator.

O Rotor é composto de:

a) Eixo da Armadura: responsável pela transmissão de energia mecânica para

fora do motor, pelo suporte dos elementos internos do rotor e pela fixação ao estator,

por meio de rolamentos e mancais.

b) Núcleo da Armadura: composta de lâminas de Fe-Si, isoladas umas das

outras, com ranhuras axiais na sua periferia para a colocação dos enrolamentos da

armadura.

c) Enrolamento da Armadura: São bobinas isoladas entre si e eletricamente

ligadas ao comutador.

d) Comutador: consiste de um anel com segmentos de cobre isolados entre si e

eletricamente conectados às bobinas do enrolamento da armadura.

O Estator é composto de:

a) Carcaça: serve de suporte ao rotor, aos pólos e de fechamento do fluxo

magnético.

b) Enrolamento de campo: são bobinas que geram um campo magnético

intenso nos pólos.

c) Pólos ou sapatas polares: distribui o fluxo magnético produzido pela bobinas

de campo.

d) Escovas: são barras de carvão e grafite que estão em contato permanente

como comutador.

<<< Estator e Rotor

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Todo motor, apresenta suas principais característica elétricas escrita sobre o

mesmo ou em uma placa de identificação.

Os principais dados elétricos são:

Tipo de motor,

Tensão nominal,

Corrente nominal,

Freqüência,

Potência mecânica,

Velocidade nominal,

Esquema de ligação,

Grau de proteção,

Temperatura máxima de funcionamento,

Fator de serviço,

Etc..

OS MOTORES ELÉTRICOS SÃO CLASSIFICADOS COMO:

Motores de Corrente Contínua

Motores Série

Motores Paralelos

Motores Composto ou Misto

Motores de Corrente Alternada

Motores Síncronos

Motores Assíncronos

Motores Especiais

Servos motores

Motores de Passo

Universais

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MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA

Motores de Corrente Contínua

Motor Série

Motor Paralelo

Motor Composto ou Misto

Os motores de corrente contínua, são motores de custos elevados, além disso,

precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a

corrente alternada em corrente continua. Podem funcionar com velocidade ajustável e se

prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a casos

especiais em que estas exigências compensam o custo alto da sua instalação, ou de

alimentação, como é o caso de eletros eletrônicos que fazem o uso de pilhas e baterias.

Partes constituintes do motor de corrente contínua

Rotor (armadura)

Parte girante da máquina, montada sobre o eixo da máquina, construído de um

material ferromagnético envolto em um enrolamento chamado de enrolamento de

armadura e o anel comutador. Este enrolamento suporta uma alta corrente em

comparação ao enrolamento de campo e é o circuito responsável por transportar a

energia proveniente da fonte de energia.

Estator (Campo ou excitação)

Parte estática da máquina, montada em volta do rotor, de forma que o mesmo

possa girar internamente. Também é constituído de material ferromagnético, envolto em

um enrolamento de baixa potência chamado de enrolamento de campo que tem a função

apenas de produzir um campo magnético fixo para interagir com o campo da armadura.

Em algumas máquinas comercializadas no mercado é possível encontrar enrolamentos

de compensação que tem como função compensar o efeito desmagnetizante da reação

de armadura e enrolamentos de comutação que tem como função diminuir o faísca

mento no anel comutador.

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Escovas

Peças de carvão responsáveis por conduzir a energia para o circuito do rotor.

A Figura abaixo, nos mostra as partes internas de um motor de corrente contínuo

básico e sua representação esquemática.

Motor de Corrente Contínua com 2 Pólos

O motor de corrente contínua apresenta quatro terminais acessíveis, dois para as

bobinas de campo (terminais 3 e 4) e dois para as bobinas de armadura (terminais 1 e 2).

Em alguns motores de baixa potência, as bobinas de campo são substituídas por

ímãs permanentes. Neste caso, o motor apresenta apenas dois terminais de acesso

(terminais 1 e 2 ).

O princípio de funcionamento elementar de um motor de corrente contínua está

baseado na Força mecânica que atua sobre um condutor imerso num campo magnético,

quando sobre ele circula uma corrente elétrica.

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CV ?

Tipos de Motores de Corrente Contínua

Os motores CC são divididos de acordo com o tipo de conecção entre as bobinas

do rotor e do estator. Se forem conectados em série, são chamados de Motor Série. Se

em paralelo, são chamados de Motor Paralelo. E motores Mistos ou Compostos.

Motor CC Série

Neste tipo de motor a corrente que circula pelo campo é o mesmo que circula

pela armadura. Sendo o torque do motor, proporcional ao fluxo magnético, que por sua

vez é proporcional à corrente de campo.

O torque apresenta uma relação exponencial com a corrente de armadura. Sendo

esta corrente de alto valor. Concluído portanto que o torque de partida do motor série é

muito grande.

Devido a esta característica este motor é utilizado para acionar trens elétricos,

metrôs, elevadores, ônibus elétricos, automóveis elétricos, etc. Este motor é conhecido

como motor universal por poder funcionar também em corrente alternada. Porém este

tipo de aplicação só é viável economicamente para pequenos motores de fração de CV.

O CV (cavalo-vapor), é uma unidade de potencia que equivale a 75kgf.m.s-¹ Um kgf.m, por sua vez corresponde ao trabalho gasto para se elevar uma massa de um quilograma a

um metro de altura ao nível do mar. Pouco utilizada no meio científico devido à existência de uma unidade específica para isso no Sistema Internacional de Unidades... o Watt. Porém, a

sua utilização persiste, nomeadamente no meio da indústria automobilística, para classificar a potência máxima dos motores de combustão interna. Nos países anglo-saxónicos, utiliza-se o horse power, de símbolo hp, que é uma unidade de mesma escala de grandeza, mas com valores diferentes. O Horse Power define-se como sendo a potência necessária para elevar verticalmente a uma velocidade de 1 pé/min uma massa de 33.000 libras.

1 CV = 735,49875 W. 1 HP = 745,6987158227022 W 1 HP = 1,0139 CV 1 CV = 0,9863 HP

Motor Paralelo ou Shunt

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No caso do motor Shunt a corrente de armadura somada à corrente de campo nos

dá a corrente da fonte de alimentação do motor. Nesse caso, a tensão aplicada na

armadura é a mesma que é aplicada no campo. Sendo o fluxo magnético produzido pelo

campo praticamente constante.

Neste tipo de motor, o torque de partida não é tão alto quanto no motor série,

portanto não deve ser usado em cargas que exigem alto torque de partida.

Então, se a corrente de armadura for grande (na partida), a velocidade do motor

é pequena e cresce na medida em que aumenta a tensão até alcançar o seu valor

nominal. Este motor não tem problemas de excesso de velocidade na partida sem carga.

Motor misto ou composto

São motores com dois enrolamentos de excitação, um em série e outro em

derivação, podendo existir o esquema de ligação longo ou curto e composto aditivo ou

subtrativo. Neste esquema de ligação utilizam-se uma combinação da excitação série e

shunt, de forma a aproveitar os benefícios de ambas as ligações. Em muitas aplicações o

enrolamento série é utilizado para compensar o efeito desmagnetizante da reação de

armadura.

Inversão no Sentido de Rotação e Controle de Velocidade do Motor CC

Para a inversão do sentido de rotação nos motores de corrente contínua, basta

inverter as conexões das bobinas de campo (trocar o terminal 3 pelo 4) ou inverter as

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conexões da bobina da armadura (trocar o terminal 1 pelo 2). Caso o motor seja de ímã

permanente, basta inverter os terminais da armadura.

Para inverter o sentido de rotação de qualquer motor CC é necessário inverter a

corrente de armadura em relação ao corrente de campo. Deve-se inverter somente um

deles, e a inversão em ambos os circuitos manterão no mesmo sentido de rotação.

No momento da inversão, o motor que está girando num sentido, entra num

processo de frenagem (freio) até alcançar a velocidade zero e depois começa a girar no

sentido contrário.

Essa etapa de frenagem é muito importante para trens, elevadores, guindastes

que necessitam de Força de Frenagem.

A principal aplicação dos motores de corrente contínua é o acionamento de

máquinas com controle preciso de velocidade.

Motores de Corrente Alternada

Motores de Corrente Alternada

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Motores Síncronos

Motores Assíncronos

Os motores de corrente alternada são os mais utilizados, porque a distribuição de

energia elétrica é feita normalmente em corrente alternada. Seu princípio de

funcionamento é baseado no campo girante, que surge quando um sistema de corrente

alternada trifásico é aplicada em pólos defasados fisicamente em 120º. Dessa forma,

como as correntes são defasadas 120º, em cada instante um par de pólos possui o campo

magnético de maior intensidade, causando a sua movimentação.

Neste tipo de motor, o fluxo magnético do estator é gerado nas bobinas de

campo, pela corrente alternada da fonte de alimentação monofásica ou trifásica,

portanto trata-se de um campo magnético cuja intensidade varia continuamente e sua

polaridade é invertida periodicamente.

Motores Síncronos CA

No motor síncrono CA, o rotor é constituído por um ímã permanente ou bobinas

alimentadas em corrente contínua mediante anéis coletores. Neste caso, o rotor gira com

uma velocidade diretamente proporcional a freqüência da corrente no estator e

inversamente proporcional ao número de pólos magnéticos do motor.

São motores de velocidade constante sendo utilizados somente para grandes

potências devido ao seu alto custo de fabricação.

Motores Assíncronos

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No motor assíncrono ou de indução, o rotor possui vários condutores conectados

em curto circuito no formato de uma “gaiola de

esquilo”, conforme mostra a figura.

O campo magnético variável do estator,

induz uma correntes senoidal nos condutores da

gaiola do rotor. Estas correntes induzidas, por sua

vez, criam um campo magnético no rotor que se

opõe ao campo indutor do estator.

Como os pólos de mesmo valor se

repelem, então há uma força no sentido de giro no

rotor. O rotor gira com uma velocidade “ n ” um pouco inferior à velocidade síncrona,

isto é, a velocidade da corrente do campo.

Este tipo de motor não possui uma sincronia com rede elétrica. Observa-se que

este tipo de motor não consegue partir, isto é, acelerar a partir da velocidade zero até a

nominal. As forças que atuam nas barras “curto circuitadas” se opõem uma à outra,

impedindo o giro. Então, na partida, utiliza-se uma bobina de campo auxiliar, defasada

em 90º(graus) das bobinas de campos principais, que cria um campo magnético auxiliar

na partida. Assim, o fluxo resultante inicial está defasado em relação ao eixo

produzindo um torque de giro. Após a partida, não há mais a necessidade do

enrolamento auxiliar, pois a própria inércia do rotor compõe a força que mantém o giro.

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Motores Especiais

Motores de corrente continua e alternada com aplicações especiais

Motores de passo

Servos motores

Motores Universais

Motores de corrente continua especiais

Os motores de corrente continua são divididos em dois tipos: Com escova e sem

escova.

Os motores de corrente contínua sem escovas motores de passo ou BLDC

(Brushless DC) oferecem diversas vantagens sobre os motores de corrente continua

com escova. Dentre as quais se podem destacar a confiabilidade mais elevada, o ruído

reduzido, a vida útil mais longa (devido a ausência de desgaste da escova), a eliminação

da ionização do comutador, e a redução total de interferencia eletromagnética (EMI).

A desvantagem principal do motor sem escovas é o custo mais elevado, a qual se

deve a dois fatores: Primeiramente, estes motores requerem dispositivos MOSFET de

alta potência na fabricação do controlador eletrônico de velocidade. Por outro lado, os

motores de corrente contínua com escovas podem ser regulados por um resistor variável

simples (potenciômetro ou reostato), mesmo sendo ineficiente, ele também pode ser

satisfatório para algumas aplicações dependendo do custo-benefício.Os motores BLDC

necessitam de um circuito integrado, para controlar de forma eletrônica a velocidade

para assim oferecer o mesmo tipo de controle variável.

Em segundo, ao comparar técnicas de construção e manufatura entre BLDC e os

motores escovados, muitos projetos de BLDC requerem trabalho manual, no caso de

fixação da bobinas do estator. Por outro lado, os motores com escovas usam

enrolamentos que podem ser bobinados automaticamente e são portanto mais

econômicos.Os motores BLDC são considerados mais eficientes do que os motores de

corrente contínua escovados. Isso significa que para a mesma potência de entrada, os

motores BLDC converterão mais energia elétrica em energia mecânica do que um motor

de corrente contínua escovado.

A eficiência é maior na região de "baixa-carga" e "à vazio" na curva

característica do motor. Sob cargas mecânicas elevadas, os motores BLDC e os motores

escovados de alta qualidade são equivalentes em eficiência.

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Aplicações

Os motores BLDC podem ser aplicados em toda função que seja atualmente

feita pelos motores de C.C. com escovas. Por enquanto o custo é o maior impedimento

para que os motores BLDC substituam os motores com escovas, na maioria das áreas

comuns de uso. No entanto, estes motores BLDC dominam muitas aplicações existentes

em computadores, tais como dispositivos de movimentação dos HDs, CDs e DVDs.

Também é usado na refrigeração dos PCs por meio dos Coolers (ventiladores) que usam

os motores BLDC quase exclusivamente. Para baixa velocidade e baixa potência, os

Motores sem escovas são usados em gira discos (motores de antigos toca discos).

Motores BLDC de alta potência são encontrados em veículos elétricos e alguns

maquinários industriais. Estes motores são essencialmente motores CA síncronos com

rotores de ímã permanente.

Os motores de corrente contínua sem escovas podem ser ainda, simples de dois

terminais, ou mais complexos de vários terminais, denominados “motores de passos”.

Os motores CC sem escovas simples são muito utilizados, por exemplo, em

ventiladores de computadores, por serem extremamente silenciosos e duráveis.

Os motores de passos podem ter seu eixo posicionado em passos ou frações da

volta, de acordo com sua alimentação, que, aliás, é especial e proveniente de circuitos

eletrônicos que possibilitam não só o posicionamento do eixo como também o controle

do sentido e da velocidade de giro. Nos tipos usados nos ventiladores dos computadores

a alimentação externa é por dois terminais, mas internamente esta alimentação é

distribuída a vários terminais.

Os motores elétricos de corrente contínua com escovas, apresentam tipos de

grandes potências e grande facilidade de mudança em sua velocidade de giro, além de

poderem girar nos dois sentidos bastando para isso que se inverta a polaridade de sua

alimentação. Durante muito tempo os motores CC com escovas eram a única opção

paras aplicações onde era necessária a utilização de grande torque e controle de

velocidade.

Servos Motores

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Servo Motores são dispositivos de malha fechada, ou seja: Recebem um sinal de

controle; verificam a posição atual e atuam no sistema, indo para a posição desejada.

Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente, o eixo dos

servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus, mas são precisos

quanto a posição.

Para isso possuem três componentes básicos:

Sistema Atuador - O sistema atuador é constituído por um motor elétrico,

embora também possa encontrar servos com motores de corrente alternada, a maioria

utiliza motores de corrente contínua. Também está presente um conjunto de

engrenagens que forma uma caixa de redução com uma relação bem longa o que ajuda a

amplificar o torque.

Sensor - O sensor normalmente é um potenciômetro solidário ao eixo do servo.

O valor de sua resistência elétrica indica a posição angular em que se encontra o eixo. A

qualidade quanto ao seu funcionamento, irá interferir diretamente na precisão,

estabilidade e vida útil do servo motor.

Circuito de Controle - O circuito de controle é formado por componentes

eletrônicos discretos ou circuitos integrados, geralmente composto por um oscilador e

um controlador PID (Controle proporcional integrativo e derivativo) que recebe um

sinal do sensor (posição do eixo). O sinal de controle é interpretado pelo circuito, que

po sua vez irá acionar o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na posição

desejada.

O tamanho, o torque, a velocidade do motor, os materiais das engrenagens, a

liberdade de giro do eixo e o consumo, são características-chave para especificação de

servo motores.

Os servos motores, possuem três fios de interface, dois para alimentação e um

para o sinal de controle. O sinal de controle utiliza o protocolo PWM (modulação por

largura de pulso) que possui três características básicas: Largura mínima, largura

máxima e taxa de repetição.

A largura do pulso de controle determinará a posição do eixo:

- largura máxima equivale ao deslocamento do eixo em + 90º da posição central;

- largura mínima equivale ao deslocamento do eixo em -90º;

- demais larguras determinam a posição proporcionalmente.

Motores Universais

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?

São os motores utilizados em máquinas de pequeno porte que necessitem de

grande torque de partida como é o caso das máquinas de furar portáteis, batedeiras,

liquidificadores, enceradeiras, lixadeiras, máquinas de costura entre outros.

São motores com escovas, por isso exigem uma manutenção Periódica para a

troca dessas escovas.

Esses motores podem ser alimentados tanto com tensão contínua quanto com

tensão alternada, no entanto o valor de tensão contínua que os alimenta é bem inferior

ao de tensão alternada, pois neste caso o motor apresenta um valor de reatância além do

valor de resistência.

Reatância elétrica é a resistência oferecida á passagem de corrente alternada

por indutância ou capacitância num circuito. Sua unidade de medida é o Ohm.

ACIONAMENTO E PROTEÇÃO DE MOTORES

Por questão de segurança todos os motores fixos devem ter suas carcaças

aterradas.

Os motores CA não devem, em freqüência nominal, ser energizados por tensão

diferente da nominal especificada pelo fabricante do motor, pois sua corrente nessas

condições cresce e pode danificá-lo.

Os motores devem ser acionados por chave contatora, para que sua ligação e

desligamento se façam de forma eficiente.

Devem ser ligados através de fusíveis de proteção, contra curto-circuito,

devidamente dimensionados.

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LIGAÇÃO DE MOTORES TRIFÁSICOS

Os motores trifásicos podem apresentar 6 ou 12 terminais sendo cada par de

terminais referente a uma bobina.

Os terminais são numerados como a seguir:

Ligações em estrela ( Υ ) e em triângulo ( Δ )

Cada bobina do motor trifásico deve receber 220V em funcionamento normal,

exceto se for motor especial para alta tensão.

• O motor de 6 terminais pode ser ligado em 220V ou em 380V;

• O motor, de 12 terminais pode ser ligado em 220V, 380V, 440V, ou 760V.

A tensão com que se pode alimentar o motor depende da forma como são

associadas suas bobinas.

Tal ligação pode ser estrela ( y) ou triângulo ( Δ) sendo que em triângulo as

bobinas recebem a tensão existente entre fases e em estrela as bobinas recebem tal

tensão dividida por √3.

As bobinas do motor de 6 terminais podem ser associadas em triângulo (para

funcionar em 220V) ou em estrela (para funcionar em 380V ou para partir em 220V).

As bobinas do motor de 12 terminais podem ser ligadas de diversas formas

diferentes:

Triângulo paralelo (220V) , estrela paralelo (380V), triângulo série (440V) e em

estrela série (760V)

Observe-se que em paralelo as tensões são as mesmas do motor de 6 terminais e

em série as tensões são dobradas.

Ligação de motores de 6 terminais

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Placa de identificação em um motor

A figura nos dá o exemplo de uma placa de um motor trifásico. Os dados mais

importantes são:

A potência do motor é dada em HP ou CV (1 HP = 746 W, 1 CV = 735 W),

para saber, se esse motor é capaz de executar o trabalho desejado (no caso do

exemplo da figura acima), a potência do motor é de 3 CV.

A tensão alimentadora que o motor exige (220 ou 380 V).

A frequência exigida da tensão alimentadora (60 Hz).

A corrente nominal que o motor consumirá (9 ou 5,2 A, dependendo da tensão

alimentadora), para dimensionar os condutores de alimentação e os dispositivos de

proteção.

As rotações que o motor fará por minuto (3510 RPM).

A letra-código para dimensionar os fusíveis (no exemplo H).

O esquema de ligação que mostra como os terminais devem ser ligados entre si

e com a rede de alimentação.

PARTIDAS DO MOTOR

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Durante a partida a corrente pode atingir valores muito altos. Por isso, nos

motores de maiores potência utilizam-se meios de aplicar às bobinas menor valor de

tensão durante a partida, a fim de se reduzir a corrente nesse momento.

Partida Direta

IDEAL (do ponto de vista do motor);

Provoca:

Picos de corrente na rede;

Pode provocar:

Queda de tensão na rede;

Suscita:

Restrições por parte da concessionária;

Redução da vida útil da rede (quando não dimensionada de acordo).

Partida Estrela Triangula

• Utilizada em aplicações cujas cargas tem conjugados baixos ou partidas a vazio

• O motor deve possuir 6 terminais;

• A corrente e o conjugado de partida ficam reduzidos a 33% ;

• Dupla tensão, sendo a segunda tensão √3 vezes a primeira; (Ex.: 220/380Volts)

• Na partida o motor é ligado em estrela até próximo da rotação nominal e,

então, ocorre à comutação para a configuração triângulo.

Uma das formas de se conseguir essa redução é ligar as bobinas de forma que

pudessem receber tensão maior que a de funcionamento. Por exemplo, se o motor

funciona em 220V, na partida este pode ser ligado em estrela, de forma que cada bobina

receba 127V, e depois que o motor atinge pelo menos 75% da rotação nominal as

bobinas passam para ligação triângulo. Esta técnica de partida é chamada estrela

triângulo, Υ/Δ.

Esta mesma técnica pode ser usada para o motor de 12 terminais que funciona

em 440V. Os motores de maior porte, e, por conseguinte maior custo justificam a

utilização de relés de proteção, um para cada parâmetro protegido, como relé de

sobrecorrente, de subtensão, de sobretensão, de falta de fase e de sobre temperatura.

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Chave de Partida Soft-Starter

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?

A chave de partida estática foi projetada para partir motores elétricos trifásicos

utilizados em cargas consideradas leves (exemplo: bombas centrífugas, ventiladores de

pequeno porte e pequenos compressores).

A chave Soft-starter apresenta muitas vantagens em relação às chaves de

partidas convencionais, se sobrepondo inclusive em relação à chave compensadora.

Pois, consegue-se variar o tempo de aceleração, o tempo de desaceleração e ainda o

nível de tensão na partida.

Algumas características técnicas

Tensão de Alimentação = Rede / Line 220v a 460V

Corrente de Saída = de 3 a 30 A

Tensão de Saída para o motor = de 220V a 460V

INVERSORES DE FREQÜÊNCIA

O inversor de freqüência é um circuito eletrônico capaz de, transformar uma

alimentação alternada em continua e novamente em alternada, variando sua frequencia e

com isso modificar a velocidade do motor assíncrono, que aumenta com o aumento da

freqüência

O inversor aumenta a freqüência de alimentação do motor no caso de aumento

de carga. Compensando o “escorregamento”, mantendo a velocidade do motor com o

mesmo torque.

Além de modificar a freqüência os inversores modificam também a amplitude da

tensão, pois com a variação da freqüência, há uma variação em sentido contrário, tanto

da corrente quanto do torque. Por isso o inversor compensa a diminuição da freqüência

com diminuição da tensão para limitar o valor de corrente. E compensa o aumento de

freqüência com o aumento de tensão para evitar a perda de torque.

Os inversores de freqüência modernos se baseiam em um componente eletrônico

chamado IGBT. Este é um tipo de transistor bipolar com corrente de controle de valor

praticamente nulo, alta capacidade de condução da corrente principal e de alta

velocidade de comutação, o que lhe garante a possibilidade de desligar o motor

em caso de curto antes que a corrente possa danificar a fonte que alimenta o inversor ou

o próprio inversor.

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Transistor é um componente semicondutor, que tem como principal aplicação, o

chaveamento eletrônico, por meio de seus terminais. Que deveram ser devidamente

polarizados ou “configurados” para entrar em estado de corte ou saturação (ligar e

desligar).

Nesses inversores de freqüência a tensão trifásica recebida é retificada e filtrada,

produzindo tensão contínua que alimenta então um circuito inversor. Os inversores de

freqüência alimentam o motor trifásico com três fases produzidas eletronicamente de

modo que, se na alimentação trifásica do inversor faltar uma fase, o motor continua

recebendo as três fases para sua alimentação. A sofisticação do inversor de freqüência

garante a proteção do motor contra sobre e sub tensão, sobre corrente, sobre temperatura

(mediante sensor) e proteção contra falta de fase.

O inversor se encarrega também, é claro, do controle da corrente de partida.

Com estes inversores de freqüência, pode-se ainda fazer o motor partir ou parar com

aceleração predeterminada (mesmo com carga, pois o inversor para parar o motor não

apenas tira à alimentação do motor, ele o alimenta adequadamente de modo a freá-lo).

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