Apostila de Motores Elétricos
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Motores Eltricos
Contedo
1.Motor Sncrono2.Motor Assncrono3.Motor CC
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1.0 MOTOR SNCRONOOs motores sncronos so motores de velocidade constante e proporcional com a
frequncia da rede. Os plos do rotor seguem o campo girante imposto ao estator pela
rede de alimentao trifsica. Assim, a velocidade do motor a mesma do campo
girante.
Basicamente, o motor sncrono composto de um enrolamento estatrico trifsico, que
produz o que se designa de campo girante, e de um rotor bobinado (de plos salientes
ou de plos lisos) que excitado por uma tenso CC. Esta tenso CC de excitao gera
um campo estacionrio no rotor que interagindo com o campo girante produzido pelo
enrolamento estatrico, produz torque no eixo do motor com uma rotao igual ao
prprio campo girante.
O maior conjugado que o motor pode fornecer est limitado pela mxima
potncia que pode ser cedida antes da perda de sincronismo, isto , quando a velocidade
do rotor se torna diferente da velocidade do campo girante, ocasionando a parada do
motor (tombamento). A excitao determina tambm as porcentagens de potncia ativa
e reativa que o motor retira da rede, para cada potncia mecnica solicitada pela carga.
Este tipo de motor tem a sua aplicao restrita a acionamentos especiais, que
requerem velocidades invariveis em funo da carga (at o limite mximo de torque do
motor). A sua utilizao com conversores de frequncia pode ser recomendada quandose necessita uma variao de velocidade aliada a uma preciso de velocidade mais
apurada.
A rotao do eixo do motor (rotao sncrona) expressa por:
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2.0 MOTOR ASSNCRONOOs motores assncronos ou de induo, por serem robustos e mais baratos, so os
motores mais largamente empregados na indstria. Nestes motores, o campo girante tem
a velocidade sncrona, como nas mquinas sncronas.
Teoricamente, para o motor girando em vazio e sem perdas, o rotor teria tambm avelocidade sncrona. Entretanto ao ser aplicado o conjugado externo ao motor, o seu
rotor diminuir a velocidade na justa proporo necessria para que a corrente induzida
pela diferena de rotao entre o campo girante (sncrono) e o rotor, passe a produzir
um conjugado eletromagntico igual e oposto ao conjugado externamente aplicado.
Este tipo de mquina possui vrias caractersticas prprias, que so definidas e
demonstradas em uma larga gama de obras dedicadas exclusivamente a este assunto.
Nesta apostila veremos os princpios e equaes bsicas necessrias para o
desenvolvimento do tema voltado aplicao de conversores de frequncia para a
variao de velocidade.
A rotao do eixo do motor expressa por:
Basicamente os motores assncronos se subdividem em dois tipos principais, os quais
so:
2.1 ROTOR GAIOLAOs motores deste tipo tambm so comumente chamados de motores de
GAIOLA DE ESQUILO, pois seu enrolamento rotrico tem a caracterstica de ser
curto-circuitado, assemelhando-se a tal, como mostrado na figura a seguir :
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2.2 ROTOR BOBINADOO motor de anis possui a mesma caracterstica construtiva do motor de induo
com relao ao estator, mas o seu rotor bobinado com um enrolamento trifsico,
acessvel atravs de trs anis com escovas coletoras no eixo.
Graas a caracterstica do ajuste da curva de conjugado x rotao em funo doaumento da resistncia rotrica pela incluso de resistores externos, so estes motores
largamente utilizados no acionamento de sistemas de elevada inrcia e nos casos em que
o conjugado resistente em baixas rotaes seja alto comparativamente ao conjugado
nominal. Por outro lado, para acionamentos com baixa inrcia, estes motores podem
apresentar correntes de acelerao reduzidas.
3.0 MOTOR CCAs mquinas de corrente contnua, em funo do seu princpio de
funcionamento, permitem variar a velocidade de zero at a velocidade nominal aliada
com a possibilidade de se ter conjugado constante. Esta caracterstica de fundamental
importncia, pois dessa forma torna-se possvel fazer o acionamento em vrias
aplicaes que exigem ampla faixa de variao de velocidade com uma tima regulao
e preciso de velocidade.
Sendo um sistema especfico e direcionado a aplicaes dedicadas, os motores
de corrente contnua so dimensionados de forma a ter as suas caractersticas definidasespecialmente ao acionamento, vindo com isto a acarretar em uma elevao dos custos
de produo e ser considerado como uma mquina diferenciada, onde na maior parte
das situaes produzida sob encomenda.
O sistema de acionamento por corrente contnua ainda um sistema largamente
utilizado, pois em muitas aplicaes necessrio que se tenha uma tima preciso de
velocidade (at 0,01%), principalmente nas aplicaes de sincronismo entre vrios
motores.
Para que isto possa ocorrer, a maioria dos acionamentos CC so realimentados,
isto , possuem no motor CC um tacogerador acoplado ao seu eixo que fornece
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informao da velocidade do motor com o intuito de melhorar a sua regulao de
velocidade.
Outra caracterstica destes motores que possuem em sua maioria ventilao
independente e classe de isolamento melhorada (classe F), para que permitam a sua
operao em velocidades reduzidas sem problemas de sobreaquecimento e reduo desua vida til. A rotao do motor de corrente contnua expressa por:
Os motores de corrente contnua permitem tambm a operao com rotaes alm da
rotao nominal, utilizando-se o que se caracteriza por "ENFRAQUECIMENTO DE
CAMPO", que o aumento da rotao atravs da reduo do fluxo magnetizante e
conseqente reduo de torque, conforme descrito na regio II da figura a seguir:
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4.0 PLACA DE IDENTIFICAO
A plac a d e identifica o c ontm a s informa es que
dete rminam as c arac terstica s nominais e de desem penho dos mo tores,
c onforme Norma NBR 7094
Plac a de ide ntific a o do mo tor trifsic o
Plac a d e ide ntific a o do mo tor monofsic o
4.1 Interpretando a Placa de Identificao
Para o m otor trifsico :
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COS j = 0.87 : indica o valor de fator de potncia do motor, ou seja, arelao entre a potncia ativa (kW) e a potncia aparente(kVA). O
motor eltrico absorve energia ativa (que produz potncia til) e
energia reativa (nece ssria pa ra a ma gnetiza o do bo binad o).
00022 = Indic a o item do motor que foi programa do na fb rica .Para o motor monofsico no temos nmero de srie como
identificao, somente o item do motor na placa/etiqueta. Uma
c arac terstic a a ser observad a na p lac a do mo tor monofsic o o va lor
do capacitor (quando utilizar). No exemplo temos 1 x 216 a 259 F em
110V.
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