Máquinas Elétricas, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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MÁQUINAS ELÉTRICAS

Prof. Eduardo de Xerez Vieiralves

MOTOR DE

CORRENTE ALTERNADA

CONCEITOS BÁSICOS

CAMPO GIRANTE TRIFÁSICO

MOTOR CA

São motores de velocidade constante e constitui-se a sua principal aplicação. São utilizados somente para grandes potências devido ao seu alto custo de fabricação. A seguinte equação define a velocidade síncrona n S deste tipo de motor: nS = 120.f / P Onde: nS : velocidade síncrona (rpm) f : freqüência da corrente do rotor (Hz) p : número de pólos magnéticos do motor.

SÍNCRONO

Vantagens:

• (^) Nos motores com rotor bobinado, a excitação do campo

permite auxiliar no controle do Fator de Potência da rede.

• (^) São mais econômicos para elevadas potências e baixas

velocidades

• (^) Apresentam bom rendimento mesmo com baixas cargas.
• (^) Para baixas velocidades (maior número de pólos), tem

menor peso que o equivalente de Indução.

• (^) Nos motores com rotor de imã permanente, a eletrônica

para variação e controle de velocidade é mais simples e

barata.

ASSÍNCRONOS

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 a seguir. O rotor pode também ser bobinado (veja figura abaixo).

O campo magnético variável no estator, induz correntes senoidais nos condutores da gaiola do rotor. Essas correntes induzidas, por sua vez, criam um campo magnético no rotor que se opõe ao campo indutor do estator (Lei de Lenz). Como os pólos de mesmo nome 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. Como é um pouco inferior, diz-se que esse motor é assíncrono, isto é, sem sincronia.

ASSÍNCRONOS

A diferença em valores percentuais entre a velocidade síncrona e a velocidade do motor de indução chamamos de escorregamento , simbolizada pela letra S. O escorregamento dos motores de indução é variável em função da carga a ser acionada pelo motor, ou seja, é mínimo a vazio (sem carga) e máximo com a carga nominal. O escorregamento S dos motores de indução é expresso através da seguinte equação: S = [(ns – n)/ns] x 100 Onde: n : velocidade do eixo do motor (rpm) ns : velocidade síncrona (rpm)

ASSÍNCRONOS

Nota-se através das equações que a velocidade dos motores síncronos e assíncronos pode ser controlada através do ajuste do valor da freqüência da corrente nas bobinas do estator. Este tipo de acionamento é realizado através de um conversor estático de freqüência. Ao contrário dos motores síncronos e de corrente contínua; o motor assíncrono ou de indução é largamente utilizado nas indústrias pela sua simplicidade construtiva, pouca manutenção e baixo custo. Os motores de indução podem ser monofásicos ou trifásicos:

ASSÍNCRONOS

Motor de Indução

Trifásico de Gaiola

Vantagens: Tipos de Motores

• (^) Robusto, exige pouca manutenção (única parte móvel sujeita a desgaste são os mancais de rolamentos).
• (^) Baixo custo de aquisição.
• (^) Aceita bem as variações de carga

Motor de Indução

Trifásico de Gaiola

Desvantagens: Tipos de Motores

• (^) Altas correntes na partida.
• (^) Baixo Fator de Potência e Rendimento com pouca carga.
• (^) Para utilização em velocidade variável, necessita de variação no número de pólos, ou variação da freqüência de alimentação.

ESTATOR

Pacote de lâminas (condutor magnético) Pacote isolado Estator bobinado Tipos de Motores

Campo Girante Motor de Indução Trifásico de Gaiola Características Construtivas Rotor

• (^) Pacote do Núcleo ferromagnético
• (^) Gaiola (Alumínio, Cobre, Latão)
• (^) Eixo
• (^) Chaveta
• (^) Rolamentos
• (^) Ventilador Tipos de Motores