Motores Monofasicos 3g2w5k

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES DE INDUÇÃO

PARTES INTEGRANTES DE UM MOTOR ELETRICO DE INDUÇÃO.  James Watt (1736-1819)

Inventor escocês_ Foi o inventor do primeiro motor a vapor.

 Neste Tópico estudaremos o que vem

ser um motor

 E suas principais parte, tais como

bobina, carcaça, rotor e estator.

 E sua respectivas funções.

Motor  Termo genérico que designa as máq.

desenvolvidas para a conversão de energia em trabalho mecânico ou movimento. As fontes de energia que podem alimentar os motores são diversas:  eletricidade (motores de indução e outros),  combustíveis (gasolina, álcool, gases etc.),

 Outras energia liberada de reações

químicas ou até mesmo ar comprimido e vapor .

Carcaça  motor elétrico possui

uma carcaça, para proteção, esta é uma das carcaças usada pela Eberle Motores, este modelo e feito com Pés, mais temos vários modelos de carcaças e de vários materiais.

Bobina  Num

motor há vários eletroímãs em que um impulsiona o outro. Estes eletroimãs são formados pelas espiras constituída de varias volte de fio magnético que juntas são chamadas de bobinado, que ao circular a corrente elétrica nelas forma uma força eletromagnética que faz o motor girar conforme figura 3.

Estator  Estator pelo nome,

podemos deduzir que se trata de uma parte fixa. Parte do motor normalmente existem campos magnéticos fixos, criados por ímãs permanentes ou eletroímã  Conforme Figura 4

Figura 4

Rotor  Rotor é uma parte móvel

do motor, ligada ao eixo de transmissão de movimento. Parte do motor normalmente é a parte que gira e é acoplado as polias ou ao elementos que movimentaram a carga.  Conforme Figura ao lado

Motor em Corte  Aqui temos um motor

em corte que nós mostra o seu interior.  Em detalhe temos as:  Bobinas;  Estator;  Rotor;  Os rolamentos;  E a carcaça.

FUNCIONAMENTO DE MOTORES DE INDUÇÃO.  Neste Tópico estudaremos o funcionamento dos

motores elétricos.

 Também estudaremos o funcionamento dos

motores de indução Eletromagnética

Princípio de funcionamento dos Motores Elétricos O

funcionamento dos motores se baseia num princípio físico relativo ao campo magnético gerado ao redor de um condutor quando percorrido por uma corrente elétrica. O principio do eletromagnetismo esta representado conforme a figura ao lado.

Exemplo de Funcionamento do Eletromagnetismo  Num motor elementar temos dois

eletroímãs em que um impulsiona o outro. O eletroímã tem algumas vantagens sobre um ímã permanente:

 1)Podemos torná-lo mais forte.  2)Seu magnetismo pode ser criado

ou suprimido.

 3)Seus pólos podem ser invertidos.

Em Resumo, O magnetismo...  de

ímãs em movimento gera corrente elétrica em circuitos fechados ou bobinas de condutores. Também ocorre o efeito contrário:  Corrente elétrica num condutor gera magnetismo ao seu redor, formando um campo magnético 

conforme figura 9.

Esquema mostra o funcionamento de um motor elementar (2 pólos).  No esquema que se segue

aparte de agora, mostraremos os estagios ou tempos de funcionamento do rotor em relação ao campo eletromagnético.

 Lembrando que se trata de um motor

elementar (2 pólos)

T0 _ Tempo Zero  T0 _ Tempo Zero  Campo Nulo  Sem Alimentação no

estator  Sem Movimento  Sem repulsão no Rotor

T1 _ Tempo Um  T1 _ Tempo Um  Máximo Campo  Alimentação no estator

 Movimento no Eixo  Repulsão no Rotor

T2 _ Tempo Dois  T2 _ Tempo Dois  Campo Nulo

 Alimentação na zona

de Zero da Senoide  Inércia Causa Ligeira

Rotação

T3 _ Tempo Três  T1 _ Tempo Um  Máximo Campo  Alimentação no

estator  Movimento no Eixo  Repulsão no Rotor

T4 _ Tempo Quatro  T2 _ Tempo Quatro  Campo Nulo

 Alimentação na zona de

Zero da Senoide  Rotor Volta ao estado

Inicial.

Observação:  Quando CA é aplicada nos pólos do estator,

o rotor dá uma volta completa em cada ciclo.

 Lembrando

que a freqüência da Rede Elétrica no Brasil e 60 Hz.

Posição do rotor e polaridade do estator em relação à onda senoidal da corrente alternada

PRINCIPAIS TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS MONOFÁSICOS  Neste Tópico Estudaremos os Principais Tipos de

Motores Elétricos monofásicos.

 Exemplo Linhas de Motores Fabricas no Brasil.

FLUXO DOS TIPOS DE MOTORES E CATEGORIA Árvore das máquinas elétricas _ Motores Monofásicos GAIOLA ASSÍCRONO (INDUÇÃO)

MONOFÁSICO

M O T O R E S

C.A.

TIPOS DE MOTORES MONOFASICOS Árvore das máquinas elétricas _ Motores Monofásicos

SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida)

CAPACITOR START (Motor com capacitor partida) GAIOLA

PERMANENT SPLIT PHASE (Motor de capacitor permanente)

TWO VALUE CAPACITOR (Motor com capacitor de 2 valores)

SHADED POLE (Polos sombreados)

MOTORES INDUÇÃO MONOFÁSICOS ASSÍNCRONOS DE GAIOLA: * SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida)

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ? Motor monofásico de fase dividida, o Split phase. Este tipo de motor contém 2 enrolamentos muito distintos. O principal ocupa 2/3 das ranhuras do estator e tem grande reatância e baixa resistência. O auxiliar cobre o restante das ranhuras e tem baixa reatância e grande resistência, além de ficar ligado em série com um interruptor centrífugo.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ?

O ângulo formado pela corrente do enrolamento principal é superior, por causa de sua reatância maior. Na prática, o ângulo entre as correntes é próximo de 30° e como os enrolamentos estão dispostos espacialmente a 90° no estator, resulta num campo giratório elíptico, que é suficiente para iniciar a rotação.

Assim que o rotor alcança 80% da velocidade nominal, o interruptor centrífugo, situado no eixo do motor, desliga o enrolamento auxiliar, pois este é constituído com fio mais fino e é incapaz de ar o funcionamento contínuo. Devido a este aquecimento, o motor de fase dividida é adequado para o funcionamento contínuo, pois só pode ser ligado a intervalos razoáveis de tempo, depois que a bobina auxiliar esfriou.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ? Estes motores podem inverter sua rotação trocando-se os polos de qualquer um dos enrolamentos, enquanto o rotor está parado. É a partida que dá o sentido de rotação. Estes motores costumam emitir mais ruídos que os outros modelos que utilizam capacitor e é utilizada com cargas de pequena potência e moderada necessidade de força de arranque, como em esmeris, compressores herméticos, ventiladores, exaustores, bombas centrífugas, lavadoras de pratos etc.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ?  Em esmeris, por exemplo, é fácil perceber este tipo de motor, pois além do

barulho elevado, ao serem desligados chega um momento que o eixo começa a ser travado, já que a chave centrífuga volta à posição original e as escovas que ligam o enrolamento auxiliar funcionam como freio.  Normalmente são feitos para potências mais baixas, por volta de 1 CV, e são constituídos por chapas de aço, não de ferro fundido.  Outra forma de efetuar a defasagem da corrente no estator dos motores de indução é ligar o enrolamento de arranque em série com um capacitor.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ?

Vista explodida

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O SPLIT-FHASE (Motor de fase dividida) ?

Vista em corte

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? * CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida )

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? Motor elétrico monofásico com capacitor de partida e também chamado de motor de indução monofásico, é uma máquina de corrente alternada capaz de acionar equipamentos e conjuntos em geral e bombas d’água a partir de uma rede elétrica monofásica. É composto, principalmente de um estator com um enrolamento principal e/ou de trabalho e um enrolamento auxiliar de partida; um rotor do tipo gaiola de esquilo, com eixo e rolamentos que se encaixam nos mancais das tampas. Um sistema de partida ou de arranque que é composto de mecanismo centrífugo, interruptor e capacitor que agem sobre o enrolamento auxiliar.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO: Os motores monofásicos de fase auxiliar podem ser de dois tipos: motores de partida sem capacitor e com capacitor. motor monofásico de fase dividida, o split phase

Os motores de partida com capacitor

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? VELOCIDADE DOS MOTORES MONOFÁSICOS: A velocidade dos motores monofásicos depende do número de polos e da frequência da rede de alimentação. Os motores monofásicos de fase auxiliar são normalmente encontrados com 2,4 e 6 polos, para as frequências de 50 a 60 Hz.

Os motores monofásicos de fase auxiliar dotados de capacitor possuem um torque (arranque) mais vigoroso. Normalmente, o capacitor é usado em motores que partem com carga considerável. Podem-se encontrar motores de fase auxiliar com dois, quatro ou seis terminais de saída, que pode combinar-se para várias tensões de rede e para inversão da rotação por meio de chave reversora.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? Quando o motor monofásico está parado, as molas fazem com que as massas centrífugas empurrem o carretel sobre os contatos, fechando o circuito do bobinado de arranque. O motor está assim em condições de arrancar. Quando o motor alcançar aproximadamente 75% de sua velocidade de funcionamento a força centrífuga desloca as massas, arrastando o carretel e abrindo os contatos que desligam o bobinado de arranque. A partir daí o motor a a funcionar somente com o bobinado principal. Ao desligar o motor o dispositivo age de forma inversa, deixando o motor em condições de um novo arranque.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ?

Peças dos Motores: Platinado ou Interruptor Centrífugo; Centrífugos; Capacitores Eletrolíticos e Permanentes

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ?

Esquema de ligação de um Motores monofásico com Interruptor Centrífugo; Capacitor Eletrolítico e bimetal.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO DE FASE DIVIDIDA, O CAPACITOR START ( Motor com capacitor partida ) ? Tabela de Capacitores Eletrolíticos.. :

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO PERMANENT SPLIT PHASE (Motor de capacitor permanente) * PERMANENT SPLIT PHASE (Motor de capacitor permanente)

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO PERMANENT SPLIT PHASE (Motor de capacitor permanente) COMO FUNCIONA O MOTOR: O seu torque de partida é inferior ao do motor de fase dividida (50% a 100% do conjugado nominal), o que limita sua aplicação a equipamentos que não requerem elevado torque de partida, tais como: máquinas de escritório, ventiladores, exaustores, sopradores, bombas centrífugas, esmeris, pequenas serras, furadeiras, condicionadores de ar, pulverizadores etc.

São fabricados, normalmente, para potências de 1/50 a 1,5 CV. O enrolamento auxiliar e o capacitor ficam permanentemente energizados, sendo o capacitor do tipo eletrostático. O efeito deste capacitor é o de criar condições de fluxo muito semelhantes às encontradas nos motores polifásicos, aumentando o conjugado ao máximo, o rendimento e o fator de potência, além de reduzir sensivelmente o ruído. Construtivamente são menores e isentos de manutenção, pois não utilizam contatos e partes móveis, como nos motores anteriores.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO PERMANENT SPLIT PHASE (Motor de capacitor permanente) Método com capacitor permanente: nesse caso o enrolamento auxiliar (junto com um capacitor de marcha) fica ligado permanentemente, esse método é empregado principalmente em ventiladores de teto, motores de portão eletrônico e etc.

iltec.com.br

PPA.com.br

Motor Monofásico Condicionador de AR

Motor Monofásico Capacitor Permanente

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores) ? * TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores)

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores) ? * TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores) É o motor monofásico mais completo, que utiliza as vantagens dos dois anteriores: partida como o do motor de capacitor de partida (altos conjugados) e funcionamento em regime idêntico ao do motor de capacitor permanente (melhor desempenho). Motor com dois capacitores (ou two value capacitor) Devido ao seu alto custo, normalmente é fabricado apenas para potências superiores a 1 CV. Método com capacitor de partida e capacitor de marcha: nesse método, como nos outros, também se faz uso do enrolamento auxiliar, só que nesse caso o enrolamento auxiliar não é desligado.

O funcionamento é o seguinte: quando o motor é ligado, os dois capacitores estão ligado em paralelo (partida e marcha). Quando o motor atinge 75% da velocidade nominal, o interruptor desliga o capacitor de partida deixando sempre o enrolamento ligado e com o capacitor de marcha ligado com ele.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores) ? * TWO VALUE CAPACITOR ( Motor com capacitor de 2 valores) Sua principal aplicação ocorre no meio rural, onde são necessárias potências consideravelmente maiores em instalações monofásicas, geralmente não muito estáveis ou em finais de linha.

Motor Monofásico Rural

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados ) Motor de polo sombreado ou de Anel de Arraste, é um motor barato, de baixo torque de partida, baixa potência, alto escorregamento (1/20 cv).

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados ) =>Distribuição de fluxo na sapata polar: Segmento OA – derivada positiva, o fluxo concatenado pelo anel gera fluxo oposto ao crescimento. A resultante desloca-se para a esquerda. Segmento AB – derivada quase nula, o fluxo é distribuído uniformemente na sapata polar. A resultante está no centro. Segmento BC – derivada negativa, o fluxo concatenado pelo anel gera fluxo no mesmo sentido (oposto ao decrescimento). A resultante desloca-se para o interior do anel.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados )

Esse deslocamento ocorre em ambas às sapatas polares e é equivalente a um campo girante.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados )

Representação gráfica dos deslocamento do campo magneticos que ocorre em ambas às sapatas polares e é equivalente a um campo girante.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados ) Para inverter o sentido de giro, os anéis de curto-circuito deverão estar montados nas outras extremidades das sapatas polares.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados ) Também

conhecido

como

“Método

com

bobina

de

arrastamento”; nesse método o motor não possui enrolamento auxiliar, no estator do motor se constrói duas bobinas (além da principal), geralmente com uma ou duas voltas de fio, com uma espessura razoavelmente grande, essas bobinas ficam curto-circuitadas e se localizam numa porção de cada polo do estator, com a energização do motor a bobina principal induz nessas bobinas uma corrente fazendo

que elas criem um campo magnético defasado da principal e inicie o movimento do motor.

COMO FUNCIONA O MOTOR MONOFÁSICO SHADED POLE ( Polos sombreados ) * SHADED POLE ( Polos sombreados ) Utilizados como ventiladores em alguns aplicações tipo freezer, ou

como motor de bomba de lavadoras de roupas ( Brastemp ) e etc. Construtivamente existem três tipos: * Polos salientes * Tipos esqueleto * Enrolamento distribuído

Motor Monofásico Circulador de Ar

Motor Monofásico MicroMotor

MOTORES MONOFÁSICOS: * CARACTERÍSTICAS NOMINAIS Boa parte dos motores Monofásicos precisam de um dispositivo que os auxilie na partida, já que uma só fase não possibilita a formação do campo magnético girante. Geralmente este dispositivo (Capacitor e Bobina de partida) é desconectado do motor após sua aceleração, através de uma chave centrífuga.

Os tipos e suas características já foram vistas, agora vamos ver as ligações dos motores monofásicos, que usamos no dia a dia.

MOTORES MONOFÁSICOS: * LIGAÇÃO DE MOTO DE 6 PONTAS Com a finalidade de permitir a ligação do motor em 2 tensões, o enrolamento principal é dividido em duas partes. A Figura 16 mostra os enrolamentos principal e auxiliar do motor de indução monofásico com capacitor de partida e a numeração dos terminais.

MOTORES MONOFÁSICOS: Potência Nominal Os motores de indução monofásicos são encontrados numa faixa típica de 1/8 – 10 cv, embora as indústrias de máquinas elétricas listem em catálogos potências bem superiores. A Tabela 5 mostra parte do catálogo de motores monofásicos com capacitor de partida, os mais comuns entre os motores de indução monofásicos, de um fabricante nacional. Os aspectos relativos à potência dos motores monofásicos são os mesmos abordados nos motores trifásicos.

MOTORES MONOFÁSICOS: Frequência e Velocidade Nominais: Conceitos idênticos aos de motores trifásicos

Tensão Nominal: Os motores monofásicos devem ser ligados à tensão de fase da rede elétrica (ou, excepcionalmente, entre duas fases), sendo mais comuns os valores de 110 (127) e 220V.

Ligação de Motores Monofásicos: Para tanto, o enrolamento principal é dividido em duas partes de forma que, contando com o enrolamento auxiliar de partida, existem 6 terminais disponíveis. Conforme mostra a Figura 17 (Abaixo), para a tensão mais baixa, os enrolamentos são ligados em paralelo e para a mais alta o enrolamento auxiliar é ligado em paralelo com uma das partes do enrolamento principal e o conjunto é ligado em série com a parte restante.

MOTORES MONOFÁSICOS: Esquema de Ligação de Motores Monofásicos

MOTORES MONOFÁSICOS: Corrente Nominal e Corrente de Partida Para o cálculo da corrente nominal de motores monofásicos, fazendo Ps = Pnom, obtém:

Com relação à corrente de partida, esta pode ser calculada a partir da relação Ip/In. Considerando que a maioria dos motores monofásicos é de baixa potência, a corrente de partida usualmente não traz maiores problemas.

Tabela de Motores Monofásicos

FLUXO DOS TIPOS DE MOTORES E CATEGORIA Árvore das máquinas elétricas _ Motores Monofásicos GAIOLA ASSÍCRONO (INDUÇÃO) ROTOR BOBINADO

MONOFÁSICO

M O T O R E S

C.A.

TIPOS DE MOTORES MONOFASICOS Árvore das máquinas elétricas _ Motores Monofásicos

ROTOR BOBINADO

REPULSÃO

MOTOR MONOFASICOS ROTOR BOBINADO

 É um motor de baixa

potência (até 500 watts).  Muito utilizado em máquinas como:  liqüidificadores,  enceradeiras,  aspiradores de pó,  serras,  lixadeiras e furadeiras.

TIPOS DE MOTORES CC (corrente contínua) ** Motores CC (corrente contínua) Ímã Permanente com escova (motor CC brushless) Ímã Permanente sem escova (motor CC brushless)

Série : Shunt ou paralelo : Misto ou Composto :

TIPOS DE MOTORES (MIMA)

** Motores CA (corrente alternada – Assíncrono de indução) Polifásico: Rotor gaiola ou em curto-circuito ; Rotor enrolado ou bobinado ; Monofásico: ( Rotor gaiola ou em curto-circuito ) Fase dividida Capacitor de partida

Capacitor permanente Polos Sombreados Dois capacitores

Rotor enrolado ou bobinado : Repulsão e Repulsão de partida

TIPOS DE MOTORES ** Síncrono Polifásico ou Monofásico: Ímã permanente Histerese

Relutância De o Ímã Permanente Relutância variável Híbrido

Referências Bibliográficas: 1. NBR 7094 – Máquinas Elétricas Girantes – Motores de Indução – Especificação 02. IEEE STD 112 – Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators

03. CSA C747 – Energy Efficiency Test Methods for Single and ThreePhase Small Motors 04. NOM 014 – Eficiencia Energética de Motores de Corriente Alterna, Monofásicos, de Induccuón, Tipo Jaula de Ardilla, de Uso General em Potencia Nominal de 0,180 a 1,500 kW. Limites, Métodos de Prueba Y Marcado 05. NEMA MG1 – Motors and Generators 06. MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS_ CAPÍTULO 05 07. Máquinas Elétricas II; Prof. Dr. Falcondes J. M. Seixas (Univer. E. Paulista “Júlio de Mesquita Filho”)