INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS - Atividade 03

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Atividade 01
Os motores elétricos de indução são, sem sombra de dúvidas, exemplos de equipamentos elétricos extremamente frequentes no contexto industrial. É possível encontrar motores desse tipo especialmente em modelos trifásicos e com o rotor não bobinado (do tipo "gaiola de esquilo", assim como é comumente conhecido) em acionamentos de pequeno e grande porte. Esses motores permitem a movimentação de cargas e o acoplamento de eixos. Além disso, podem ser utilizados em sistemas em conjunto a equipamentos específicos, tais como redutores, para a obtenção da movimentação mecânica em velocidades específicas.
Diante do contexto exibido, tece um paralelo relativo às possíveis vantagens e desvantagens da utilização de motores de indução no contexto industrial.
Resposta: 
Vamos falar um pouco sobre Motor Elétrico de Indução e suas devidas vantagens e desvantagens. 
Motor Elétrico de Indução:
Projetos industriais exigem dispositivos e elementos versáteis. É preciso que atendam às aplicações de forma segura e eficiente, resultando em retorno positivo para a empresa.
Uma opção muito escolhida é o motor de indução, já que aumenta a capacidade produtiva.
Motor de indução é um tipo de motor elétrico que possui dois campos magnéticos girantes. Também conhecido como motor de corrente alternada (AC) ou motor trifásico.
Esse dispositivo é composto por duas partes que funcionam simultaneamente: um rotor (elemento móvel do motor) e um estator (elemento fixo).
Funciona de forma simples, com o estator conduzindo e transformando a energia elétrica em mecânica. Enquanto isso, girando em torno de seu eixo, o rotor gera movimento de rotação e energia produzida pela força dos campos magnéticos.
O motor de indução atua exclusivamente com corrente alternada e não necessita de gastos altos com manutenções, montagem ou fabricação. Sua construção também é simples, onde estator e rotor possuem um eixo comum.
Esses motores apresentam em diferentes velocidades e potências, sendo aceitos pelas tensões padrão de energia elétrica (220V, 380V, 440V ou 760V e frequência de 50 e 60 Hz).
São menores e mais baratos do que os motores de corrente continua de mesma potência.
Trata-se de uma solução abrangente, em razão de possuir modelos sem escovas para comutação de bobinas (brushless), que podem gerar interferências eletromagnéticas.
Seus componentes:
· Estator: 
É o componente fixo à carcaça de um gerador ou motor elétrico, responsável por conduzir o fluxo magnético formado no rotor, que induz uma corrente elétrica. Essa ação é semelhante ao que acontece nas bobinas.
Sua estrutura é de chapas em forma de anel feitas de aço magnético tratadas termicamente. Estas chapas abrigam os enrolamentos que geram o campo magnético.
· Rotor:
O rotor do motor de indução possui dois modelos de construção possíveis: Bobinado ou anéis. É um conjunto de peças que gira em torno de seu próprio eixo, gerando movimentos de rotação.
Pode ser encontrado em máquinas rotativas, como compressores ou turbinas. Também é composto por chapas de aço magnético e tem enrolamentos dispostos de forma longitudinal.
· Entreferro:
É a denominação dada ao espaço entre o rotor e o estator. Esta área de ar anular é onde acontece a conversão eletromecânica do motor de indução.
Além desses, há outros elementos, como boninas, anéis de cobre e enrolamentos também compõem a estrutura do motor de indução.
Motores de indução trifásica:
O motor de indução produz um campo girante ou campo magnético rotativo, usando tensão alternada no estator. Esse campo atravessa os condutores do rotor, induzido a uma força eletromotriz que cria o seu próprio campo girante.
Ele procura se alinhar ao campo girante do estator, fazendo o rotor girar constantemente. A velocidade do motor é inversamente proporcional a sua quantidade de polos. Desta maneira, quanto maior o número de polos, menor a velocidade do motor.
O torque do motor depende da intensidade da comunicação entre os campos do estator e do rotor, expressos pela tensão do estator e a corrente do rotor.
Cabe salientar que a velocidade de rotação do rotor é levemente mais baixa do que a velocidade de rotação do campo girante do estator, revelando uma situação não sincronizada, ou seja, assíncrona.
Velocidade Síncrona: 
É a velocidade de rotação do campo girante. Seu valor depende da forma como estão posicionadas e conectadas as bobinas no estator, e da frequência da corrente que passa pelo enrolamento da parte fixa.
Pode ser calculada usando a fórmula: Ns=(120.f)/P, onde Ns = velocidade do campo girante, em rpm; f = frequência da rede de alimentação em hertz; e P = número de pólos.
Escorregamento:
O escorregamento ou deslizamento influencia a frequência da força eletromotriz induzida no rotor. É a diferença entre a velocidade real do campo girante e a velocidade do rotor, mostrada em porcentagem.
Pode ser calculada dessa forma: S(%) = (Vs – Vr)/Vs, onde: Vs é a velocidade síncrona (velocidade do CMG – Campo Magnético Girante); e Vr é a velocidade do rotor.
Tipos de Motores de Indução:
· Motor tipo bobinado (motor anéis)
Contém um núcleo ferromagnético cilíndrico composto de lâminas e superfície ranhurada, onde fica um enrolamento trifásico.
As bobinas que compõem o enrolamento possuem terminações que são ligadas a três anéis coletores solidários ao eixo do rotor. É capaz de realizar partidas suaves e consegue diminuir picos de corrente de partida.
As resistências variáveis deste tipo de rotor possibilitam seu controle de corrente e da velocidade do motor.
Alcançando a velocidade normal, os enrolamentos são circuitados. Isso resulta em um motor com partida alta e corrente de partida reduzida. 
· Rotor curto-circuitado (tipo de gaiola de esquilo)
Este rotor possui barras condutoras em torno de seu conjunto de chapas. As barras são curto-circuitadas por anéis metálicos localizados nas extremidades do rotor. 
Elas não precisam de isolamento, pois as tensões induzidas são mínimas. Recebem este nome porque as barras e os anéis formam uma parte única conectada ao pacote magnético, semelhante a uma gaiola.
As principais aplicações do motor de indução:
O motor de corrente alternada serve para converter energia elétrica em energia mecânica com o objetivo de realizar operações em um sistema, fazendo o acionamento de cargas variadas.
É largamente utilizado nas indústrias, sendo solicitado em atividades relacionadas à geração de energia elétrica, por exemplo.
De acordo com o Ministério de Minas e Energia (MME), os motores elétricos são responsáveis por 30% do consumo de energia pela indústria, que, por sua vez, utiliza mais de 40% da energia elétrica produzida no Brasil.
Esse dado destaca a importância do uso de equipamentos eficientes.
Além dos equipamentos industriais podem ser aplicados em elevadores, escadas rolantes, eletrodomésticos, brinquedos, bombas de aquário, projetos experimentais mecatrônicos e muito mais. 
Alguns exemplos de seu uso na automação industrial:
· Máquinas injetoras;
· Esteiras;
· Tornos;
· Fresas;
· Agitadores;
· Moinhos, etc.
Vantagens dos Motores de Indução:
A mais importante vantagem de um motor de indução é que a sua construção é bastante simples. A construção do estator é semelhante em motores síncronos e motores de indução. No entanto, um anel deslizante é necessário para alimentar o suprimento CC ao rotor no caso de um gerador síncrono. Estes anéis deslizantes não são necessários em um motor de indução de gaiola de esquilo porque os enrolamentos estão permanentemente curto-circuitados. Quando comparado com um motor CC, o motor de indução não tem escovas e, portanto, a manutenção necessária é bastante baixa. Isso leva a uma construção simples.
O funcionamento do motor é independente da condição ambiental. Isso ocorre por que o motor de indução é robusto e mecanicamente forte.
Um motor de indução de gaiola de esquilo não contém Escovas, anéis deslizantes e comutadores. Por esse motivo, o custo do motor é bastante baixo. No entanto, os anéis deslizantes são usados ​​no motor de indução do tipo Wound para adicionar resistênciaexterna ao enrolamento do rotor.
Devido à ausência de escovas, não há faíscas no motor. Também pode ser operado em condições perigosas. 
Ao contrário dos motores síncronos, um motor de indução trifásico tem um alto torque de partida, boa regulagem de velocidade e razoável capacidade de sobrecarga.
Um motor de indução é uma máquina altamente eficiente, com eficiência de carga total que varia de 85 a 97%.
Motor de indução AC é que ele é ideal para operação unidirecional e bi-direcional, como esteiras e sistemas de transporte de carga.
O uso é que podem ser conectados a capacitores e variadores de velocidade, quando necessário. Além disso, tem alta eficiência, apresenta movimentação sem ruídos e velocidade com baixa variação.
Desvantagens dos Motores de Indução:
Um motor de indução monofásico, ao contrário de um motor de indução trifásico, não possui um torque de partida própria. Os auxiliares são necessários para iniciar um motor monofásico.
Durante condições de carga leve, o fator de potência do motor cai para um valor muito baixo. Isso ocorre porque, durante a partida, o motor consome uma grande corrente de magnetização para superar a relutância oferecida pelo espaço de ar entre o estator e o rotor. Além disso, o motor de indução absorverá muito menos corrente da alimentação principal. A soma vetorial de corrente de carga e corrente de magnetização fica com a voltagem em torno de 75-80 graus e, portanto, o fator de potência é baixo. Devido à alta corrente de magnetização, as perdas de cobre do motor aumentam. Isso, por sua vez, leva a diminuir a eficiência do motor.
O controle de velocidade de um motor de indução é muito difícil de alcançar. Isso ocorre porque um motor de indução trifásico é um motor de velocidade constante e, para toda a faixa de carga, a mudança na velocidade do motor é muito baixa.
Os motores de indução possuem correntes de pico de entrada elevadas, as quais são referidas como correntes magnetizadoras de irrupção. Isso causa uma redução na tensão no momento de ligar o motor.
Devido ao baixo torque de partida, o motor não pode ser usado para aplicações que exigem alto torque de partida.