Buscar

Apostila de motores assíncronos Marcio A. Batista

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 25 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 25 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 25 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Disciplina: Motores de Indução assíncronos 0 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APOSTILA 
DE 
MOTORES 
DE 
INDUÇÃO 
ASSÍNCRONOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 1 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO.............................................................................. 02 
MOTOR DE INDUÇÃO ASSÍNCRONO 04 
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 04 
PARTES CONSTITUINTES 06 
CONCEITOS E TERMINOLOGIAS 08 
DADOS IMPORTANTES DA PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 15 
REFERÊNCIAS 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 2 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
MOTORES ELÉTRICOS 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Motor elétrico é a máquina capaz de transformar a energia elétrica, absorvida de uma fonte, 
em energia mecânica, fornecida em seu eixo. É, no mundo, o mais utilizado, pois, em sua 
maioria, é de fácil instalação e manutenção, de construção simples, de baixo custo, permite 
várias tecnologias de acionamento, adaptabilidade aos mais diversos tipos de cargas, entre 
outras vantagens. 
 
 
 
 
 
 
Tipos de motores 
 
a) Motores de corrente contínua 
 São motores alimentados através de uma fonte de corrente contínua: baterias ou 
geradores, ou através de dispositivos estáticos que convertam corrente alternada em contínua. 
 Sua principal característica é poder trabalhar com grandes faixas de ajuste de velocidade 
com relativa precisão, mas por outro lado seu custo é muito elevado, tanto de aquisição quanto 
de instalação, sua manutenção é bem mais complexa e freqüente. Com isso o seu uso fica 
restrito a aplicações em casos especiais quando as exigências compensam sua aplicação. 
b) Motores de corrente alternada 
 São os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em 
corrente alternada. Os principais tipos são: 
- Motor Síncrono: Funciona com velocidade fixa; utilizado somente para grandes potências 
(devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade 
invariável. 
- Motor de Indução: Funciona normalmente com uma velocidade constante, que varia 
ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, 
robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos 
os tipos de máquinas acionadas, encontradas na prática. 
ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA MECÂNICA 
MOTOR 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 3 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
c) Motores Universais 
 Têm este nome porque podem ser alimentados tanto em corrente contínua quanto em 
corrente alternada, sua construção é muita parecida com o motor CC série, é utilizado muito em 
eletrodomésticos e ferramentas elétricas, por exemplo: liquidificadores, batedeiras, furadeiras 
entre outras. 
d) Motores Especiais 
 Alguns são alimentados em C.A., outros em C.C.. No entanto entram nesta classificação 
por possuírem algumas características que o diferenciam dos outros motores citados. São 
exemplos de motores especiais: Dahlander, Duplo enrolamento, Schrage, Motor de passo, 
Servo-motores, entre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 
C. A. C. C. 
MONOFÁSICO TRIFÁSICO 
ASSÍNCRONO 
GAIOLA DE 
ESQUILO 
UNIVERSAL 
IMÃ 
PERMANENTE 
EXCITAÇÃO 
INDEPENDENTE 
ASSÍNCRONO SÍNCRONO 
GAIOLA DE 
ESQUILO 
ROTOR 
BOBINADO 
IMÃ 
PERMANENTE 
PÓLOS 
SALIENTES 
PÓLOS 
LISOS 
SPLIT-PHASE 
CAPACITOR 
DE PARTIDA 
CAPACITOR 
PERMANENTE 
CAP. DE PARTIDA + 
PERMANENTE 
EXCITAÇÃO 
SÉRIE 
EXCITAÇÃO 
PARALELA 
EXCITAÇÃO 
COMPOSTA 
ESPECIAL 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 4 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
2. MOTOR DE INDUÇÃO ASSÍNCRONO 
 DEFINIÇÃO:________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
____________________________________________________________ 
 
3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
 O funcionamento de uma máquina assíncrona baseia-se no princípio da interação 
eletromagnética do campo girante estatórico e das correntes induzidas no enrolamento rotórico 
quando os condutores deste último são cortados pelo campo girante ou, de outra forma, pela 
interação entre os dois campos, estatórico e rotórico. 
 Na máquina assíncrona, existe um conjunto de bobinas no estator alimentadas por uma 
rede trifásica e que produzem um campo magnético girante. Imerso neste campo está o rotor, que é 
constituído por um enrolamento em curto-circuito. O movimento de rotação do fluxo induz sobre os 
condutores do enrolamento do rotor uma tensão. Como o enrolamento está fechado, haverá, 
portanto, um fluxo de corrente. Devido à indutância natural do enrolamento, essa corrente induzida 
está atrasada da tensão. A interação da corrente do rotor e do fluxo do estator resulta em um torque 
no rotor, na mesma direção do campo girante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR EM 
CORTE 
ESTATOR ROTOR 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 5 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
 
 O rotor sempre irá girar com rotação abaixo da rotação do campo girante e, portanto, 
haverá corrente e torque (conjugado eletromecânico) induzidos. A diferença relativa entre a 
velocidades do rotor e a do fluxo do estator (velocidade síncrona) é conhecida como 
ESCORREGAMENTO. 
 Se o motor gira a uma velocidade diferente da velocidade síncrona (rotação do campo 
girante), o enrolamento do rotor corta o fluxo magnético do campo girante e, pelas leis do 
eletromagnetismo, circularão nele correntes induzidas. Quanto maior a carga, maior terá que ser o 
conjugado necessário para acioná-la. Para obter um maior conjugado terá que ser maior a diferença 
de velocidades entre rotor e campo girante no estator para que as correntes induzidas e os campos 
produzidos sejam maiores. Portanto, à medida que a carga aumenta, cai a rotação do motor. Quando 
a carga for zero (motor a vazio) o rotor irá girar praticamente na rotação síncrona. 
 A vazio o escorregamento é muito pequeno, assim como no rotor, sua reatância e sua f.e.m. 
induzida são todas muito pequenas. Assim, a corrente no rotor é reduzida, apenas o suficiente para 
produzir o torque necessário a vazio. O fator de potência é extremamente baixo e em atraso, com cos 
φ < 0,3 , pois a corrente que circula pelo motor é utilizada apenas para a sua magnetização. 
 Quando uma carga mecânica é aplicada ao rotor, a velocidade decresce um pouco. O 
pequeno decréscimo da velocidade causa um aumento no escorregamento, na freqüência da correnterotórica, na sua reatância e na sua força eletromotriz induzida. O aumento da corrente induzida no 
rotor reflete-se num aumento de corrente primária do estator com um melhor fator de potência, 
solicitando mais potência ativa da linha tendendo a produzir mais potência mecânica em sal eixo. À 
plena carga do motor de indução irá girar a um escorregamento que promove o equilíbrio entre o 
torque desenvolvido pelo motor e o torque resistente da carga. O fator de potência de um motor 
assíncrono tipo gaiola de esquilo gira em torno de 0,8 para pequenos motores até 0,95 para motores 
de 150 cv ou mais. 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 6 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
4. PARTES CONSTITUINTES 
 Um motor de indução pode ser dividido em duas grandes partes: estator e rotor. 
Principais partes do ESTATOR: 
a) Carcaça: parte envolvente do motor, geralmente feita de ferro-fundido, podendo ser, também de 
alumínio, serve como proteção das partes internas do motor e também para auxiliar na 
refrigeração do mesmo. De acordo com a construção da carcaça, juntamente com as tampas, 
classifica-se o motor segundo o seu “grau de proteção”, exemplo, IP54 é uma classificação de 
proteção contra acúmulos de poeiras, contar toques e respingos em todas as direções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Núcleo do estator: pacote de chapas de aço-silício isoladas entre si, serve de caminho para o 
fluxo magnético, pois o mesmo é de baixa relutância. Possui ranhuras onde são acondicionadas 
as bobinas ou barras do enrolamento do estator. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 7 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
c) Enrolamento do Estator: Conjunto de grupos de bobinas de várias espiras de fio condutor de 
cobre esmaltado, em raros casos de alumínio esmaltado, para motores de grande potência estas 
bobinas são substituídas por barras de cobre. Servem para produzir a força magnetomotriz 
necessária para a produção do fluxo magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Principais partes do ROTOR: 
a) Núcleo do rotor: pacote de chapas de aço-silício isoladas entre si, proporcionam uma zona de 
baixa relutância para o fluxos magnéticos produzidos no rotor e no estator. 
b) Enrolamento do rotor: em um grande número de motores de indução assíncronos os 
enrolamentos do rotor são construídos com barras de alumínio curto-circuitadas, formando uma 
espécie de gaiola, daí o nome de “motor gaiola de esquilo”. Em motores de grande potência estes 
enrolamentos podem ser constituídos de bobinas de cobre esmaltado ou de barras de cobre. 
Servem para conduzir a corrente induzida neste enrolamento produzindo o campo magnético 
necessário para interação com o campo do estator e produzir, assim, a força eletromagnética 
necessária para produzir torque. 
c) Eixo: feito de aço de alto grau de dureza, serve para transmitir a potência mecânica produzida 
pelo motor 
 
 
 
 
ENROLAMENTO DO 
ESTATOR 
EIXO 
ENROLAMENTO DO 
ROTOR 
NÚCLEO DO 
ROTOR 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 8 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
 
5. CONCEITOS E TERMINOLOGIAS DOS MOTORES ASSÍNCRONOS 
 
5.1 CAMPO GIRANTE 
É campo resultante que surge em virtude da interação das correntes aplicadas ao motor e 
que se desloca pelo estator proporcionando um movimento giratório. 
 
5.2 VELOCIDADE SÍNCRONA 
É a velocidade, em rotações por minuto ( rpm ), com que o campo ( campo girante ) se 
desloca pelo estator. A velocidade síncrona (Ns) é função do número de pólos (2p) e da freqüência ( 
f ) de alimentação: 
 
Ns = 120 x f / 2p ( rpm ) 
 
 
Preencher a tabela a seguir: 
 
Ns 2p Freqüência 
 2 60 
 4 60 
1200 60 
 8 60 
400 60 
 54 60 
 2 50 
 8 50 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 9 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
5.3 ESCORREGAMENTO 
Se o motor gira a uma velocidade diferente da velocidade síncrona, ou seja, diferente da velocidade 
do campo girante, o enrolamento do motor “ corta “ as linhas de força magnéticas do campo e, pelas 
leis do eletromagnetismo, circularão nele correntes induzidas. 
 Quanto maior a carga; maior terá que ser o conjugado necessário para acioná-la. Para obter o 
conjugado, terá que ser maior a diferença de velocidade para que as correntes induzidas e os campos 
produzidos sejam maiores. Portanto, à medida que a carga aumenta, caí a rotação do motor. Quando 
a carga é zero ( motor em vazio ) o rotor girará praticamente com a rotação síncrona. A diferença 
entre a velocidade do motor n e a velocidade síncrona ns chama-se escorregamento s, que pode ser 
expresso em rpm, como fração da velocidade síncrona, ou como porcentagem desta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(%) 100
)(
 
)(
 s
(rpm) 






ns
nns
s
ns
nns
nnss
Cn 
nn ns 
C 
O 
N 
J. 
 
Rotação 
s 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 10 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
5.4 VELOCIDADE DO ROTOR 
 
 É a velocidade ( rpm ) do motor funcionando à potência nominal, sob tensão e freqüência 
nominais, que depende do escorregamento e da velocidade síncrona 
 
 
Exemplo: Qual o escorregamento de um motor de 6 pólos, 50 Hz, se sua velocidade é de 960 rpm ? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.5 CORRENTE NOMINAL 
 
É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona à potência nominal, sob tensão e 
freqüências nominais. O valor da corrente nominal também depende do rendimento ( η ) e do fator 
de potência ( cos φ ) do motor: 
 
 I = P ( kW ) x 1000 = 736 x P ( cv ) ( A ) 
 3 V x  x cos φ 3 V x  x cos φ 
 
5.6 CORRENTE DE PARTIDA 
 
 Em virtude do principio de funcionamento e das características construtivas do motor 
assíncrono a sua corrente de partida chega a 6, 7, 8 vezes a corrente nominal isto ocasiona 
interferências no sistema de alimentação do motor, tais como: queda de tensão, atuação indevida 
do sistemas de controle e proteção. 
 O melhor método de partida é o de “partida direta”, mas caso o sistema não suporte 
pode-se adotar outros métodos, o de “partida estrela-triângulo, “partida compensadora”, partida 
estática, entre outros. 
 
 
)1( snsn  
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 11 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
 
5.7 RENDIMENTO 
 
 
 
 O rendimento depende do projeto e do tipo do motor, sendo seu valor influenciado pela 
parcela de energia elétrica transformada em energia mecânica e, portanto, das perdas ( elétricas 
e mecânicas ) que se apresentam e que, no final, são obtidas pela diferença entre a potência 
fornecida e a recebida. 
 Há dois métodos principais para a determinação do rendimento : o direto e o por adição 
das perdas. 
 No caso de valores garantidos, a norma permite as seguintes tolerâncias: 
 
 
 
 
 
 
 - Importância do Rendimento 
 
 É importante que o motor tenha um rendimento alto, por dois motivos :Primeiro, porque um rendimento alto significa perdas baixas e, portanto, um menor 
aquecimento do motor. 
  100
cos3
)(736
 % 


  IV
cvP
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 12 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 Segundo, porque, quanto maior o rendimento, menor a potência absorvida da linha, e portanto, 
menor o custo da energia elétrica pagas nas contas mensais. O rendimento varia com a carga do 
motor. 
 
 
5.8 FATOR DE POTÊNCIA 
 
Um motor não consome apenas potência ativa, depois convertida em trabalho mecânico, 
mas também potência reativa necessária para magnetização, que não produz trabalho. No diagrama 
abaixo, o vetor P representa a potência ativa e o Q a potência reativa, que somadas resultam na 
potência aparente S. A relação entre potência ativa, medida em kW e a potência aparente medida em 
kVA, chama-se fator de potência. 
 
 
 
 
 
 
 
- Importância do fator de potência 
 
Visando otimizar o aproveitamento do sistema elétrico brasileiro, reduzindo o trânsito de 
energia reativa nas linhas de transmissão, subtransmissão e distribuição, a portaria do DNAEE 
número 85, de 25 de março de 1992, determina que o fator de potência de referência das cargas 
passe dos atuais 0,85 para 0,92 . 
 A mudança do fator de potência, dá maior disponibilidade de potência ativa no sistema, já que a 
energia reativa limita a capacidade de transporte de energia útil. 
O motor elétrico é uma peça fundamental, Pois dentro das indústrias, representa mais de 60% do 
consumo de energia. Logo, é imprescindível a utilização de motores com potência e características 
bem adequadas à sua função. O fator de potência varia com a carga do motor. 
 
 
 
 
 
IV
kWP
S
P



3
1000)(
 cos
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 13 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
5.9 CONJUGADO 
O conjugado (também chamado de torque, momento ou binário) é a toda ação capaz de 
rotacionar um eixo. É sabido que para rotacionar o eixo da figura a seguir é necessário um torque. 
Este torque é função da força aplicada ( F ) e da distância em que esta força está sendo aplicada ( 
braço ), ou seja o conjugado C = F x braço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.10 CURVA CARACTERÍSTICA 
 
 Curva CONJUGADO x VELOCIDADE 
 
 
 
 
braço 
F 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 14 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
Desta curva podemos tirar as seguintes definições: 
 
Conjugado como rotor bloqueado ou de partida – Cp – Conjugado desenvolvido pelo motor 
quando seu rotor estiver bloqueado ou no momento em que é dada a partida neste motor. 
 
Conjugado mínimo – Cmin – Menor conjugado produzido pelo motor desde sua partida, 
velocidade zero, até o momento de conjugado máximo. 
 
Conjugado máximo – Cmax – Maior conjugado produzido pelo motor, sob condições 
nominais. 
 
Conjugado nominal – Cn – Conjugado produzido pelo motor quando em condições nominais 
de tensão, freqüência e potência. 
 
 
 
5.11 CATEGORIAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 15 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
6. DADOS IMPORTANTES DA PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 
 
6.1 CLASSES DE ISOLAMENTO 
 
 Sendo o motor de indução uma máquina robusta e de construção simples, a sua vida útil 
depende depende quase exclusivamente da vida útil da isolação dos enrolamentos. Quando falamos 
em diminuição da vida útil do motor, não nos referimos às temperaturas elevadas, quando o isolante 
se queima e o enrolamento é destruído de repente . Vida útil da isolação ( em termos da temperatura 
de trabalho, bem abaixo daquela em que o material se queima ) refere-se ao envelhecimento gradual 
do isolante, até que vai se tornando ressecado, perdendo o poder isolante, não suportando mais a 
tensão aplicada e produzindo o curto-circuito. 
 Para fins de normalização, os materiais isolantes e os sistemas de isolamento ( cada um 
formado pela combinação de vários materiais ) são agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO, 
cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura, ou seja, pela maior temperatura que o 
material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida útil. As classes de isolamento 
utilizadas em máquinas elétricas e os respectivos limites de temperatura conforme norma NBR – 
7094, são mostradas na tabela : 
CLASSE TEMPERATURA ( 
ºC) 
A 105 
E 120 
B 130 
F 155 
H 180 
 
 As classes B e F são as mais utilizadas em motores normais. 
 
6.2 TEMPO DE ROTOR BLOQUEADO 
 
 Tempo de rotor bloqueado é o tempo necessário para que o enrolamento da máquina, quando 
percorrido pela sua corrente de partida ( arranque ), atinja a sua temperatura limite, partindo da 
corrente atingida em condições nominais de serviço e considerando a temperatura ambiente no seu 
valor máximo. 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 16 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 Este tempo é um parâmetro que depende do projeto da máquina. Encontra-se normalmente no 
catálogo ou na folha de dados do fabricante. A tabela abaixo os valores da temperatura de rotor 
bloqueado, de acordo com as normas NEMA e IEC. 
 
CLASSE DE 
ISOLAMENTO 
TEMPERATURA 
MÁXIMA (ºC) 
ΔTMÁX (ºC) 
NEMA 
MG1.12.53 
IEC 79.7 
B 175 185 80 
F 200 210 100 
H 225 235 125 
 
 
Tabela _ Temperatura limite de rotor bloqueado 
 
 
Para partidas com tensão reduzida o tempo de rotor bloqueado pode ser redefinido como segue: 
 
 t rb = tb x (Un/Ur)
 2 
 
 
Onde: 
trb = Tempo de rotor bloqueado com tensão reduzida 
tb = Tempo de rotor bloqueado à tensão nominal 
Un = Tensão nominal 
Ur = Tensão reduzida 
 
 Outra forma de se redefinir o tempo de rotor bloqueado é através da utilização da corrente 
aplicada ao motor, como segue: 
 
 trb = tb x (Ipn/Ipc) 
2 
 
 
Onde: 
trb = Tempo de rotor bloqueado em corrente reduzida 
tb = Tempo de rotor bolqueado à corrente nominal 
Ipn = Corrente de partida direta do motor 
Ipc = Corrente de partida do motor com conversor de freqüência 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 17 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 Geralmente, Ipn é obtido de catálogos e possui o valor em torno de 6 a 8 vezes a corrente 
nominal do motor, e Ipc é o valor limitado ( ajustável no conversor ) para a partida através da rampa 
de aceleração, e que se situa geralmente em 1,5 vezes a corrente nominal do conversor. 
 
 
6.3 CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE 
 
 A potência admissível do motor de indução é determinada levando-se em consideração, 
principalmente, dois fatores: 
7 Altitude em que o motor será instalado; 
8 Temperatura do meio refrigerante. 
 Conforme a NBR – 7094, as condições usuais de serviço são: 
a) Altitude não superior a 1.000m acima do mar; 
b) Meio refrigerante ( na maioria dos casos, o ar ambiente; com temperatura não superior a 40 
ºC e isenta de elementos prejudiciais. 
 Até estes valores de altitude e temperatura ambiente, considera-se condições normais e o 
motor deve fornecer,sem sobreaquecimento, sua potência nominal. 
 
6.4 ALTITUDE 
 Motores funcionando em altitudes acima de 1.000m, apresentam problemas de 
aquecimento causado pela refração do ar e, consequentemente, diminuição do seu poder de 
arrefecimento. 
 A insuficiente troca de calor entre o motor e o ar circundante, leva a exigência de 
redução de perdas, o que significa, também, redução de potência. 
 Os motores têm aquecimento diretamente proporcional às perdas e estas variam, 
aproximadamente, numa razão quadrática com a potência. Existem ainda três soluções 
possíveis: 
a) A instalação de um motor em altitudes acima de 1.000m pode ser feita usando-se material 
isolante de classe superior. 
b) Motores com fator de serviço maior que 1,0 (1,15 ou maior) trabalharão satisfatoriamente 
em altitudes acima de 1.000m com temperatura ambiente de 40ºC desde que seja requerida 
pela carga, somente a potência nominal do motor. 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 18 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
c) Segundo a norma NBR – 7094 ( antiga EB – 120 ), os limites de elevação de temperatura 
deverão ser reduzidos de 1% para cada 100m de altitude acima de 1.000m. Esta redução 
deve ser arredondada para o número de ºC inteiro imediatamente superior. 
 
Exemplo: 
 Motor de 100CV , isolamento B, trabalhando numa altitude de 1.500m acima do nível do mar, 
a elevação de temperatura permitida pela classe de isolamento será reduzida 5 %. 
ΔT = 80 – 80x0,05 = 76 ºC 
 
6.5 TEMPERATURA AMBIENTE 
 Motores que trabalham com temperaturas inferiores a - 20ºC, apresentam os seguintes 
problemas: 
a) Excessiva condensação, exigindo drenagem adicional ou instalação de resistência de 
aquecimento, caso o motor fique longos períodos parados. 
b) Formação de gelo nos mancais, provocando o endurecimento das graxas ou lubrificantes nos 
mancais, exigindo o emprego de lubrificantes especiais ou graxa anticongelante. 
 
 Em motores que trabalham à temperaturas ambientes constantemente superiores a 40ºC, 
o enrolamento pode atingir temperaturas prejudiciais à isolação. 
 Este fator tem que ser compensado por um projeto especial de motor, usando materiais 
isolantes especiais ou pela redução da potência nominal do motor. 
 
6.6 ATMOSFERA AMBIENTE 
 
a) Ambientes Agressivos 
 
 Ambientes agressivos, tais como estaleiros, instalações portuárias, indústrias de pescados e 
múltiplas aplicações navais, indústria química e petroquímica, exigem que os equipamentos que 
neles trabalham sejam perfeitamente adequados para suportar tais circunstâncias com elevada 
confiabilidade, sem apresentar problemas de qualquer espécie. 
 Para a aplicação de motores nestes ambientes agressivos, os fabricantes desenvolveram linhas 
específicas de motores, projetados para atender os requisitos especiais e padronizados para as 
condições mais severas que possam ser encontradas. Os motores deverão ter as seguintes 
características especiais: 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 19 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
 Enrolamento duplamente impregnado 
 Pintura anti-corrosiva alquídica, interna e externa 
 Placa de identificação de aço inoxidável 
 Elementos de montagem zincados 
 Ventilador de material não faiscante 
 Retentores de vedação entre o eixo e as tampas 
 Juntas de borracha para vedar caixa de ligação 
 Massa de calafetar na passagem dos cabos de ligação pela carcaça 
 Caixa de ligação de ferro fundido 
 
 - Ambientes contendo poeiras ou fibras 
 
 Para analisar se os motores podem ou não trabalhar nestes ambientes, devem ser informados 
os seguintes dados: tamanho e quantidade aproximada das fibras contidas no ambiente. O tamanho e 
a quantidade de fibras são fatores importantes, pois, dependendo do tamanho, podem provocar, no 
decorrer do tempo, a obstrução da ventilação, provocando aquecimento do motor. Quando o 
conteúdo de fibras for elevado, devem ser empregados filtros de ar ou efetuar limpeza nos motores. 
 
 
- Locais que a ventilação do motor é prejudicada 
 
 Nestes casos, existem duas soluções: 
1) Utilizar motores sem ventilação 
2) Para motores com ventilação por dutos, calcula-se o volume de ar deslocado pelo ventilador do 
motor determinando a circulação de ar necessária para perfeita refrigeração do motor. 
 
 
 
- Ambientes perigosos 
 
 Os motores a prova de explosão, destinam-se a trabalhar em ambientes classificados como 
perigosos por conterem gases, vapores, poeiras ou fibras inflamáveis ou explosivas. 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 20 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
- Graus de proteção 
 
 Os invólucros dos equipamentos elétricos, conforme as características do local onde serão 
instalados e de sua acessibilidade, devem oferecer um determinado grau de proteção. 
 Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos d’água, deve 
possuir um invólucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores de pressão e ângulo de 
incidência, sem que haja penetração de água. 
 
 
- Código de identificação 
 
 A norma NBR – 6146 define os graus de proteção dos equipamentos elétricos por meio das 
letras características IP, seguidas por dois algarismos. 
 
1º Algarismo 
Algarismo Identificação 
0 Sem Proteção 
1 Corpos estranhos de dimensões acima de 50 mm 
2 Corpos estranhos de dimensões acima de 12mm 
3 Corpos estranhos de dimensões acima de 2,5mm 
4 Corpos estranhos de dimensões acima de 1,0 mm 
5 Proteção contra o acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor 
6 Totalmente protegido contra a poeira 
 
Tabela 1 – 1º Algarismo: Indica o grau de proteção contra penetração de corpos sólidos estranhos e contato acidental 
 
 
2 º Algarismo 
Algarismo Indicação 
0 Sem proteção 
1 Pingos de água na vertical 
2 Pingos de água até a inclinação de 15º com a vertical 
3 Água de chuva até a inclinação de 60º com a vertical 
4 Respingos de todas as direções 
5 Jatos d’água de todas as direções 
6 Água de vagalhões 
7 Imersão temporária 
8 Imersão permanente 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 21 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
Tabela 2 – 2º Algarismo: Indica o grau de proteção contra penetração de água no interior do motor 
 
 As combinações entre os dois algarismos, isto é, entre os dois critérios de 
proteção, estão resumidos na tabela a seguir. Note que, de acordo com a norma, a qualificação do 
motor em cada grau, no que se refere a cada um dos algarismos, é bem definida através de ensaios 
padronizados e não sujeita a interpretações, como acontecia anteriormente. 
Motor Classes de Proteção 1º Algarismo 2º Algarismo 
Proteção contra 
contato 
Proteção contra 
corpos estranhos 
Proteção contra 
água 
Motores 
Abertos 
IP00 
IP02 
Não tem 
Não tem 
Não tem 
Não tem 
Não tem 
Pingos d’água até 
uma inclinação de 
15º com a vertical 
IP11 
 
 
 
 
IP12 
 
 
 
IP13 
Toque acidental 
com a mão 
Corpos estranhos 
sólidos de 
dimensões acima de 
50mm 
Pingos de água na 
vertical 
 
 
 
Pingos de água até 
uma inclinação de 
15º com a vertical 
 
Água dechuva até 
uma inclinação de 
60º com a vertical 
IP21 
 
 
 
 
IP22 
 
 
 
 
IP23 
Toque com os dedos 
 
 
 
 
Corpos estranhos 
sólidos de 
dimensões acima de 
12mm 
 
 
Pingos de água na 
vertical 
 
 
Pingos de água até 
uma inclinação de 
15º com a vertical 
 
Água de chuva até 
uma inclinação de 
60º com a vertical 
Motores 
fechados 
IP44 Toques com 
ferramentas 
Corpos estranhos 
sólidos de 
dimensões acima de 
1mm 
Respingos de todas 
as direções 
IP54 
 
 
 
IP55 
Proteção completa 
contra toque 
Proteção contra 
acúmulo de poeiras 
nocivas 
Respingos de todas 
as direções 
 
 
Jatos de água de 
todas as direções 
IP(W)55 Proteção completa 
contra toques 
Proteção contra 
acúmulo de poeiras 
nocivas 
Chuva e maresia 
TABELA GRAUS DE PROTEÇÃO 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 22 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
6.7 REGIME DE SERVIÇO 
 
 É o grau de regularidade da carga a que o motor é submetido. Os motores normais são 
projetados para regime contínuo ( a carga é constante ), por tempo indefinido, e igual a potência 
nominal do motor. 
 A indicação do regime do motor deve ser feita pelo comprador, da forma mais exata 
possível. Nos casos em que a carga não varia ou nos quais varia de forma previsível, o regime 
poderá ser indicado numericamente ou por meios de gráficos que representam a variação em função 
do tempo das grandezas variáveis. Quando a seqüência real dos valores no tempo for indeterminada, 
deverá ser indicada uma seqüência fictícia não menos severa que a real. 
 
- Regimes padronizados 
 
 Os regimes tipo e os símbolos alfa-numéricos a eles atribuídos, são os indicados a seguir: 
 
a) Regime Contínuo ( S1 ) 
Funcionamento a carga constante de duração suficiente para que se alcance o equilíbrio térmico. 
 
b) Regime de tempo limitado ( S2 ) 
 Funcionamento a carga constante, durante um certo tempo, inferior ao necessário para atingir 
o equilíbrio térmico, seguido de um período de repouso de duração suficiente para restabelecer a 
igualdade de temperatura com o meio refrigerante. 
 
c) Regime Intermitente Periódico ( S3 ) 
 Seqüência de ciclos idêntico, cada qual incluindo um período de funcionamento a carga 
constante e um período de repouso, sendo tais períodos muito curtos para que se atinja o equilíbrio 
térmico durante um ciclo de regime e no qual a corrente de partida não afete de modo significativo a 
elevação de temperatura 
 
d) Regime Intermitente Periódico com Partidas ( S4 ) 
 Seqüência de ciclos idêntico, cada qual consistindo de um período de partida, 
um período de funcionamento a carga constante e um período de repouso, sendo tais 
períodos muito curtos, para que atinja o equilíbrio térmico 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 23 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
 
e ) Regime intermitente periódico com frenagem elétrica ( S5 ) 
 Seqüência de ciclos com regime idênticos, cada qual consistindo de um 
período de partida, um período de funcionamento a carga constante, um período de 
frenagem elétrica e um período de repouso, sendo tais períodos muito curtos para que se 
atinja o equilíbrio térmico. 
 
e) Regime de funcionamento contínuo com carga intermitente ( S6 ) 
 Seqüência de ciclos de regime idênticos, cada qual consistindo de um período 
de funcionamento em vazio, não existindo período de repouso. 
 
f) Regime de funcionamento contínuo com frenagem elétrica ( S7 ) 
 Seqüência de ciclos com regime idênticos, cada qual consistindo de um período de partida, 
de um período de funcionamento a carga constante e um período de frenagem elétrica, não existindo 
o período de repouso. 
 
g) Regime de funcionamento contínuo com mudança periódica na relação carga/velocidade de 
rotação . 
Seqüência de ciclos de regimes idênticos, cada ciclo consistindo de um período de partida e um 
período de funcionamento a carga constante, correspondendo a uma velocidade de rotação pré-
determinada, seguidos de um ou mais períodos de funcionamento a outras cargas constantes, 
correspondentes a diferentes velocidades de rotação. Não existe período de repouso. 
NOTA: Nos regimes S3 e S8, o período é geralmente curto demais para que seja atingido o 
equilíbrio térmico, de modo que o motor vai se aquecendo e resfriando parcialmente a cada ciclo. 
Depois de um grande número de ciclos o motor atinge uma faixa de elevação de temperatura de 
equilíbrio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Motores de Indução assíncronos 24 
Professor: Marcio Aparecido Batista 
6.8 FATOR DE SERVIÇO ( FS ) 
 
Chama-se fator de serviço ( FS ) o fator que, aplicado à potência nominal, indica a carga 
permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condições especificadas. 
Note que se trata de uma capacidade de sobrecarga contínua, ou seja, uma reserva de 
potência que dá ao motor uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições 
desfavoráveis. O fator de serviço não deve ser confundido com a capacidade de carga momentânea, 
durante alguns minutos. Os motores Weg, por exemplo, podem suportar sobrecargas até 60% da 
carga nominal, durante 15 segundos. 
O fator de serviço FS = 1,0 , significa que o motor não foi projetado para funcionar 
continuamente acima da sua potência nominal. Isto, entretanto, não muda a sua capacidade para 
sobrecargas momentâneas. 
 
 
 
7. REFERÊNCIAS 
 
CORAIOLA, José Alberto; MACIEL, Ednilson Soares. Curso técnico em eletrotécnica, modulo 
3, livro 15: Transformadores e máquinas elétricas girantes. Curitiba: Base Didáticos, 2009. 
 
MACIEL, Ednilson Soares; CORAIOLA, José Alberto. Curso técnico em eletrotécnica, modulo 
3, livro 16: Ensaios e manutenção de máquinas elétricas. Curitiba: Base Didáticos, 2009. 
 
WEG, Manual de motores elétricos, 2009.

Outros materiais