Apostila de Motores Sincronos

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Centro de Formação Profissional “Taft Alves Ferreira” 
Paulo Henrique da Rocha Rodrigues 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Motores Síncronos 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso 
de Técnico em Eletrotécnica no CFP 
“Taft Alves Ferreira” como requisito 
para a conclusão da disciplina de 
Máquinas Elétricas II, e orientado pelo 
professor Varley. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sete Lagoas/MG 
Outubro de 2009. 
 Máquinas Elétricas II • Motores Síncronos 
 
 
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Motores Síncronos 
 
Centro de Formação Profissional “Taft Alves Ferreira” 
Avenida Prefeito Alberto Moura, 60 – São Sebastião • Sete Lagoas - MG 
Tel.: (031) 3779-1450 
 
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Índice Analítico 
INTRODUÇÃO 04 
 
1 - CONCEITOS E DESCRIÇÃO 
1.1 - Motores Elétricos de Corrente Alternada (CA) 05 
 
2 - CARACTERÍSTICAS 
2.1 - Características de Funcionamento 06 
2.2 - Características Econômicas 08 
 
3 - FUNCIONAMENTO 09 
 
4 - CONSTITUIÇÃO 12 
 
5 - TIPOS 
5.1 - Tipos de Excitação 14 
5.2 - Tipos de Motores Síncronos 15 
5.3 - Exemplos de Motores Síncronos 18 
 
CONCLUSÃO 19 
 
BIBLIOGRAFIA 20 
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Introdução 
Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. 
É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização de 
energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – 
com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos 
mais diversos tipos e melhores rendimentos. 
O termo SÍNCRONO tem sua origem no Grego, onde o prefixo SIN significa “com” e 
CRONOS é uma palavra que denota “tempo”. 
Um motor síncrono literalmente opera “em tempo com” ou “em sincronismo com” o 
sistema de alimentação. 
Os motores síncronos estão sendo utilizados com maior freqüência pelas indústrias, 
devido ao fato de possuírem características especiais de funcionamento. 
O alto rendimento e o fato de poderem trabalhar como compensador síncrono para 
corrigir o fator de potência da rede, se destacam como os principais motivos que resultam na 
escolha dos MOTORES SÍNCRONOS para acionamento de diversos tipos de cargas. 
Altos torques, velocidade constante nas variações de carga e baixo custo de 
manutenção, também são características especiais de funcionamento que proporcionam 
inúmeras vantagens econômicas e operacionais ao usuário. 
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1 – CONCEITOS E DESCRIÇÃO 
1.1 – MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE ALTERNADA (CA) 
É um equipamento rotativo que funciona a partir de energia elétrica, diferente de outros 
motores elétricos, o motor CA não precisa, necessariamente, qualquer entreposto dele à 
alimentação e serve, basicamente, para "girar" um segundo acoplado, ou movido. 
Estes motores podem ser divididos, num primeiro momento, em síncronos e assíncronos, 
sendo que, este último, sofre escorregamento conforme a intensidade de carga (i.e., oscila a 
rotação), contudo, são a esmagadora maioria nas indústrias. 
Outra grande divisão dentre os motores CA (de corrente alternada), são em trifásicos e 
monofásicos. A diferença entre estes dois tipos de alimentação alteram profundamente a 
versatilidade e performance do motor, sendo, os monofásicos, muito mais limitados e necessitados 
de capacitores de partida, senão, não conseguem vencer a inércia. 
Os motores de corrente alternada têm outras muitas divisões todas elas mundialmente 
normalizadas, dentre as mais comuns temos: motor de dupla polaridade, o qual pode rodar em 
duas velocidades diferentes em detrimento da potência, motor de eixo-duplo, com uma saída para 
cada lado. 
Nos motores síncronos a velocidade angular do eixo é constante e independe da carga 
acoplada ao eixo, isto é até determinados valores de potência tendo como limite de uso, a potência 
nominal da máquina. Nos motores assíncronos, há uma queda da velocidade angular quando é 
acoplada carga no eixo. 
Com relação ao aspecto construtivo, as máquinas trifásicas são constituídas 
fundamentalmente de duas partes: 
 Estator: Parte fixa da máquina construída de chapas de aço laminadas na qual são 
colocados os enrolamentos de armadura com alimentação trifásica, defasadas de 120°. Os 
enrolamentos são dispostos espacialmente de tal forma que as correntes de todas as fases 
contribuem positivamente na geração de uma onda de fluxo magnético girante ou campo 
girante. 
 Rotor: Parte girante da máquina também construída de chapas de aço laminadas na qual 
são colocados os enrolamentos de campo. 
 O estator e o rotor são construídos de chapas de aço laminadas, isoladas eletricamente e 
justapostas no sentido longitudinal da máquina. Com isto diminuem consideravelmente as perdas 
por correntes parasitas, aumentando o rendimento da máquina. 
 
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2 – CARACTERÍSTICAS 
2.1 – CARACTERÍSTICAS DE FUNCIONAMENTO 
 Conjugados - O projeto do motor síncrono sempre deve ser feito levando-se em 
consideração as características da carga a ser acionada e com isto os conjugados e inércia 
têm uma importância muito grande na especificação do motor. 
a) Conjugado de partida - É o conjugado que o motor deve desenvolver para vencer o 
conjugado resistente da carga parada, ou seja, é o conjugado de partida da carga. 
b) Conjugado de Sincronização - É o conjugado que o motor deve desenvolver para 
atingir a velocidade adequada onde a aplicação do campo de excitação levará o motor 
ao sincronismo (pull-in torque). 
c) Conjugado Máximo em Sincronismo - É o conjugado que o motor deve desenvolver 
para manter o motor em sincronismo no caso de sobrecargas momentâneas (pull-out 
torque). 
 Inércia - Motores Síncronos para acionar cargas de alta inércia são construídos em 
carcaças maiores para atender as condições de aceleração. O tempo que o motor leva para 
acelerar provoca aquecimento no enrolamento amortecedor e, portanto, este deve ser 
projetado para atender as condições de partida. A definição correta da inércia da carga, 
juntamente com as análises dos conjugados do motor e da carga são imprescindíveis para 
que o motor atenda as condições de partida e aceleração. 
 Partida - O enrolamento amortecedor, que funciona como a gaiola do motor de indução, é 
o responsável pela partida e aceleração do motor síncrono. Desta forma, os conjugados de 
partida e sincronização variam com o quadrado da tensão aplicada e a corrente de partida 
é proporcional a tensão aplicada, como no motor de indução. 
 
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O motor síncrono parte como um motor de indução, acelera a carga até o ponto onde o 
conjugado do motor iguala o conjugado resistente da carga. 
Usualmente este ponto ocorre com 95% da rotação síncrona ou acima e nesta situação 
a tensão de excitação é aplicada no motor e o rotor sincroniza, ou seja, irá acelerar a inércia 
combinada do rotor do motor mais a da carga até rotação síncrona precisa. 
As características das cargas a serem acionadas determinam as condições de 
aceleração e sincronismo. 
Em cargas com alto de conjugado resistente, o enrolamento amortecedor deve levar o 
conjunto carga e motor a acelerar em um tempo maior do que para um conjugado resistente 
menor. 
O projeto adequado do enrolamento amortecedor requer o conhecimento preciso do 
conjugado resistente da carga. 
Conforme a curva característica de partida do motor síncrono, o conjugado de partida 
diminui a medida que se aproxima da rotação síncrona. 
Em aplicações a cargas com curva parabólica de conjugado resistente e considerando 
que a 98% da rotação síncrona o valor deste conjugado seja igual ao conjugado nominal da 
carga, será necessário que o motor consiga desenvolver um conjugado igual ou superior ao 
conjugado da carga neste ponto. 
Se o conjugado do motor especificado, com 95% da rotação síncrona for igual ao 
conjugado máximo da carga, o mesmo não conseguirá desenvolver este conjugado a 98% da 
rotação síncrona e o motor não sincroniza. 
Desta forma, para que a partida e sincronismo do motor síncrono sejam garantidos, a 
análise da curva de conjugado de partida deve ser sempre acompanhada pela análise da curva 
de conjugado resistente da carga. 
 
 Partida assíncrona - O principal método utilizado para partida dos motores síncronos é a 
partida assíncrona através da gaiola de esquilo com o enrolamento do rotor curto-
circuitado ou conectado a uma resistência usualmente chamada resistência de partida ou 
resistência de descarga. Através da partida assíncrona, o rotor acelera a uma velocidade 
muito próxima da velocidade síncrona, com um pequeno escorregamento em relação ao 
campo girante. Neste momento, aplica-se uma corrente contínua no enrolamento do rotor, 
levando o motor ao sincronismo. Nas máquinas com escovas, utiliza-se um relé de 
aplicação de campo, enquanto nos motores brushless, utiliza-se um circuito eletrônico de 
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disparo instalado junto de um disco girante. A função deste circuito eletrônico e do relé de 
aplicação de campo é gerenciar a seqüência de partida do motor síncrono, desde o 
fechamento (curto-circuito) do rotor até a aplicação da corrente no campo. 
 
 Corrente de Partida - Durante a partida dos motores síncronos brushless, o enrolamento 
de campo é curto-circuitado através do circuito de disparo. Enquanto o motor permanecer 
parado, a freqüência da corrente de campo é inicialmente igual a freqüência da rede (60Hz 
para rede de 60Hz) e diminui a medida em que a rotação do motor aumenta. Quando a 
excitação é ligada, a rotação do motor deve estar próximo da rotação de sincronismo (em 
torno de 95% da rotação síncrona) e a freqüência da corrente de campo estará em torno de 
3Hz. A corrente do estator também oscila durante o processo de partida, estabilizando 
após o sincronismo do motor. 
 
1) Instante da partida 
2) A freqüência do rotor diminui com o 
aumento da rotação 
 
 
Is 
 
 
Ie 
 
 
Is 
 
 
Ie 
3) Instante em que o campo é ligado e o 
motor sincroniza 
4) Estabilidade das correntes do rotor e 
estator 
 
 
Is 
 
 
Ie 
 
 
Is 
 
 
Ie 
 
2.2 – CARACTERÍSTICAS ECONÔMICAS 
A aplicação dos Motores Síncronos na indústria, na maioria das vezes, resulta em 
vantagens econômicas e operacionais consideráveis ao usuário devido a suas características de 
funcionamento. Dentre as vantagens econômicas da utilização dos motores síncronos, as 
principais são: 
 Alto rendimento. 
 Corrigir o fator de potência da rede 
 Ainda podemos citar as vantagens operacionais específicas dos motores síncronos: 
Características de partida especiais. 
 Velocidade constante sob variações de carga. 
 Manutenção reduzida. 
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3 – FUNCIONAMENTO 
O melhor e mais amplamente aplicado método de partida de um motor-síncrono é a 
utilização de enrolamentos de gaiola de esquilo nas faces do pólo do rotor do motor síncrono. 
A presença destes enrolamentos permite que um torque de reação (ou aceleração) seja 
desenvolvido no rotor, à medida que os enrolamentos do estator induzem corrente nos 
enrolamentos da gaiola-de-esquilo. Assim, o motor síncrono começa a funcionar como um 
motor de indução. Os enrolamentos do rotor são chamados freqüentemente de enrolamentos 
amortecedores. Outra função principal destes enrolamentos é reduzir oscilações do ângulo de 
potência, após o motor ter sido sincronizado. Ao contrário dos motores de indução, nenhum 
torque rotórico contínuo é desenvolvido em velocidades normais de funcionamento. 
Quando o motor acelera até próximo à velocidade de sincronismo (aproximadamente 
95% da velocidade síncrona), a Corrente Contínua (CC) é introduzida nos enrolamentos de 
campo, no rotor. Esta corrente CC cria pólos de polaridade constante no rotor, os quais 
permitem que o motor opere em velocidade síncrona, enquanto os pólos do rotor fecham-se 
nos pólos do estator (velocidade síncrona). 
O torque, na velocidade síncrona, é derivado do campo magnético produzido pelas 
bobinas de campo girante CC interagindo com o campo, produzido pela corrente CA nos 
enrolamentos de armadura do estator. 
A polarização magnética do rotor é devida ao formato físico e arranjo do rotor, aliada 
à corrente contínua de potencial constante nas bobinas presas ao redor da circunferência do 
rotor. 
Os motores síncronos se dividem em duas categorias, de acordo com as características 
de torque. Uma característica é determinada pelo projeto da gaiola de esquilo, o qual produz 
um torque em relação ao escorregamento (alguma outra velocidade que não a velocidade 
síncrona). A outra característica é determinada pelo fluxo nos pólos salientes do rotor, 
enquanto funciona à velocidade síncrona. A primeira característica é o torque-de-partida, 
enquanto a segunda refere-se usualmente ao torque-síncrono. 
No modo de partida os pólos salientes do motor síncrono não são excitados pela sua 
fonte de tensão CC externa. A tentativa de dar partida ao motor com CC aplicada ao campo 
não permitirá ao motor acelerar. Em adição, existe um componente de torque de oscilação 
muito grande na "slip frequency" (freqüência de escorregamento), produzida pelo campo de 
excitação, o qual poderá causar um dano ao motor, se a corrente total de campo tiver sido 
aplicada durante toda a seqüência de partida. Portanto, a aplicação da Corrente Contínua (CC) 
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ao campo é usualmente retardada até o motor alcançar uma velocidade na qual ele possa ser 
levado ao sincronismo semescorregamento. 
Na velocidade síncrona, os pólos do rotor ferromagnético tornam-se magnetizados, 
resultando num torque pequeno (torque de relutância), o qual permite ao motor funcionar a 
cargas muito leves em sincronismo, sem excitação externa. O torque de relutância pode 
também levar o motor a funcionar em sincronismo, se ele estiver levemente carregado e 
associado a carga de baixa inércia. 
É conveniente fazer uma analogia entre um motor-síncrono e um transformador de 
corrente, com o propósito de demonstrar o relacionamento angular da corrente de campo e o 
fluxo, com a posição do rotor. 
Se I1 é uma corrente equivalente no estator, causando a ação do transformador, então 
I1 estará em torno de 180° do I2 (ou IFD), e o fluxo estará 90 graus atrasado de IFD. Muito 
significativamente, então, o ponto do fluxo máximo induzido (Ø) ocorre, enquanto a corrente 
IFD de campo induzida passa através de 0 (zero) indo de negativa a positiva; taxa máxima de 
mudança de corrente. 
O ângulo do rotor no qual I1 e I2 passam por 0 (zero) dependerá da relação de 
reatância em relação à resistência no circuito de campo. Um valor muito alto de reatância à 
resistência deslocará o ângulo para -90°. A reatância é alta com baixa velocidade (alta 
freqüência). Em alta velocidade (baixo escorregamento, baixa freqüência), a reatância 
decresce e o ângulo se deslocará para 0 (zero) se o circuito incluir um valor alto de 
resistência. Enquanto o estator vai além de -45°, o torque aumenta (essencialmente devido ao 
aumento do fluxo do estatórico). Neste ponto IFD produz um indicador de máximo fluxo, 
muito conveniente, e um torque crescente, a partir do que a excitação pode ser aplicada com 
máxima eficácia. 
Se o loop de descarga de campo estiver aberto no ponto de fluxo máximo, este fluxo é 
capturado. A aplicação da excitação externa na polaridade correta aumenta o fluxo capturado, 
fazendo uso máximo de sua existência. Neste ponto o pólo do estator começa a se mover e 
está em posição de levar o rotor para frente, para um alinhamento síncrono. 
Foi estabelecido que o torque de pólo-saliente próximo à velocidade síncrona é uma 
função de ambos, escorregamento e resistência de descarga de campo. Obviamente, sem 
torque de pólo saliente o motor cessaria de acelerar certas cargas, em algum ponto do eixo de 
velocidade. 
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O limite superior da resistência de descarga é controlado pela outra função do resistor, 
a qual é a redução da tensão de campo, para níveis seguros durante a partida. Se a resistência 
de descarga aumenta, a tensão induzida também aumenta e, em algum ponto, esta tensão seria 
danosa ao isolamento ou a outros componentes no circuito de campo. A excitação do tipo 
SCR e os componentes de controle no circuito de campo têm o efeito de fazer a resistência de 
descarga e sua tensão ainda mais significativa. Há uma grande sensibilidade para os níveis de 
tolerância da tensão de campo tendo em vista os componentes de estado sólido. 
 Relembrando: 
Princípio de Funcionamento - Os motores síncronos possuem o estator e os enrolamentos de 
estator (armadura) bastante semelhante aos dos motores de indução trifásicos. Assim como no 
motor de indução, a circulação de corrente no enrolamento distribuído do estator produz um 
fluxo magnético girante que progride em torno do entreferro. 
Campo girante do estator - Quando uma bobina é percorrida por uma corrente elétrica, é 
criado um campo magnético dirigido conforme o eixo da bobina e de valor proporcional à 
corrente. Na figura 1 está indicado a forma de onda de um sistema trifásico equilibrado 
constituído por três conjuntos de bobinas dispostas simetricamente no espaço formando um 
ângulo de 120º. A figura 2 está representando o enrolamento de um motor trifásico. Se este 
enrolamento for alimentado por um sistema trifásico, as correntes I1, I2 e I3 criarão, do 
mesmo modo, os seus próprios campos magnéticos H1, H2 e H3. Estes campos são espaçados 
entre si de 120º. Além disso, como são proporcionais às respectivas correntes, serão defasados 
no tempo, também de 120º entre si. O campo total H resultante, a cada instante, será igual à 
soma gráfica dos três campos H1, H2 e H3 naquele instante. Na figura 3, está representada 
esta soma gráfica para seis instantes sucessivos. 
Introdução - No instante (1), a figura 2 mostra que o campo H1 é máximo e que os campos 
H2 e H3 são negativos e de mesmo valor, iguais a metade de H1. Os três campos 
representados na figura 3 (parte superior), levando em conta que o campo negativo é 
representado por uma seta de sentido oposto ao que seria normal; o campo resultante (soma 
gráfica) é mostrado na parte inferior da figura 3 posição (1), tendo a mesma direção do 
enrolamento da fase 1. Repetindo a construção para os pontos 2, 3, 4, 5 e 6 da figura 1, 
observa-se que o campos resultante H tem intensidade “constante”, porém sua direção vai 
“girando”, completando uma volta no fim de um ciclo. 
 
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Figura 1 Figura 2 Figura 3 
4 – CONSTITUIÇÃO 
 Carcaça - Sua função principal é apoiar e proteger o motor, alojando também o pacote de 
chapas e enrolamento do estator. Podem ser construídas nos tipos horizontais e verticais e 
com grau de proteção de acordo com as necessidades do ambiente. A carcaça é construída 
em chapas e perfis de aço soldado, com as junções feitas através de solda tipo MIG, 
formando um conjunto sólido e robusto que é a base estrutural da máquina. Todo o 
conjunto da carcaça recebe um tratamento de normalização para alívio de tensões 
provocadas pela solda. 
Tal construção proporciona excelente rigidez estrutural de maneira a suportar esforços 
mecânicos proveniente de eventual curto-circuito e baixas vibrações, capacitando o motor 
a atender as mais severas solicitações. Internamente a carcaça é constituída por longarinas 
dispostas na periferia para fixação do pacote de chapas com seu respectivo enrolamento. 
Normalmente a carcaça é apoiada sobre uma base metálica rígida (chapa de aço), e esta 
por sua vez apoiada sobre a base de concreto. A fixação da base metálica ao concreto é 
feita através de chumbadores. 
 Estator - Constituído por um pacote laminado de chapas de aço silício de alta qualidade, 
com ranhuras para alojar o enrolamento do estator, que opera com alimentação de 
potência em corrente alternada para gerar o campo magnético girante. 
 
 Rotor - O rotor pode ser construído com pólos lisos ou salientes dependendo das 
características construtivas do motor e da aplicação. 
Consiste nas partes ativas giratórias compostas da coroa do rotor, o enrolamento de campo 
e o enrolamento amortecedor. 
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Os pólos de campo são magnetizados através da corrente direta da excitatriz ou 
diretamente por anéis coletores e escovas; eles engrenam magneticamente pelo entreferro 
e giram em sincronismo com o campo girante do estator. 
O rotor do motor síncrono de pólos salientes compreende em eixo, roda polar e pólos. 
Os pólos são fabricados com chapas de aço laminado que são fixadas através de barras de 
aço que são soldadasnas extremidades. As bobinas de campo são feitas de fios de cobre 
esmaltados ou barras de cobre planas. 
Após bobinados e impregnados, os pólos são fixados ao eixo ou a roda polar, através de 
parafusos, por cima ou por baixo do pólo, ou conectados por meio de rabo de andorinha. 
O enrolamento amortecedor está alojado nos pólos e é feito de barras de cobre ou outro 
material dependendo do projeto do motor. 
Após montagem final e impregnação, o rotor completo é balanceado dinamicamente em 2 
planos. 
O rotor do motor síncrono de pólos lisos compreende em eixo, pacote de chapas laminado 
e enrolamento dos pólos. 
O enrolamento é alojado nas ranhuras do rotor formando os pólos. 
 
 
 Eixo - Os eixos são fabricados de aço forjado ou laminado e usinados exatamente 
conforme as especificações. A ponta de eixo normalmente é cilíndrica ou flangeada. 
 Mancais - Em função da aplicação, os Motores Síncronos podem ser fornecidos com 
mancais de rolamentos ou mancais de deslizamento. 
a) Mancais de rolamento - Estes mancais são normalmente constituídos de rolamentos 
de esferas ou de rolos cilíndricos, dependendo da rotação e dos esforços axiais e 
radiais a que são submetidos, sendo que em algumas aplicações podem ser utilizados 
rolamentos especiais. Os mancais de rolamentos podem ser lubrificados à óleo ou 
graxa. 
 
 
 
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b) Mancais de deslizamento - Os mancais de deslizamento podem ter lubrificação 
natural (auto-lubrificáveis) ou lubrificação forçada (lubrificação externa). 
Os Motores Síncronos necessitam de uma fonte de corrente contínua para alimentar o 
enrolamento de campo (enrolamento do rotor), que usualmente é suprido através de 
anéis coletores e escovas (excitatriz estática) ou através de uma excitatriz girante sem 
escovas (brushless). 
 
 
5 – TIPOS 
5.1 – TIPOS DE EXCITAÇÃO 
 Excitação Estática (com escovas) - Motores Síncronos com excitatriz do tipo estática são 
constituídos de anéis coletores e escovas que possibilitam a alimentação de corrente dos 
pólos do rotor através de contato deslizante. 
A corrente contínua para alimentação dos pólos deve ser proveniente de um conversor e 
controlador estático CA/CC. 
Os Motores Síncronos com excitatriz estática atualmente estão sendo muito utilizados em 
aplicações com variação de velocidade através de Inversores de Freqüência. 
 
 Excitação Brushless (sem escovas) - Motores Síncronos com sistema de excitação 
brushless possuem uma excitatriz girante, normalmente localizada em um compartimento 
na parte traseira do motor. 
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A excitatriz funciona como um gerador de corrente alternada onde o rotor que fica localizado 
no eixo do motor, possui um enrolamento trifásico e o estator é formado por pólos alternados 
norte e sul alimentados por uma fonte de corrente contínua externa. 
O enrolamento trifásico do rotor é conectado a uma ponte de diodos retificadores. A tensão 
gerada no rotor é retificada e utilizada para a alimentação do enrolamento de campo do motor. 
A amplitude desta corrente de campo pode ser controlada através do retificador que alimenta 
o campo do estator da excitatriz. Os motores síncronos com excitação brushless possuem um 
custo de manutenção reduzido devido ao fato de não possuírem escovas. 
Por não possuírem contatos elétricos deslizantes, eliminando a possibilidade de faiscamento, 
os motores síncronos com excitação do tipo brushless são recomendados para aplicações em 
áreas especiais com atmosfera explosiva. 
 
5.2 – TIPOS DE MOTORES SÍNCRONOS 
A diferença fundamental entre as diversas máquinas trifásicas está na concepção do 
rotor. A seguir estão relacionadas as principais máquinas trifásicas, e suas peculiaridades de 
maior interesse: 
 Máquina síncrona convencional com alimentação de campo externa: Os 
enrolamentos de campo são alimentados com corrente contínua levada até eles através 
de anéis deslizantes e escovas. O inconveniente neste tipo de máquina, é que esta 
necessita de uma fonte de tensão externa continua ajustável. Com relação a forma do 
rotor, estes podem ser pólos lisos (Fig 01-a) ou pólos salientes (Fig 01-b). 
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Figura 01 – Máquina síncrona convencional – (a) rotor pólos lisos- (b) rotor pólos salientes 
 Máquina síncrona convencional com excitatriz interna: Os enrolamentos de campo 
são alimentados com corrente contínua a partir de um gerador interno também 
conhecido por excitatriz, acoplado diretamente ao eixo da máquina. Neste tipo de 
máquina não há escovas reduzindo então as manutenções. O rotor pode ser de pólos 
lisos ou pólos salientes. 
 Máquina síncrona com ímã permanente: Não há enrolamentos de campo, que são 
substituídos por ímãs permanentes de alto produto energético. Não possui igualmente 
escovas ou fonte de tensão contínua, reduzindo com isto manutenções, aumentando o 
rendimento e com melhor relação torque/volume. Os ímãs são fixados, em alguns 
casos, tangencialmente na superfície dos pólos do rotor, ou embutidos no rotor. 
Alguns possuem uma configuração híbrida. 
 Máquina síncrona de relutância: Neste tipo de máquina, não há enrolamentos de 
campo. O rotor é construído com saliências (pólos salientes) que, devido ao efeito da 
mínima relutância, giram em sincronismo com o campo girante do estator. Esta 
máquina não possui enrolamentos de campo ou ímãs permanentes, escovas ou fonte de 
tensão contínua, reduzindo com isto manutenções. Como desvantagem, possui menor 
relação torque/volume, comparado às outras máquinas trifásicas. 
Uma observação importante quanto aos motores síncronos é que estes não possuem torque 
de partida e uma das alternativas deve ser realizada: 
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 Construção de uma gaiola envolvendo o rotor, ou seja, a colocação de barras no 
sentido longitudinal da máquina, curto-circuitadas nas extremidades por anéis. Nesta 
configuração, na partida, correntes bastantes elevadas são induzidas nestas barras em 
função da baixa impedância, aumentando consideravelmente o fluxo magnético, 
fazendo com que o motor parta. Quando o rotor da máquina está girando em regime 
permanente, à velocidade síncrona com o campo girante, nenhuma tensão é induzida 
nestas barras e elas simplesmente não agem. 
 Dispositivo de partida externa, ou seja, outro motor acoplado ao eixo fornece o torque 
suficiente para a partida do motor síncrono. 
 Utilizando um conversor com freqüência ajustável, tem-se então um campo girante 
com velocidade angular variável. Nesta circunstância, inicialmente regula-se o 
conversor para geração de um campo girante com uma freqüência baixa, de tal forma 
que o rotor comece a girar. A seguir, aumenta-se a freqüência do campo girante até a 
velocidade síncrona. 
 
 Máquinas Elétricas II • Motores Síncronos18 
5.3 – EXEMPLOS DE MOTORES SÍNCRONOS 
 
 
 
 
 
BOMBAS COMPRESSORES 
 
 
 
 
 
 
VENTILADORES GUINDASTES 
 
 
 
 
 
 
PRENSAS MOEDORES 
 
 
 
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Componentes do motor 
CONCLUSÃO 
As São motores de corrente alternada. 
Nestes motores, o estator é alimentado com corrente alternada, enquanto o rotor é 
alimentado com corrente contínua proveniente de uma excitatriz, que é um pequeno motor 
que corrente contínua (dínamo), normalmente montado no próprio eixo do motor. Não 
possuem condições de partida própria, de modo que, para demarrarem e alcançarem a 
velocidade síncrona, necessitam de um agente auxiliar, que geralmente é um motor de 
indução, tipo gaiola. 
Após atingirem a rotação síncrona, conforme mencionamos, eles mantém a velocidade 
constante para qualquer carga, naturalmente, dentro dos limites de sua capacidade. Assim, 
caso se quisesse variar a velocidade, ter-se-ia que mudar a freqüência da corrente. 
Antes de se submeter o motor síncrono à carga, ele deve ser levado à velocidade de 
sincronismo. Todos os métodos de partida exigem que, durante a aceleração, se proceda à 
remoção total ou, pelo menos, parcial de carga. 
Usam-se os seguintes métodos de partida: 
- Partida própria, pela ação de um motor de indução auxiliar. 
 Máquinas Elétricas II • Motores Síncronos 
 
 
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- Emprego de motor de lançamento auxiliar. 
- Partida com tensão reduzida por meio de autotransformador de partida, reator ou resistência 
em série. 
Os motores síncronos quando superexcitados fazem com que a corrente avance em 
relação à tensão, agindo assim de forma análoga ao capacitor, melhorando o fator de potência 
de uma instalação. 
Quando submetidos a uma carga excessiva, os motores síncronos perdem o 
sincronismo e param. São usados em máquinas de grande potência e baixa rotação. 
Nos motores síncronos, a rotação do eixo é igual à rotação síncrona, daí seu nome. 
Dentro dos limites aceitáveis de trabalho do motor, a velocidade praticamente não varia com a 
carga. 
BIBLIOGRAFIA 
OLIVEIRA, C.C.B.; SCHMIDT, H.P.; KAGAN, N.; ROBBA, E.J. Introdução a sistemas 
elétricos de potência - Componentes simétricas - 2a edição. São Paulo, Edgard Blücher, 
1996. 
 
ORSINI, L.Q. Curso de circuitos elétricos. São Paulo, Edgard Blücher, 1993-4, 2v. 
 
KOSOV,I.L - Máquinas Elétricas e transformadores. 4ª edição. Editora Globo,Rio de 
Janeiro/RJ.1982 
 
NASAR, S.A. Máquinas Eletricas. S. Paulo, Mc Graw Hill do Brasil, 1984. 216p 
 
Apostila – Comando e Motores Elétricos – Jorge Eduardo Uliana 
 
Catálogos – Multilin, WEG 
 
Normas Técnicas Motores – NT 02 – GEVISA 
 
Relação de sites: 
 
http://pt.wikipedia.org/ - Acesso em 03/10/2009 
http://www.geindustrial.com.br/ - Acesso em 03/10/2009 
http://www.cefetsc.edu.br/ - Acesso em 03/10/2009 
http://www.weg.net/br/ - Acesso em 03/10/2009