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motor de CA atualizado

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MÁQUINAS ELÉTRICAS
Prof. Eduardo de Xerez Vieiralves
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	MOTOR DE 
CORRENTE ALTERNADA
	
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MOTOR C.A.
MONOFÁSICO
UNIVERSAL
TRIFÁSICO
ASSÍNCRONO
SÍNCRONO
ASSÍNCRONO
GAIOLA DE 
ESQUILO
ROTOR 
BOBINADO
SPLIT - PHASE
CAP. PARTIDA
CAP. PERMANENTE
CAP. 2 VALORES
PÓLOS SOMBREADOS
REPULSÃO
RELUTÂNCIA
HISTERESE
DE GAIOLA
DE ANÉIS
IMÃ PERMANENTE
PÓLOS SALIENTES
PÓLOS LISOS
SÍNCRONO
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		CONCEITOS BÁSICOS
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CAMPO GIRANTE TRIFÁSICO
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MOTOR CA 
Neste tipo de motor, o fluxo magnético do estator é gerado nas bobinas de campo pela corrente alternada da fonte de alimentação monofásica ou trifásica, portanto trata-se de um campo magnético cuja intensidade varia continuamente e cuja polaridade é invertida periodicamente. Quanto ao rotor, há dois casos a considerar:
Motores Síncronos
No motor síncrono, o rotor é constituído por um ímã permanente ou bobinas alimentadas em corrente contínua mediante anéis coletores. Neste caso, o rotor gira com uma velocidade diretamente proporcional a freqüência da corrente no estator e inversamente proporcional ao número de pólos magnéticos do motor. 
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MOTOR CA 
São motores de velocidade constante e constitui-se a sua principal aplicação. São utilizados somente para grandes potências devido ao seu alto custo de fabricação.
A seguinte equação define a velocidade síncrona nS deste tipo de motor:
nS = 120.f / P
Onde:
nS: velocidade síncrona (rpm)
f: freqüência da corrente do rotor (Hz)
p: número de pólos magnéticos do motor.
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SÍNCRONO
Vantagens:
Nos motores com rotor bobinado, a excitação do campo permite auxiliar no controle do Fator de Potência da rede.
São mais econômicos para elevadas potências e baixas velocidades
Apresentam bom rendimento mesmo com baixas cargas.
Para baixas velocidades (maior número de pólos), tem menor peso que o equivalente de Indução.
Nos motores com rotor de imã permanente, a eletrônica para variação e controle de velocidade é mais simples e barata.
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SÍNCRONO
Desvantagens:
Elevado custo de aquisição.
Devido a alta inércia do rotor, a entrada em sincronismo é dificultada, e se fazem necessários sistemas auxiliares de partida.
Cuidados especiais com o enrolamento de campo, na partida e na sincronização com a rede.
O enrolamento de campo necessita de corrente contínua.
Exigem mais manutenção que os motores de indução.
Tipos de Motores
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ASSÍNCRONOS
No motor assíncrono ou de indução, o rotor possui vários condutores conectados em curto-circuito no formato de uma “gaiola de esquilo”, conforme mostra a figura a seguir. O rotor pode também ser bobinado (veja figura abaixo).
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O campo magnético variável no estator, induz correntes senoidais nos condutores da gaiola do rotor. Essas correntes induzidas, por sua vez, criam um campo magnético no rotor que se opõe ao campo indutor do estator (Lei de Lenz). Como os pólos de mesmo nome se repelem, então há uma força no sentido de giro no rotor. O rotor gira com uma velocidade n um pouco inferior à velocidade síncrona, isto é, a velocidade da corrente do campo. Como é um pouco inferior, diz-se que esse motor é assíncrono, isto é, sem sincronia.
ASSÍNCRONOS
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Após a partida, não há mais a necessidade do enrolamento auxiliar, pois a própria inércia do rotor compõem forças tais que mantém o giro.
ASSÍNCRONOS
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A diferença em valores percentuais entre a velocidade síncrona e a velocidade do motor de indução chamamos de escorregamento, simbolizada pela letra S. O escorregamento dos motores de indução é variável em função da carga a ser acionada pelo motor, ou seja, é mínimo a vazio (sem carga) e máximo com a carga nominal. O escorregamento S dos motores de indução é expresso através da seguinte equação:
S = [(ns – n)/ns] x 100
Onde:
n: velocidade do eixo do motor (rpm)
ns: velocidade síncrona (rpm)
ASSÍNCRONOS
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Nota-se através das equações que a velocidade dos motores síncronos e assíncronos pode ser controlada através do ajuste do valor da freqüência da corrente nas bobinas do estator. Este tipo de acionamento é realizado através de um conversor estático de freqüência. Ao contrário dos motores síncronos e de corrente contínua; o motor assíncrono ou de indução é largamente utilizado nas indústrias pela sua simplicidade construtiva, pouca manutenção e baixo custo. Os motores de indução podem ser monofásicos ou trifásicos:
ASSÍNCRONOS
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Motor de Indução Trifásico 
de Rotor Gaiola de Esquilo
Histórico:
Tipos de Motores
Evolução:
Materiais magnéticos
Isolantes
Sistema de refrigeração
Processos de cálculo
Concepção independente por Nicola Tesla (USA) e Galileu Ferrari (Itália) em 1894.
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Motor de Indução 
Trifásico de Gaiola
Vantagens:
Tipos de Motores
Robusto, exige pouca manutenção (única parte móvel sujeita a desgaste são os mancais de rolamentos).
Baixo custo de aquisição.
Aceita bem as variações de carga
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Motor de Indução 
Trifásico de Gaiola
Desvantagens:
Tipos de Motores
Altas correntes na partida.
Baixo Fator de Potência e Rendimento com pouca carga.
Para utilização em velocidade variável, necessita de variação no número de pólos, ou variação da freqüência de alimentação.
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Motor de Indução Trifásico de Gaiola
Características Construtivas
Estator
Pacote do Núcleo ferromagnético
Isolação das ranhuras
Bobinagem
Carcaça 
Tampas
Calota de proteção do ventilador
Acessórios
Tipos de Motores
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ESTATOR
Pacote de lâminas
(condutor magnético)
Pacote isolado
Estator bobinado
Tipos de Motores
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Campo Girante
Motor de Indução Trifásico de Gaiola
Características Construtivas
Rotor
Pacote do Núcleo ferromagnético
Gaiola (Alumínio, Cobre, Latão)
Eixo
Chaveta
Rolamentos
Ventilador
Tipos de Motores
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ROTOR DE 
GAIOLA DE ESQUILO
Tipos de Motores
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TRIFÁSICO DE INDUÇÃO
Tipos de Motores
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Motores de Indução Trifásicos
É um motor elétrico de pequena, média ou grande potência que não necessita de circuito auxiliar de partida, ou seja, é mais simples, menor, e mais leve que o motor de indução monofásico de mesma potência, por isso apresenta um custo menor. As figuras abaixo e da página seguinte mostra o princípio de funcionamento do campo girante.
ASSÍNCRONOS
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O motor de indução trifásico comumente usado no Brasil apresenta seis terminais acessíveis, dois para cada enrolamento de trabalho Et e, a tensão de alimentação destas bobinas é projetada para 220V. Para o sistema de alimentação 220/127V-60Hz este motor deve ser ligado em delta e para o sistema 380/220V-60Hz o motor deve ser ligado em estrela conforme mostra a figura a seguir.
ASSÍNCRONOS
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Para a inversão no sentido de rotação nos motores de indução trifásicos basta inverter duas das conexões do motor com as fontes de alimentação. 
A potência elétrica PE absorvida da rede para o funcionamento do motor é maior que a potência mecânica PM fornecida no eixo especificado pelo fabricante, pois existe um determinado rendimento η do motor a ser considerado, isto é: η = PM / PE = PM / √3 VL . IL . FP
ASSÍNCRONOS
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A potência mecânica no eixo PM do motor (em W) está relacionada com o momento de torção M ou conjugado (em N×m) e com a velocidade do rotor n (em rpm) através da seguinte operação.
PM = (2π/60).n.M
A figura a seguir nos mostra as curvas do torque do motor, torque da carga e da corrente absorvida pelo mesmo ambas em função da velocidade do rotor.
ASSÍNCRONOS
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ASSÍNCRONOS
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Sem acionar nenhuma carga no eixo, a vazio, o motor fornece uma pequena potência mecânica somente para vencer o atrito por ventilação e nos mancais. O torque do motor neste caso é próximo de zero, a corrente io também é mínima e a velocidade do rotor é máxima no mas inferior a velocidade síncrona nS.
O motor ao acionar uma carga nominal em seu eixo a corrente aumenta para o valor nominal iN e a velocidade diminui até o valor nominal nN onde temos a igualdade de torque,
isto é, torque do motor é igual ao torque de carga.
ASSÍNCRONOS
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Podemos aumentar a carga no eixo do motor (torque de carga) além da carga nominal, procedimento que compromete a vida útil da máquina, até o ponto onde o torque do motor é máximo MM e, a velocidade do motor irá diminuir para nK e a corrente irá aumentar para iK.
Observe que na partida, velocidade igual a zero, o motor de indução absorve uma corrente muito elevada iP da ordem de até dez vezes a corrente iN e seu torque de partida é baixo MP dificultando com isso o acionamento de cargas que necessitam de um alto torque para partirem, como por exemplo: esteiras transportadoras carregadas.
ASSÍNCRONOS
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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS MOTORES:
Os dados de placa servem para identificar o motor e dar suas características principais, e compõem-se, geralmente, de:
a) Potência Nominal: é a potência que o motor pode fornecer dentro de suas características nominais (Watts , CV ou HP);
b) Tensão nominal: é a tensão da rede para o qual o motor foi projetado, suportando uma variação de 10% ( em Volts);
c) Freqüência nominal: é a freqüência do sistema elétrico para o qual o motor foi projetado, permitindo uma variação de 5% (em Hz);
ASSÍNCRONOS
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d) Corrente nominal: é a corrente absorvida quando o motor funciona em potência nominal (em A);
e) Fator de Serviço: é o fator aplicado à potência nominal que indica a máxima sobrecarga permissível continuamente. É comum um fator de serviço de 1,25 – isto é – admite uma sobrecarga de 25% acima da potência nominal ( em motores pequenos);
f) Grau de Proteção: indica o grau de proteção que esse motor tem contra poeira, água, limalha de ferro, gases, com ventilação prejudicada e outros resíduos industriais;
ASSÍNCRONOS
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g) Letra-Código: muitos fabricantes fornecem uma letra-código indicando a relação entre corrente nominal com rotor bloqueado sob tensão nominal. Com isso fornece uma relação aproximada entre os KVAr consumidos por CV de potência com o rotor bloqueado.
h) Velocidade nominal: indica a velocidade em rpm em condições nominais;
i) Identificação do fabricante: nome, marca e endereço do fabricante;
j) Formas de ligação: indica por meio de esquemas e números a forma de se ligar o motor.
ASSÍNCRONOS
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ASSÍNCRONOS
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ASSÍNCRONOS
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A tabela a seguir mostra as características nominais de motores trifásicos de indução, 1800 rpm, 60 Hz, da WEG, que serve como exemplo de dados que o fabricante normalmente disponibiliza para o projeto de motores.
Observe que:
Ao aumentar a potência, diminue-se o fator de serviço e o escorregamento, mas aumenta-se o rendimento e o fator de potência melhora.
ASSÍNCRONOS
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CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE
Ao contrário do que se possa imaginar, um motor é projetado para trabalhar em condições de ambiente conhecidas (Temperatura, altitude, tipo de ambiente) e específicas. Assim, não é qualquer temperatura, qualquer altitude, qualquer ambiente que todos os motores podem trabalhar. Devemos levar em conta essas variáveis na hora de escolher o motor.
a) Altitude:
Acima de 1000 metros os motores apresentam problemas de aquecimento causados pela rarefação do ar, e conseqüentemente problemas de arrefecimento. Com isso aumentam as perdas, e diminui a potência máxima fornecida. Como regra geral, a capacidade de um motor reduz 1% a cada 100m acima de 1000m.
b) Temperatura ambiente:
Temperaturas altas, acima de 40º C, dificultam o esfriamento do motor, aumentam as perdas e diminui a potência fornecida, podendo danificar o isolamento das bobinas. Temperaturas baixas (-20º C) apresentam problemas de excessiva condensação interna e
formação de gelo nos mancais provocando o endurecimento de graxas ou lubrificantes.
ASSÍNCRONOS
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c) Ambientes Agressivos:
Os motores que irão trabalhar em ambientes agressivos precisam ser fabricados levando em conta o tipo de agressão que irão sofrer (poeira, cavacos, água). A ABNT fixou os graus de proteção dos motores através da norma NBR 6164, em dois tipos:
a) Contra o contato de corpos sólidos às partes vivas e móveis;
b) Contra a penetração de água no interior do invólucro (danoso ao funcionamento);
Para isso, confeccionou-se um código composto de 2 algarismos A e B e da palavra código P.
O valor de A pode ser:
I P - A B
O valor de B pode ser:
ASSÍNCRONOS
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d) Motores à prova de Intempéries:
Motores que são para uso naval e que trabalham expostos à chuva, à maresia, etc. apresentam a letra W após as letras I P. Ex.: IPW55.
e) Motores totalmente fechadas e sem ventilação:
Destinados à trabalhar em ambientes confinados e de pouca ventilação (em estufas, em máquinas têxteis).
f) Motores à prova de explosão:
São destinados à trabalharem em ambientes perigosos, de tal forma que, caso o motor exploda, não cause centelhas ou chamas para fora do mesmo. Sua temperatura externa deve ser muito baixa de tal maneira que inflame a mistura que há no ambiente.
ASSÍNCRONOS
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SELEÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS
a) Introdução:
A seleção de motores elétricos leva em conta diversos elementos, dando-se destaque às exigências da carga. Deve-se levar em conta:
· tipo de motor
· conjugado
· tensão de alimentação
· fator de serviço
· custo inicial
· capacidade da rede
· necessidade ou não de correção de fator de potência
· conjugado requerido
· necessidade ou não de regulação de velocidade
· tipo de ambiente (umidade, poluição, ambiente corrosivo, etc.)
O motor assíncrono de indução é o mais empregado em qualquer aplicação industrial, devido a sua construção robusta e simples, além de ser a solução mais econômica. Usamos o motor de indução com rotor bobinado em aplicações onde é necessário partidas com carga pesada (alto conjugado de partida), acionamento com velocidade ajustável ou onde é necessário uma baixa corrente de partida.
ASSÍNCRONOS
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b) Relação entre Conjugado e Potência
Quando a energia é aplicada sob a forma de movimento rotativo, a potência depende do conjugado C e da rotação em rpm. Conhecendo-se o conjugado e a rotação, podemos determinar a potência em CV ou Watts do motor, isto em regime permanente. Com isso garantimos que o motor possui potência suficiente para manter o motor em movimento com a carga mecânica aplicada no eixo. Muitas vezes o conjugado nominal da máquina é apenas estimado, e para isso se faz um ajuste prático na escolha do motor.
c) Aspectos Mecânicos e Elétricos que devem ser levados em conta
ASSÍNCRONOS
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c) Aspectos Mecânicos e Elétricos que devem ser levados em conta
Conjugado de Partida:
É o conjugado necessário para vencer a inércia do motor (às vezes com carga mecânica conectada) e produzir movimento. É necessário que o conjugado de partida do motor seja sempre superior ao conjugado resistente (da carga mais o peso próprio do eixo).
Conjugado de Aceleração:
É o conjugado necessário para acelerar a carga até a velocidade nominal. O conjugado motor deve sempre ser maior que o conjugado resistente entre todos os pontos desde zero até a rotação nominal. No encontro das curvas, temos a rotação nominal do motor (ou bem próximo).
ASSÍNCRONOS
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Conjugado Nominal:
É o conjugado necessário para mover a carga em condições nominais de rotação. O conjugado motor deve ser capaz de suprir a necessidade da carga acoplada ao seu eixo.
ASSÍNCRONOS
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Tensão / Freqüência:
Deve-se sempre observar a tensão de alimentação, o tipo de conexão (Y/D), a freqüência da rede, e se o motor possui algum método de partida.
Características Ambientais:
Em ambientes não contaminados, secos, com boa refrigeração natural e em altitudes médias, sem respingos de líquidos ou sólidos, não há a preocupação quanto à escolha da proteção externa do motor. 
ASSÍNCRONOS
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Caso algumas dessas variáveis seja diferente do normal, devemos levar em conta a especificação do fabricante. Portanto, o motor deve ser capaz de:
· Acelerar a carga em tempo suficientemente curto (não ser muito lento
para acelerar, nem muito rápido);
· Funcionar em regime permanente sem elevar a sua temperatura e nem sua corrente nominal;
ASSÍNCRONOS
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· Trabalhar sob a potência nominal, onde o rendimento é máximo, praticamente todo o tempo de operação. Um motor trabalhando com folga (sobre dimensionado) é perda de energia na certa, uma vez que seu rendimento diminui. Às vezes, por falta de conhecimento, se sobre dimensiona o motor, porém é indesejável que isto aconteça.
· Não ficar ligando e desligando em períodos muito curtos (5 minutos, por exemplo), pois isto representa uma diminuição da vida útil do motor e um consumo muito grande de energia (na partida a corrente é muito alta).
ASSÍNCRONOS
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ASSÍNCRONOS
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ASSÍNCRONOS
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Avarias mais freqüentes no motor assíncrono 
ASSÍNCRONOS
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Alguns tipos de motores são construídos para que possam funcionar com duas, três ou quatro tensões diferentes, podendo assim ser utilizado um mesmo motor em localidades onde a voltagem da rede de alimentação tem valores diferentes.
Um motor ligado em triângulo-série pode operar com uma tensão 1,73 vezes superior ao ser conectado em estrela-série, ou vice-versa.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Ligação série-paralelo
Em determinados casos, é interessante dispor-se o enrolamento do motor de tal forma que cada fase possa ser ligada a vontade, em série ou então formando dois circuitos paralelos. 
Essa forma de dispor as ligações do enrolamento é conhecida com o nome de ligação série-paralelo e, é o principal objetivo de tornar possível que um mesmo motor possa ser utilizado em localidades com linhas de alimentação de tensões diferentes, sempre que uma das tensões seja o dobro da outra.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
A potência do motor não altera, porque enquanto a tensão de linha fica reduzida à metade, a intensidade da corrente aumenta o dobro ou, vice-versa.
A ligação série-paralelo é possível tanto nos enrolamentos em que suas fases estão agrupadas em estrela, como naqueles motores que têm as fases agrupadas em triângulo.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Ligação de um motor em estrela para duas tensões
Normalmente, nos motores de dupla tensão, a caixa de ligação tem nove terminais para assegurar a mudança de voltagem o mais rápida e simples possível.
Internamente, são ligados em estrela os finais das três fases. Cada fase é dividida em duas metades, ficando aberta a ligação entre essas duas metades, porque os terminais são levados até a caixa de ligações. Dos nove terminais, três correspondem às entradas das fases e os outros seis aos pontos de corte dos centros das fases.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Para facilitar o trabalho de instalação e alteração da tensão, o diagrama de ligação é gravado na placa de características, e os cabos do motor, são fabricados com identificação permanente por meio de numeração gravada em metal ou por cores codificadas, dando maior facilidade de seqüência aos diagramas, não permitindo enganos e possibilitando a troca de ligações com grande rapidez.
Para ligar o motor à tensão maior, liga-se o bobinamento em estrela-série. Para ligar esse mesmo motor a uma tensão menor liga-se o enrolamento em estrela-paralelo.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Motor com ligação triângulo para duas tensões
Neste tipo de ligação as três fases do enrolamento são ligadas internamente em triângulo e, como no caso anterior, cada fase é dividida em duas metades, levando até a caixa de ligações nove terminais, três correspondentes aos vértices do triângulo e os outros seis aos centros das fases.
Para se ligar o motor à tensão menor, usa-se a ligação triângulo-paralelo. No caso de usar-se a tensão maior, liga-se o motor na configuração triângulo-paralelo.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Enrolamento de motores para quatro tensões
Neste tipo de motores cada fase é dividida em duas metades, ficando independentes e levando até a caixa de ligações doze terminais, seis correspondentes aos extremos das três fases e os outros seis a seus centros.
As duas metades de cada fase podem ser ligadas em paralelo ou em série e, pode-se agrupar as três fases em estrela ou triângulo, obtém-se assim quatro combinações diferentes para se poder ligar o motor a quatro tensões diferentes.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Por exemplo, nos motores de 220/380/440/760 volts, o enrolamento é preparado de forma que possa trabalhar nas diferentes tensões, com as seguintes ligações:
Para 220 volts a ligação entre os meios “enrolamentos”de cada fase é feita em paralelo e a conexão entre as fases faz-se em triângulo, resultando assim uma ligação triângulo-paralelo.
Em 380 volts a conexão entre os “meios enrolamentos” de cada fase é feita em paralelo e, a ligação das fases em estrela. Esta conexão é chamada de estrela-paralelo. 
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Nos 480 volts os “meios enrolamentos”são ligados em série e as fases em triângulo. A conexão resultante é chamada triângulo-série.
Na tensão de 760 volts ligam-se os “meios enrolamentos” em série e as fases são agrupadas em estrela, obtendo-se dessa forma a conexão estrela-série. 
	Esta disposição das ligações permite que o motor possa quando ligado em 220 volts, iniciar a partida em estrela-paralelo e ficar funcionando em triângulo-paralelo.
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MOTORES PARA VÁRIAS TENSÕES
Quando ligado em 440 volts, o motor deve partir com o estator ligado em estrela-série e, após passar a operar ligado em triângulo-série.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
Como as características dos motores assíncronos, com rotor em curto-circuito, podem ser mudadas variando-se a resistência e a reatância do rotor e outras grandezas elétricas dos seus circuitos, a ABNT estabeleceu designações específicas em função da construção do rotor, ou seja, de acordo com a relação que apresenta entre suas correntes de arranque e as de sua marcha normal.
Os motores assíncronos com rotor em curto-circuito são assim, classificados por letras A, B, C, D, E e F.
Classe A
Rotor de alta resistência, conjugado de partida normal e corrente de partida também normal, baixo deslizamento.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
Classe B
Tem rotor de baixa resistência, corrente de partida normal, menor escorregamento que todos os rotores em curto-circuito, momento de partida normal. O conjugado máximo de regime e o fator de potência são ligeiramente menores que os da classe A.
Classe C
Rotor de dupla gaiola de esquilo, corrente de partida reduzida, poderoso momento de arranque ou elevado conjugado de partida, baixo deslizamento.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
Classe D
Apresenta rotor de elevada resistência, conjugado de partida elevado, baixa corrente de partida, maior deslizamento do que nos motores classe B e C e portanto tem maiores perdas durante a operação normal.
Classe E
Momento de arranque reduzido, corrente de partida normal, baixo deslizamento.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
Classe F
Conjugado de partida baixo, corrente de partida reduzida, baixo escorregamento.
Observação
Considera-se motor de baixo deslizamento aquele cujo escorregamento a plena carga for inferior a 5%. Motor de elevado escorregamento é aquele cujo deslizamento a plena carga for igual ou superior a 5%, com exceção dos motores das categorias A e B com 10 ou mais pólos que podem ter escorregamento a plena carga > 5%.
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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
Rotor Bobinado
Este rotor tem resistências no circuito para proporcionar corrente de partida reduzida e um momento de arranque elevado.
Por meio destas letras é possível determinar a capacidade de corrente dos equipamentos de proteção dos motores, por isto, as normas aconselham aos fabricantes colocar a letra pela qual é designado o rotor, na placa das características do motor.
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APLICAÇÃO DOS MOTORES
Os motores de classe A são para aplicações gerais. A corrente de partida é 5 a 7 vezes maior que a de placa. O momento de arranque é aproximadamente
de 150% do nominal. Estes motores são usados em compressores, bombas, ventoinhas etc.
Os do tipo B têm m momento de partida que varia entre 100 a 160% do valor de placa, dependendo da potência e velocidade do motor a plena carga. A corrente de partida é aproximadamente 5 vezes maior que a nominal. Estes motores podem ser usados partindo a plena tensão em certas aplicações onde os de classe A
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APLICAÇÃO DOS MOTORES
obrigariam partida com tensão reduzida. Aplicações típicas: pequenas serras circulares, sopradores centrífugos, ventiladores etc.
Nos motores de categoria C a corrente de partida é cerca de 4 vezes a corrente nominal. O conjugado de partida tem valor de aproximadamente 250% do conjugado a plena carga. São os mais adequados para máquinas que requerem um grande conjugado de partida como, por exemplo, esteiras rolantes, betoneiras, britadeiras, grandes máquinas de refrigeração etc.
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APLICAÇÃO DOS MOTORES
Os motores designados por D possuem um momento de arranque em torno de 275% do nominal. A corrente de partida é 4,5 a 5 vezes maior que a nominal. São de uso freqüente onde se quer um forte momento de arranque e uma pequena corrente de partida, como nos motores para estamparia, elevadores, ferramentas de grande porte etc.
Os motores de categoria E e F são de pouca aplicação, sendo usados em certas cargas que exigem pequeno momento de arranque e baixa corrente de partida.
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Com o motor de rotor bobinado, associado a um controle adequado, podem ser conseguidas todas as vantagens dos vários tipos de motores de rotor em curto-circuito, porém seu custo é mais elevado. Estes motores são usados onde se requerem um potente conjugado de arranque ou controle de velocidade. Utilizam-se para laminadores. 
APLICAÇÃO DOS MOTORES
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A potência de um motor é limitada pelo calor resultante das perdas nos enrolamentos e no ferro ativo. A temperatura tolerável está limitada pela resistência ao calor dos materiais isolantes, assim como pelo sistema de refrigeração do motor. Na prática, do valor de carga que o motor pode suportar de um modo contínuo é limitado somente pela elevação admissível de temperatura, na qual o motor pode funcionar sem prejudicar seu isolamento.
Devido a diferença na dissipação do calor, as diversas partes de um motor não trabalham a uma mesma temperatura. A temperatura no centro da bobina é bem maior que na superfície.
EFEITO DA TEMPERATURA
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O ponto central da bobina é denominado “ponto mais quente” e a temperatura neste ponto é chamada “temperatura do ponto mais quente”, comumente abreviada para “temperatura do ponto quente”. É a temperatura do ponto quente que se utiliza para estabelecer a faixa de serviço de um sistema isolante. Esta temperatura é a soma de todos os fatores que produzem calor no enrolamento do motor, porque acima da temperatura máxima permissível os materiais isolantes perdem sua rigidez mecânica e elétrica. 
EFEITO DA TEMPERATURA
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As indicações da classe ou do tipo de isolamento empregado são expressas na placa de características do motor.
A tabela com as temperaturas que os isolamentos resistem acima da temperatura ambiente (40 ºC) e as temperaturas máximas em que podem funcionar as diversas classes de isolamento está mostrada na tela seguinte.
Como leva um tempo considerável até que a temperatura seja estabilizada, deduz-se que os motores elétricos suportam momentaneamente cargas que excedam bastante as cargas contínuas admissíveis. 
CLASSES DE ISOLAMENTO
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CLASSES DE ISOLAMENTO
Todo motor deverá funcionar satisfatoriamente com sua potência e freqüência de placa, com variação de tensão de +/- 10%, porém não necessariamente dentro do acréscimo de temperatura previsto. Em outras palavras, eles puxarão sua carga total dentro de uma temperatura segura. A vida do enrolamento e do isolamento dependem da temperatura do motor.
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CONDIÇÕES DE SERVIÇO DOS MOTORES
As condições usuais de serviço aprovadas por norma são: meio refrigerante de temperatura não superior a 40 ºC e isento de elementos prejudiciais ao funcionamento do motor, localização à sombra e altitudes superiores a 1000 metros.
O emprego de motores em meio refrigerante cuja temperatura exceda 40 ºC, ou exposto diretamente ao sol, ou altitudes superiores a 1000 metros, deverá ser considerado como especial.
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MOTORES TRIFÁSICOS COM CORRENTE MONOFÁSICA
Os motores construídos normalmente para funcionar em corrente trifásica podem operar também como motores monofásicos. Porém, a potência do motor trifásico ao operar com corrente monofásica fica reduzida.
Ligando um capacitor ao motor trifásico pode este trabalhar com corrente monofásica (fase e neutro). Conectando o capacitor a uma das fases do motor consegue-se uma defasagem de 90 ºC, necessária para criar o campo girante, e o motor arrancará com corrente monofásica. 
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MOTORES TRIFÁSICOS COM CORRENTE MONOFÁSICA
A capacidade do capacitor tem grande importância para as boas condições de funcionamento motor. Com um capacitor adequado obtém-se uma potência de 80% e um binário de arranque de 40% do motor trifásico. A capacidade do capacitor depende da tensão de serviço, da potência do motor, do conjugado de partida e do fator de potência.
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Os motores de CA monofásicos limitam-se a potências de dois a três HP. Existem muitos tipos e são encontrados em quase todos os lares e indústrias. Os motores monofásicos são usados em condicionadores de ar, refrigeradores, máquinas de costura, ventiladores, exaustores e muitos outros aparelhos domésticos.
Com tantas aplicações, é natural que haja uma grande variedade de motores monofásicos. Alguns dos tipos mais comuns são os motores de repulsão, motores universais e motores de indução monofásicos. 
MOTORES DE CA MONOFÁSICOS
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Esse motor não consegue partir, isto é, acelerar desde a velocidade zero até a nominal porque não o campo do estator não gira como no motor trifásico. As forças que atuam nas barras em curto-circuito se opõem uma à outra, impedindo o giro. Então, na partida, utiliza-se uma bobina de campo auxiliar, defasada de 90 graus das bobinas de campo principais, que cria um campo magnético auxiliar na partida. Assim, o fluxo resultante inicial está defasado em relação ao eixo das abscissas, e produz um torque de giro (par binário). 
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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É necessário, portanto, de um meio de colocar em movimento o rotor do motor. Para a produção do conjugado de partida o motor de indução monofásico necessita de um segundo enrolamento de partida auxiliar (Ea) defasado de 90º construtivamente do enrolamento de trabalho (Et), conforme mostra a figura a seguir.
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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O resultado da ação das correntes nos enrolamentos de trabalho e auxiliar é um campo magnético girante no estator, que faz o motor partir. Após a partida o enrolamento auxiliar é desligado através de uma chave centrífuga que opera a cerca de 75% da velocidade síncrona. O conjugado de partida, neste caso, é moderado. Para aumentar o conjugado de partida é usado um capacitor, ligado em série com o enrolamento auxiliar e a chave centrífuga. 
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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Essa técnica é utilizada para cargas de partida difícil, tais como: compressores, bombas, equipamentos de refrigeração etc. O motor de indução monofásico comumente usado no Brasil apresenta seis terminais acessíveis, sendo quatro para os dois enrolamentos de trabalho Et (1,2,3 e 4), bobinas projetadas para tensão de 127 V, e dois para o circuito auxiliar de partida (5 e 6), também projetado para a tensão de 127 V. A figura a seguir mostra o esquema de ligação do motor de indução monofásico para as tensões de alimentação de 127 e 220 V fase-neutro.
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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Neste caso, a máquina apresenta dois ou quatro terminais para as bobinas de trabalho. Para a inversão do sentido de rotação no motor de indução monofásico basta inverter as conexões do circuito auxiliar, ou seja, trocar o terminal
5 pelo 6. No motor com bobina de arraste não é possível inverter o sentido de rotação. A diferença entre os diversos tipos de motores de indução monofásicos está justamente no processo usado para o arranque.
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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Os motores de fase dividida são geralmente projetados para potência de ¾ HP ou menos. Dispõem de dois enrolamentos, sendo um de fio grosso (principal) e outro de fio fino (partida). Os enrolamentos são dispostos no motor nas mesmas posições que teriam se a máquina fosse de um motor bifásico. Se os enrolamentos têm o mesmo número de espiras tem a mesma indutância. Entretanto, o enrolamento de partida tem uma resistência maior, pois é feito de fio mais fino. 
MOTOR DE FASE DIVIDIDA
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Quando a mesma tensão é aplicada aos dois enrolamentos, a corrente no enrolamento principal fica atrasada em relação à corrente no enrolamento de partida. Os dois enrolamentos produzem um campo girante do mesmo modo que o motor bifásico. Uma chave centrífuga providencia o desligamento do enrolamento de partida quando o motor atinge 65% da velocidade nominal porque se assim não fosse o enrolamento de partida queimaria face ser constituído de fio muito fino.
MOTORES DE INDUÇÃO MONOFÁSICOS
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Fase dividida
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Os motores com capacitor dispõem de dois enrolamentos no estator. Um capacitor de valor elevado é ligado em série com um dos enrolamentos. Devido à presença do capacitor, uma das correntes se atrasa em relação à outra. Isto cria um momento de partida semelhante ao de um motor bifásico.
Motor com Capacitor Permanente – Neste tipo de motor o capacitor de partida nunca é retirado do sistema. Este tipo de máquina é fabricado para potências de 1/8 a 10 HP e tem um FP relativamente alto.
MOTOR COM CAPACITOR
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Capacitor permanente
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Motor com Capacitor de Partida – Este motor parte com um capacitor em série com um dos enrolamentos. A cerca de 75% da velocidade nominal uma chave centrífuga desliga o enrolamento que contém o capacitor e o motor passa a operar como um motor de indução monofásico. Este tipo de motor é fabricado para potências de 1/8 a ¾ de HP. 
Motor com Capacitor
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Capacitor de partida
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Motor com Duplo Capacitor – Este tipo de motor é uma combinação dos dois anteriores. Dispõe de dois capacitores em série com um dos enrolamentos a cerca de 75% da velocidade nominal uma chave centrífuga desliga um dos capacitores, conforme mostra a figura a seguir. Este tipo de motor é fabricado para potências de 1/8 a 10 HP. 
MOTOR COM CAPACITOR
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Duplo capacitor
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Motor Universal 
Um dos motores mais versáteis é o motor universal, que funciona tanto com corrente contínua (CC) como com corrente alternada (CA) monofásica. Este tipo de motor apresenta elevado momento de partida e um grande deslizamento. Sua potência é geralmente de uma fração de HP e é usado em pequenos aparelhos domésticos, brocas elétricas etc.
Na verdade, o motor universal é simplesmente um motor de corrente contínua série cujos enrolamentos e peças polares são projetados para funcionarem com eficiência quando a corrente é alternada.
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MOTORES ESPECIAIS
Os motores especiais são máquinas construídas para serem aplicadas no controle preciso de posição e velocidades de processos. São motores mais rápidos que os convencionais. Seus enrolamentos são dimensionados para suportarem momentâneas correntes elevadas. Já o rotor de uma máquina especial é projetado com uma baixa inércia, isto é: pequeno diâmetro e grande comprimento.
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MOTORES ESPECIAIS – Servo-motor
Servos-motores são dispositivos de malha fechada, ou seja: Recebem um sinal de controle; verificam a posição atual; atuam no sistema indo para a posição desejada. Em contraste com os motores contínuos que giram indefinidamente o eixo dos servo motores possui a liberdade de apenas cerca de 180º graus mas são precisos quanto a posição. 
Um servo-motor é um dispositivo que acompanha um sinal externo, dispondo de mecanismos próprios para garantir que o resultado final seja o desejado. 
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Existem servos-motores elétricos, hidráulicos, pneumáticos, etc. O tipo de fonte de energia utilizado não é o que caracteriza um servo-motor, mas sim o fato dele acompanhar com seu movimento um sinal de referencia. Um exemplo clássico de um servo-motor é o acionamento da direção hidráulica de um veículo. O ângulo de deslocamento do conjunto das rodas dianteiras do carro acompanha o movimento do volante do carro, e o motorista não precisa de utilizar a própria força para isto.
MOTORES ESPECIAIS – Servo-motor
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O servo-motor é uma máquina síncrona composta por uma parte fixa (o estator) e outra móvel (o rotor). O estator é bobinado como no motor elétrico convencional, porém, apesar de utilizar alimentação trifásica, não pode ser ligado diretamente à rede, pois utiliza uma bobinagem especialmente confeccionada para proporcionar alta dinâmica ao sistema. O rotor é composto por ímãs permanentes dispostos linearmente e um gerador de sinais (resolver) instalado para fornecer sinais de velocidade e posição.
MOTORES ESPECIAIS – Servo-motor
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De um servo-motor são exigidos, dinâmica, controle de rotação, torque constante e precisão de posicionamento. As características mais desejadas nos servo-motores são o torque constante em larga faixa de rotação (até 4.500 rpm), uma larga faixa de controle da rotação e variação (até 1:3000) e alta capacidade de sobrecarga (3 x Mo). De forma geral, os servos-motores são classificados em:
Servo-motor CC: o estator é formado por ímãs permanentes e pelas escovas e o rotor é constituído pelas bobinas da armadura e pelo comutador. 
MOTORES ESPECIAIS – Servo-motor
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O controle da velocidade ou posição se dá através da regulação da corrente das bobinas da armadura.
Servo-motor CA: O estator é formado pelas bobinas de campo sendo alimentada por uma fonte trifásica e o rotor é constituído por ímãs permanentes. O controle da velocidade ou posição se dá através da regulação da freqüência das correntes nas bobinas de campo.
MOTORES ESPECIAIS – Servo-motor
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Um motor de passo é um tipo de motor elétrico que é usado quando algo tem que ser posicionado muito precisamente ou rotacionado em um ângulo exato.
Em um motor de passo, um ímã permanente, muito forte, é controlado por uma série e campos eletromagnéticos que são ativados e desativados eletronicamente. Desse modo, é uma mistura entre um motor de corrente contínua e um solenóide.
Motores de passo não usam escovas ou comutadores e possuem um número fixo de pólos magnéticos que determinam o número de passos por revolução. 
MOTORES ESPECIAIS – Motor de Passo
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Os motores de passo mais comuns possuem de 3 a 72 passos/revolução, significando que ele leva de 3 a 72 passos para completar uma volta. Controladores avançados de motores de passo podem utilizar modulação por largura de pulso para realizarem micropassos, obtendo uma maior resolução de posição e operação mais macia.
Os motores de passo são classificados pelo torque que produzem. Uma característica única deste tipo de motor é a sua habilidade de poder manter o eixo em uma posição segurando o torque sem estar em movimento. 
MOTORES ESPECIAIS – Motor de Passo
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Para atingir todo o seu torque, suas bobinas devem receber toda a corrente marcada durante cada passo. Os seus controladores devem possuir circuitos reguladores de corrente para poderem fazer isto. A marcação de tensão (se houver) é praticamente sem utilidade.
O controle computadorizado de motores de passo é uma das formas mais versáteis de sistemas de posicionamento, particulamente quando digitalmente controlado como parte de um servo sistema. Os motores de passo são usados em drives de disquete, scanners planos, impressoras, injeção eletrônica nos automóveis e muitos outros dispositivos.
MOTORES ESPECIAIS – Motor de Passo
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Intervalo
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