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Universo da Elétrica 2017.1 2017.1 Esta é uma apostila com conceitos importantes sobre a teoria e sobre a prática dos motores de indução monofásicos com fase auxiliar. Prof/Eng JADSON CAETANO Esta apostila foi produzida pelo professor e engenheiro eletricista JADSON CAETANO. Universo da Elétrica Cursos&Consultorias – Visite-nos para ver nossos cursos completos com certificados. http://www.universodaeletrica.com 1.0 MOTOR MONOFÁSICO Por definição, sabe-se que o motor elétrico é uma máquina que transforma energia elétrica em energia mecânica. Esta energia mecânica do eixo do motor é utilizada para movimentar diversos tipos cargas. Em especial, motor de indução monofásico com fase auxiliar, mostrado na Figura 1, é um dos componentes eletromecânicos mais utilizados devido a sua eficiência e simplicidade. Tendo em vista que a maioria das aplicações residenciais, comerciais e algumas industriais que exigem pouca potência, como em ventiladores, eletrodomésticos, bombas de pequeno porte. Os motores de indução monofásicos são construídos para suprir a necessidade de movimento de rotação em situações onde é disponibilizada apenas uma única fase de corrente alternada. Utilizados na maioria das vezes para aplicações simples, porém indispensáveis nos dias de hoje, como em escritórios, residências e comércios, locais onde não é necessária tanta potência. Tendo em vista que esses motores não possuem uma grande faixa de escolha para maiores potências, utilizado na maioria das vezes para aplicações que precisam apenas de uma fração de HP (Horse Power). Existem diversos tipos de motores monofásicos, porém, os motores com rotor tipo gaiola destacam-se pela simplicidade de fabricação e, principalmente, pela robustez e manutenção reduzida. O motor monofásico, Figura 1, possui estator e rotor como qualquer outro atuador eletromagnético. Porém, por se tratar de um componente monofásico possui apenas um conjunto de bobinas, análogo a visão de apenas uma fase de um motor trifásico de indução. O motor monofásico utiliza o “bobinamento” para um rotor gaiola de esquilo. Figura 1 – Exemplo de Motor Monofásico Esta apostila foi produzida pelo professor e engenheiro eletricista JADSON CAETANO. Universo da Elétrica Cursos&Consultorias – Visite-nos para ver nossos cursos completos com certificados. http://www.universodaeletrica.com 1.1 FUNCIONAMENTO DO MOTOR MONOFÁSICO O funcionamento do motor monofásico apresenta algumas peculiaridades devido a sua forma, pois no lugar de uma bobina concentrada, o enrolamento está disposto em ranhuras para produção de uma Fmm (Força Magnetomotriz) quase senoidal. Um enrolamento monofásico produz uma FMM iguais para frente e para trás. Essa FMM produzia faz com que o motor não apresente um conjugado de partida, devido ao cancelamento mútuo dela. É dito que o motor monofásico não apresenta campo girante, mas um campo magnético pulsante. Para início do funcionamento o motor necessitará de meios auxiliares, como enrolamentos auxiliares e o emprego de um capacitor para dar origem a uma segunda fase falsa, possibilitando a origem de um campo girante e conjugado suficiente para fazê-lo sair do repouso. A corrente no enrolamento auxiliar possibilita ao se juntar com a corrente do enrolamento principal, um campo magnético girante no estator. Dada a partida do motor, uma chave desliga o enrolamento auxiliar e nestes casos o conjugado de partida ainda é moderado. Como solução, para criar um conjugado suficiente para determinadas aplicações, é feito emprego de um capacitor em série com o enrolamento auxiliar. Na figura 2, está representado o circuito elétrico equivalente deste processo. Figura 2 – Diagrama esquemático do motor. Representando o enrolamento de trabalho (Et), enrolamento auxiliar (Ea) e Capacitor (C) Se utilizados dois capacitores, um para partido outro para trabalho, é possível obter resultados muito bons com relação a partida e a trabalho. Ligando o capacitor permanentemente com o enrolamento auxiliar para uma melhoria no trabalho (capacitância pequena) e um em paralelo ao de trabalho para uma eventual melhora na partida, sendo o último desligado do sistema após o motor atingir a velocidade de trabalho. Esse princípio de utilização de um enrolamento auxiliar para partida só é possível se os enrolamentos estiverem defasados em 90 graus elétricos e tiver FMM’s iguais. Pois se o grau de defasagem for inferior a 90 graus, um campo girante pode ainda ser desenvolvido, mas o lugar Esta apostila foi produzida pelo professor e engenheiro eletricista JADSON CAETANO. Universo da Elétrica Cursos&Consultorias – Visite-nos para ver nossos cursos completos com certificados. http://www.universodaeletrica.com geométrico do vetor de fluxo resultante será uma elipse e não um círculo. O que comprometeria todo o funcionamento do motor. Este tipo de configuração com dois capacitores encarece o projeto de construção do motor. Por isso, em muitos casos, encontramos os típicos motores de indução monofásicos com apenas um capacitor auxiliar de partida. Para inversão do sentido de giro do motor, basta inverter a ligação do enrolamento auxiliar. Tal ação fará o campo ter outro sentido, se antes sentido horário, ao inverter a ligação do enrolamento, será sentido anti-horário. 1.2 LIGAÇÃO ELÉTRICA DO MOTOR MONOFÁSICO A maioria dos motores encontrados no mercado, são de 6 terminais, ou seja, externamente o eletricista terá contato com 6 condutores que estão, internamente, conectados as bobinas do motor monofásico. Contudo, para ligar esta máquina à rede elétrica será necessário apenas dois condutores ( para ligar entre fase e fase ou entre fase e neutro, a depender do nível de tensão). Sendo assim, é necessário fazer o que se conhece como fechamento do motor elétrico, que nada mais é do que a correta conexão desses 6 condutores. Com as bobinas do motor numeradas de 1 a 6, sendo 1 e 3 terminal de uma bobina principal, 2 e 4 terminal de outra bobina principal e 5 e 6 terminal da bobina auxiliar onde se encontra o capacitor auxiliar de partida. Para este tipo de motor, temos o fechamento paralelo (menor tensão da placa) e o fechamento série (maior tensão da placa do motor), como se vê na Figura 3. Lembrando que, quando falamos série ou paralelo, estamos nos referindo a como as bobinas principais estão conectadas. Figura 3 – Fechamento Paralelo (esquerda) e fechamento série (direita). Esta apostila foi produzida pelo professor e engenheiro eletricista JADSON CAETANO. Universo da Elétrica Cursos&Consultorias – Visite-nos para ver nossos cursos completos com certificados. http://www.universodaeletrica.com Na Figura 4, veem-se as ligações encontradas na placa de um motor monofásico. Ligação igual a da Figura 3, com a pequena diferença que o terminal 6 é chamado de 8 pelo fabricante do motor ou, em vez de números, você poderá se deparar com cores. Figura 4 - Fechamento encontrado na Placa do Motor Monofásico Lembre que o fechamento do motor tem de ser igual à tensão elétrica disponível em sua rede elétrica. Esta apostila foi produzida pelo professor e engenheiro eletricista JADSON CAETANO. Universo da Elétrica Cursos&Consultorias – Visite-nos para ver nossos cursos completos com certificados. http://www.universodaeletrica.com Para você que é da ELÉTRICA ou AUTOMAÇÃO, separamos esta lista com 15 cursos que vão elevar seu nível profissional. 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