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Máquinas Elétricas 1 Motores: Monofásicos e Universais Dupla: Iorrana G. Alexandrino Oclávio Coutinho dos Santos 2 Introdução Desde seu invento os motores têm sido utilizados cada vez mais e em várias aplicações, desde as simples quanto as complexas, mas cada aplicação exige um motor diferente com características específicas. 3 O que são Motores Elétricos? ▶ Os motores são transdutores que convertem energia elétrica em energia mecânica. ▶ Partes que compõe o motor: 4 5 Tipos de motores ▶ Corrente contínua ▶ Corrente alternada • Dentre os tipos de motores CA, o escolhido foi motor MONOFÁSICO 6 Motores Monofásicos ▶ São chamados de motores monofásicos porque seus enrolamentos de campo são ligados diretamente a uma fonte monofásica e possuem apenas um conjunto de bobinas. 7 Tipos INDUÇÃO SINCRONO COMUTADOR 8 Tipos Indução • Motor com capacitor Permanente • Motor com duplo capacitor • Motor de indução com partida à relutância • Motores de fase dividida • Motor com partida à resistência • Motor com partida a capacitor • Motor de Indução de pólo ranhurado • Motor de Indução com partida à repulsão 9 Tipos Síncronos • Motores de Relutância • Motor de Histerese • Motor Subsíncrono Comutador • Motores de repulsão • Motores de repulsão-indução • Motores-Série CA • Motores Universais 10 Motores de Indução Os motores de indução possuem um único enrolamento no estator. Esse enrolamento gera um campo magnético que se alterna juntamente com as alternâncias da corrente. 11 Motores de Indução Motores de fase dividida 12 Motores de Indução • Motores com partida a resistência O enrolamento de partida tem menos espiras e é enrolado com cobre de menor diâmetro que o enrolamento de funcionamento. Normalmente são feitos para potências mais baixas por volta de 1CV, e são construídos por chapas de aço e não de ferro fundido. 13 Motores de Indução ▶ Motores com partida a capacitor É um motor semelhante ao de partida a resistência. A principal diferença reside na inclusão de um capacitor eletrolítico em série com o enrolamento auxiliar de arranque. O capacitor permite um maior ângulo de defasamento entre as correntes dos enrolamentos principal e auxiliar, proporcionando assim, elevados torques de arranque. 14 Motores de Indução ▶ Motores com partida a capacitor Com o seu elevado binário de arranque (entre 200% e 350% do binário nominal), o motor de condensador de partida pode ser utilizado numa grande variedade de aplicações e‚ fabricado para potências que vão de ¼ cv a 15 cv. 15 Motores de Indução ▶ Motores com capacitor permanente Neste tipo de motor, o enrolamento auxiliar e o capacitor ficam permanentemente ligados, sendo o capacitor do tipo a óleo. O efeito deste capacitor é o de criar condições de fluxo muito semelhantes às encontradas nos motores polifásicos, aumentando, com isso, o torque máximo, o rendimento e o fator de potência, além de reduzir sensivelmente o ruído. São fabricados normalmente para potências de 1/50 a 1,5 cv. 16 Motores de Indução ▶ Motores com duplo capacitor Motores com duplo capacitor utiliza dois capacitores durante o período de partida, um deles é um capacitor eletrolítico (de partida), utilizado para o ciclo intermitente, de capacidade razoavelmente elevada, sendo desligado do circuito através de uma chave centrífuga quando o escorregamento atinge cerca de 25 %. Outro capacitor do tipo a óleo, de funcionamento. 17 Motores de Indução ▶ Motores com partida a relutância Este motor é assim chamado por usar o “princípio da relutância” em seu funcionamento. Seu rotor é do tipo gaiola convencional, que desenvolve torque, uma vez acelerado iniciada a rotação, pelo “princípio da relutância”. 18 Motores de Indução ▶ Motores com pólos ranhurados Este tipo de motor apresenta peças polares especiais, não necessitando de chave centrífuga, nem de enrolamento auxiliar. As peças polares especiais consistem das laminações e de uma bobina em curto circuito colocada numa ranhura, e enrolada em torno do segmento menor da peça polar. 19 Motores de Indução ▶ Motores com pólos ranhurados 20 Motores Síncronos ▶ Motores com partida a repulsão O motor de indução com partida à repulsão parte como um motor de repulsão, com as escovas colocadas nas posições correspondente ao torque máximo. Quando se tenha acelerado a carga até cerca de 75% da velocidade síncrona, um dispositivo centrífugo embutido coloca um anel de curto em contato com as barras do comutador, tornando a armadura idêntica à de um rotor de gaiola. 21 Motores Síncronos ▶ Motores de relutância Este motor diferencia do motor monofásico de indução, o fato de o rotor ser alterado de modo que as laminações tendem a produzir pólos salientes no rotor, a relutância do caminho do fluxo através do entreferro será maior onde não haja condutores embebidos nas ranhuras. 22 Motores Síncronos ▶ Motores de Histerese Esse tipo de motor classifica os motores de rotor cilíndrico, de pólos não salientes, e os de pólos ranhurados. Os motores de histerese são de autopartida e entram em sincronismo, desenvolvendo uma resistência elevada do rotor devido às perdas por histerese, e, consequentemente torques de partida bastante elevados, mas torques de funcionamento menores. 23 Motores Síncronos ▶ Motores Subsincronos Este motor é do tipo de motor de histerese, com laminações salientes e com rotor cilíndrico. Os motores subsincronos são de autopartida e entram em sincronismo, desenvolvendo uma resistência elevada do rotor devido ás perdas por histerese, e, consequentemente torques de partida bastante elevados, mas torques de funcionamento menores nos motores de histerese que nos de torque de relutância. 24 Motores Comutador ▶ Motores de Repulsão Este motor é do tipo de motor de histerese, com laminações salientes e com rotor cilíndrico. Os motores subsincronos são de autopartida e entram em sincronismo, desenvolvendo uma resistência elevada do rotor devido às perdas por histerese, e, consequentemente torques de partida bastante elevados, mas torques de funcionamento menores nos motores de histerese que nos de torque de relutância. 25 Motores Comutador ▶ Motores de Repulsão-Indução Como o nome já diz, o motor de repulsão- indução combina características do motor de repulsão e do motor de indução. Utilizando o mesmo estator, a única modificação necessária no rotor, do tipo comutador, é a adição de um enrolamento em gaiola. Esse motor tem um duplo enrolamento no rotor, no qual o enrolamento superior é ligados às barras do comutador e o inferior(de alta reatância) é enrolamento gaiola do tipo indução. 26 Motores Comutador ▶ Motores Série AC Este motor é do tipo de motor de histerese, com laminações salientes e com rotor cilíndrico. Os motores subsincronos são de autopartida e entram em sincronismo, desenvolvendo uma resistência elevada do rotor devido ás perdas por histerese, e, consequentemente torques de partida bastante elevados, mas torques de funcionamento menores nos motores de histerese que nos de torque de relutância. 27 Motores Universais Os motores do tipo universal podem funcionar tanto com corrente contínua quanto com corrente alternada, daí a origem de seu nome, porém os que se destinam a correntes alternadas, (apesar de funcionarem em correntes continuasnão devem ser ligados nessa corrente pois cada motor e feito para ser ligado em um determinado tipo de corrente, os detalhes construtivos influenciam no funcionamento do motor, que nesse caso centelharia muito e levaria a queima do mesmo). 28 Motores Universais O motor universal é o motor monofásico cujas bobinas do estator são ligadas eletricamente ao rotor por meio de dois contatos deslizantes (escovas). Esses dois contatos, por sua vez, ligam em série o estator e o rotor. É possível inverter o sentido do movimento de rotação desse tipo de motor, invertendo apenas as ligações das escovas, ou seja, a bobina ligada a escova deverá ser ligada à outra escova e vice-versa. 29 Motores Universais 30 Motores Universais Os motores universais apresentam conjugado de partida elevado e tendência a disparar, mas permitem variar a velocidade quando o valor de tensão de alimentação varia. Esse tipo de motor é o motor mais empregado e está presente em máquinas de costura, liquidificadores, enceradeiras e outros eletrodomésticos, e também em máquinas portáteis, como furadeira, lixadeira e serras. 31 Referencias ▶ Apostila Motor Monofásico PDF - SCRIBD ▶ http://www.iltec.com.br/noticias/como-funciona-o-motor-monofasico-de- fase-dividida-o-split-phase/ ▶ http://www.feiradeciencias.com.br/ ▶ http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAPB0AE/motores-monofasicos 32
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