Aulas comandos Elétricos Introdução

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Introdução a Comandos Elétricos
• Constituem em técnicas e métodos para o
acionamento das máquinas e equipamentos
elétricos.
• Módulos: 
1. Força (Motores e equipamentos)
2. Comando & controle (Dispositivos de 
acionamento e sinalização)
Introdução a Comandos Elétricos
Energia Elétrica
• Benefícios & dependência da vida moderna
Fornecimento de energia elétrica
13800 V
220/127V
Tipos Fornecimento
• Monofásico – Feitos com 2 fios (Fase e Neutro;
Tensão: 127V ou 220V; Potência total dos
equipamentos: 8kW).
• Bifásico – Feitos com 3 fios (2 Fases e 1
Neutro; Tensão: 127V - 220V; Potência total
dos equipamentos: 25kW).
• Trifásico – Feitos com 4 fios (3 Fases e 1
Neutro; Tensão: 127V - 220V; Potência total
dos equipamentos: 75kW).
Motor Elétrico
• Definição:
É uma máquina que funciona em CC ou em CA e
que converte energia elétrica em energia
mecânica.
Motor Elétrico
Princípio de funcionamento
Motor Elétrico
Motor Elétrico
Tipos:
• Motores de Corrente Contínua
• Motores de Corrente Alternada
1. Motores Síncronos - funciona com velocidade constante e
proporcional a frequência da rede; É geralmente utilizado quando se
necessita de velocidades estáveis sob a ação de cargas variáveis.
Também pode ser utilizado quando se requer grande potência, com
torque constante;
2. Motores Assíncronos ou Motor de Indução Trifásica (MIT) - funciona
normalmente com velocidade estável, 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. Atualmente é
possível controlarmos a velocidade dos motores de indução com o auxílio de
inversores de frequência.
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
Porque são os mais usados?
• Maior simplicidade nos aspectos construtivos;
• A manutenção do MIT é mais simples e menos
onerosa;
• Por ser um equipamento robusto;
• Por ter um baixo custo.
Principais partes de um MIT
• Estator
(1) Carcaça
(2) Núcleo de Chapas
(8) Enrolamento Trifásico
• Rotor
(7) Eixo
(3) Núcleo de Chapas
(12) Gaiola ou enrolamento do 
motor
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
• Motor com rotor tipo 
gaiola de esquilo
A gaiola possui anéis metálicos na tampa
e na base, de tal modo a curtocircuitar as
barras e permitir a circulação de
correntes por elas. O rotor em gaiola de
esquilo é constituído por um núcleo de
chapas ferromagnéticas, isoladas entre
si, sobre o qual são inseridas barras de
cobre, dispostas paralelamente entre si e
unidas nas suas extremidades por dois
anéis condutores, que curto-circuitam as
barras. As barras da gaiola de esquilo
podem ainda ser fabricadas de alumínio
injetado ou liga de latão.
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
O motor de indução de rotor
bobinado difere do motor de rotor
em gaiola de esquilo apenas quanto
ao rotor. O rotor é constituído por
um núcleo ferromagnético laminado
sobre o qual são alojadas as espiras
que constituem o enrolamento
trifásico, geralmente em estrela. Os
três terminais livres de cada uma das
bobinas do enrolamento trifásico são
ligados a três anéis coletores. Estes
três anéis ligam-se externamente a
um reostato de partida, constituído
por resistências variáveis, ligadas
também em estrela.
• Motor com rotor de 
anéis
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
• Motor com rotor tipo 
gaiola de esquilo
• Motor com rotor de 
anéis
Motores Assíncronos ou Motor de 
Indução Trifásica (MIT).
Especificação de um motor elétrico
Características da rede de alimentação:
• Tipo, tensão, frequência...
Características do ambiente
• Temperatura, agressividade, etc.
Características da carga acionada
• Rotação, esforços mecânicos, torques 
requeridos, etc.
Placa de identificação dos motores
Características dos motores
Campo Girante:
Características dos motores
Campo Girante:
Características dos motores
Campo Girante:
Características dos motores
Campo Girante:
Características dos motores
ESCORREGAMENTO:
É a diferença relativa entre as velocidades do rotor e do
campo girante do estator (na velocidade síncrona).
Características dos motores
Cálculo do escorregamento:
Características dos motores
ESCORREGAMENTO:
Ex:
Motor Elétrico Trifásico: 220V CA
Velocidade Síncrona: 1800 RPM 
Velocidade Medida no Rotor: 1760 RPM
Calcular o escorregamento em porcentagem e RPM.
Características dos motores
• Número de pólos:
Características dos motores
Características dos motores
VELOCIDADE DE MOTORES ASSÍNCRONOS:
Ex:
Motor Elétrico Trifásico: 2 pólos
Frequência da rede: 60Hz
Escorregamento: 3%
Calcular a velocidade do rotor em RPM.
Características dos motores
Torque ou conjugado
• Definição: 
é a medida do esforço necessário para girar o eixo. Para medir o
esforço necessário para fazer girar o eixo não basta definir a
força empregada, é preciso também dizer a que distância do eixo
a força é aplicada. O esforço é medido pelo produto da força
pela distância.
C = F x l
l = distância até o centro do eixo (m)
F = Força aplicada (N)
C = Conjugado (N.m)
Características dos motores
• Conjugado de Partida ou com rotor bloqueado:
Conjugado requerido para vencer a inércia estática da máquina e produzir
movimento. Para que uma carga, partindo da velocidade zero, atinja a sua
velocidade nominal, é necessário que o conjugado do motor seja sempre
superior ao conjugado da carga.
• Conjugado de aceleração:
Conjugado necessário para acelerar a carga à velocidade nominal. O
conjugado do motor deve ser sempre maior que o conjugado de carga, em
todos os pontos entre zero e a rotação nominal. No ponto de interseção das
duas curvas, o conjugado de aceleração é nulo, ou seja, é atingido o ponto de
equilíbrio a partir do qual a velocidade permanece constante. Este ponto de
interseção entre as duas curvas deve corresponder a velocidade nominal.
Características dos motores
• Conjugado de Máximo:
é o maior conjugado desenvolvido pelo motor sob tensão e frequências
nominais, sem queda brusca de velocidade. É a máxima sobrecarga que o
motor suporta quando este está trabalhando nas condições nominais.
Conjugado nominal ou plena carga:
é o conjugado desenvolvido por um motor para as condições nominais de
frequência e tensão. É solicitado pela carga, no eixo do motor, necessário
para mover a carga em condições de funcionamento à velocidade específica.
Características dos motores
Características dos motores
No ponto de interseção das duas curvas, o 
conjugado de aceleração é nulo, ou seja, é 
atingido o ponto de equilíbrio a partir do 
qual a velocidade permanece constante. 
Você usaria o
motor que tem
essa curva de
conjugado para
acionar a carga?
Características dos motores
• Momento de Inércia
é uma medida da resistência que um corpo oferece a uma
mudança em seu movimento de rotação em torno de um dado
eixo. Depende do eixo em torno do qual ele está girando e,
também, da forma do corpo e da maneira como sua massa está
distribuída. A unidade, no SI, do momento de inércia é Kg.m2.
Características dos motores
• Momento de Inércia
O momento de inércia total do sistema é a soma dos momentos
de inércia da carga e do motor.
JT=JM+JC
JT = Momento de inércia Total
JM = Momento de inércia do motor
JC = Momento de inércia da carga
Características dos motores
• Importância do Momento de Inércia
O momento de inércia é um característica fundamental paraverificar através do tempo de aceleração se um motor consegue
acionar uma carga sem sofrer danos.
Características dos motores
• Tensão de funcionamento
É a tensão que pode ser aplicada ao motor, geralmente, os
motores têm alimentação de 220V e/ou 380V.
• Potência
É a quantidade de energia concedida por uma fonte a cada
unidade de tempo. No SI é dado em Watt (W), porém podem ser
encontrados em HP (Horse-power) ou CV (Cavalo-vapor).
1 CV = 735,5 W e 1 HP = 745,7 W
• Potência nominal
É a potência que o motor fornece dentro das suas características
nominais, em regime contínuo.
Características dos motores
Circuito com carga indutiva: corrente atrasada 90 graus em relação a tensão. (motores, 
transformadores) figura.3
Circuito com carga capacitiva: corrente adiantada 90 graus em relação a tensão. 
(capacitores) figura.2
Circuito com carga resistiva: As senoides de corrente e tensão estão em fase. (ferro de 
passar roupas, chuveiro) Figura.1
Características dos motores
Como nem toda energia aplicada a uma carga é
transformada totalmente em trabalho parte dela se
perde, teremos a Potência dividida em Ativa, Reativa e
Aparente.
Ativa (P): É a potência que realiza trabalho útil na carga.
Unidade: (W)
Reativa (Q): É a potência empregada em cargas capacitivas e
indutivas e que não realiza trabalho efetivo, geralmente
dissipada em forma de calor.
Unidade: Volt-Ampere reativo (VAr)
Aparente (S): É a potência total entregue pela fonte.
Unidade: Volt-Ampere (VA)
Características dos motores
Características dos motores
Características dos motores
Características dos motores
Características dos motores
Características dos motores
Características dos motores
Ex.:
Um motor elétrico, trifásico de 1000cv (736kW), operando com
100% da potência nominal, com fator de potência original de
0,86 e um rendimento de 96%. O fator de potência desejado é
de 0,95. Qual é o valor do banco de capacitores necessário para
corrigir o fator de potência do motor?