Máquinas elétricas 3

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Máquinas Elétricas
Professor: Aldir Dantas Martins
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Potência Nominal
 Um motor elétrico recebe potência da rede elétrica 
(potência de entrada, Pe) e a transforma em potência 
mecânica (potência na saída, Ps) para o acionamento de 
uma carga acoplada ao eixo (Figura abaixo). A diferença 
entre as perdas na entrada e na saída constitui-se na 
perda do motor, e pode ser relacionada por seu 
rendimento (), dado por:
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Potência Nominal
 A potência nominal de um motor é a máxima 
potência que a máquina é capaz de 
disponibilizar continuamente em seu eixo 
quando alimentada com tensão e freqüência 
nominais. 
 É a potência na saída do motor e, sendo do 
tipo mecânico, é normalmente expressa em cv 
ou hp. Os motores de indução abrangem uma 
ampla faixa de potência, tipicamente de ¼ até 
500 cv;
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Potência Nominal
 É interessante lembrar que nem sempre um motor 
estará operando com potência nominal. O percentual 
de plena carga () expressa o quanto dessa potência 
nominal está sendo utilizada pelo motor, isto é:
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Percentual de plena carga
 O conhecimento de  é importante porque tanto 
o rendimento () como o fator de potência (cos) 
variam com esta grandeza: os fabricantes de 
motores costumam fornecer estes valores para 3 
situações de percentual de plena carga (50%, 75% 
e 100%), Os maiores valores de  e de cos
ocorrem quando a máquina está operando a 
plena carga.
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Fator de serviço
 Chama-se fator de serviço (FS) ao fator que, 
aplicado à potência nominal, indica a carga 
permissível que pode ser aplicada 
continuamente ao motor, sob condições 
especificadas. Todo o motor é capaz de 
fornecer potência superior à nominal a fim de 
atender a picos de exigências das cargas, porém 
só é capaz de fazê-lo por breves instantes sem 
correr o risco de danos. Este valor está na faixa 
de 1,0 a 1,35.
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Frequência Nominal
 Os motores são projetados para trabalhar com 
uma determinada freqüência, referente à rede 
de alimentação, admitida uma variação máxima 
de ±5% (NBR 7094/96).
 No Brasil, a freqüência padronizada é 60Hz; 
entretanto, existem muitos equipamentos 
importados de países onde a freqüência é 50Hz. 
A Tabela seguinte mostra as alterações que 
acontecem a motores de indução bobinados para 
50Hz quando ligados em rede de 60Hz.
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Frequência Nominal
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Velocidade Nominal
 É aquela desenvolvida pelo motor quando utilizando sua 
potência nominal, alimentado por tensão e freqüência 
nominais. Não deve ser confundida com a velocidade 
síncrona (ns). Já se viu que a velocidade de um motor 
sempre será menor que a síncrona; a diferença entre a 
velocidade nominal e a síncrona é dada pelo 
escorregamento nominal:
 Para a maioria dos tipos de motores de indução, este 
escorregamento está na faixa de 3-5%. 00:07 9
Tensão Nominal. Ligação de 
Motores Trifásicos
 É a tensão ou grupo de tensões de alimentação 
do motor, admitindo-se uma variação máxima de 
10%. Quase todos os motores, sejam mono ou 
trifásicos, são fabricados para operação em mais 
de uma tensão.
 Os motores trifásicos sempre são ligados à 
tensão de linha da rede elétrica. Os valores de 
alimentação mais comuns são 220, 380, 440, 660 
e 760V.
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Tensão Nominal. Ligação de 
Motores Trifásicos
 Esses motores podem ser constituídos por 1 ou 2 
grupos de enrolamentos trifásicos. No primeiro 
caso, como são 3 enrolamentos, cada qual com 
um início e um fim, haverá 6 terminais disponíveis 
(motor de 6 pontas); no outro caso, um dos grupos 
pode ou não estar conectado internamente, 
configurando motores de 9 ou 12 pontas. A 
identificação dos terminais não é padronizada: 
alguns fabricantes usam números, enquanto 
outros usam letras. 
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Corrente nominal
 É a corrente solicitada pelo motor quando 
operando a plena carga, alimentado com tensão 
e freqüência nominais. A corrente nominal de 
motores trifásicos é dada por:
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Corrente de partida
 Ligando-se o enrolamento trifásico à tensão, 
então, gira o campo girante no enrolamento do 
estator à plena velocidade (ns).
 No instante da partida forma-se no rotor, em 
virtude do escorregamento 100%, a tensão mais 
elevada possível e com isto uma corrente muito 
elevada, um campo intenso e o já mencionado 
conjugado de partida elevado. O motor nesta 
situação equivale a um transformador com o 
secundário curto-circuitado; a corrente de partida 
é por isto igual à corrente de curto-circuito e 
resulta assim de 3 a 8 vezes maior que a corrente 
nominal. 
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Corrente de partida
 Alguns problemas decorrentes desta elevada 
corrente de partida são:
• queda de tensão na rede de alimentação;
• aumento da bitola dos condutores de 
alimentação e
• necessidade de transformadores de maior 
potência.
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Corrente de partida
 Os principais dispositivos de redução da corrente 
de partida são:
• chave estrela-triângulo, para motores de 6 ou 
12 pontas;
• chave série paralelo, para motores de 9 ou 12 
pontas;
• chave compensadora, para qualquer tipo de 
motor;
• soft-starter, que também pode ser utilizada em 
qualquer motor;
• inserção de resistências ou reatâncias de 
partida. 00:07 15
Corrente de partida
 Em Vazio: em vazio, o escorregamento apenas é 
de algumas rotações, em virtude da pequena 
carga presente. Tensão, frequência (menor que 
1Hz), corrente e campo no rotor são por isto 
muito pequenos. Apesar disto, o estator, devido a 
sua plena magnetização absorve, em motores 
grandes até 30%, em motores pequenos cerca de 
60% da corrente nominal da rede (da qual 90% é 
corrente reativa). 
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Corrente de partida
 Sob Carga: sob carga, a rotação se reduz em 
virtude das resistências mecânicas encontradas, 
com o que entretanto o escorregamento se eleva. 
Com carga nominal, seu valor é de 3 a 5%. 
 Como consequência da elevação do 
escorregamento, eleva-se a tensão e acorrente 
do rotor, com isto, forma-se um campo mais forte 
e um conjugado mais potente para vencer o 
conjugado de carga. A rotação entretanto apenas 
cai pouco, pois uma maior carga pelo aumento do 
escorregamento, irá criar um conjugado mais 
elevado. 
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Corrente de partida
 Apenas nas condições de sobrecarga é que o 
escorregamento de eleva acentuadamente, 
o motor desenvolve o seu conjugado 
máximo, porém a rotação mesmo assim cai e 
o rotor pára. O escorregamento máximo é 
de cerca de 20 a 30%, sendo o valor do 
conjugado máximo estabelecido por Norma. 
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 Esse é um motor trifásico de corrente alternada que 
é identificado pela simbologia ( ~ 3 );
 De potência de: 3 Kw (4 CV), para converter Kw em 
CV é só multiplicar por 736 ou seja,
1 CV = 736 Watts. 00:07 19
 Nesse exemplo o motor pode ser 
alimentado em duas tensões, V 220 / 380 
que logo abaixo dá para observar os 
esquemas de ligações e suas respectivas 
tensões.
Triangulo: 220 V
Estrela: 380 V
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 Seguindo a mesma linha observamos a corrente 
de serviço do motor dada em Amperes e ela 
segue a sequencia das respectivas tensões.
Tensão 220 V – Corrente 12,9 A
Tensão 380 V – Corrente 7,5 A
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 Aqui nessa figura chegamos ao RPM (Rotações 
por Minuto) que é de 1690. E logo ao lado 
podemos observar a frequência de 60 Hz.
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 Aqui chegamos ao fator de serviço ou (fs) que é 
um multiplicador que, quando aplicado à 
potência nominal do motor elétrico, indica a 
carga que pode ser acionada continuamente sob 
tensão e frequência nominais e com limitede 
elevação de temperatura do enrolamento.
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 Aqui podemos observar o multiplicador da 
corrente de pico do motor, afinal todo motor 
elétrico solicita da rede elétrica na hora de 
sua partida um valor elevado
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 E por ultimo chegamos ao rendimento do motor, 
essa característica informa o quanto de potencia 
será convertida em sua totalidade, pois a energia 
cedida irá sofrer uma perda e o rendimento do 
motor é que define a eficiência dessa 
transformação.
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