APOSTILA DE MÁQUINAS ELÉTRICAS SENAI MG

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MÁQUINASMÁQUINAS 
ELÉTRICASELÉTRICAS
Máquinas Elétricas
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CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL – JOÃO MOREIRA 
SALLES
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Curso Técnico de Automação Industrial
Máquinas Elétricas
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Presidente da FIEMG
Robson Braga de Andrade
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Alexandre Magno Leão dos Santos
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração
Rogério Silva Batista
Unidade Operacional
CFP-JMS
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Curso Técnico de Automação Industrial
Máquinas Elétricas
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SumárioSumário
LISTA DE FIGURAS......................................................................................................................... 5
LISTA DE TABELAS...................................................................................................................... 11
APRESENTAÇÃO.......................................................................................................................... 12
1. MOTORES ELÉTRICOS............................................................................................................... 1
1.1 HISTÓRICO.................................................................................................................................. 1
1.2 UNIVERSO TECNOLÓGICO DOS MOTORES ELÉTRICOS:.............................................................................. 3
1.3 COMPONENTES DOS MOTORES ELÉTRICOS........................................................................................... 3
1.4 TIPOS DE MOTORES ELÉTRICAS ........................................................................................................ 5
1.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES ELÉTRICOS ...................................................................... 7
1.6 PARTICULARIDADES DOS MOTORES ELÉTRICOS .................................................................................. 13
1.7 MOTORES MONOFÁSICOS .............................................................................................................. 19
1.8 MOTOR ASSÍNCRONO DE INDUÇÃO TRIFÁSICO ..................................................................................... 23
1.9 GERADORES E MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA............................................................................... 37
1.10 MOTOR DE PASSO
.................................................................................................................................................... 50
2.TRANSFORMADORES .............................................................................................................. 64
2.1 TRANSFORMADOR MONOFÁSICO....................................................................................................... 64
2.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO....................................................................................................... 65
2.3 - CORRENTES DE FOUCAULT ......................................................................................................... 70
2.4 - FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR SEM CARGA (Á VAZIO) .............................................................. 71
2.5 - FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR COM CARGA........................................................................... 71
2.6 RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO OU RELAÇÃO DE ESPIRAS ...................................................................... 72
2.7 POTÊNCIA DE PERDAS ................................................................................................................. 73
2.8 RENDIMENTO DO TRANSFORMADOR.................................................................................................. 74
2.9 REGULAÇÃO .............................................................................................................................. 74
2.10 NÚCLEO ................................................................................................................................. 75
2.11 AUTOTRANSFORMADOR .............................................................................................................. 76
2.12 TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC) .......................................................................................... 77
2.13 TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP) .......................................................................................... 78
2.14 TRANSFORMADOR DE ISOLAÇÃO ................................................................................................... 79
3.TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ........................................................................................ 80
3.1 TANQUE ................................................................................................................................... 80
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3.2 RESFRIAMENTO........................................................................................................................... 81
3.3 CONEXÕES DO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO....................................................................................... 82
4. PROTEÇÃO E ATERRAMENTO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS.......................................... 84
4.1 ATERRAMENTO........................................................................................................................... 84
4.2 LIGAÇÕES À TERRA...................................................................................................................... 84
4.3 ELETRODOS DE ATERRAMENTO........................................................................................................ 84
4.4 CONDUTORES DE ATERRAMENTO..................................................................................................... 86
4.5 CONDUTORES DE PROTEÇÃO - SEÇÕES MÍNIMAS................................................................................. 87
4.6 TIPOS DE CONDUTORES DE PROTEÇÃO.............................................................................................. 89
 4.7 ATERRAMENTO POR RAZÕES DE PROTEÇÃO....................................................................................... 89
4.8 ATERRAMENTO E EQUIPOTENCIALIZAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO..........................90
4.9 COMPATIBILIDADE COM CONDUTORES PEN DA EDIFICAÇÃO.................................................................... 91
5. COMPONENTES ELÉTRICOS................................................................................................... 95
 DISPOSITIVOS DR........................................................................................................................... 95
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS (DPS)................................................................................. 96
FUSÍVEIS DIAZED.............................................................................................................................. 97
FUSÍVEIS NH................................................................................................................................... 97
MINI DISJUNTORES 5SX1.................................................................................................................. 98
BOTÕES DE COMANDO E SINALEIROS- .................................................................................................. 98
RELÉS AUXILIARES............................................................................................................................. 98
RELÉS DE IMPULSO - ........................................................................................................................99
RELÉ HORÁRIO............................................................................................................................... 100
MINUTERIAS................................................................................................................................... 100
TRANSFORMADORES DE SEGURANÇA.................................................................................................... 100
TOMADAS INDUSTRIAIS...................................................................................................................... 101
CONTATORES................................................................................................................................. 101
RELÉ TÉRMICO DE SOBRECARGA......................................................................................................... 102
CHAVES SECCIONADORAS.................................................................................................................. 102
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................. 103
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Lista de figurasLista de figuras
FIG. 1 – UNIVERSO DOS MOTORES ELÉTRICOS......................................................................... 3
FIG.2 - ROTOR................................................................................................................................. 4
FIG. 3 - ESTATOR............................................................................................................................ 4
FIG.4 – MOTOR SÍNCRONO............................................................................................................ 6
FIG.5 – MOTOR ASSÍNCRONO....................................................................................................... 7
FIG.6 – ELETROÍMÃS EM SÉRIE.................................................................................................... 8
FIG.7 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 8
FIG.8 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 8
FIG.9 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 9
FIG.10 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR.............................................................. 9
FIG.11 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR.............................................................. 9
FIG.12 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 10
FIG.13 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 10
FIG.14 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.15 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.16 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.17 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.18 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.19 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.20 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 13
FIG.21 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 13
FIG.22 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 14
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FIG.23 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 15
FIG.24 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 15
FIG.25 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 16
FIG.26 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 17
FIG.27 – ESQUEMA INTERNO DO MOTOR MONOFÁSICO........................................................ 20
FIG.28 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR MONOFÁSICO.................................. 20
FIG.29 – DEFASAGEM DA CORRENTE NO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 21
FIG.30 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR MONOFÁSICO.................................. 21
FIG.31 – DEFASAGEM DA CORRENTE NO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 21
FIG.32 – CONEXÕES ELÉTRICAS DO MOTOR MONOFÁSICO EM 110V.................................. 22
FIG.33 – CONEXÕES ELÉTRICAS DO MOTOR MONOFÁSICO EM 220V.................................. 22
 FIG.34 – MOTOR MONOFÁSICO......................................... 22
FIG.35 – CURVAS CARACTERÍSTICAS DO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 23
FIG.36 – CONJUGADO DO MOTOR.............................................................................................. 24
FIG.37 – LIGAÇÃO INTERNA DO MOTOR TRIFÁSICO............................................................... 25
FIG.38 – LIGAÇÃO INTERNA DO MOTOR TRIFÁSICO .............................................................. 25
FIG.39 – PRINCÍPIO DE ROTAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO..................................................... 26
FIG.40 – PRINCÍPIO DE ROTAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO..................................................... 27
FIG.41 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO................................................................................ 28
FIG.42 – LIGAÇÃO ESTRELA DO MOTOR TRIFÁSICO............................................................... 29
FIG.43 – LIGAÇÃO TRIÂNGULO DO MOTOR TRIFÁSICO.......................................................... 29
FIG.44 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO DE SEIS TERMINAIS............................................. 29
FIG.45 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO DE DOZE TERMINAIS........................................... 30
FIG.46– POTÊNCIAS EXISTENTES NO MOTOR.......................................................................... 35
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FIG.47 – CURVAS CARACTERÍSTICAS DO MOTOR TRIFÁSICO.............................................. 37
FIG.48 – MOTOR CC...................................................................................................................... 38
FIG.49 – ROTOR DO MOTOR CC.................................................................................................. 38
FIG.50 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC...................................................... 38
 FIG.51 – MOTOR CC COM EXCITAÇÃO 
INDEPENDENTE............................................................................................................................ 39
FIG.52 – GERADOR CC SÉRIE..................................................................................................... 40
 FIG.53 – GERADOR CC PARALELO...... 41
FIG.54– GERADOR CC MISTO...................................................................................................... 42
FIG.55 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC...................................................... 42
FIG.56 – MOVIMENTO GIRANTE EM MOTORES CC...................................................................43
 FIG.57 – FEM INDUZIDA EM MOTOR CC...43
 FIG.58 – MOTOR CC SÉRIE...... 44
 FIG.59 – MOTOR CC PARALELO.................... 45
 ................................................................................................. 45
 FIG.60 – MOTOR CC MISTO..........45
FIG.61 – COMUTAÇÃO DO MOTOR CC....................................................................................... 46
 FIG.62– INDUZIDO DO MOTOR CC...... 47
 FIG.63– CAMPO MAGNÉTICO NO INDUZIDO....47
FIG.64–CAMPO MAGNÉTICO DO ESTATOR............................................................................... 48
FIG.65 – CONEXÕES DO MOTOR CC........................................................................................... 49
FIG.66 – ROTOR E ESTATOR DE UM MOTOR DE PASSO......................................................... 51
FIG.67 – MOTOR DE PASSO UNIPOLAR..................................................................................... 53
FIG.68 – MOTOR DE PASSO BIPOLAR........................................................................................ 53
FIG.69 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UM MOTOR DE PASSO............................................... 54
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FIG. 71 - MOTOR BIPOLAR COM MEIO PASSO.......................................................................... 54
FIG. 72 - MOTOR UNIPOLAR COM PASSO INTEIRO.................................................................. 54
FIG. 73 - MOTOR UNIPOLAR COM MEIO PASSO....................................................................... 55
FIG. 74 – MICRO-MOTOR DE PASSO........................................................................................... 57
FIG.75 – SCANNER ÓPTICO......................................................................................................... 57
FIG.76 – TELESCÓPIO CONTROLADO POR MOTOR DE PASSO.............................................. 58
FIG.77– CONTROLE DO MOTOR DE PASSO.............................................................................. 59
FIG.78 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 60
 
FIG.79 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 60
FIG.80 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 61
FIG.81 – SERVO MOTOR............................................................................................................... 62
FIG.82 – SERVO MOTOR............................................................................................................... 63
FIG.83 – DIAGRAMA DE TEMPO DO CONTROLE DO SERVO MOTOR..................................... 64
FIG.84 – CONTROLE DO SERVO MOTOR UTILIZANDO CONTROLADOR PIC.........................64
FIG. 85 – TRANSFORMADOR DE PEQUENO PORTE................................................................. 65
FIG. 86 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR....................................... 65
FIG. 87 – RELAÇÃO FLUXO MAGNÉTICO X CORRENTE ELÉTRICA........................................ 66
 .................................................................................................................................... 66
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 FIG. 88 – CAMPO MAGNÉTICO NUM 
CONDUTOR.................................................................................................................................... 66
FIG. 89 – CRIAÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO NO SECUNDÁRIO............................................. 66
 FIG. 90 – CRIAÇÃO DE CAMPO MAGNÉTICO NO 
SECUNDÁRIO................................................................................................................................ 67
 FIG. 91 – CIRCUITO MAGNÉTICO DE UM 
TRANSFORMADOR....................................................................................................................... 68
FIG. 92 – SIMBOLOGIA DO TRANSFORMADOR......................................................................... 68
FIG. 93 – LEI DE LENZ................................................................................................................... 69
 FIG. 94 – PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO DO 
TRANSFORMADOR....................................................................................................................... 69
FIG. 95 – NÚCLEO TIPO E............................................................................................................. 70
FIG. 96 – PRINCÍPIO DAS CORRENTE PARASITAS................................................................... 70
FIG. 97 – TRANSFORMADOR À VAZIO........................................................................................ 71
FIG. 98 – TRANSFORMADOR COM CARGA................................................................................ 71
 FIG. 99– LEI DE LENZ..................72
FIG. 100 – POTÊNCIA DAS PERDAS NO TRANSFORMADOR................................................... 73
FIG. 101 – PERDAS NO TRANSFORMADOR............................................................................... 74
FIG. 102 – FORMATO DE NÚCEOS.............................................................................................. 75
FIG. 103 – NÚCLEO TIPO SHELL E CORE................................................................................... 76
FIG. 104 – CONVERSÃO DE TRANSFORMADOR EM AUTO-TRANSFORMADOR................... 77
FIG. 105– TRANSFORMADOR DE PEQUENO PORTE................................................................ 77
FIG. 106 – TC.................................................................................................................................. 77
FIG. 107 – CONEXÕES DO TC...................................................................................................... 78
FIG. 108 – TRANSFORMADOR DE POTENCIAL.......................................................................... 78
FIG. 109 – TRANSFORMADOR ISOLAÇÃO................................................................................. 79
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FIG. 110 – TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO..................................................................... 80
FIG. 111 – TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO - DESENHO................................................ 81
FIG. 112 – SISTEMA DE RESFRIAMENTO DO TRANSFORMADOR........................................... 81
FIG. 113 – DIAGRAMA ESTRELA................................................................................................. 82
FIG. 114– DIAGRAMA TRIÂNGULO..............................................................................................82
FIG. 115– DIAGRAMA ZIGUE-ZAGUE.......................................................................................... 83
FIG. 116– DIAGRAMA ZIGUE-ZAGUE.......................................................................................... 83
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Lista de tabelasLista de tabelas
TAB.1 – CONVERSÃO DE POTÊNCIAS....................................................................................... 28
TAB.2 – GRAU DE PROTEÇÃO IP................................................................................................ 32
TAB.3 – CLASSE DE ISOLAÇÃO DOS MOTORES...................................................................... 33
TAB.4 -VELOCIDADE NOMINAL DE MOTORES.......................................................................... 34
TAB.5 – CÓDIGOS PARA PLACA DE LIGAÇÕES DO MOTOR CC............................................. 48
TAB.6 – QUADRO COMPARATIVO ENTRE OS MOTORES SÉRIE, PARALELO E MISTO....... 49
TAB. 7 – ELETRODO DE ATERRAMENTO................................................................................... 86
TAB. 8 – PROTEÇÃO DO CONDUTOR DE ATERRAMENTO...................................................... 86
TAB.9 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO PROVIDOS DE ISOLAÇÃO 
NÃO INCORPORADOS EM CABOS MULTIPOLARES OU CONDUTORES DE PROTEÇÃO NUS 
EM CONTATO COM A COBERTURA DE CABOS........................................................................ 87
TAB.10 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO QUE SEJAM VEIA DE 
CABOS MULTIPOLARES.............................................................................................................. 88
TAB.11 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO QUE SEJAM CAPA OU 
ARMAÇÃO DE CABO.................................................................................................................... 88
TAB.12 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO NUS ONDE NÃO HAJA 
RISCO DE DANO EM QUALQUER MATERIAL VIZINHO PELAS TEMPERATURAS INDICADAS
........................................................................................................................................................ 88
TAB.13 - SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO....................................................... 89
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Apresentação
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do 
conhecimento. “
Peter Drucker
O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os 
perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, 
coleta, disseminação e uso da informação.
O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e 
,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito 
da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo 
produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos 
técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e 
consciência da necessidade de educação continuada.”
Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área 
tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se 
faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, 
da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão 
importante quanto zelar pela produção de material didático.
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e 
laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais 
didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua 
curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre 
os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia
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1. Motores Elétricos
1.1 Histórico
O ano de 1866 pode ser considerado, em termos práticos, como o ano de 
nascimento da máquina elétrica, pois foi nesta data que o cientista alemão Wemer 
Siemens inventou o primeiro gerador de corrente contínua auto-induzido. 
Entretanto, deve-se mencionar que esta máquina elétrica, que revolucionou o 
mundo em poucos anos, foi o último estágio de um processo de estudos, 
pesquisas e invenções de muitos outros cientistas, durante quase três séculos. 
Em 1600 o cientista inglês William Gilbert publicou, em Londres, a obra intitulada 
"De Magnete", descrevendo a força de atração magnética. O fenômeno da 
eletricidade estática já havia sido observado pelo grego Tales, em 641 AC, ele 
verificou que ao atritar uma peça de ârnbar com pano esta adquiria a propriedade 
de atrair corpos leves, como pêlos, penas, cinzas, ete. 
A primeira máquina eletrostática foi construída em 1663, pelo alemão Otto 
Guericke, e aperfeiçoada em 1775 pelo suíço Martin Planta. 
O físico dinamarquês Hans Christian Oersted, ao fazer experiências com 
correntes elétricas, verificou ao acaso, em 1820, que a agulha magnética de uma 
bússola era desviada de sua posição norte-sul quando esta passava perto de um 
condutor no qual circulava corrente elétrica. Esta observação permitiu a Oersted 
reconhecer a íntima relação entre magnetismo e eletricidade, dando assim o 
primeiro passo em direção ao desenvolvimento do motor elétrico. 
O sapateiro inglês Williarn Sturgeon - que, paralelamente à sua profissão, 
estudava eletricidade nas horas de folga - baseando-se na descoberta de Oersted 
constatou, em 1825, que um núcleo de ferro envolto por um fio condutor elétrico 
transformava-se em imã quando se aplicava uma corrente elétrica, observando 
também que a força do ímã cessava tão logo a corrente fosse interrompida. 
Estava inventando o eletroímã, que seria de fundamental importância na 
construção de máquinas elétricas girantes. 
Mas as experiências com o magnetismo e a eletricidade não cessaram. Em 1832, 
o cientista italiano S. Dal Negro construiu a primeira máquina de corrente 
alternada com movimento de vaivém. Já no ano de 1833 o inglês W. Ritchie 
inventou o comutador, construindo um pequeno motor elétrico onde o núcleo de 
ferro enrolado girava em torno de um imã permanente. Para dar uma rotação 
completa, a polaridade do eletroímã era alternada a cada meia volta através do 
comutador. A inversão da polaridade também foi demonstrada pelo mecânico 
parisiense H. Pixii ao construir um gerador com um imã em forma de ferradura 
que girava diante de duas bobinas fixas com um núcleo de ferro. A corrente 
alternada era transformada em corrente contínua pulsante através de um 
comutador. 
Grande sucesso obteve o motor elétrico desenvolvido pelo arquiteto e professor 
de física Moritz Herrnann Von Jacobi - que, em 1838, aplicou-o a uma lancha. 
Somente em 1866 Siemens construiu um gerador sem a utilização de imã 
permanente, provando que a tensão necessária para o magnetismo podia ser 
retirada do próprio enrolamento do rotor, isto é, que a máquina podia auto-excitar-
se. O primeiro dínamo de Werner Siemens possuía uma potência de 
aproximadamente 30 watts e uma rotação de 1200rpm. A máquina de Siemens 
não funcionava somente como gerador de eletricidade. Podia também operar 
como motor, desde que se aplicasse aos seus bornes uma corrente contínua. 
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Máquinas Elétricas
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Em 1879, a firma Siemens & Halske apresentou, na feira industrial de Berlim, a 
primeira locomotiva elétrica, com uma potência de 2kW. A nova máquina de 
corrente contínua apresentava vantagens em relação à máquina a vapor, à roda 
d'água e à força animal. Entretanto, o alto custo de fabricação e sua 
vulnerabilidade em serviço (por causa do comutador) marearam-na de tal modo 
que muitos cientistas dirigiram suas atenções para o desenvolvimento de um 
motor elétrico mais barato, mais robusto e de menor custo de manutenção. 
* Entre os pesquisadores preocupados com esta idéia destacam-se o iugoslavo 
Nicola Tesla, o italiano Galileu Ferraris e o russo Michael Von Dolivo 
Dobrowolsky. Os esforços não se restringiram somente ao aperfeiçoamento do 
motor de corrente contínua, mas também se cogitou de sistemas de corrente 
alternada, cujas vantagens já eram conhecidas desde 188 1. 
Em 1885, o engenheiro eletricista Galileu Ferraris construiu um motor de corrente 
alternada de duas fases. Ferraris, apesar de ter inventado o motor de campo 
girante, concluiu erroneamente que motores construídos segundo este princípio 
poderiam, no máximo, obter um rendimento de 50% em relação à potência 
consumida. E Tesla apresentou, em 1887, um pequeno protótipo de motor de 
indução bifásico com rotor em curto-circuito. Também este motor apresentou 
rendimento insatisfatório, mas impressionou de tal modo a firma norte-americana 
Westinghouse, que esta lhe pagou um milhão de dólares pelo privilégio da 
patente, além de se comprometer ao pagamento de um dólar para cada HP que 
viesse a produzir no futuro. O baixo rendimento deste motor inviabilizou 
economicamente sua produção e três anos mais tarde as pesquisas foram 
abandonadas. 
Foi o engenheiro eletricista Dobrowolsky, da firma AEG, de Berlim, que, 
persistindo na pesquisa do motor de corrente alternada entrou, em 1889, com o 
pedido de patente de um motor trifásico com rotor de gaiola. O motor apresentado 
tinha uma potência de 80 watts, um rendimento aproximado de 80% em relação à 
potência consumida e um excelente conjugado de partida. As vantagens do motor 
com rotor de gaiola em relação ao de corrente contínua eram mercantes: 
construção mais simples, silencioso, menor manutenção e alta segurança em 
operação. Dobrowolsky desenvolveu, em 1891, a primeira fabricação em série de 
motores assíncronos, nas potências de 0,4 a 7,5kW.
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1.2 Universo tecnológico dos motores elétricos:
Fig. 1 – Universo dos motores elétricosFig. 1 – Universo dos motores elétricos
1.3 Componentes dos motores elétricos
1.3.1 Rotor
É a parte giratória do motor elétrico. Os rotores são classificados em: 
• Rotor bobinado 
com anéis coletores
com comutadores
• Rotor em curto-circuito ou gaiola de esquilo 
O rotor em curto-circuito é também conhecido como gaiola de esquilo devido à 
sua semelhança com as gaiolas utilizadas nos Estados Unidos e Canadá para 
prender esquilos. É constituído de um conjunto de chapas de ferro-silício isoladas 
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umas das outras. A superfície desse conjunto pode ser ranhurada no sentido 
longitudinal, para permitir a colocação de barras condutores de alumínio ou cobre, 
ou pode também o conjunto ser furado e, nesses furos, serem colocadas as 
barras condutoras. 
Nos extremos do conjunto de chapas, são fundidos dois anéis que provocam o 
curto-circuito entre as barras colocadas nas ranhuras ou nos furos. 
Fig.2 - RotorFig.2 - Rotor
1.3.2- Estator
É parte fixa do motor e não gira durante o seu funcionamento, nele ficam 
alojadas as bobinas de campo. O estator é responsável pela criação de um 
campo magnético que influencia o motor. É constituído de um conjunto de chapas 
de ferro-silício contendo ranhuras longitudinais. O número de ranhuras varia de 
acordo com a rotação do motor, potência e tipo de bobinado. 
Fig. 3 - EstatorFig. 3 - Estator
Observação: Utilizam-se chapas de ferro silício por ser o silício um excelente 
condutor magnético e isolante elétrico. Nessas condições, o conjunto de chapas 
de ferro silício transforma-se em um núcleo magnético. As chapas finas, isoladas 
eletricamente e prensadas umas às outras, reduzem as correntes parasitas, 
diminuindo os efeitos térmicos provocados pelas correntes de Foucault. 
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1.4 Tipos de motores elétricas 
Os motores elétricos podem ser de corrente alternada (CA) e de corrente contínua 
(CC). 
Os motores mais utilizados são os de corrente alternada, devido ao seu reduzido 
custo de fabricação e manutenção, além da facilidade de alimentação, uma vez 
que a energia comercial é gerada em CA. 
Os motores de corrente alternada são de dois tipos: síncrono e assíncrono.
 1.4.1 Motores síncronos 
Funcionam com velocidade invariável. É denominado síncrono devido à 
velocidade do campo magnético girante ser igual à velocidade do rotor. Dentre os 
motores de CA, o síncrono é o de mais alto custo. Portanto, seu uso é restrito a 
trabalhos específicos, tais como:
• correção do fator de potência em circuitos industriais 
• movimentação de máquinas que exigem velocidade constante. 
Os motores síncronos apresentam as seguintes vantagens:
• Correção do fator de potência, além de fornecer torques à carga que eles 
acionam
• Têm rendimento maior que os similares de indução assíncrona; 
• os rotores, com suas massas polares, permitem o uso de maiores 
entreferros do que os rotores tipo gaiola de esquilo usados nos motores de 
indução, requerendo menor tolerância nos mancais e permitindo maior 
utilização dos mesmos; 
• Podem ser mais baratos para a mesma potência, velocidade e tensão 
nominal. 
Apresentam as seguintes desvantagens:
• Necessidade de excitação na partida
• Sistema complexo de acionamento e controle
• Alto custo de fabricação
Características dos Motores síncronos:
Como os motores de indução, os motores síncronos possuem enrolamentos no 
estator que produzem o campo magnético girante, mas, o circuito do rotor de um 
motor síncrono é excitado por uma fonte de corrente contínua proveniente de uma 
excitatriz, que é um pequeno gerador de corrente contínua. A Figura seguinte 
mostra o desenho da estrutura básica de um motor síncrono. 
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Fig.4 – Motor síncronoFig.4 – Motor síncrono
O motor síncrono não tem partida própria, necessitando, portanto, que o rotor seja 
arrastado até a velocidade síncrona por um meio auxiliar. Existem motores em 
que a partida é dada por condutores em gaiola embutidos na face dos pólos do 
rotor. Inicia-se a partida como motor de indução e no momento certo excita-se os 
pólos do rotor e o motor entra em sincronismo. 
 1.4.2 Motor Assíncrono 
A partir do momento que os enrolamentos localizados nas cavas do estator são 
sujeitos a uma corrente alternada, gera-se um campo magnético no estator, 
consequentemente, no rotor surge uma força eletromotriz induzida devido ao fluxo 
magnético variável que atravessa o rotor. A f.e.m. induzida dá origem a uma 
corrente induzida no rotor que tende a opor-se à causa que lhe deu origem,criando assim um movimento giratório no rotor. 
Como podemos constatar o princípio de funcionamento do motor de indução 
baseia-se em duas leis do eletromagnetismo, a Lei de Lenz e a Lei de Faraday 
Lei de Faraday: "Sempre que através da superfície abraçada por um circuito tiver 
lugar uma variação de fluxo, gera-se nesse circuito uma força eletromotriz 
induzida. Se o circuito é fechado será percorrido por uma corrente induzida". 
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Lei de Lenz: "O sentido da corrente induzida é tal que esta pelas suas ações 
magnéticas tende sempre a opor-se à causa que lhe deu origem". 
Fig.5 – motor assíncronoFig.5 – motor assíncrono
Os motores assíncronos de corrente alternada são compostos basicamente de 
uma parte estática (estator) e uma parte móvel (induzido ou rotor). Se dividem em 
dois grandes grupos: 
Motores monofásicos e motores trifásicos. 
1.5 Princípio de funcionamento dos motores elétricos 
Quanto ao funcionamento do motor, inicialmente, pode-se afirmar que se 
trata de uma máquina elétrica na qual a energia elétrica aplicada é 
transformada em energia mecânica. 
Através do detalhamento à seguir, será explicado o processo dessa 
transformação. 
Supõe-se, inicialmente, que haja dois eletroímãs cujas bobinas estão ligadas, 
como ilustra a figura, e que estejam sendo alimentada por corrente alternada. 
 
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Fig.6 – Eletroímãs em sérieFig.6 – Eletroímãs em série
É preciso lembrar-se de que, no momento em que a corrente elétrica circular no 
sentido indicado, a polaridade dos eletroímãs apresentar-se-á da seguinte forma:
Fig.7 – Princípio de funcionamento do motorFig.7 – Princípio de funcionamento do motor
No momento em que a corrente elétrica tiver o seu sentido invertido, a 
polaridade dos eletroímãs também será invertida.
Fig.8 – Princípio de funcionamento do motorFig.8 – Princípio de funcionamento do motor
Supõe-se agora, que haja uma espira de fio de cobre com seu centro demarcado, 
que será colocada no centro do campo magnético dos eletroímãs.
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Fig.9 – Princípio de funcionamento do motorFig.9 – Princípio de funcionamento do motor
Considerando que a espira ficará fixa pelo seu centro no centro dos eletroímãs e 
que terá plena liberdade de girar para a esquerda ou para a direita, supõe-se que, 
nesse momento, a polaridade dos eletroímãs apresenta-se assim: 
Fig.10 – Princípio de funcionamento do motorFig.10 – Princípio de funcionamento do motor
Em seguida, aciona-se a espira, dando-lhe um rápido impulso para a direita, ou 
seja, no sentido dos ponteiros do relógio. 
Fig.11 – Princípio de funcionamento do motorFig.11 – Princípio de funcionamento do motor
A espira continuará girando para a direita enquanto a corrente elétrica circular 
pelas bobinas dos eletroímãs. 
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Observação: Se o impulso tivesse sido dado para a esquerda, a espira continuaria 
girando para a esquerda, pelos mesmos motivos que a fizeram girar para a 
direita. 
Dessa forma, neste ponto, uma questão pode ser formulada:
Por que a espira fica girando depois de ter sido dado o primeiro impulso?
No momento em que foi dado o impulso na espira, criaram-se condições para 
que, quando ela estivesse cruzando as linhas de força do campo magnético dos 
eletroímãs, circulasse por ela uma corrente elétrica. 
Por sua vez, essa corrente elétrica da espira, deu origem a um campo magnético, 
a partir de 00, tomando-se máximo a 900 do campo magnético dos eletroímãs. 
Fig.12 – Princípio de funcionamento do motorFig.12 – Princípio de funcionamento do motor
Conseqüentemente, uma primeira visão que se pode ter é a baseada na regra: 
Pólos magnéticos de nomes iguais se repelem e pólos magnéticos de nomes 
diferentes se atraem.
A aplicação dessa regra é observada no seguinte exemplo
Fig.13 – Princípio de funcionamento do motorFig.13 – Princípio de funcionamento do motor
Examinando o que acontece com as linhas de força magnética numa situação em 
que se têm dois campos magnéticos defasados de 900, observa-se que:
• Na posição inicial, as linhas de força magnética partem do pólo Norte e 
seguem diretamente para o pólo Sul dos eletroímãs. 
 
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Fig.14 – princípio de funcionamento do motorFig.14 – princípio de funcionamento do motor
• Com o campo magnético da espira defasado de 900, a situação modifica-
se, surgindo uma outra na qual as linhas de força saem do o Norte do 
eletroímã e penetram pelo pólo Sul do campo magnético espira. 
Fig.15 – princípio de funcionamento do motorFig.15 – princípio de funcionamento do motor
• Em seguida, saem pelo pólo Norte, também do campo magnético da 
espira, entrando finalmente pelo pólo Sul do eletroímã. 
Fig.16 – Princípio de funcionamento do motorFig.16 – Princípio de funcionamento do motor
Nota-se que, com isso, haverá um desvio no sentido das linhas força magnética. 
Portanto, numa situação em que existem dois campos magnéticos defasados de 
900 haverá um desvio das linhas de força magnética. 
As linhas de força magnética procuram sempre manter a sua trajetória entre o 
pólo Norte e o pólo Sul o mais curto possível. Dessa forma, nessa situação, elas 
agem como se fossem tiras de elástico sob pressão, ou seja, as linhas de força 
magnética forçam a espira a girar no mesmo sentido para o qual foi impulsionada 
inicialmente. 
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Fig.17 – Princípio de funcionamento do motorFig.17 – Princípio de funcionamento do motor
Com isso, a espira receberá um forte impulso. Como as bobinas dos eletroímãs 
estão sendo alimentadas por corrente alternada, à medida que a espira é 
impulsionada, estará havendo a variação na corrente que circula pelas bobinas. 
Como a espira está girando na velocidade aproximada de variação do campo 
magnético, quando ela tiver dado 1/4 de volta, estará havendo também a inversão 
do sentido da corrente elétrica pelas bobinas. 
Haverá, então, a inversão da polaridade dos eletroímãs, o que acarretará o 
surgimento de linhas de força magnética no sentido contrário ao anterior. 
Conseqüentemente, com 1/4 de volta, o campo magnético formado pela espira 
desaparecerá por completo. 
Fig.18 –Fig.18 – Princípio dePrincípio de 
funcionamento do motorfuncionamento do motor
Porém, à medida que a espira vai girando até completar meia volta, irá surgindo 
um novo campo magnético que será máximo a 90" do campo magnético dos 
eletroímãs. 
Fig.19 – Princípio de funcionamento do motorFig.19 – Princípio de funcionamento do motor
Haverá novamente um desvio das linhas de força do campo iagnético dos 
eletroímãs, resultando, como no caso anterior, um ovo impulso na espira. 
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Fig.20 – Princípio de funcionamento do motorFig.20 – Princípio de funcionamento do motor
Logo, recebendo impulsos consecutivos,a espira irá girar indefinidamente 
enquanto estiver circulando corrente elétrica pelas bobinas dos eletroímãs. 
Essa é, pois, a noção do princípio de funcionamento de um motor elétrico de 
corrente alternada. 
1.6 Particularidades dos motores elétricos 
Os motores elétricos, como já foi visto, apresentam partes que são fixas 
(eletroímãs) e urna parte móvel (espira) que tem um movimento de rotação. 
Essas partes são chamadas, respectivamente, estator e rotor. 
No motor elétrico de CA, uma corrente elétrica é aplicada às bobinas dos 
eletroímãs (estatores). Embora não exista ligação elétrica alguma entre essas 
bobinas e a espira (rotor) surge, na espira (rotor), uma corrente elétrica induzida 
que, por sua vez, cria um campo magnético induzido responsável pelo movimento 
do rotor. Por essa razão, esses motores são chamados motores de corrente 
alternada do tipo indução. 
Fig.21 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.21 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Conforme também foi estudado anteriormente, o campo magnético do estator 
estará variando, isto é, acompanhando as variações da corrente alternada. 
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Fig.22 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.22 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Portanto, se a corrente alternada utilizada apresenta uma freqüência de 6OHz 
(cicios/seg), e sabendo-se que em cada Hz haverá duas inversões do sentido de 
circulação da corrente elétrica, deduz-se que, a cada Hz, haverá também duas 
variações do campo magnético do estator, ou seja: 
CA de 6OHz (60 ciclos/seg) 
Em cada segundo, 120 inversões do sentido de circulação da CA.
Portanto,
Em cada segundo, 120 inversões do campo magnético do estator. 
Então, pode-se afirmar que, neste caso, a velocidade de variação dos campos 
magnéticas no estator é correspondente a 120 vezes por segundo. 
Também de acordo com o que já foi estudado, quando se coloca no centro do 
estator um rotor (espira) e dá-se um impulso para a direita ou para a esquerda, o 
rotor passa a girar acompanhando a velocidade de variação do campo magnético 
do estator. 
A variação do campo magnético do estator é tão rápida que pode-se imaginar que 
o campo magnético praticamente descreve um movimento de rotação para a 
esquerda ou para a direita a uma velocidade de 60 rotações por segundo. Nessa 
rotação, o campo magnético arrasta consigo o rotor. 
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Fig.23 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.23 – Princípio de funcionamento do motor de indução
A velocidade do campo magnético do estator pode ser chamada de velocidade de 
sincronismo ou velocidade síncrona (ns), e pode ser calculada através da 
seguinte fórmula: 
 
 
Onde: 
ns = velocidade síncrona em rpm - 120 = constante 
f = freqüência da rede elétrica
P = número de pólos do motor 
Por exemplo, num motor alimentado com uma tensão elétrica de 6OHz, tendo 
dois pólos magnéticos, qual será o número de rpm desse motor?
Solução: 
Calcula-se a velocidade do campo magnético girante:
 
Para facilitar o estudo deste conteúdo, foi dito, até aqui, que o rotor acompanha a 
velocidade de rotação do campo magnético do estator, ou seja, se o campo 
magnético do estator está a uma velocidade de rotação de 60 vezes por segundo, 
o rotor estará girando a uma velocidade de 60 voltas por segundo. Porém, esta 
não é a realidade porque, para que o rotor gire, é necessário que ocorra nele uma 
indução. Essa indução, por sua vez, provocará o aparecimento de um campo 
magnético defasado do campo magnético do estator. 
Fig.24 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.24 – Princípio de funcionamento do motor de indução
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E, para que haja indução no rotor, sua velocidade de rotação não pode ser igual à 
velocidade de rotação do campo magnético do estator. Se o rotor acompanhar a 
velocidade de rotação do campo magnético do estator, deixará de haver nele a 
indução de corrente. Sem indução (e sem campo magnético defasado), o rotor 
perde velocidade. Girando a uma velocidade um pouco menor, o rotor terá 
novamente corrente induzida e campo magnético defasado. 
Consequentemente: 
O rotor sempre gira em velocidade um pouco menor que a velocidade de 
rotação do campo magnético do estator. 
Essa diferença entre a velocidade de rotação do campo magnético do estator e a 
velocidade de rotação do rotor é chamada deslize ou escorregamento (S) e pode 
ser calculada assim: 
 
onde: 
S = escorregamento 
ns = velocidade síncrona
nr = velocidade do rotor 
Fig.25 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.25 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Por esse motivo, os motores de corrente alternada do tipo indução são chamados 
assíncronos.
Daí, conclui-se que: 
Motor assíncrono é o motor em que a velocidade do rotor é um pouco menor 
que a da velocidade de rotação do campo magnético do estator. 
Porém, a velocidade de rotação do rotor dos motores de CA do tipo indução, 
assíncronos, mantém-se constante, ou seja, praticamente não apresenta 
variação. 
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O motor empregado até o momento é elementar, constituído por uma só espira no 
rotor, o que o toma impraticável, como poderá ser verificado a seguir. 
Fig.26 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.26 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Observa-se que:
• Os momentos 00, 1800 e 3600 são os momentos em que a espira caminha 
no sentido longitudinal em relação às linhas de força do campo magnético. 
Assim, a espira não corta as linhas de força do campo magnético, deixando 
de ocorrer, portanto, a indução da corrente elétrica na espira.
• Nesses momentos, a corrente elétrica estará no seu valor zero, e a espira 
encontra-se em um ponto em que, praticamente, não está sendo 
impulsionada, ponto esse chamado de neutro. 
Ponto neutro é portanto, o ponto em que a espira (rotor) deixa de 
ser impulsionada. 
De acordo com o que já foi 
estudado, pode-se deduzir que, 
sempre que a espira estiver 
cruzando o centro do campo 
magnético dos eletroímãs, ela 
estará recebendo impulso. 
Por outro lado, sempre que a 
espira estiver perpendicular ao 
centro do campo magnético dos 
eletroímãs, ela estará passando 
pelo ponto neutro. 
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Porém, mesmo diminuindo seu movimento, a espira não chega a parar, pois o 
impulso que recebeu anteriormente é suficiente para fazer com que ela ultrapasse 
o ponto neutro. 
Portanto, observa-se que: 
Quando a espira parte do 
primeiro ponto neutro.
Após ter dado 1/4 de volta, 
recebe o primeiro grande 
impulso. 
Prosseguindo, passa pelo 
segundo ponto neutro.
Recebendo o segundo grande 
impulso após ter dado 3/4 de 
volta. 
O movimento de rotação da espira será rápido após o impulso e diminuirá em 
seguida, até receber novo impulso. Então, seu movimento de rotação voltará a 
aumentar para diminuir emseguida, até um novo impulso, e assim 
sucessivamente. 
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Dessa forma, devido aos impulsos e aos pontos neutros, a espira apresenta um 
movimento de rotação pulsante. 
Movimento de rotação pulsante é o movimento da espira cuja velocidade de 
rotação aumenta e diminui sucessivamente durante uma volta completa. 
1.7 Motores monofásicos 
Motor de corrente alternada, monofásico, é aquele projetado para ser alimentado 
por circuitos de corrente monofásica ou bifásica. 
Os motores monofásicos são empregados geralmente quando a carga não exige 
grande potência. Esses motores podem ser de vários tipos, segundo as 
respectivas aplicações. 
1.7.1 Aplicações do motor monofásico
Cada tipo de motor monofásico tem certas aplicações, tais como: 
a) de fase dividida ou de arranque capacitivo - destina-se a máquinas em geral de 
pequena potência como lavadoras, bombas d'água, picadeiras de cana, etc.; 
b) de pólos amortecedores - destina-se a proporcionar funcionamento em 
equipamentos como toca-discos, ventiladores, etc.; 
c) universal - é o único tipo de motor monofásico que pode ser alimentado por 
tensão contínua ou alternada. É utilizado em equipamentos como liquidificadores, 
furadeiras, enceradeiras e eletrodomésticos em geral. 
1.7.2 Principais características dos motores monofásicos
Para se utilizar os motores monofásicos, é preciso observar as suas 
características -que vêm gravadas na placa de identificação do motor. São elas:
• Tensão-em volts.Quando o motor trabalha com duas tensões,ambas são 
gravadas na placa. Normalmente, os motores trabalham em 110 e 22OV;
• Freqüência - em hertz. No Brasil, a freqüência padronizada de corrente 
elétrica é de 6OHz; 
• Velocidade -em rpm. A rotação marcada na placa é a nominal quando o 
motor está a plena carga. A rotação é inversamente proporcional ao 
número de pólos do motor; 
• Potência -em cv, HP ou kW. Os motores monofásicos são normalmente, 
fabricados para potências,de 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2, 3, 4, 5, 7, 
10 e 12 1/2cv. 
Além das características citadas, vêm também registrados, na placa de 
identificação, o esquema de ligação, o nome do fabricante, o número de série do 
motor, mês e ano de fabricação, etc. 
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1.7.3 Motor monofásico de arranque capacitivo
Este tipo de motor possui um enrolamento de trabalho, um interruptor centrífugo, 
um enrolamento de partida e um capacitar de partida, conforme pode ser 
observado no esquema a seguir. 
1-Enrolamento de trabalho 
2- Interruptor centrífugo
3- Enrolamento de partida 
4- Capacitor de partida 
Fig.27 – Esquema interno do motor monofásicoFig.27 – Esquema interno do motor monofásico
Trata-se de um motor monofásico do tipo indução, com arranque capacitivo, onde 
a corrente elétrica tem dois caminhos para percorrer. 
No primeiro caminho, a corrente elétrica irá percorrer apenas o enrolamento de 
trabalho. Portanto, pode-se dizer que esse é um circuito predominantemente 
indutivo. 
Fig.28 – Princípio de funcionamento do motor monofásicoFig.28 – Princípio de funcionamento do motor monofásico
O enrolamento de trabalho é o responsável pela criação do campo magnético 
que, após a partida, irá continuar propiciando condições para que o motor 
produza trabalho. Esse enrolamento entra em funcionamento a partir do momento 
em que o motor é ligado e só deixa de funcionar quando o motor é desligado. 
Quando o circuito é predominantemente indutivo, sua carga também será 
indutiva, havendo, portanto, um defasamento de até 900entre a corrente e a 
tensão, ou seja, a corrente poderá ficar até 900 atrasada em relação à tensão, 
conforme pode ser observado no gráfico a seguir. 
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Fig.29 – Defasagem da corrente no motor monofásicoFig.29 – Defasagem da corrente no motor monofásico
No segundo caminho, a corrente elétrica passará pelo interruptor centrífugo, pelo 
enrolamento de partida e pelo capacitor. O interruptor centrífugo atua através da 
força centrífuga gerada pela rotação do rotor. 
Fig.30 – Princípio de funcionamento do motor monofásicoFig.30 – Princípio de funcionamento do motor monofásico
Observação: O interruptor centrífugo não influencia em nada o defasamento da 
corrente em relação à tensão. 
O enrolamento de partida é aquele que, devido à sua combinação com o 
capacitor, proporciona um outro campo magnético que, em conjunto com o campo 
magnético produzido pelo enrolamento de trabalho, irá provocar a partida do 
motor, dando o sentido da rotação. 
Com relação ao enrolamento de partida, como se trata de uma carga indutiva, a 
tendência é provocar um atraso da corrente de até 900 em relação à tensão. 
No segundo caminho, há também um capacitor. Tratando-se, portanto, de uma 
carga capacitiva, a tendência é haver um adiantamento da corrente de até 900 em 
relação à tensão, como mostra o gráfico a seguir. 
Fig.31 – Defasagem da corrente no motor monofásicoFig.31 – Defasagem da corrente no motor monofásico
Esquemas de ligações 
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Os diagramas a seguir ilustram esquemas de ligações (fechamentos) de um 
motor de indução monofásico cujos terminais dos três enrolamentos (bobinas) 
são: 1-3, 2-4 e 5-6.
Fig.32 – Conexões elétricas do motor monofásico em 110VFig.32 – Conexões elétricas do motor monofásico em 110V
Fig.33 – Conexões elétricas do motor monofásico em 220VFig.33 – Conexões elétricas do motor monofásico em 220V
Características de um motor monofásico de 3HP WEG
• Potência: 3 HP 
• Pólos: 2 
• Frequência: 60 Hz 
• Conjugado: 6,04 Nm 
• Tensão: 110/220 V 
• Carcaça: G56H 
• RPM: 3480 
• In: 30,8/15,4 A 
• Rendimento (100%): 78,5 
• F.P. (100%): 0,83 
• Isolamento: F 
• Ruído: 50 dB(A) 
• Corrente a vazio: 15,0/7,50 A 
• Ip / In: 7 
 Fig.34 – Motor monofásico Fig.34 – Motor monofásico
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Fig.35 – Curvas características do motor monofásicoFig.35 – Curvas características do motor monofásico
Legenda
Curva A = Rendimento
Curva B = Fator de potência
Curva C = Escorregamento
Curva D = Corrente em 110 V
1.8 Motor assíncrono de indução trifásico 
1.8.1 Considerações gerais 
O motor assíncrono de indução trifásico é um motor elétrico de construção 
simples e de baixo custo de manutenção. É o mais utilizado nas indústrias de 
transformação, porque pode ser empregado na maioria das máquinas operatrizes 
e seu custo é reduzido se comparado aos similares (motor monofásico e motor de 
corrente contínua). 
Apresenta algumas desvantagens, sendo uma delas a de não poder variar a sua 
rotação sem a utilização de equipamentos especiais. 
1.8.2 Conceito e constituição
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O motor assíncrono de indução trifásico é uma máquina elétrica ligada a um 
sistema trifásico que transforma energia elétrica em energia mecânica.É 
constituído fundamentalmente de duas partes:
• Estator - composto por um pacote de chapas de ferro silício onde são 
alojadas as bobinas de campo. Envolvendo o estator, encontra-se a 
carcaça do motor, que é a estrutura-suporte do conjunto. A função do 
estator é produzir um campo magnético girante.
• Rotor - é um pacote de chapas de ferro silício, formando um cilindro. Nas 
ranhuras existentes, são fundidas barras metálicas curto-circuitadas nos 
extremos do cilindro formado pelo pacote de chapas. 
O cilindro é montado sobre um eixo que transmitirá a energia mecânica gerada 
pelo motor. 
No rotor, acontece a transformação da energia elétrica em energia mecânica, 
sendo essa a sua principal função.
1.8.3 Conjugado
Torque é o conjunto de forças que tende a produzir a rotação no motor elétrico. 
Dada a partida no motor de indução, com a tensão nominal aplicada aos terminais 
do estator, o rotor apresenta um torque de partida (Tp) que provocará o aumento 
de sua velocidade. À medida que a velocidade aumenta, o torque também 
aumenta até atingir o torque máximo (Tm). 
Isso leva a velocidade a aumentar ainda mais, reduzindo o torque do motor a um 
valor igual ao torque aplicado pela carga. 
O gráfico a seguir mostra o conjugado desenvolvido no motor de indução, desde a 
partida até o torque nominal. 
Fig.36 – Conjugado do motorFig.36 – Conjugado do motor
Nesse gráfico, são observados:
• O conjugado de partida, que tira o motor do estado de repouso; 
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• O conjugado máximo, que representa o máximo valor de conjugado que o 
motor desenvolve; 
• O conjugado nominal, que o motor desenvolve nas suas condições 
nominais de funcionamento, isto é, com freqüência e tensão nominais 
aplicadas ao estator, fazendo com que gire a uma velocidade nominal 
fornecendo, assim, uma potência nominal. 
Observação: A unidade de medida do conjugado é Nm (Newton/metro ou kgfm 
(quilograma-força/metro).
1.8.4 Funcionamento 
Quando a corrente alternada trifásica é aplicada aos enrolamentos do estator do 
motor assíncrono de CA, produz-se um campo magnético rotativo (campo 
girante). 
A figura abaixo mostra a ligação interna de um estator trifásico em que as bobinas 
(fases) estão defasadas em 1200 e ligadas em triângulo.
Fig.37 – Ligação interna do motor trifásicoFig.37 – Ligação interna do motor trifásico
O campo magnético gerado por uma bobina 
depende da corrente que no momento circula 
por ela. Se a corrente for nula, não haverá 
formação de campo magnético; se ela for 
máxima, o campo magnético também será 
máximo. 
Como as correntes nos três enrolamentos estão 
com uma defasagem de 1200, os três campos 
magnéticos apresentam também a mesma 
defasagem. 
Fig.38 – Ligação interna do motor trifásicoFig.38 – Ligação interna do motor trifásico 
Os três campos magnéticos individuais combinam-se e disso resulta um campo 
único cuja posição varia com o tempo. Esse campo único, giratório, é que vai agir 
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sobre o rotor e provocar seu movimento. O esquema a seguir mostra como agem 
as três correntes para produzir o campo magnético rotativo num motor trifásico. 
Fig.39 – Princípio de rotação do motor trifásicoFig.39 – Princípio de rotação do motor trifásico
• No esquema vemos que no instante 1, o valor da corrente A é nulo e, 
portanto, não há formação de campo magnético, isto é representado pelo 
O (zero) colocado no pólo do estator. 
• As correntes B e C possuem valores iguais, porém sentidos opostos. 
• Como resultante, forma-se no estator, no instante 1, um campo único 
direcionado no sentido N S. 
• No instante 2, os valores das correntes se alteram. O valor de C é nulo. A e 
B têm valores iguais, mas A é positivo e B e negativo. 
• O campo resultante desloca-se em 601 em relação à sua posição anterior. 
• Quando um momento intermediário (d) é analisado, vemos que nesse 
instante as correntes C e A têm valores iguais e o mesmo sentido positivo. 
A corrente B, por sua vez, tem valor máximo e sentido negativo. Como 
resultado, a direção do campo fica numa posição intermediária entre as 
posições dos momentos 1 e 2. (Fig. Seguinte).
 
 Se analisarmos, em todos os instantes, a 
situação da corrente durante um cicio completo,
verificaremos que o campo magnético gira em 
torno de si. A velocidade de campo relaciona-se 
com a freqüência das correntes conforme já foi 
demonstrado.
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Fig.40 – Princípio de rotação do motor trifásicoFig.40 – Princípio de rotação do motor trifásico
1.8.5 Características do motor trifásico 
Como os motores monofásicos, também os motores trifásicos, possuem uma 
placa de identificação fixada na carcaça. Na placa de identificação, estão 
relacionados, através de símbolos e abreviaturas previstos em normas, todos os 
dados técnicos do motor. Esses dados técnicos estão descritos a seguir. 
Tensão nominal (V)
É a tensão para a qual o motor foi projetado. Pelas normas, o motor deve ser 
capaz de funcionar satisfatoriamente com tensões de até 10% acima ou abaixo da 
nominal, desde que a freqüência da rede seja igual à tensão nominal. Caso haja 
simultaneamente variação de tensão e freqüência, haverá alteração no 
funcionamento do motor. 
As tensões trifásicas mais encontradas nas instalações industriais são 220, 380 e 
44OV. Porém, são encontradas indústrias de origem ou influência norte-
americana que especificam motores para 230, 460 e 575V. 
A grande maioria dos motores elétricos chega ao mercado consumidor com 
terminais religáveis, para funcionar, pelo menos, em duas redes de tensões 
diferentes. 
Esse tipo de ligação exige seis terminais no motor, o que permite comutar o motor 
em dois fechamentos: triângulo () - para a menor tensão - e estrela (Y) - para a 
maior tensão. 
O valor da segunda tensão corresponde ao valor da primeira multiplicada por 3. 
Por exemplo, 220/38OV significa 220 x 3- = 220 x 1,73 = 38OV. 
Observação: As tensões acima de 600V (por exemplo, 380/66OV e 440/76OV) 
não são consideradas de baixa-tensão. As tensões maiores servem apenas para 
indicar que o motor pode ser ligado em sistema de partida estrela e triângulo. 
Potência nominal (P)
É a potência de saída no eixo do motor. Sua unidade é expressa em cavalo-vapor 
(cv) e horse power (HP). Para conversão de potência mecânica (CV e HP) em 
potência elétrica (W), são necessários: 
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Tab.1 – Conversão de potênciasTab.1 – Conversão de potências
Diagrama de ligação 
Os motores trifásicos, para que possam ser ligados às diversas tensões para as 
quais foram fabricados, apresentam, na sua caixa de ligações, três, seis, nove ou 
12 terminais. Os terminais saem dos enrolamentos e poderão ser fechados de 
acordo com o diagrama gravado na placa. Os motores podem ter seus terminais 
identificados por número, como por exemplo: 
• entrada da bobina - 1, 2, 3, 7, 8 e 9; 
• saída da bobina - 4, 5, 6, 10, 11 e 12. 
As figuras a seguir mostram as bobinas de dois motores devidamente numeradas, 
ou seja: 
 
a) Motor de seis terminais b) Motor de doze terminais 
Fig.41 – Ligação do motor trifásicoFig.41 – Ligaçãodo motor trifásico
Como já foi estudado, o motor trifásico tem as bobinas distribuídas no estator e 
ligadas de modo a formar três circuitos distintos, chamados de fases de 
enrolamento. 
Essas fases são interligadas formando ligações em estrela (Y) ou em triângulo 
(), para o acoplamento a uma rede trifásica. Para isso, deve-se levar em conta 
a tensão que irão operar. 
Na ligação em estrela, o final das fases se fecha em si, e o início se liga à rede. 
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Fig.42 – Ligação estrela do motor trifásicoFig.42 – Ligação estrela do motor trifásico
Na ligação em triângulo, o inicio de uma fase é fechado com o final da outra e 
essa junção é ligada à rede.
Os motores trifásicos podem 
dispor de 3 6, 9 ou 12 terminais 
para a ligação do estator à 
rede elétrica. Assim, eles 
podem operar em uma, duas, 
três ou quatro tensões, 
respectivamente. Todavia, é 
mais comum encontrar motores 
com 6 e 12 terminais. 
Fig.43 – Ligação triângulo do motor trifásicoFig.43 – Ligação triângulo do motor trifásico
Os motores trifásicos com seis terminais só podem ser ligados em duas tensões 
uma a 3 vezes maior do que a outra. Por exemplo: 
220V/38OV ou 440/76OV. 
Fig.44 – Ligação do motor trifásico de seis terminaisFig.44 – Ligação do motor trifásico de seis terminais
Os motores com 12 terminais, por sua vez, têm possibilidade de ligação em 
quatro tensões: 220V, 380V, 440V e 760V.
A ligação à rede elétrica é feita da seguinte maneira: 
 para 220V  para 440V 
 YY para 380 V Y para 760V
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Veja a representação da placa de ligação desse tipo de motor. 
Fig.45 – Ligação do motor trifásico de doze terminaisFig.45 – Ligação do motor trifásico de doze terminais
No que se refere às dimensões, os fabricantes seguem as normas NEMA, IEC e 
da ABNT. 
Observação: Os terminais dos motores podem ser também identificados através 
de letras: 
 entrada - u, v, w;  saída - x, y, z. 
Freqüência nominal (Hz) 
É a freqüência da rede para a qual o motor foi projetado. Os motores, pelas 
normas, devem funcionar satisfatoriamente com uma variação de freqüência de 
até 5% acima ou abaixo da freqüência nominal. 
Um motor projetado para freqüência de 5OHZ, quando alimentado por uma rede 
de freqüência igual a 6OHz, tem a corrente de partida e o conjugado diminuídos 
em aproximadamente 17% e a sua velocidade nominal aumentada em 20%. 
Fator de serviço (FS) 
É o fator que, aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode 
ser aplicada continuamente ao motor sob condições especificadas pelo fabricante. 
É a capacidade de sobrecarga contínua, 
Ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor capacidade de suportar 
melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. 
Rendimento (n)
É o dado que expressa as perdas no motor elétrico. Trata-se de uma relação 
matemática entre a potência de saída - que é a potência efetiva transformada em 
potência mecânica no eixo -e a potência de entrada - que é a potência absorvida 
da rede elétrica. 
Essa relação pode ser representada através da seguinte expressão matemática: 
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 Pe = In . Vn . cos . 3 
Onde: 
In = corrente nominal 
Vn = tensão nominal 
cos = fator de potência 
3 = fator do circuito trifásico 
Para calcular o rendimento, aplica-se a seguinte fórmula: 
 
Onde: 
n (eta, letra grega) = rendimento
Pe = potência de entrada
 Ps = potência de saída 
O resultado é um dado percentual como, por exemplo, um rendimento igual a 
0,90, que equivale a 90%. 
É muito importante que o motor apresente alto rendimento, porque quanto maior 
for o rendimento do motor menores serão: 
• as perdas; 
• o aquecimento; 
• a potência absorvida da linha; 
• o custo de consumo por hora de funcionamento. 
Os motores de alto rendimento foram projetados não somente para ultrapassar 
os valores de rendimento e fator de potência definidos por lei. O rendimento dos 
motores quando operando a 75% de carga são equivalentes à operação em 
100%, oferecendo menor consumo de energia mesmo operando com carga 
parcial ou em regimes intermitentes. Estes motores especiais contêm: 
• Enrolamentos fabricados com condutores de cobre com alto grau de 
pureza; 
• Chapas de aço de alta qualidade com grãos orientados, utilizadas na 
fabricação do estator e rotor; 
• Menor entreferro graças ao design avançado e à produção totalmente 
automatizada dos pacotes do estator e rotor; 
• Sistema de mancais e rolamentos desenhados para reduzir perdas por 
atrito; 
• Ventilador desenvolvido para oferecer máximo fluxo de ar com mínimas 
perdas.
Grau de proteção (IP) 
Os equipamentos elétricos são fabricados com certo grau de proteção, de acordo 
com a sua finalidade de uso. Os tipos de proteção podem ser contra: 
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• contatos acidentais; 
• penetração de corpos sólidos estranhos;
• penetração de água. 
As normas da [EC (international Electrotechnical Commission) da ABNT (NBR 
6146) definem o grau de proteção dos equipamentos por meio das letras IP 
seguidas de dois algarismos. O primeiro algarismo indica o grau de proteção 
contra contatos acidentais e penetração de corpos sólidos estranhos. 
Tab.2 – Grau de proteção IPTab.2 – Grau de proteção IP
Classes de isolação 
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O limite de temperatura de um motor depende do tipo do material empregado na 
sua isolação interna. Para fins de normalização, os materiais isolantes e os 
sistemas de isolação são agrupados em classes de isolamento definidas pelo 
limite de temperatura de cada material. 
Conforme a ABNT (NBR 7094), as classes de isolação utilizadas em máquinas 
elétricas são as seguintes: 
Tab.3 – Classe de isolação dos motoresTab.3 – Classe de isolação dos motores
Velocidade nominal (RPM)
É a velocidade do motor, funcionando a plena carga, alimentado por tensão e 
freqüência nominais. 
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Tab.4 -Velocidade nominal de motoresTab.4 -Velocidade nominal de motores
Corrente nominal (In)
É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona com a potência, 
tensão e freqüência nominais. O valor da corrente nominal depende do 
rendimento (n) e do fator de potência (cos ) do motor, e é expresso em ampéres 
(A). 
A corrente nominal é calculada empregando-se a seguinte fórmula: 
 
onde: 
In = corrente nominal
P = potência em watt 
3 = fator de multiplicação do circuito trifásico
Vn = tensão nominal 
cos = fator de potência 
n (eta, letra grega) = rendimento 
Fator de potência (cos  ) 
Quando o motor entra em funcionamento, absorve da rede uma potência aparente 
(Pa), também chamada de potência disponível. Essa potência é transformada em: 
• potência efetiva (Pe) - transformada em trabalho útil; 
• potência reativa