MOTORES ELETRICO 02

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FUNCIONAMENTO DO MOTOR
CONTEÚDO
INTRODUÇÃO ____________________________________________________________ 1
Objetivos do Módulo ______________________________________________________ 2
SEÇÃO 1 – PRINCÍPIOS SUBJACENTES 
Objetivos ______________________________________________________________ 3
Introdução ______________________________________________________________ 3
Magnetismo e Pólos Magnéticos ____________________________________________ 4
Produção de Energia Mecânica 
Usando Campos Magnéticos ________________________________________________ 7
Eletromagnetismo e Campos 
Eletromagnéticos ________________________________________________________ 8
Corrente Alternada Monofásica 
e Trifásica ______________________________________________________________ 11
Indução ________________________________________________________________ 12
Revisão 1 ______________________________________________________________ 14
SEÇÃO 2 - COMPONENTES E FUNCIONAMENTO DO MOTOR ELÉTRICO
Objetivos ______________________________________________________________ 17
Introdução ______________________________________________________________ 17
Estator__________________________________________________________________ 19
Rotor __________________________________________________________________ 20
Mancais ________________________________________________________________ 22
Carcaças ________________________________________________________________ 22
Funcionamento do Motor __________________________________________________ 23
Motores de Indução Trifásicos ______________________________________________ 26
Revisão 2 ______________________________________________________________ 27
SEÇÃO 3 – COMENTÁRIOS SOBRE O FUNCIONAMENTO
Objetivos ______________________________________________________________ 31
Introdução ______________________________________________________________ 31
Alarmes ________________________________________________________________ 32
Sensores de Temperatura 
da Resistivos (RTDs) ______________________________________________________ 32
Causas Comuns das Condições de Alarme ____________________________________ 34
Parada do Motor__________________________________________________________ 36
Velocidade de Operação____________________________________________________ 37
Potência ________________________________________________________________ 37
Proteção do Motor ________________________________________________________ 37
Revisão 3 ______________________________________________________________ 38
RESUMO__________________________________________________________________40
GLOSSÁRIO ______________________________________________________________43
RESPOSTAS________________________________________________________________46
APÊNDICE A – REVISÃO SOBRE ELETRICIDADE ______________________________47
NOTA IMPORTANTE
A tecnologia é usada pelos operadores de oleodutos para alcançar objetivos
especifícos de seu trabalho. O objetivo central do Programa de Treinamento de
Operadores de Centro de Controle é o de promover um entendimento da tecnologia
usada pelos operadores de oleodutos no seu dia a dia. Este programa de treinamento
cobre os aspectos tecnológicos relacionados diretamente com o trabalho dos
operadores, fornecendo informações de aplicação imediata.
As informações constantes nos módulos de treinamento são basicamente teóricas.
Uma base de informações teóricas é o correto entendimento de alguns conceitos
principais, facilita a compreenção da tecnologia e sua aplicação no contexto de um
sistema de oleodutos. Foi feito o máximo esforço na apresentação de somente
princípios científicos puros. Entretanto em alguns casos algumas relações
empíricas foram necessárias de modo a aproximar ao máximo os resultados
puramente científicos das observações práticas. A prioridade mais importante no
desenvolvimento dos materiais do programa de treinamento de operadores foi o
seu máximo aproveitamento pelos operadores em suas tarefas diárias.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Componentes dos Sistemas de Dutos
© 1995 IPL Technology & Consulting Services Inc.
Reproduction Prohibited March 1996
IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC.
7th Floor IPL Tower
10201 Jasper Avenue
Edmonton, Alberta
Canada T5J 3N7
Telephone +1 - 403-420-8489
Fax +1 - 403-420-8411
Reference: 2.6 PB motor op August, 1997
DICAS DE ESTUDO
As dicas de estudo a seguir são sugeridas para tornar a aprendizagem dos
módulos mais efetiva.
1. Tente manter cada período de estudo curto, porém concentrado (de dez a 
quarenta e cinco minutos). Se você determinar seu tempo de estudo de
forma a estudar ao longo dos cinco dias da semana um período total de duas
horas por dia, divida seus períodos de estudo em blocos com dois a cinco
minutos de intervalo. Lembre-se de que geralmente uma semana de estudo
individual substitui 10 horas de presença na sala de aula. Por exemplo, se
você tiver um bloco de estudo individual de três semanas, ele contará como
30 horas de estudo, para se manter atualizado com a maioria dos programas
de aprendizagem.
2. Quando você estiver estudando, procure fazer ligações entre os capítulos 
e as tarefas. Quanto mais ligações você fizer, melhor você se lembrará 
das informações.
3. Há testes individuais no final de cada módulo. Geralmente a execução destes
testes aumenta sua capacidade de lembrar das informações.
4. Quando estiver lendo uma seção ou módulo, dê uma folheada ou faça uma
breve olhada no mesmo antes de começar uma leitura detalhada. Leia a
introdução, a conclusão e as perguntas do final de cada seção. Depois, como
tarefa separada, estude todos os títulos, quadros, figuras e legendas. Depois
desta excelente técnica de previsualização, você estará familiarizado com
sua tarefa de leitura. A leitura prévia é então seguida de uma leitura detalha-
da. A leitura detalhada reforça o que já foi estudado e também põe a matéria
em destaque. Enquanto estiver fazendo a leitura detalhada, pare no final de
cada subseção e se pergunte "O que eu acabei de ler?"
5. Outra técnica de estudo útil é escrever suas próprias perguntas baseadas nos
seus apontamentos de estudo e/ou nos títulos e subtítulos do módulo.
6. Quando estiver na sala de aula fazendo apontamentos, por favor siga esta
técnica. Guarde a página da esquerda para suas observações pessoais, idéias
ou áreas que deseja esclarecer. Importante, grave as perguntas que o seu 
instrutor fizer - provavelmente você as encontrará na prova final.
7. Faça revisão. Faça revisão. Faça revisão. Aproveitar oportunidades para
rever a matéria aumentará sua capacidade de lembrá-la.
8. Usando fichas de arquivo, você pode identificar rapidamente áreas que você
precisa revisar ou se concentrar antes da prova. Comece intencionalmente
fazendo fichas no final de cada seção de leitura. Quando se deparar com uma
palavra nova, escreva-a de um lado da ficha. No outro lado, escreva sua
definição. Isto se aplica a quase todos os módulos. Por exemplo, símbolos
químicos/o que ele significa; estação terminal/definição; uma sigla/seu 
significado. Uma vez que você tenha compilado as fichas e estiver se
preparando para a prova, misture as fichas com a palavra termo voltada para
cima. Passe por cada ficha para ver se você sabe o que está no seu verso. Por
que gastar tempo desnecessário nos significados ou conceitos que você já
sabe? As fichas que você não souber identificam as áreas que você 
precisa rever.
9. Além disso, estes módulos possuem instrumentos de aprendizagem 
específica incorporados para auxiliar na compreensão e revisão da matéria.
Os termos aparecem em negrito e foram acrescentados ao glossário. Para
comparar as referências sobre o significado de um termo, há os números das
páginas junto às definições do glossário, identificando onde o termo ou
explicação apareceu pela primeira vez no texto. As definições do glossário
que não possuem os números das páginas são também importantes para a
compreensão, mas são plenamente explicadas em outro módulo.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
INTRODUÇÃO
As bombas são o mecanismo chave de controleno oleoduto. Ligando e
desligando as bombas conforme solicitado, os operadores do centro de controle
podem controlar o movimento dos líquidos ao longo do oleoduto, assegurando-
se de que o líquido será escoado de forma segura e à velocidade adequada.
Os operadores trabalham com as bombas de forma remota, emitindo comandos
de DAR PARTIDA NA UNIDADE ou PARADA a partir do centro de controle.
As bombas e motores de grande porte adotados em oleodutos, são
equipamentos caros e complexos que podem ser danificados se usados
incorretamente. Os operadores precisam ter uma boa compreensão do
funcionamento dos motores e das bombas para poderem efetuar o controle
destes equipamentos com segurança no transporte dos líquidos com segurança
no oleoduto, mantendo os cronogramas e minimizando os custos de
manutenção e substituição de peças.
Existem muitos tipos diferentes de bombas e de motores usados na indústria
petroleira. Alguns usam motores a diesel, enquanto outros usam turbinas para
acionar suas bombas. Na indústria de transporte de petróleo e derivados por
oleodutos são usados motores elétricos para acionar as bombas centrífugas em
quase todas as estações. As bombas com motor a diesel são usadas devido ao
fornecimento limitado de eletricidade disponível.
Figura 1
Unidade de Linha Tronco (Bomba e Motor)
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
1
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 2
Na indústria de transporte por oleodutos são usados motores elétricos para
acionar as bombas centrífugas na maioria dos pontos. Os motores das bombas
da linha tronco de oleodutos são tipicamente de 400 a 5000 hp. Este módulo
descreve os princípios de funcionamento de um motor elétrico, depois mostra
como estes princípios funcionam. As seções finais descrevem os motores
usados para acionar as bombas da linha tronco.
Uma compreensão básica dos princípios de eletricidade é extremamente útil
para examinar os motores elétricos. Se você quiser fazer uma revisão dos
conceitos abaixo, vá ao Apêndice A no final deste módulo. Os conceitos vistos
no Apêndice abrangem:
• elétrons
• orbital 
• camada de valência 
• elétrons de valência
• íons
• elétrons livres
• corrente
• corrente direta
• corrente alternada
• ampéres
• forças eletromotrizes
• volts
• resistência
• circuitos abertos e fechados
• curtos circuitos.
OBJETIVOS DO MÓDULO
Este módulo apresenta informações sobre os seguintes objetivos.
• Descrição dos princípios e componentes fundamentais de um motor elétrico.
• Apresentação detalhada da teoria e a apresentação de um motor de 
indução CA.
• Descrição dos motores de indução usados para alimentar as bombas das 
linhas tronco.
PRÉ-REQUISITOS
Programa de Treinamento – INTRODUÇÃO AO COMPORTAMENTO DOS LÍQUIDOS
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
SEÇÃO 1
PRINCÍPIOS BÁSICOS
OBJETIVOS
Depois de estudar esta seção, você será capaz de:
• Reconhecer a definição de magnetismo.
• Reconhecer o termo indução.
• Relacionar os princípios do magnetismo à produção de energia mecânica.
• Diferenciar um campo eletromagnético de um campo magnético natural.
• Diferenciar uma corrente monofásica de uma triférica.
INTRODUÇÃO
Os motores elétricos usam as forças de atração e repulsão que ocorrem entre
dois campos magnéticos para girar o eixo que está conectado à bomba. O eixo
giratório produz a energia mecânica que a bomba depois converte em altura
manométrica (diferencial de pressão). A altura manométrica criada pela bomba
move o líquido ao longo do oleoduto. Para compreender como os motores
funcionam, você deve estar familiarizado com os campos magnéticos e com o
que ocorre quanto eles interagem. A Seção 1 deste módulo explica os princípios
subjacentes ao magnetismo, incluindo:
• pólos magnéticos
• campos magnéticos
• eletromagnetismo, e
• campos eletromagnéticos.
Além disso, esta seção explica a corrente alternada e como ela pode ser
induzida em um condutor expondo-o a um campo magnético.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
3
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 4
MAGNETISMO E PÓLOS MAGNÉTICOS
O termo magnetismo se refere à atração e repulsão que existe entre dois
pedaços de material ferromagnético, um dos quais está magnetizado. 
Os materiais ferromagnéticos incluem:
• ferro
• aço
• cobalto e
• níquel.
Outros elementos, como o silício e o alumínio, podem ser misturados em ligas
metálicas com os metais acima para formar materiais magneticamente
extremamente “potentes”.
Estas forças de atração e repulsão são causadas por pequenas partículas
denominadas unidades magnéticas. As unidades magnéticas descritas na Seção
1 deste Módulo são na realidade átomos, que têm uma característica especial
denominada ‘net electron spin’ expressão em inglês que pode ser entendida
como polarização magnética líquida pelos spins dos electrons do átomo.
Os elétrons giram em torno do seu eixo executando um movimento de spin
enquanto orbitam o núcleo do átomo. Os elétrons em movimentos de rotação
produzem um campo magnético em torno do átomo. Geralmente estes átomos
estão dispostos de forma randômica e os campos se anulam mutuamente. Nos
materiais magnéticos, porém, os átomos estão alinhados de tal maneira que os
campos magnéticos em torno dos átomos se combinam para formar um campo
magnético único. Em uma barra de ferro, por exemplo, as unidades magnéticas
ficam dispersas randomicamente no metal. Cada unidade magnética possui duas
metades ou pólos distintos, conforme mostra a Figura 2. Uma metade da
unidade magnética é denominada pólo sul e a outra metade da unidade
magnética é denominada pólo norte. Os nomes norte e sul são usados porque a
própria terra é um grande ímã, com um pólo magnético no hemisfério norte e
outro pólo magnético no hemisfério sul. Os termos norte magnético e sul
magnético, ou norte e sul são normalmente usados para ajudar a distinguir uma
metade da outra. A interação entre os pólos magnéticos é um conceito muito
importante no funcionamento de um motor elétrico.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
PÓLOS MAGNÉTICOS
As extremidades, ou pólos, de uma unidade magnética são denominados pólos
magnéticos. Há duas reações previsíveis entre pólos magnéticos.
As unidades magnéticas não têm que se tocar para que uma força seja exercida
entre elas. Elas só precisam estar suficientemente próximas para que suas forças
magnéticas interajam, conforme mostra a Figura 3.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
5
NS
N
S
N S
N S
N
S
N
S
N
S N
S
N S
N S
N
S
N
S
N
SS
N
S
N
N S
N
N S
S
N
N S
N
S
N
S
N S
N
S
N
S
N
S
N
S
S
N S
N S
N S
SN
N
S
N S
N S
N
S N
S
S NN
SS
N
Figura 2 
Unidades Magnéticas
As unidades magnéticas estão
dispersas randomicamente nos
metais ferrosos como o ferro. Cada
unidade magnética possui um pólo
sul e um pólo norte.
A S N
Força de Atração Força de Atração
Força de Repulsão Força de Repulsão
B
N S
N S N S
S SN N
Força de Repulsão Força de Repulsão
Figura 3 
Atração e Repulsão dos Pólos Magnéticos
Os pólos exercem forças de atração e
repulsão entre si, sem efetivamente estar em
contato. As forças de atração e repulsão se
estendem além da superfície de cada
partícula.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 6
ÍMÃS
As forças de atração e repulsão entre as unidades magnéticas são muito
pequenas. Porém, as unidades magnéticas podem ser posicionadas de tal forma
que as forças entre elas podem se transformar em forças muito grandes. 
Uma força magnética externa agindo sobre uma barra de ferro, por exemplo,
pode fazer com que todas as unidades magnéticas do ferro se alinhem na 
mesma direção. Todos os pólos norte das unidades magnéticas apontando para
uma direção e todos os pólos sul das unidades magnéticas apontando para outra
direção.
Quando as unidades magnéticas de uma barra de ferro estão alinhadas com seus
pólos apontando na mesma direção, a barra de ferro toda se comporta como
uma unidade magnética única ou ímã. O ímã possui um pólo sul e um pólonorte. Os pólos opostos de dois ímãs se atraem e os pólos iguais de dois ímãs se
repelem.
As grandes forças de atração e repulsão entre dois ímãs são usadas pelo motor
elétrico para produzir energia mecânica.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
N S
N S
N S N S N S N S N S
N SN SN SN SN SN S
N S N S
N S
N S
N S
N S N S
N S N S
N S
N S
N S
N S N S N S N S
N S N S N S
N S N S
N S
N SN SN SN SN SN S
Figura 4 
Unidades Magnéticas
Alinhadas de Ponta a Ponta
Quando as unidades magnéticas
de uma barra de ferro estão
alinhadas com seus pólos
apontando na mesma direção,
elas formam uma unidade
magnética única, denominada
ímã. Um ímã age como uma
grande unidade magnética única.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
CAMPO MAGNÉTICOS
Lembre-se de que os ímãs e as unidades
magnéticas não têm que estar em contato físico
para se repelir ou se atrair. As forças magnéticas
não estão limitadas ao ímã propriamente dito,
estendendo-se além da superfície do ímã. Os
ímãs só precisam estar suficientemente perto
para que as forças magnéticas interajam. O
campo magnético é então definido pelo volume
em torno de um ímã onde se manifesta a força
magnética.
PRODUÇÃO DE ENERGIA
MECÂNICA USANDO
CAMPOS MAGNÉTICOS
Produzimos energia mecânica aproveitando as
forças de atração e repulsão que ocorrem ente os
campos magnéticos. Por exemplo, a Figura 6
mostra uma barra magnética (Ímã A) com um
eixo passando pelo seu centro. Movendo o pólo
norte de um segundo ímã (Ímã B) em direção ao
pólo norte do Ímã A cria-se uma força de
repulsão entre os dois ímãs. O pólo norte do Ímã
A se afasta do pólo norte do Ímã B, fazendo com
que o Ímã A, e o eixo sobre o qual ele está
colocado, girem. O movimento de rotação do
eixo é a energia mecânica produzida pela
interação das forças magnéticas.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
7
NS
N
S
Linha de Força Magnêtico
Figura 5
Campos Magnéticos de uma Barra e
Ímãs em forma de Ferradura
Os ímãs de diferentes formas produzem
campos magnéticos com formas diferentes.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 8
A Figura 6 mostra o método básico de funcionamento de cada motor elétrico.
Ao invés de usar os campos magnéticos naturais, os motores elétricos usam a
corrente elétrica para gerar campos magnéticos denominados campos
eletromagnéticos.
ELETROMAGNETISMO E CAMPOS
ELETROMAGNÉTICOS
O eletromagnetismo é a criação de um campo magnético
por uma corrente elétrica passando através de um condutor
elétrico. Os campos magnéticos como os que ocorrem
naturalmente nos metais ferrosos também podem ser
produzidos usando a eletricidade. Os campos magnéticos
produzidos por uma corrente elétrica que passa através de
um condutor elétrico são denominados campos
eletromagnéticos. Os motores elétricos usam eletroímãs ao
invés dos ímãs naturais porque:
• os eletroímãs podem produzir forças de atração e 
repulsão milhares de vezes mais fortes do que 
aquelas produzidas pelos ímãs naturais e 
• os eletroímãs podem ser ligados e desligados, enquanto
os ímãs naturais possuem um campo magnético 
permanente.
Um campo eletromagnético se comporta como um campo
magnético que ocorre naturalmente. Ambos os tipos de
campo possuem pólos norte e sul. Os pólos opostos dos
campos magnéticos se atraem e os pólos iguais dos campos
eletromagnéticos se repelem, da mesma forma que no
exemplo da barra magnética.
Figura 6 
Produção de Energia Mecânica com Campos magnéticos
O Ímã A está montado sobre um eixo que gira livremente. Quando o pólo norte
do Ímã B é colocado próximo ao pólo norte do Ímã A, a força magnética de
repulsão entre os dois pólos norte afasta o pólo norte do Ímã A. O Ímã A gira. A
força de atração entre os pólos norte do Ímã B e o pólo sul do Ímã A faz com
que o Ímã A continue a girar, até que o pólo sul do Ímã A esteja mais perto do
pólo norte do Ímã B. A rotação do Ímã A é a energia mecânica produzida pela
interação das forças magnéticas entre os Ímãs A e B.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
N
N
a)
b)
S
N
NS
Força de Atração
Força de Repulsão
Magneto A
Magneto A
Magneto B
Magneto B
S
S
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Figura 7
Campo eletromagnético Produzido pela Corrente 
Passando Através de um Fio
A corrente passando através de um condutor, como um fio de cobre, gera um
campo eletromagnético em volta do fio. Não há pólos norte e sul verdadeiros,
pois o campo foi produzido por um ímã circular. Porém, se pudéssemos produzir
um intervalo no campo magnético, apareceriam os pólos norte e sul. Lembre-se
de que o termo fluxo de corrente se refere ao fluxo convencional de
eletricidade de um terminal positivo de uma pilha, através de um circuito
externo, até um terminal negativo. Isto é o oposto do fluxo de elétrons.
Quando a corrente elétrica passa por um fio, esta dá origem a um campo
magnético que abraça o fio como anéis concêntricos a este fio, tendo este
mesmo campo um dado sentido ao longo destes anéis que é função da direção
da corrente no fio. Quando a corrente passando pelo fio inverte seu sentido, o
sentido do campo magnético também é invertido.
Figura 8
Inversão de um Campo magnético Provocada pela 
Inversão do Fluxo de Corrente
Quando a corrente passa do ponto A para o ponto B, o campo magnético
`anda` no sentido horário em torno do fio. Porém, visto de B, quando a corrente
passa do ponto B para o ponto A, o campo eletromagnético `anda` no sentido
anti-horário em torno do fio.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
9
Direção da 
Corrente Elétrica
Campo MagnéticoFio
CondutorA
B
Direção da
Corrente
Elétrica
Fio
Condutor
Campo Magnético
B
A
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 10
Figura 9
Campo Eletromagnético Produzido por um
Enrolamento
O campo eletromagnético produzido por um
enrolamento em A é semelhante em forma e
comportamento ao campo magnético de uma
barra de ímã mostrado em B.
ENROLAMENTOS
O termo enrolamento se refere a uma bobina
de fio através da qual uma corrente elétrica
pode fluir. Lembre-se de que o campo
eletromagnético envolve um fio que tem
corrente elétrica passando por ele. Quando um
fio é enrolado em uma forma por exemplo
circular em voltas apertadas e, um fluxo de
corrente é estabelecido pelas espiras resultantes
do fio enrolado, o campo eletromagnético em
volta das espiras se combinam para formar um
campo eletromagnético único que é semelhante
em forma ao campo eletromagnético produzido
por um ímã em forma de barra.
Quando o fio está enrolado em volta de um
núcleo de ferro, o campo eletromagnético
produzido eqüivale muitas vezes à força de um
enrolamento sem um núcleo. Os enrolamentos
com núcleos de ferro produzem os campos
eletromagnéticos usados nos motores elétricos. 
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
Direção do Campo 
Magnético
NS
A
B
NS
Direção do Campo
Magnético
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
CORRENTE ALTERNADA 
MONOFÁSICA E TRIFÁSICA
A corrente alternada é uma corrente elétrica que inverte a sua polaridade
regularmente através de um condutor. Em uma corrente alternada monofásica,
a corrente se desloca em um sentido, pára, e depois se desloca no sentido
oposto. Este comportamento da corrente alternada pode ser graficamente
representada através de uma curva como uma senóide, tendo no eixo do ‘x’ o
tempo e no eixo dos ‘y’ a intensidade da corrente. O ciclo de sentido da
corrente e sua voltagem são medidos em graus de eletricidade. Um ciclo
completo em que a corrente começa a se deslocar em um sentido, atinge um
pico de máximo positivo, e depois perde a velocidade, inverte seu sentido,
atinge o pico de máximo negativo e então novamente perde velocidade até
parar eqüivale a 360 graus elétricos (360∞). A Figura 10 mostra um gráfico do
fluxo de corrente elétrica de uma corrente alternada monofásica.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
11
120° 180° 240° 300° 360°
30° 90°
120°
210° 270°30° 90° 150° 210° 270° 330°
60°
150°
180° 240°
330°
360°300°60°
- 
 V
ol
ts
 
+
120° 120° 120°
360° Um Ciclo
Figura 10Corrente Alternada Monofásica
Este gráfico mostra o sentido e a voltagem de uma corrente alternada
monofásica ao longo do tempo. O eixo do x representa o tempo; o eixo do y
representa a intensidade e o sentido e a voltagem (positivo um sentido,
negativo sentido oposto) da corrente elétrica . A corrente se move em um
sentido, atinge o pico de voltagem, perde velocidade, inverte seu sentido, e
novamente atinge o pico de voltagem. A distância no gráfico entre um pico
em um sentido e um pico no sentido oposto é de 180 graus elétricos.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 12
A corrente alternada trifásica é composta de três valores alternados igualmente
espaçados por 120 graus elétricos. Conforme mostra a Figura 11, a voltagem de
um circuito trifásico atinge o pico em um sentido três vezes em cada ciclo.
Sistemas trifásicos tem 3 ou 4 fios . Três destes definem as fases do sistema
geralmente designadas de fase R-S-T e, o quarto opcional, é o chamado neutro
do sistema. A corrente que circula em cada fase, como dito acima, está defasada
ou deslocada em relação a cada uma das outras duas restantes de 120 graus
elétricos. Nos sistemas com 4 fios a corrente que circula pelo fio neutro é a
resultante do desequilíbrio entre as correntes das três fases.
Figura 11 
Corrente Alternada Trifásica Este gráfico mostra a atração e a voltagem de uma
corrente alternada trifásica. O eixo do x representa o tempo e o eixo do y
representa o sentido e a voltagem. Em uma corrente trifásica cada fase está a
120 graus elétricos de distância das outras duas, portanto a corrente atinge os
picos de voltagem em cada direção três vezes a cada ciclo de 360∞.
INDUÇÃO 
O termo indução se refere à produção de uma corrente elétrica em um fio
condutor que é deslocado através de um campo magnético. Quando um
condutor - um fio de cobre, por exemplo - é deslocado no campo magnético, o
campo magnético exerce uma força eletromotriz sobre os elétrons do fio. A
força eletromotriz (FEM), medida em volts, sempre age na direção
perpendicular às linhas magnéticas de força do campo magnético e ao
percurso definido pelo fio no seu deslocamento através destas linhas de força.
A FEM empurra os elétrons na direção perpendicular às linhas de força
magnética e ao percurso do fio em movimento, conforme mostra a Figura 12.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
120° 120° 120°
360° One Cycle
Fase 1 fase 2 fase 3
120° 180° 240° 300° 360°
30° 90°
120°
210° 270°30° 90° 150° 210° 270° 330°
60°
150°
180° 240°
330°
360°300°60°
- 
 V
ol
ts
 
+
360˚ Um Ciclo
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Figura 12
Corrente Elétrica Induzida
O deslocamento de um fio de cobre através de um campo magnético causa
uma força eletromotriz que empurra os elétrons no fio na direção perpendicular
ao movimento do fio e as linhas de força do campo que fluem entre os pólos
norte e sul magnéticos. A corrente é denominada uma corrente induzida, pois
foi induzida por um campo magnético.
A voltagem (FEM) da corrente induzida no condutor depende da força do
campo magnético através do qual o condutor passa e da velocidade e da direção
do condutor que se desloca através do campo magnético:
• quanto mais forte for o campo magnético através do qual passa o condutor, 
maior será a voltagem induzida no condutor e
• quanto mais rápido o condutor se deslocar através do campo magnético, 
maior será a voltagem induzida no condutor.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
13
N
S
 Corrente
Elétrica Induzida
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 14
REVISÃO 1
1. Um motor elétrico é um dispositivo mecânico que ______ .
a) converte energia mecânica em corrente elétrica
b) converte corrente elétrica em energia mecânica
c) converte corrente elétrica em altura manométrica
d) converte altura manométrica em energia mecânica
2. O termo magnetismo se refere a ______ .
a) forças de atração e repulsão que existem entre os metais ferrosos
b) somente à força de atração entre os metais ferrosos
c) somente à força de repulsão entre os metais ferrosos
d) a falta de qualquer força entre os metais ferrosos
3. As reações previsíveis entre os pólos magnéticos são ______ .
a) os pólos iguais se atraem e pólos opostos se repelem
b) todos os pólos atraem todos os outros pólos
c) todos os pólos repelem todos os outros pólos
d) os pólos iguais se repelem e os pólos opostos se atraem
4. A área em volta de um ímã onde a força magnética 
existe é denominada ______ magnético (a).
a) raio
b) diferença
c) campo
d) posição
5. Um campo eletromagnético é causado por ______ .
a) uma corrente que não é capaz de fluir através de um condutor
b) uma corrente passando através de um condutor 
c) a repulsão entre dois pólos magnéticos naturais
d) a atração entre dois pólos magnéticos naturais
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
6. Para que dois ímãs se repilam eles devem estar ______ .
a) se tocando
b) orientados com o pólo sul de um, alinhados com o pólo norte do outro
c) suficientemente próximos para que seus campos magnéticos possam 
interagir
d) perpendicularmente um ao outro
7. A diferença entre a corrente CA monofásica e a corrente 
CA trifásica é que a corrente trifásica CA ______ .
a) alcança um pico em voltagem e sentido a cada três ciclos
b) eqüivale a um terço da voltagem da corrente monofásica
c) eqüivale a três vezes a voltagem da corrente monofásica
d) alcança um pico em voltagem e sentido três vezes a cada ciclo
8. Os motores da linha tronco usam ______ .
a) corrente CA monofásica
b) corrente CA bifásica
c) corrente CA trifásica
d) corrente CA tetrafásica
9. O termo indução se refere à produção de ______ .
a) um campo eletromagnético usando a reação química dentro de uma 
célula seca
b) um campo eletromagnético por uma corrente passando através de um 
condutor
c) uma corrente elétrica passando por um condutor através de um 
campo magnético
d) energia mecânica usando energia elétrica
10. À medida que a velocidade de um condutor se deslocando 
através de um campo magnético aumenta, a voltagem 
induzida pelo condutor ______ .
a) aumenta
b) diminui
c) permanece constante
d) desaparece totalmente
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
15
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 16
11. A corrente trifásica atinge o pico de voltagem a 
cada ______ .
a) 360°
b) 180°
c) 120°
d) 240°
As respostas estão no final deste módulo.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
SEÇÃO 2
COMPONENTES E
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
ELÉTRICO
OBJETIVOS
Após concluir esta, você será capaz de:
• Identificar e determinar o objetivo dos seguintes componentes de um motor
elétrico:
- estator
- carcaça do estator
- núcleo do estator 
- enrolamentos do estator
- camisa dos mancais
- rotor
- núcleo do rotor 
- enrolamentos do rotor
- anéis de fechamento do rotor
- eixo do rotor
- mancais, e
- carcaça.
• Reconhecer o funcionamento de um motor elétrico.
• Reconhecer o funcionamento de um motor da linha tronco com uma corrente 
trifásica.
INTRODUÇÃO
A Seção 2 descreve detalhadamente os componentes de um motor elétrico e
como os campos magnéticos convertem a energia elétrica em energia mecânica.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
17
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 18
Figura 13 
Um Motor Elétrico de Indução
Um motor elétrico consiste em um rotor colocado dentro de um estator e
apoiado em mancais.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
Núcleo do Estator Estator Rotor de Aço Laminado
Enrolamento
do EstatorVentilador Externo
Base de Ferro Fundido Chapa de Fechamento
Eixo
Mancal
Carcaça
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
ESTATOR
Um estator é um grupo de enrolamentos cilíndricos que produz um campo
eletromagnético. O estator consiste em:
• carcaça do estator
• núcleo do estator 
• enrolamentos do estator e
• camisa dos mancais.
CARCAÇA DO ESTATOR
A carcaça do estator é a maior fonte de potência mecânica de todo o motor. Ela
suporta o núcleo doestator, oferecendo apoio para o rotor e o eixo, e é o ponto
de união normal entre o motor e a sua base.
NÚCLEO DO ESTATOR
O núcleo do estator é formado de uma grande quantidade de finas laminações
de aço silício nas quais os enrolamentos do estator estão enrolados. Uma
laminação é uma fina chapa de aço. O núcleo do estator reforça o campo
magnético produzido pelos enrolamentos do estator.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
19
Base do Estator
Enrolamento
do Estator
Seção do Núcleo do Estator
Ranhuras do
EstatorPolo
Núcleo do Estator
Figura 14 
Um Estator Típico
O estator é cilíndrico, permitindo que
um rotor seja colocado dentro dele.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 20
ENROLAMENTOS DO ESTATOR
Os enrolamentos do estator são bobinas de fio isolado através das quais a
corrente pode passar. Os enrolamentos do estator criam os campos
eletromagnéticos giratórios aos quais o rotor responde. As bobinas estão ligadas
e formadas de modo a atender às dimensões específicas do estator e aos
respectivos pólos do estator.
CAMISA DOS MANCAIS
A camisa dos mancais são placas metálicas que ficam em cada extremidade do
motor. A camisa dos mancais abriga os mancais do eixo e mantém o rotor na
posição correta dentro do estator.
ROTOR
Um rotor é um conjunto de enrolamentos que giram dentro do estator. 
Um rotor consiste no seguinte:
• núcleo do rotor
• enrolamentos do rotor
• anéis de fechamento e
• eixo do rotor.
Diversos são os tipos de motores elétricos existentes e o mais utilizado na
indústria de transporte de petróleo e derivados por dutos são os chamados
motores de indução. Estes motores tem geralmente rotores do tipo gaiola de
esquilo dado que o enrolamento do rotor é constituído de barras de cobre ou
alumínio dispostas circularmente e fechadas por anéis do mesmo metal (anéis
de fechamento)onde as barras condutoras se engastam dando rigidez a estrutura,
resultando em uma geometria lembrando uma gaiola de esquilo.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
NÚCLEO DO ROTOR
O núcleo do rotor reforça o campo eletromagnético gerado pelos enrolamentos
do rotor. O núcleo do rotor consiste em camadas (laminações) de chapas de aço
ajustadas ao eixo do rotor. As laminações possuem fendas de forma a permitir
que os enrolamentos do rotor se encaixem com segurança em volta do núcleo.
ENROLAMENTOS DO ROTOR
Os enrolamentos do rotor são barras sólidas, geralmente de cobre ou alumínio,
sendo curtocircuitadas pelos anéis de fechamento do rotor. Estas barras são
fundidas nas fendas dentro do núcleo do rotor formando assiur uma gaiola,
conforme mostra a Figura 15. Quando a corrente elétrica flui através dos
enrolamentos do rotor, é gerado um campo eletromagnético. O campo
eletromagnético interage com o campo eletromagnético gerado pelos
enrolamentos do estator para produzir energia mecânica.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
21
Rotor de Núcleo
Laminado
Ventinador
Mancal
Eixo do Rotor 
Anel
Anel de Alumínio
Enrolamento do Rotor
Mancal
Ranhura Para Condutores
Chapa Laminada
Eixo
Figura 15 
Um Rotor Típico
Esta Figura mostra um rotor típico e seus componentes
principais estão identificados: núcleo do rotor,
enrolamentos do rotor, anéis coletores, e eixo do rotor.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 22
ANÉIS DE FECHAMENTO
Os anéis de fechamento são anéis lisos, que atuam como terminais elétricos.
Estes estão localizados em cada extremidade dos condutores do rotor e são
feitos do mesmo material dos condutores do rotor aos quais estão conectados.
As barras do rotor estão ligadas aos anéis coletores para formar um circuito
elétrico fechado. A corrente elétrica que passa pelo circuito fechado gera o
campo eletromagnético do rotor. 
EIXO DO ROTOR 
O eixo do rotor está localizado no centro do rotor e se estende além do núcleo
do rotor para fora da carcaça do estator, onde fica apoiado por mancais nas
camisas dos mancais. O eixo está conectado à bomba, por exemplo, através de
um acoplamento.
VENTILADOR PARA REFRIGERAÇÃO
Um ventilador fica acoplado a uma extremidade do rotor, conforme mostra a
Figura 15. À medida que o rotor gira, o ventilador faz o ar circular pelo rotor e
pelos enrolamentos do estator para mantê-los frios.
MANCAIS
Um mancal é um dispositivo que fica em uma base de montagem fixa que
sustenta o eixo e permite que ele gire. Os mancais evitam que o eixo do motor
faça movimentos axiais (movimentos ao longo do eixo) ou radiais (movimentos
laterais ao eixo). O eixo gira sobre uma posição fixa.
CARCAÇAS
A carcaça é o envoltório que envolve o motor. A carcaça evita a ação do tempo
e a penetração de objetos estranhos, assegurando que nada vai atingir e
danificar as peças girantes do motor. A carcaça também abriga o sistema de
ventilação que resfria o motor durante o funcionamento. Existem três tipos
principais de carcaças:
• Protegido contra o tempo segundo a Norma NEMA II 
• Ventilação Forçada a partir da Base, e
• Ventilação Forçada a partir da parte Superior
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
PROTEÇÃO CONTRA O TEMPO SEGUNDO A NORMA
NEMA II
As carcaças protegidas contra o tempo segundo a Norma NEMA II são usadas
nos motores mais modernos. As carcaças NEMA II não permitem que gases
inflamáveis se acumulem no seu interior, por isso não têm que ser purgadas
com ar puro antes de ser dada a partida. Isto significa que os motores com
carcaças NEMA II podem partir imediatamente após o acionamento do
comando de PARTIDA.
VENTILAÇÃO FORÇADA A PARTIR DA BASE
As carcaças com ventilação forçada a partir da base possuem orifícios para a
entrada de ar no fundo em ambas as extremidades e uma única saída de ar no
centro do fundo do motor. Estas carcaças oferecem um funcionamento do motor
mais silencioso, exigindo menos manutenção e ocupando menos espaço do que
as carcaças NEMA II. O ar nestas carcaças, porém, tem que ser purgado antes
que seja dada a partida no motor, o que significa que há um atraso entre a
recepção do comando PARTIDA e a partida efetiva do motor.
VENTILAÇÃO FORÇADA PELA PARTE SUPERIOR
As carcaças com ventilação forçada pela parte superior são raramente usadas, e
vêm sendo substituídas pelas carcaças NEMA II. Estas carcaças possuem
orifício de entrada de ar no topo das duas extremidades do motor e uma única
saída de ar no centro da parte superior do motor. As carcaças com ventilação
forçada pela parte superior precisam também ser purgadas antes de que possa
ser dada a partida no motor.
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Quando uma corrente elétrica passa por um fio no estator, ela produz um
campo eletromagnético. Da mesma forma há uma corrente elétrica passando
pelo rotor, produzindo um campo eletromagnético.
Os campos magnéticos produzidos pelo estator e pelo rotor possuem um pólo
norte e um pólo sul cada um. Os pólos norte de cada campo se repelem, da
mesma forma que os pólos sul de cada campo. Assim, o pólo norte do estator é
atraído pelo pólo sul do rotor e o pólo sul do estator é atraído pelo pólo norte
do rotor. A combinação dessas forças de atração e repulsão faz com que o rotor
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
23
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 24
gire, de forma que o pólo norte do campo magnético do rotor fique mais perto
do pólo sul do campo magnético do estator, e o pólo sul do campo magnético
do rotor se aproxime do pólo norte do campo magnético do estator. Este
movimento giratório é denominado primeira metade do ciclo da revolução de
um motor elétrico.
Quando o sentido da corrente elétrica que passa pelo estator é invertido, o
campo eletromagnético do estator é invertido, e os pólos norte e sul do campo
trocam de lugar. Assim que isso acontece, a força de atração entre o pólo norte
do rotor e o pólo sul do estator se transforma em uma força de repulsão, porque
o pólo sul do estator se transformou no pólo norte. O rotor gira novamente, de
modo que os pólos norte e sul do rotor e do estator se aproximem dos seus
opostos.O rotor, então, concluiu uma revolução. A polaridade é invertida novamente no
motor e o rotor dá uma meia volta outra vez. Este processo de revolução do
rotor é a energia mecânica produzida pelo motor. O eixo fica preso a um
dispositivo, como uma bomba, que usa a energia do rotor para girar o rotor da
bomba. O rotor da bomba transfere a energia mecânica para o líquido que está
sendo bombeado na forma de velocidade (energia cinética) e altura
manométrica (energia potencial).
Figura 16 
Motor de Indução Monofásico, de Dois Pólos
Como a alimentação de CA faz com que os pólos do estator se alternem entre
as polaridades N e S, o rotor, uma vez acionado, continuará girando a uma
velocidade próxima à velocidade síncrona (3600 rpm a 60 Hz).
Como a fonte de CA faz com que os pólos do estator se alternem entre as
polaridades N e S, o rotor, uma vez acionado, continuará a girar a uma
velocidade próxima à velocidade síncrona (3600 rpm a 60 Hz). Um
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
S
N
S
N
Estator de 2 Polos
Condutores do Rotor
com Extremidades 
Conectadas
Peça do Polo
Sentido de Fluxo da Corrente Instantanea
Fonte
CA
N
S
Estator de 2 Polos
Condutores do Rotor
com Extremidades 
Conectadas
Peça do Polo
Sentido de Fluxo da Corrente Instantanea
Fonte
CA
S
N
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
enrolamento de partida é sempre acrescentado aos motores monofásicos para
assegurar a rotação de partida correta. Sem o enrolamento extra, o rotor poderia
permanecer estacionário e rapidamente se superaquecer.
Na Figura 16, o pólo superior do estator se transformou no pólo sul devido ao
sentido instantâneo do fluxo de corrente. À medida que as barras do rotor
cortam o campo magnético, uma corrente é induzida nelas. Isto, por sua vez,
faz com que os pólos magnéticos apareçam no rotor, próximos, porém
separados do pólo do estator, devido à rotação. A formação desses pólos,
quando a corrente é invertida nos enrolamentos do estator, se dá de tal forma
que eles ficam sempre "procurando" o campo do estator. Os pólos norte e sul se
atraem e mantêm a rotação. Quanto maior a carga sobre o rotor, mais o pólo
induzido é deslocado e maior é o torque produzido pelo campo. Isto também
resulta em uma corrente mais alta do estator sendo usada, à medida que se tenta
restabelecer o equilíbrio.
Como os pólos do estator invertem sua polaridade 120 vezes por segundo a 
60 Hz, o rotor efetuará uma meia volta a cada 1/120 de segundo, ou uma
revolução a cada 1/60 de segundo. Isto faz com que a velocidade do motor seja
ligeiramente inferior a 3600 rpm, permitindo um "escorregamento" que é
necessário para o desenvolvimento de um torque útil do motor.
Figura 17 
Motor de Indução Monofásico, com quatro Pólos
Os pólos indicados no rotor pelo fluxo de eletricidade nos enrolamentos do
estator são atraídos para os pólos opostos do estator, fazendo com que o rotor
continue a girar no sentido horário. O movimento do rotor mantém a rotação
durante a inversão da polaridade.Como este motor tem quatro pólos, cada
inversão da direção da corrente no estator resulta em somente um quarto de
volta do rotor. A velocidade deste motor é a metade daquela do motor com
dois pólos, ou aproximadamente 1750 rpm a 60 Hz.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
25
S
SN
N
N
N
S Seixo
Armadura do Estator
Condutores do Rotor
Enrolamento
do Estator
Fonte CA
Sentido de Fluxo da Corrente Instântanea
Rotor
N
S
S
Armadura do Estator
Condutores do Rotor
Enrolamento 
de Estator
Fonte AC
Sentido de Fluxo da Corrente Instantânea
Neixo
RotorN
N
S
S
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 26
MOTORES DE INDUÇÃO
TRIFÁSICOS
Os motores da linha tronco são motores trifásicos.
Um motor trifásico é um motor elétrico que usa
corrente alternada trifásica para girar o campo
magnético do estator.
Eles possuem três conjuntos de enrolamentos
eqüidistantes no estator.
A primeira fase da corrente trifásica entra no primeiro
conjunto de enrolamentos para criar um campo
eletromagnético. Isto faz com que o estator gire
conforme mostrado.
À medida que a voltagem cai na primeira fase,
acumula-se na segunda fase. Esta voltagem cria um
campo eletromagnético no segundo conjunto de
enrolamentos. O estator gira outros 60°.
À medida que a voltagem na segunda fase cai, a
voltagem se acumula na terceira fase, criando um
campo eletromagnético no terceiro conjunto de
enrolamentos. O estator gira outros 60°. À medida que
a voltagem cai na terceira fase, a voltagem se acumula
novamente na primeira fase. A corrente alternada
inverte a polaridade do campo eletromagnético fazendo
com que o ciclo de giros continue.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
2
1
3
3
2
S
N
1
N
S
2
1
3
3
2
S
N
1
N
S
2
1
3
3
2
S
N
1
N
S
Figura 18 
Um Estator de Corrente Trifásica
Há três conjuntos de enrolamentos em um estator de
corrente trifásica, eqüidistantes entre si. Os
enrolamentos da Figura foram simplificados para dar
uma idéia básica de como o estator funciona.
1
2
3
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
REVISÃO 2
1. O conjunto de enrolamentos estacionários no motor que 
produz um campo eletromagnético girante é o ______ .
a) estator
b) rotor
c) camisa dos mancais
d) eixo
2. O componente que dá resistência estrutural ao motor 
inteiro é o ______ .
a) enrolamento do rotor
b) núcleo do estator
c) carcaça do estator
d) núcleo do rotor
3. O componente que reforça o campo eletromagnético 
produzido pelos enrolamentos do estator é ______ .
a) o núcleo do estator 
b) o frame do estator 
c) o mancal do estator
d) a camisa dos mancais do estator 
4. O conjunto de enrolamentos estacionários que produz um 
campo eletromagnético girante é ______.
a) dos enrolamentos do rotor
b) dos anéis de fechamento
c) dos enrolamentos do estator
d) da camisa dos mancais do estator
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
27
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 28
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
5. Os componentes que abrigam os mancais para o eixo e 
mantêm o rotor na posição adequada são ______ .
a) os enrolamentos do estator
b) os enrolamentos do rotor 
c) carcaça do estator
d) camisa dos mancais
6. O conjunto de enrolamentos giratórios que produz um campo 
eletromagnético é denominado ______ . 
a) estator
b) rotor
c) frame
d) carcaça
7. Os componentes que formam um curto-circuito de modo que 
a corrente possa passar através dos enrolamentos são 
os _____. 
a) mancais
b) anéis de fechamento
c) camisa dos mancais
d) enrolamentos do estator 
8. O componente que liga o motor e a bomba é o _____ .
a) carcaça
b) carcaça do estator
c) mancal
d) eixo
9. Os componentes que mantêm o eixo giratório em uma 
posição fixa são os _____ .
a) mancais
b) enrolamentos
c) anéis coletores
d) carcaças
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
10. O componente que garante que nada fique preso nas peças 
em movimento do motor é o ______ .
a) carcaça do estator
b) anel de fechamento
c) carcaça
d) eixo
As respostas estão no final deste módulo.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
29
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
SEÇÃO 3
COMENTÁRIOS SOBRE O
FUNCIONAMENTO
OBJETIVOS
Após concluir esta seção, você será capaz de:
• Reconhecer e estar pronto para monitorar a temperatura, as vibrações e a 
corrente em um motor elétrico.
• Conhecer a velocidade de operação preferencial para os motores da linha 
tronco.
• Identificar a potência nominal mais comum nos motores da linha tronco.
• Reconhecer as causas e os efeitos da sobrecarga do motor e da parada do 
motor.
• Realizar as seqüências de partida, parada e partida de emergência na ordem 
correta.
INTRODUÇÃO
Esta seção descreve as situações que surgem no uso diário dos motores da linha
tronco, assim como algumas especificações gerais, incluindo:
• alarmes
• causas comuns das condições de alarme
• dar a partida em um motor elétrico
• partidas de emergência
• parada de um motor elétrico
• velocidade de operação, e
• potência.
Programa deTreinamento de Operadores de Centros de Controle
31
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 32
ALARMES
Existem diferentes sistemas de equipamentos destinados para monitoramento
das seguintes variáveis 
• temperatura dos componentes do motor (mancal e enrolamentos)
- sensores de temperatura resistiva (RTDs) estão embutidos no motor
• vibrações do motor 
- sensores externos
• Corrente do motor.
Um dispositivo externo, como o Multilin monitora todos os sistemas acima, e
outras variáveis mais.
Quando a temperatura, ou as vibrações ou a corrente excede o limite máximo,
um alarme é disparado e o motor pára automaticamente. Como medida de
segurança, o motor não pode ser imediatamente acionado de novo a partir do
centro de controle. Ao invés disso, um técnico de campo reinicializa o alarme
manualmente depois de ter certeza de que é seguro acionar novamente o motor.
Somente então o operador do centro de controle pode dar a partida novamente
no motor de forma remota.
SENSORES DE TEMPERATURA RESISTIVOS
(RTDs)
Os sensores de temperatura resistivos (RTDs) monitoram aumentos na
temperatura que excedam os limites operacionais normais do motor. As
temperaturas altas fazem com que os isolamentos em volta dos enrolamentos do
estator e do rotor se deteriorem ou derretam, o que faz com que os enrolamentos
entrem em curto-circuito. As temperaturas que excederem os limites
operacionais nos mancais podem deformar ou arranhar os mancais, causando
vibrações grandes no eixo e podem significar a perda da lubrificação. Quando
um RTD detecta temperaturas além dos limites de segurança, o motor pára
automaticamente. Um técnico de campo deve reinicializar o alarme
manualmente. 
Os RTDs estão localizados da seguinte forma:
• seis no estator (alguns possuem quatro, o Multilin possui o valor mais alto), e
• um em cada caixa do mancal.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Os RTDs do estator acionam um alarme quando a temperatura do estator atinge
130°C. O alarme automaticamente desliga o motor.
Os RTDs da caixa do mancal acionam um alarme quando a temperatura de
qualquer um dos mancais atinge 80°C. O alarme automaticamente desliga o
motor.
Figura 19
Sensor de Temperatura Resistivo
Os RTDs protegem os motores das altas temperaturas que podem danificar
seriamente os enrolamentos e os mancais.
SENSORES DE VIBRAÇÕES
Os sensores de vibrações em cada caixa do mancal detectam o movimento axial
e radial excessivo no eixo. Se as vibrações excederem o limite máximo
operacional seguro permitido, um alarme é acionado e o motor pára
automaticamente. Um técnico de campo deve reinicializar o alarme
manualmente.
SENSORES DE CORRENTE
Os sensores de corrente reagem ao aumento ou diminuição da corrente
elétrica consumida pelo motor. Se a corrente consumida pelo motor ficar muito
alta (sobrecorrente), ou muito baixa (subcorrente), o motor pára
automaticamente. Um técnico de campo deve reinicializar o alarme
manualmente.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
33
Poço do Termometro
Placa Eletrônica
Para Sinal
de Saída
4-20 mA
Par Trançado
Blindado
Invólucro de
Ferro Fundido a Prova 
de Explosão 2,3 or 4 Cabos do RTD
Eletroduto
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 34
Um alarme de sobrecorrente é acionado quando é exigido de uma bomba
funcionar mais do que o motor é capaz de suportar. Por exemplo, um aumento
abrupto na massa específica do líquido durante uma mudança de batelada faz
com que a bomba funcione com mais esforço para poder mover o líquido. A
bomba então precisa de mais potência do motor. A carga adicional no motor faz
com que ele consuma mais corrente, tentando manter um número constante de
revoluções por segundo. A corrente adicional consumida pelo motor faz com
que a temperatura dos enrolamentos do estator e do rotor aumentem
rapidamente, possivelmente danificando os enrolamentos.
Um alarme de subcorrente é disparado quando o acoplamento que prende o
eixo do motor ao eixo da bomba quebra. Quando o acoplamento quebra, o
motor não está mais preso à bomba, de modo que o motor não tem nenhuma
carga colocada sobre si. A falta de uma carga significa que o motor consome
muito menos corrente do que o normal. O alarme é ativado quando a corrente
cai a 40% da corrente consumida com plena carga.
CAUSAS COMUNS DAS CONDIÇÕES DE
ALARME
Há diversas situações que podem disparar um alarme durante as operações da
bomba da linha tronco, como a sobrecarga e parada do motor. Outros defeitos
elétricos também são monitorados pelo Multilin.
SOBRECARGA
Uma sobrecarga ocorre quando a bomba exige do motor a produção de um
conjugado moderadamente acima da sua capacidade. Um aumento na massa
específica dos líquidos que estão sendo bombeados, por exemplo, pode disparar
uma sobrecarga no motor. Um aumento na demanda do motor é sempre
acompanhado de uma redução na sua velocidade. A sobrecarga faz com que o
motor consuma uma quantidade maior de corrente elétrica, o que leva a
temperatura dos enrolamentos a um nível perigoso. Se for permitido que esta
condição persista, o material de isolamento elétrico do motor se rompe e
desenvolvem-se curtos-circuitos. Se a sobrecarga for suficientemente alta, o
isolamento se queima e os enrolamentos e o núcleo podem sofrer danos graves.
Os RTDs detectam o excesso de aquecimento. Os CLPs verificam os RTDs e,
se solicitado, desligam o motor com base nas leituras do RTD.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
TRAVAMENTO DO MOTOR
Quando o eixo de um motor elétrico está completamente impedido de girar,
mesmo que o motor ainda esteja consumindo corrente elétrica e tentando girar
o eixo, o motor está travado. O travamento rapidamente gera uma grande
quantidade de calor no estator, e especialmente no rotor, devido à grande
quantidade de corrente elétrica absorvida quando o motor está travado. Danos
sérios acontecem rapidamente na forma de queima do isolamento elétrico e
derretimento do material dos enrolamentos e do núcleo. O travamento faz com
que os RTDs e os sensores de sobrecorrente desliguem o motor. O tempo
permitido para travamento antes da parada depende de se o motor estava quente
ou frio antes de travar. Os motores geralmente podem permanecer travados
entre 8 e 17 segundos antes de sofrer qualquer dano. Cada fabricante de motor
indica os tempos de travamento permitidos.
DAR A PARTIDA EM UM MOTOR ELÉTRICO DA LINHA
TRONCO
Quando um comando de PARTIDA é emitido no centro de controle, o comando
é enviado através de uma série de computadores denominados Sistema de
Controle do Oleoduto (PCS) ao controlador lógico programável da estação.
SCADA é a sigla de "Supervisory Control and Data Acquisition", Controle
Supervisório e Aquisição de Dados. Este sistema é também designado por
algumas companhias estrangeiras como Pipeline Control System(PCS).
O Controlador Lógico Programável (CLP) é um computador local especial
para interfaceamento com a instrumentação primária de campo (sensores) e
com os equipamentos como bombas elétricas e moto-válvulas, se constituindo
no que pode ser chamado de interface com o processo do sistema. É através do
CLP que os sinais dos sensores como transmissores de pressão, de
temperatura, vazão, etc chegam ao sistema e levam aos equipamentos os
comandos como ligar/desligar bomba, abrir/fechar válvulas, etc. Os CLP’s são
também responsáveis por todos os intertravamentos e seqüenciamentos
necessários a boa operação das plantas industriais. O CLP é programado em
escala lógica que é usado para monitorar e controlar as operações da estação
de bombeamento. O CLP fica no final deste sistema.
Quando se dá a partida em um motor elétrico da linha tronco, o CLP não
verifica somente a validade do comando de partida do operador do centro de
controle. Ele é um computador local programado em uma linguagem chamada
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
35
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 36
de Ladder que também controla, monitora e protege o equipamento da estação.
São possíveis dois outrosesquemas de controle no local, um usa CLPs
controlados em seqüência, e o outro usa painéis de relé mais antigos. Os painéis
de relé estão lentamente sendo substituídos através do programa de automação.
O CLP executa a seqüência abaixo quando o comando PARTIDA é recebido do
centro de controle.
1. O CLP recebe o comando de partida do SCADA e verifica se não há
nenhuma condição de alarme ou de comando de trip ativo.
2. O CLP abre ou verifica se a válvula de sucção da bomba está aberta e que a
válvula de descarga da bomba tenha começado a se abrir.
3. O ar é purgado dos motores com carcaça de ventilação forçada, se aplicável.
4. O CLP fecha o contato, permitindo que a corrente flua através dos
enrolamentos do estator. Se alguma das condições anteriores não for
atendida, o CLP ignorará o comando de PARTIDA.
PARADA DO MOTOR
Quando é dado um comando de PARADA, o CLP simplesmente interrompe o
fluxo de corrente para o estator e o motor pára de girar. Porém, dependendo da
unidade e do serviço, o estado do outro equipamento muda quando o motor
pára. Por exemplo, a posição da PCV ( pressure control valve ou válvula de
controle de pressão) da estação pode mudar, as válvulas de bloqueio da sucção
ou de descarga da bomba podem se fechar.
Além disso, antes de parar o motor, você sempre deve considerar o efeito da
parada sobre os outros motores. Os motores que ficam funcionando vão
trabalhar mais e vão consumir mais corrente elétrica, para que as bombas a eles
acopladas possam produzir a carga exigida. O aumento em carga e corrente
consumida podem superaquecer os outros motores, fazendo com que eles
automaticamente parem.
Antes de parar um motor, assegure-se de que ele não tenha que ser
imediatamente acionado de novo. A cada vez que é dada a partida no motor, sua
vida útil é reduzida. Evite sempre dar a partida no motor desnecessariamente. É
melhor, se as condições do oleoduto permitirem, deixar o motor funcionando se
ele for usado novamente em breve.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
VELOCIDADE DE OPERAÇÃO
A velocidade de operação preferencial para os motores da linha tronco é
próximo a 1800 rpm. A velocidade de operação para cada motor é determinada
no centro de controle.
POTÊNCIA
Os motores da linha tronco produzem entre 298 a 3730 KW (400 a 5000 hp).
Os tamanhos mais comuns de motores são de 1120 ou 1865 KW (1500 ou 
2500 hp). A potência consumida por cada motor é indicada no centro de
controle que a monitora em tempo real. Estes motores são geralmente
alimentados em média tensão de 4160 v e a potência total dos mesmos define 
a potência da estação na qual estão instalados.
PROTEÇÃO DO MOTOR 
Os motores da linha tronco são protegidos de danos por superaquecimento
pelos dispositivos de proteção do motor. O módulo de revisão SISTEMAS DE
POTÊNCIA E PROTEÇÃO fornece informações que propiciam um melhor
entendimento destes dispositivos.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
37
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 38
REVISÃO 3
1. Acionar de novo um motor que foi desligado por um alarme 
de um RTD exige______ .
a) o envio imediato de um comando de PARTIDA a partir do centro de 
controle
b) esperar que o motor esfrie, para emitir o comando PARTIDA
c) esperar que o motor esfrie e depois o motor se religará sozinho
d) um técnico de campo reinicialize manualmente o alarme
2. Um acoplamento do eixo quebrado é detectado por ______ .
a) um alarme de subcorrente 
b) um sensor de vibrações
c) um sensor de ruído
d) somente uma inspeção visual do motor
3. A velocidade freqüente de um motor de linha tronco é _____ .
a) 350 rpm
b) 1800 rpm
c) 5000 rpm
d) 8000 rpm
4. Uma sobrecarga pode ocorrer ______ .
a) por um aumento moderado e ilegítimo da potência exigida pela bomba
b) quando o motor trava completamente
c) somente quando há um defeito mecânico grave na bomba
d) quando o acoplamento quebra
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
5. Solavancos repentinos e graves no eixo do motor, mas 
que não sejam suficientes para travar o motor, são 
denominados _______ .
a) sobrecorrente
b) sobrecarga
c) subcorrente
d) bloqueio da carga
6. Um motor não sofrerá qualquer dano se permanecer travado 
por ______ .
a) o tempo suficiente para deselagem (unseal) do motor
b) no máximo 25 minutos
c) no máximo vários segundos
d) de 10 a 20 minutos, dependendo da temperatura ambiente
7. Pode ser dada a partida nos motores da linha tronco ______ .
a) com a freqüência necessária
b) quando o CLP comprovar que não há condições de alarme
c) não mais do que uma vez a cada sessenta minutos
d) não mais do que uma vez por dia
8. Antes de dar a parada no motor é importante ter certeza de 
que não terá que ser dada a partida no mesmo 
imediatamente e______ .
a) que os outros motores que permanecerem funcionando poderão manter 
a carga solicitada para escoar o produto adequadamente
b) o motor vem funcionando durante os últimos 30 minutos
c) a seqüência adequada de parada do motor foi iniciada
d) o motor não vai se superaquecer pela parada
As respostas estão no final deste módulo.
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39
?
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 40
RESUMO
SEÇÃO 1 - PRINCÎPIOS BÂSICOS
• O magnetismo é a capacidade de atrair ou repelir metais ferrosos.
• Os metais ferrosos possuem unidades magnéticas dispersas randomicamente, 
cada um com duas metades diferentes denominadas pólos sul e norte. 
Quando as unidades magnéticas estão alinhadas com os pólos norte 
apontando no mesmo sentido a peça inteira de metal age como uma única 
unidade magnética.
• Os pólos magnéticos opostos se atraem. Os pólos magnéticos iguais se 
repelem.
• Um campo magnético define um volume em volta de um ímã em que existe 
força magnética.
• A corrente elétrica que passa por um condutor cria um campo 
eletromagnético em torno do mesmo.
• Quando o sentido da corrente elétrica em um condutor é invertido, o campo 
magnético em torno do condutor também se inverte. O pólo norte do campo 
agora se transformou no pólo sul e vice-versa.
• Os enrolamentos são bobinas de fio através das quais a corrente elétrica pode 
fluir. O campo eletromagnético em torno de um enrolamento tem a mesma 
forma do campo magnético que circunda uma barra de ímã.
• A corrente alternada (CA) é uma corrente que inverte regularmente o sentido 
do fluxo que passa por um condutor. A corrente alternada que passa pelo 
condutor produz um campo eletromagnético que muda regularmente sua 
polaridade.
• O termo indução se refere à produção de uma corrente elétrica passando um 
condutor através de um campo magnético.
• A força eletromotriz que induz a corrente elétrica em um condutor que passa 
por um campo magnético sempre age perpendicularmente às linhas da força 
magnética pela qual passa o condutor, e perpendicularmente ao movimento 
do condutor.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
SEÇÃO 2 - COMPONENTES E FUNCIONAMENTO DO 
MOTOR ELÉTRICO
• Os componentes fundamentais de um motor elétrico são o estator e o rotor. 
Um estator é um conjunto de enrolamentos cilíndricos, que produzem 
campos eletromagnéticos. Um rotor é um conjunto de enrolamentos ou 
barras condutoras em torno de um eixo que pode girar livremente dentro do 
estator.
• A corrente é induzida nos enrolamentos do rotor à medida que este atravessa 
o campo eletromagnético gerado pelo estator. Esta corrente induzida produz 
o campo eletromagnético do rotor.
• A interação dos campos eletromagnéticos produzidos pelo estator e pelo rotor
fazem o rotor girar.
• Na corrente alternada monofásica a corrente elétrica se desloca em um 
sentido, pára e se desloca no sentido oposto.
• Uma corrente alternada trifásica é composta de três voltagens alternadas com 
o mesmo valor e com espaços de 120 graus elétricos de distância entre si. Os 
motores trifásicos usam a corrente elétrica trifásica nos enrolamentos do 
estator para produzir umcampo eletromagnético girante constante.
SEÇÃO 3 - COMENTÁRIOS SOBRE O FUNCIONAMENTO
• Sensores de temperatura resistivos (RTDs) monitoram o motor quanto a 
aumentos da temperatura que excedem os limites operacionais normais.
• Um sensor de vibrações fica montado no fim do eixo da caixa do mancal 
para detectar o excesso de movimento axial ou radial no eixo.
• Os sensores de corrente monitoram os aumentos e reduções na corrente 
consumida pelo motor. Um alarme de sobrecorrente pode ser disparado 
quando uma bomba exige mais conjugado do que o motor está preparado 
para fornecer. Um alarme de subcorrente é disparado quando o acoplamento 
que prende o eixo do motor ao eixo da bomba se quebra.
• Os alarmes de temperatura, vibração, e corrente desligam o motor 
automaticamente.
• A velocidade de operação preferencial dos motores da linha tronco é 
1800 rpm.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
41
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 42
• Os tamanhos mais comuns dos motores da são de 1120 ou 1865 KW (1500 
ou 2500 hp).
• Quando o motor fica travado mais do que alguns segundos, o calor gerado no
estator pode danificar gravemente os enrolamentos.
• Antes de desligar um motor, assegure-se de que o motor não precisará ser 
imediatamente religado, e de que os motores que permanecerão funcionando 
poderão fornecer a potência solicitada. É melhor, se as condições do 
oleoduto permitirem, deixar o motor funcionando se ele for necessário pouco 
tempo depois.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
GLOSSÁRIO
ampére (amp) unidade de medida usada para determinar a
quantidade de corrente que flui em um circuito. 
campo eletromagnético o campo magnético produzido por uma corrente
elétrica que passa através de um condutor de
eletricidade. 
campo magnético é o volume em torno de um ímã onde existem
forças magnéticas. 
carcaça é o invólucro que envolve o motor.
Controlador Lógico é um computador especial local capaz de implementar
Programável-CLP sequenciamentos, intertravamentos servindo 
também de elemento de interface com os sensores 
e equipamentos das instalações (bombas, válvulas 
motorizadas, etc). Executam como intertravamento 
básico a verificação da possibilidade de ligar uma 
bomba através de um check da ausência de 
alarmes antes de implementar o comando. 
Controle Supervisório é um sistema complexo de hardware, software, meios
e Aquisição de Dados de comunicação, dispositivos, e instrumentos que
(SCADA) coleta eanalisa dados operacionais e envia 
relatórios novamente ao centro de controle. Além 
disso, o sistema SCADA realiza comandos 
determinados pelo operador no centro de controle. 
eletromagnetismo é a criação de um campo magnético por uma
corrente elétrica que passa através de um condutor
de eletricidade.
corrente alternada é a corrente elétrica que inverte o seu sentido de
fluxo regularmente através de um condutor.
corrente contínua uma corrente elétrica que flui em um único sentido. 
corrente elétrica é o fluxo livre em um sentido através de um
condutor de eletricidade. 
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
43
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 44
elétron uma partícula subatômica que é dotada de uma
carga elétrica negativa. 
elétron livre um elétron que possui uma ligação fraca com o
núcleo do átomo e que se move de um átomo para
outro.
enrolamento se refere a uma bobina de fio através do qual uma
corrente elétrica pode passar. 
estator é um conjunto de enrolamentos cilíndricos que
produz um campo eletromagnético. É o principal
componente estacionário de um motor elétrico,
sendo constituído da carcaça, núcleo, enrolamentos
e camisa dos mancais. 
força eletromotriz sempre age no sentido perpendicular tanto às linhas
(FEM) magnéticas da força quanto ao percurso do fio 
através das linhas de força. A FEM empurra os 
elétrons no sentido perpendicular às linhas de força
magnética e ao percurso do fio em movimento. 
freqüência (cps ou Hz) a quantidade de ciclos por segundo, ou hertz,
traduz o número de vezes em um segundo que a
corrente elétrica troca de sentido.
indução se refere à produção de uma corrente elétrica pela
passagem de um condutor por um campo
magnético.
laminação é uma fina camada de chapa de aço.
magnetismo se refere à atração e à repulsão que podem existir
entre pedaços de material ferro-magnético. 
mancal é um dispositivo em um apoio de montagem fixo
que suporta um eixo montado e permite que ele
gire. 
motor de indução um motor que usa corrente induzida em um rotor
pelos campos eletromagnéticos do estator. 
motor trifásico é um motor elétrico que usa corrente alternada
trifásica para girar o campo magnético do estator.
nêutron partículas subatômicas sem carga elétrica presentes
no núcleo dos átomos. 
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
ohm a unidade de medida da resistência ao fluxo de
corrente elétrica. 
pólos magnéticos as extremidades ou pólos de uma unidade
magnética. 
próton uma partícula subatômica que, juntamente com o
nêutron, faz parte do núcleo de todos os átomos, e
que carrega apenas uma carga positiva.
resistência (R) é a oposição ao fluxo de corrente, e é medida em
ohms. 
rotor parte giratória de um motor elétrico, constituída de
núcleo, enrolamentos, anéis coletores e eixo. 
sensor de tempera- monitora o motor, buscando aumentos da 
tura resistivo (RTD) temperatura que excedam os limites normais de 
operação. 
sensores de corrente reagem aos aumentos e reduções na quantidade de 
corrente elétrica consumida pelo motor.
Sistema de Controle É um sistema constituído, de computadores do tipo
do Oleoduto (PCS) Work Stations com tecnologia Risc em uma 
estação central, de um sistema de comunicação 
que permite a interligação dos computadores com 
os CLPs e outros computadores nas estações junto 
as instalações industriais como os terminais com 
tancagem e bombas e as estações de bombeamento 
intermediárias, dos CLPs e, finalmente de 
softwares ou programas que implementam as 
funções básicas e avançadas dos sistemas 
SCADAS. 
unidades magnéticas as unidades magnéticas são dispersas
randomicamente nos metais ferrosos como o ferro.
Cada unidade magnética possui um pólo sul e um
pólo norte.
volt (v) a unidade de medida de uma força que faz com que
os elétrons se movam em um circuito.
watt uma unidade de medida de potência; 
746 watts = 1 HP ou Horse Power.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
45
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 46
RESPOSTAS
REVISÃO 1
1. b
2. a
3. d
4. c
5. b
6. c
7. d
8. c
9. c
10. a
11. c
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
REVISÃO 2
1. a
2. c
3. a
4. c
5. d
6. b
7. b
8. d
9. a
10. c
REVISÃO 3
1. d
2. a
3. b
4. a
5. d
6. c
7. b
8. a
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
APÊNDICE A
REVISÃO SOBRE ELETRICIDADE
INTRODUÇÃO
Os motores discutidos neste módulo usam eletricidade para produzir energia
mecânica. A maior parte da discussão na Seção 1 focaliza os campos
eletromagnéticos, e como os campos eletromagnéticos são gerados pela
eletricidade. Para compreender como eles são gerados, é necessário
compreender o que é a eletricidade e o que acontece em uma corrente elétrica.
Este Apêndice fornece os conceitos básicos a respeito da eletricidade e da
corrente elétrica, incluindo:
• elétrons
• orbitais
• camada de valência
• elétrons de valência
• íons
• elétrons livres
• corrente
• corrente contínua
• corrente alternada
• ampéres
• forças eletromotrizes
• volts
• resistência
• circuitos abertos e fechados, e
• curto-circuito.
ÁTOMOS E CARGAS ELÉTRICAS
Toda matéria é constituída de átomos. Os átomos são as unidades essenciais do
universo. Eles são constituídos de partículas denominadas prótons, nêutrons e
elétrons. Os prótons e os nêutrons do centro, ou núcleo e os elétrons que
orbitam em torno do núcleo, conforme mostra a Figura A-1.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
47
FUNCIONAMENTO DO MOTOR48
Figura A-1
Um Átomo
Os elétrons orbitam o núcleo em camadas, ou orbitais. Cada orbital pode conter
apenas uma determinada quantidade de elétrons. O orbital mais próximo do
núcleo, por exemplo, contém no máximo dois elétrons. O segundo orbital pode
conter no máximo oito elétrons. Os orbitais que ficam mais distantes do núcleo
podem conter ainda mais elétrons. O orbital mais distante do núcleo é
denominado orbital de valência. Os elétrons que orbitam a camada de valência
são denominados elétrons de valência.
Cada elétron do átomo dá ao átomo uma carga negativa, cada próton possui
uma carga positiva, enquanto que o nêutron não possui carga. A quantidade e 
a disposição das cargas positivas e negativas em cada átomo podem fazer com
que dois ou mais átomos se unam, ou se liguem, para formar moléculas.
Geralmente há a mesma quantidade de elétrons e prótons em cada átomo. 
As cargas elétricas negativas dos elétrons e a cargas positivas dos prótons se
cancelam mutuamente. Às vezes, porém, uma força pode fazer com que a
quantidade de elétrons de um átomo se modifique, de modo que as cargas
positivas e negativas do átomo não se anulem mutuamente e ele não seja mais
eletricamente neutro. Um átomo que não está eletricamente neutro é
denominado um íon.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
+
+ +
+
+
+
–
–
– –
––
–
+
Elétron
Próton
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
Figura A-2 
Um Íon
Um elétron deixa o átomo, reduzindo a carga elétrica negativa total do átomo.
O átomo agora possui uma carga positiva líquida e é denominado íon positivo.
Um elétron da camada de valência, denominado elétron de valência, pode
deixar seu orbital em torno do núcleo e migrar sozinho como um elétron livre,
ou orbital um outro núcleo. Quando um átomo perde um elétron, os elétrons
restantes não somam uma carga negativa combinada suficiente para anular a
carga positiva combinada dos prótons do núcleo. O átomo então passa a possuir
uma carga positiva líquida, sendo denominado íon positivo. Se o elétron que
escapou começar a orbitar em outro átomo neutro, a carga negativa extra não é
contrabalançada pelas cargas positivas combinadas dos prótons. Este átomo
então fica dotado de uma carga negativa líquida, sendo denominado íon
negativo.
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
49
–
Elétron Livre
+
+ +
+
+
+
–
–
– –
–
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 50
CORRENTE ELÉTRICA
A corrente elétrica é o fluxo de elétrons livres em um sentido através de um
condutor de eletricidade. Os elétrons livres se movem em sentidos aleatórios
pelo condutor. Porém, os elétrons podem ser forçados a se moverem em um
mesmo sentido pelo condutor, de forma bastante semelhante às partículas
líquidas que são forçadas pela bomba a se moverem no mesmo sentido no
oleoduto.
A corrente convencional flui do terminal positivo da bateria para o terminal
negativo por um circuito externo.
O fluxo de corrente elétrica (I) é medido em elétrons por segundo, ou ampéres.
Um ampére de corrente elétrica significa que 6 280 000 000 000 000 000 
(6.28 × 1018), ou 1 uma carga elétrica de um coulomb passam por um
determinado ponto em um segundo.
FORÇA ELETROMOTRIZ
A força eletromotriz (FEM) é a força que faz com que os elétrons se movam
por um condutor. A FEM é medida em volts. (V). Independente de quantos
elétrons livres haja no condutor, eles não se moverão até que alguma força os
force a isso. Imagine os elétrons livres como o líquido que está em repouso no
oleoduto. A menos que uma força seja aplicada ao líquido, ele permanecerá em
repouso. A FEM pode ser entendida como a pressão elétrica que provoca o
fluxo de elétrons.
A FEM é usada para produzir um dos campos eletromagnéticos do motor
elétrico, em um processo denominado indução.
CORRENTE CONTÍNUA
A Corrente Contínua (CC) continua a fluir através de um circuito elétrico sem
mudar ou inverter seu sentido.
CORRENTE ALTERNADA (CA)
A corrente alternada (CA) é uma corrente elétrica que inverte seu sentido dentro
de um ciclo regular. Isto é, a corrente se move primeiro em um sentido, perde
velocidade até parar, depois se move no sentido oposto, perde velocidade até
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
parar, então muda novamente de sentido e assim por diante. O movimento para
frente e para atrás da corrente alternada acontece rapidamente. A corrente
alternada usada no BRASIL apresenta 60 ciclos por segundo ou 120 inversões
de sentido por segundo. O movimento para frente e para trás da corrente
alternada é medido em ciclos por segundo, ou hertz (Hz). A corrente alternada
usada pelos motores da linha tronco é denominada corrente CA de 60 Hz.
RESISTÊNCIA
A Resistência (R) é a oposição ao fluxo de corrente, e é medida em ohms(Ω).
Substâncias diferentes têm quantidades diferentes de elétrons de valência. As
substâncias com poucos elétrons de valência, como o cobre, possuem muitos
elétrons livres que podem se mover na corrente elétrica. As substâncias que
possuem muitos elétrons de valência como o vidro, possuem poucos elétrons
livres que podem se mover na corrente elétrica. Uma substância que possui
poucos elétrons livres é muito resistente ao fluxo de corrente, e é denominada
isolante elétrico.
Um pesquisador alemão chamado George Ohm descobriu a seguinte relação
entre corrente, FEM, e resistência, conhecida como a Lei de Ohm:
Dado:
I = corrente (em ampéres)
E = FEM (em volts)
R = resistência (em Ohms)
Então,
I=E/R ou R=E/I
A resistência de um circuito elétrico produz calor. Quanto maior a resistência,
mais calor é produzido por uma corrente fixa. Se a resistência for muito alta, o
calor criado pela corrente pode destruir o condutor.
CIRCUITOS ABERTOS E FECHADOS
Em um circuito fechado os elétrons podem se mover através de um condutor em
um loop contínuo. Por exemplo, se um condutor ligar os terminais positivo e
negativo de uma bateria, o condutor forma um circuito fechado. Se, porém,
houver uma quebra no condutor, o condutor não ligará os dois terminais,
formando um circuito aberto. A corrente pode fluir somente em um circuito
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
51
FUNCIONAMENTO DO MOTOR 52
fechado. Geralmente um circuito elétrico possui uma
chave (também denominada disjuntor) para fechar ou abrir
o circuito elétrico para o motor.
Figura A-3 
Circuitos Abertos e Fechados
A Figura A mostra um circuito aberto. Em um circuito
aberto o condutor não liga os terminais positivo e negativo
da bateria em um loop contínuo, de modo que a corrente
não pode passar pelo condutor. A Figura B mostra um
circuito fechado. Em um circuito fechado, o condutor
conecta os terminais positivo e negativo da bateria em
um loop contínuo, permitindo que o fluxo de corrente
passe entre os terminais positivo e negativo.
CURTO-CIRCUITO
A corrente sempre segue o caminho de menor resistência
através do condutor. Isto significa que se o condutor
formar um circuito fechado antes de chegar a carga que a
corrente deveria alimentar, então a corrente fluirá somente
através do circuito fechado não alcançando a carga. O
circuito fechado neste caso é denominado curto-circuito.
Figura A-4 
Um Curto-Circuito
Neste exemplo, a corrente deveria passar pela
lâmpada. Porém, o condutor elétrico forma um
circuito fechado antes de chegar à mesma. 
A corrente sempre segue o caminho de menor
resistência, de modo que a corrente só passa do
terminal positivo da bateria para o Ponto S,
depois para o terminal negativo da bateria. 
O circuito fechado pelo qual passa a corrente
neste exemplo é denominado um curto-circuito. 
Programa de Treinamento de Operadores de Centros de Controle
+ –
+ –
A
B
+ –
S