FATEC PIRACICABA “Dep. Roque Trevisan”

Aula 3

Motores Elétricos

Ariel Ton Tecnólogo em Biocombustíveis

Piracicaba , 8 de Março de 2013

AUTOMAÇÃO INDUTRIAL EM BIOPROCESSOS

Nas últimas aulas............

• Apresentação da disciplina; • Conceitos, utilidades e vantagens da automação; • Trabalho e avaliação; • Conceitos básicos em eletricidade

MOTORES ELÉTRICOS?????

CONCEITO BÁSICOS

• Tensão • Corrente • Potência • Frequência

TENSÃO

Tensão elétrica, ou diferença de potencial, pode ser entendida como a diferença na carga de elétrons entre dois corpos, sendo sua unidade o volt, simbolizado pela letra “V”.

• 110V

• 220V

• 380V

• 440V

• 760V

CORRENTE ELÉTRICA

Quando existe uma diferença de potencial entre dois corpos e existe um condutor elétrico ligando os dois corpos, ocorre um fluxo de elétrons. Esse fenômeno é denominado corrente elétrica, sendo sua unidade de medida o ampere, simbolizado por “A”, e equivale ao fluxo de 1 coulumb por segundo

1A = 1C/s Lembrando que 1 coulumb = 6,25 x 1018 elétrons 6.250.000.000.000.000.000 (seis quintilhões e duzentos e cinquenta quatriliões) eletrons

FREQUÊNCIA

É o numero de vezes por segundo que a tensão muda de sentido e volta a condição inicial. É expressa em “ciclos por segundo” ou “Hertz”, simbolizada por Hz.

POTÊNCIA

• A potência elétrica está diretamente com a Energia. • Energia é a capacidade de realizar trabalho, e

potência é a velocidade com que essa energia é utilizada.

• É dada em Watt (W) e está relacionada com a tensão e a corrente da seguinte forma:

Potência(W) = Tensão(V) x Corrente(A)

“A quantidade de 6,25.1018 elétrons, sob uma diferença de potencial de 1 volt, realiza um trabalho no tempo de 1 segundo

POTÊNCIA

• Pode ser calculada também através da energia • A energia E é dada pela potência x tempo [W .

segundo] = [J] (joule) no SI • Exemplo: 100 J de energia são utilizados e 5 s =>

Potência = E/Δt = 100/5 = 20 W

POTÊNCIA

Se divide em outras três formas de potência: • Potência Aparente(VA): Corresponde a potencia que

existiria se não houvesse defasagem da corrente, ou seja, se a carga fosse formada por resistências.

• Potencia ativa ( P ): E a parcela da potencia aparente que realiza trabalho, ou seja, que e transformada em energia.

• Potencia reativa ( Q ): E a parcela da potencia aparente que “não” realiza trabalho.

POTÊNCIA

TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA(CA) VS TENSÃO E CORRENTE CONTÍNUA(CC)

• Alternada • Contínua

TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA(CA) VS TENSÃO E CORRENTE CONTÍNUA(CC)

• Alimentação da rede

Alternada TRIFÁSICA

?????????????????????

TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA(CA) VS TENSÃO E CORRENTE CONTÍNUA(CC)

• Alternada Trifásica

TENSÃO E CORRENTE ALTERNADA(CA) VS TENSÃO E CORRENTE CONTÍNUA(CC)

• Alternada Trifásica

+

-

HARMONICAS!!!!!!!!!!!!!

• Alternada Trifásica

MOTORES ELÉTRICOS???

DEFINIÇÃO

“Motor elétrico é a máquina destinada a

transformar energia elétrica em energia mecânica (em geral, energia cinética Ec= m . v²).”

2

Onde:

Ec = Energia Cinética M = Massa v² = Velocidade do corpo ao quadrado

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

PARTES CONSTITUINTES

Rotor – Parte giratória do motor Estator – parte fixa do motor

Rotor

Estator

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Se baseia na lei de atração e de repulsão dos corpos

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Como se aplica aos motores?????

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Como se aplica aos motores?????

CLASSIFICAÇÃO

• SÍNCRONO: Funciona com velocidade fixa; utilizado somente para grandes potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores). A velocidade do rotor é igual a do campo girante do estator.

• ASSÍNCRONO: Funciona normalmente com uma velocidade constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. A velocidade do rotor é DIFERENTE do campo girante do estator.

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS • Motor com rotor gaiola de esquilo: por ser robusto evita

muitos problemas relacionados a desgaste e manutenção.

• Motor com rotor bobinado: é composto por 3 bobinas em estrela. Em relação ao anterior, permite o controle de velocidade.

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

• Motor Dahlander: possui seis bobinas e duas velocidades distintas na relação1:2. Rendimento e a potência é melhor em ALTA velocidade. Ex: 4/2 pólos (1800/3600rpm) e 8/4 pólos(900/1800rpm).

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

Ligação de Motores Trifásicos

Se refere principalmente a tensão que vai ser usada para acionar este motor

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

Ligação de Motores Trifásicos

Se refere principalmente a tensão que vai ser usada para acionar este motor

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

Motores Monofásicos • São assim chamados porque os enrolamentos são ligados

diretamente a uma fonte monofásica.

• Por isto possuem um campo magnético pulsante.

• Devido ao baixo torque de partida, além do enrolamento principal utiliza-se um enrolamento auxiliar (que defasa a corrente em 90º).

• Não é recomendada a utilização de motores maiores que 3cv (provoca desbalanceamento da rede).

• DESVANTAGENS:

• Custo mais elevado que um trifásico de mesma potência.

• Tem maior desgaste mecânico do platinado.

• Rendimento e fator de potência menor.

• Não é possível inverter diretamente o sentido de rotação.

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

Ligação de Motores Monofásicos

TIPOS DE MOTORES ELÉTRICOS

Identificando o motor

CRITÉRIOS PARA SELEÇÃO DE UM MOTOR

• Tensão da rede

• Frequência da rede

• Potência Necessária

• Número de rotações exigidas

• Tipo de fixação

• Índice de proteção

• Condições ambientais

• Temperatura de trabalho

• Regime de trabalho

Na próxima aula............

• Diagramas elétricos • Introdução à hidráulica e pneumática