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Motores Elétricos

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Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia

elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina

as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e

simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande

versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores

rendimentos.

A tarefa reversa, aquela de converter o movimento mecânico na energia elétrica, é

realizada por um gerador ou por um dínamo. Em muitos casos os dois dispositivos

diferem somente em sua aplicação e detalhes menores de construção. Os motores

de tração usados em locomotivas executam freqüentemente ambas as tarefas se a

locomotiva for equipada com os freios dinâmicos. Normalmente também esta

aplicação se dá a caminhões fora de estrada, chamados eletrodíesel.

Motores Elétricos – Conceitos

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A maioria de motores elétricos trabalha pela interação entre

campos eletromagnéticos, mas existem motores baseados em outros fenômenos

eletromecânicos, tais como forças eletrostáticas. O princípio fundamental em que

os motores eletromagnéticos são baseados é que há uma força mecânica em todo

o fio quando está conduzindo corrente elétrica imersa em um campo magnético. A

força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo

magnético. Em um motor giratório, há um elemento girando, o rotor. O rotor gira

porque os fios e o campo magnético são arranjados de modo que um torque seja

desenvolvido sobre a linha central do rotor.

A maioria de motores magnéticos são giratórios, mas existem também os tipos

lineares. Em um motor giratório, a parte giratória (geralmente no interior) é

chamada de rotor, e a parte estacionária é chamada de estator. O motor é

constituído de eletroímãs que são posicionados em ranhuras do material

ferromagnético que constitui o corpo do estator e enroladas e adequadamente

dispostas em volta do material ferromagnético que constitui o rotor.


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São os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita

normalmente em corrente alternada. Seu princípio de funcionamento é baseado

no campo girante, que surge quando um sistema de correntes alternadas trifásico

é aplicada em pólos defasados fisicamente de 120º. Dessa forma, como

as correntes são defasadas 120º elétricos, em cada instante, um par de pólos

possui o campo de maior intensidade, cuja associação vetorial possui o mesmo

efeito de um campo girante que se desloca ao longo do perímetro do estator e que

também varia no tempo.


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Os principais tipos de motores de corrente alternada são:

1.Motor síncrono: funciona com velocidade constante; utiliza-se de um induzido

que possui um campo constante pré-definido e, com isso, aumenta a resposta ao

processo de arraste criado pelo campo girante. É geralmente utilizado quando se

necessita de velocidades estáveis sob a ação de cargas variáveis. Também pode

ser utilizado quando se requer grande potência, com torque constante.

2.Motor de indução: funciona normalmente com velocidade estável, que varia

ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande

simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo

adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas encontradas na

prática. Atualmente é possível controlarmos a velocidade dos motores de indução

com o auxílio de conversores de freqüência.


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Motores de Indução Trifásicos – Conceitos

100(%)s

rs

N

NNs

p

sfNr

)1(120

p

fNs

120

Nr (rpm) = rotação mecânica do rotor;

Ns (rpm) = rotação do campo síncrono no estator;

p = número de pólos;

f ( Hz ) = freqüência da rede ou do Inversor;

s (%) = escorregamento dos Motores, s ≈ 0,5 a 5 %

Motor 15 cv: 4 pólos / 60 Hz / s = 2,5 %

Ns = 1800 rpm / Nr = 1.755 rpm

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Campo Girante Trifásico - Conceito

Estator Ns

Rotor Nr

26/11/2012 9Fonte: Catálogo Motores SIEMENS

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Fonte: Catálogo Motores SIEMENS

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Fonte: Catálogo Motores SIEMENS

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26/11/2012 14Motor de Gaiola


Fonte: Catálogo Motores WEG

26/11/2012 15Rotor Bobinado


Fonte: Imagem da internet

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No

Dados de Placa - Norma NBR 7094

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No


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Dimensões Conforme NBR 5432


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Exemplo: Carcaça 132 M corresponde aos motores: 15 cv / 4 pólos ; 7,5 cv

/ 6 pólos ou 4 cv / 8 pólos

Dimensões Conforme NBR 5432


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No


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No


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No


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No


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60/)(2).()( rpmNmNTWPotência rotorMotor

)().( 2 VoltVKmNT LCMotor

)()( VoltVKAI LCabs

Curvas Torque / Corrente x Velocidade

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No


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COMPOSIÇÃO DOS LIMITES DE ELEVAÇÃO DE TEMPERATURAS

Classe de isolamento A E B F H

Temperatura ambiente 40º 40º 40º 40º 40º

Temperatura máxima de

operação (ΔT ºC)

60º 75º 80º 100º 125º

Diferença entre o ponto

mais quente e a carcaça

5º 5º 10º 15º 15º

Temperatura máxima

suportada pelo isolamento

105º 120º 130º 155º 180º

Classe de isolamento

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No


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Categorias de Desempenho

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No


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Regime S1

Regime de Serviço

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Regime S3

Regime de Serviço

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No


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Indica a proteção contra a penetração prejudicial de

corpos sólidos e líquidos;

É definida pelas letras, seguidas de dois numerais.

Proteção Mecânica do Envólucro

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PRIMEIRO NUMERAL

CONTRA CONTATOS ACIDENTAIS E PENETRAÇÃO PREJUDICIAL

DE CORPOS SÓLIDOS

Numeral Indicação

0 Não protegido.

1 Protegido contra objetos sólidos maiores que 50 mm.

2 Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm.

3 Protegido contra objetos sólidos maiores que 2.5 mm.

4 Protegido contra objetos sólidos maiores que 1.0 mm.

5 Protegido contra poeira prejudicial ao motor.

6 Totalmente protegido contra poeira.


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SEGUNDO NUMERAL

GRAU DE PROTEÇÃO CONTRA A PENETRAÇÃO PREJUDICIAL DE

LÍQUIDOS

Numeral Indicação

0 Não protegido.

1 Protegido contra quedas verticais de gotas de água.

2 Protegido contra quedas de gotas de água para uma inclinação

máxima de 15 graus.

3 Protegido contra água aspergida de um ângulo de 60 o

da vertical

(chuva).

4 Protegido contra projeções de água de qualquer direção.

5 Protegido contra jato de água de qualquer direção.

6 Protegido contra ondas do mar ou da água projetada em jatos

potentes.

7 Protegido contra imersão em água, sob condições definidas de tempo e

pressão.

8 Protegido para submersão contínua em água nas condições

especificadas pelo fabricante.


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No


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No


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No


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No


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Pe

PePs

cos)()(3 AIVVPe LL

)/().()( sradwmNTWPs MMotor

Rendimento

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No


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Motores Sobre Dimensionados Apresentam: Menor

Fator de Potência / Menor Rendimento.

15 cv - 4 pólos

Curva de Desempenho

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Redução das Perdas na Instalação com a

Correção do Fator de Potência


26/11/2012 45Fonte: Catálogo WEG

Motor de Indução de Alto Rendimento

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Instale motores adequados ao regime de trabalho;

Evite motores operando em vazio (sem carga).

Utilize sistema de partida adequado de redução de corrente para

motores acima de 7,5 cv.

Chave Compensadora;

Chave de Partida Eletrônica (Soft - Start);

Inversor de Freqüência (Velocidade Variável);

Chave Estrela-Triângulo;

Instalação - Manutenção


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Instale sistema de proteção adequado.

Verifique se os condutores estão de acordo com a tensão e a

corrente do motor;

Fusíveis;

Relé térmico;

Proteção contra sub e sobre tensões;

Falta de fase;

Proteção interna opcional;

Protetores térmicos (bimetálicos);

Termistores (semicondutores).



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Alinhamento entre sistemas de

acionamento de cargas e motores.



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Evite deslizamento das correias (perda de potência),

respeitando o diâmetro mínimo de polias.



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Verifique e evite desequilíbrios de tensão;

Programe corretamente o número de partidas por hora;

Se possível, evite partidas com carga;

Execute balanceamento de polias (evite vibrações);

Verifique ruídos e vibrações (folga nos mancais);

Efetue periodicamente Manutenção Preventiva:

Limpeza das superfícies das aletas e entrada de ventilação;

Verificação da isolação, limpeza e secagem dos enrolamentos;

Fixação de partes mecânicas e dos contatos elétricos;

Verificação dos mancais.



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Lubrifique periodicamente os mancais (maior o rendimento e vida útil).



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Tabela de Indicação de Intervalo entre lubrificação.



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Verifique o alinhamento de polias e condições das correias.



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Evitar o rebobinamento de motores antigos (vida útil superior a 10

anos). A perda de rendimento poderá ser de até 3%;

Analise para a utilização de Motores de Alto Rendimento (Operação >

160 hs / mês ≈ 2.000 hs / ano);

Verificar as condições da instalação e do motor;

Verificar o dimensionamento do motor afim de evitar operação com

reduzido rendimento e baixo fator de potência.



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Principais Defeitos em Motores Elétricos

Fonte: Catálogo

Motores WEG

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Fim!!!

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