Aula 34 - Motor de Enrolamentos SeparadosBaseado em que a rotao de um motor eltrico (rotor gaiola) depende do nmero de plos magnticos formados internamente em seu estator, o motor de enrolamentos separados possui na mesma carcaa dois enrolamentos independentes e bobinados com nmeros de plos diferentes. Ao alimentar um ou outro, se ter duas rotaes, uma chamada baixa e outra, alta.

As rotaes dependero dos dados construtivos do motor, no havendo relao obrigatria entre baixa e alta velocidade. Exemplos: 6/4 plos (1200 /1800 rpm); 12/4 plos (600/1800 rpm).Ao alimentar uma das rotaes, deve-se ter o cuidado de que a outra esteja completamente desligada, isolada e com o circuito aberto, pelos seguinte motivos: no h possibilidade de o motor girar em duas rotaes simultaneamente; nos terminais no conectados rede haver tenso induzida gerada pela bobina que est conectada; caso circule corrente no enrolamento que no est sendo alimentado surgir um campo magntico que interferir com o campo do enrolamento alimentado; no interessante que circule corrente no bobinado que no est sendo utilizado, tanto por questes tcnicas como econmicas (consumo de energia). Essas so as razes pela quais os enrolamentos destes motores so fechados internamente em estrela (Y).

Aula 33 - Motor DahlanderO

Motor de induo Dahlander proporciona velocidades diferentes em um mesmo eixo. Na grande maioria, so para apenas um valor de tenso, pois as religaes disponveis geralmente permitem apenas a troca das velocidades. A potncia e a corrente para cada rotao so diferentes.Este um motor com enrolamento especial que pode receber dois fechamentos diferentes, de forma a alterar a quantidade de plos, proporcionando, assim, duas velocidades distintas, mas sempre com relao 1:2. Exemplos: 4/2 plos (1800/3600 rpm); 8/4 (900/1800 rpm).

A ligao Dahlander permite uma relao de plos de 1:2 o que corresponde a mesma relao de velocidade. Quando a quantidade de plos maior a velocidade mais baixa, quando menor a velocidade mais alta. Isso decorre da Formula : n = 120 x f x (1-s) / p, quando a freqncia 60 Hz, onde n = velocidade , p o nmero de plos, s = escorregamento e f a freqncia.

Aula 32 - Motor de induo trifsico com rotor bobinadoO Motor de Induo Trifsico com rotor bobinado difere do motor de rotor em gaiola de esquilo apenas quanto ao rotor, constitudo por um ncleo ferromagntico laminado sobre o qual so alojadas as espiras que constituem o enrolamento trifsico, geralmente em estrela.

O trs terminais livres de cada uma das bobinas do enrolamento trifsico so ligados a trs anis de deslizamento de escovas colocados no eixo do rotor e por meio de escovas de grafite estacionadas no estator. Esses trs anis so ligados exteriormente a um reostato de partida constitudo por trs resistncias variveis, ligadas tambm em estrela. Desse modo, os enrolamentos do rotor tambm ficam em circuito fechado. A funo do reostato de partida, ligado aos enrolamentos do rotor, reduzir as correntes de partida elevadas, no caso de motores de elevada potncia. A medida que o motor ganha velocidade, as resistncias so, progressivamente, retiradas do circuito at ficarem curto-circuitadas (retiradas), quando o motor passa a funcionar no seu regime nominal.

O motor de rotor bobinado tambm funciona com os elementos do rotor em curto-circuito (tal como o motor de rotor em gaiola de esquilo), quando atinge o seu regime nominal.O motor de induo de rotor bobinado substitui o de rotor em gaiola de esquilo em potncias muito elevadas devido ao abaixamento da corrente de partida permitido pela configurao do rotor. Os motores de induo de rotores bobinados so muito empregados quando se necessita de partida a tenso plena de armadura, com grande conjugado de partida e corrente de linha moderada na partida.Por intermdio do dimensionamento, os resistores do reostato fazem o motor trabalhar com escorregamento muito maior que o convencional (> 5%), fazendo com que se consiga um conjugado de partida maior.Esse tipo de motor pode ser usado tambm em mquinas que necessitam de controle de rotao, pois, conforme se retira ou insere resistncia ao rotor, sua velocidade varia. Nesta situao deve-se compensar a carga no motor para evitar o sobreaquecimento, j que a auto-refrigerao diminui. O valor das resistncias de partida, bem como suas potncias, deve ser dimensionado especificamente para cada motor conforme as necessidades de torque na partida. Na placa de identificao pode-se ver a tenso e a corrente do rotor, valores que serviro de bases para clculos. O comando dos circuitos para a instalao desses motores deve ser projetado para que o motor no d partida se as resistncias no estiverem na posio exata (mxima resistncia), para evitar o uso incorreto. Estes motores so mais caros que os de rotor em curto, e exigem maiores cuidados de manuteno. Os inversores de freqncia e os soft-starters tm tomado o mercado deles.

Aula 31 - Motor de induo trifsico com rotor gaiola de esquiloO motor de induo trifsico com rotor em gaiola de esquilo constitudo por um ncleo de chapas ferromagnticas, isoladas entre si, sobre o qual so colocadas barras de alumnio (condutores), dispostas paralelamente entre si e unidas nas suas extremidades por dois anis condutores, tambm em alumnio, que provocam um curto-circuito nos condutores.O estator do motor tambm constitudo por um ncleo ferromagntico laminado, nas cavas do qual so colocados os enrolamentos alimentados pela rede de corrente alternada trifsica. A vantagem desse rotor que resulta em uma construo do induzido mais rpida, mais pratica e mais barata. Trata-se de um motor robusto, barato, de rpida produo, que no exige coletor (elemento sensvel e caro) e de rpida ligao na rede.As barras condutoras da gaiola esquilo so colocadas geralmente com uma certa inclinao para evitar as trepidaes e rudos pela ao eletromagnticas entre os dentes das cavas do estator e do rotor. A principal desvantagem que o torque de partida reduzido em relao corrente absorvida pelo estator.

Ligaes do motor trifsico

Motor de induo trifsico de 6 pontas na ligao Tringulo - 220 VAC.

Motor de 6 pontas - So fabricados para operar com 2 tenses relacionadas por 1,73, usualmente 220-380 V ou 380-660 V. Na tenso mais baixa sero ligados em tringulo e na mais alta em estrela.

Motor de 9 pontas - Podem ser ligados em tenses relacionadas por 2, como 220-440 V ou 230-460 V. Na tenso mais baixa os enrolamentos so ligados em paralelo (yy - estrela paralela) e na tenso mais alta so conectados em srie (Y - estrela srie).

Motor de induo trifsico de 6 pontas na ligao Estrela - 380 VAC.

Motor de 12 pontas - Havendo 12 terminais disponveis, possvel a ligao em 4 tenses diferentes, usualmente 220-380-440-760 V. Estes doze terminais de interligao referem-se a seis conjuntos de bobinas que constituem o motor eltrico. Para cada nvel de tenso requerido teremos uma forma de realizar o fechamento de suas bobinas. So basicamente quatro tipos de fechamento, so eles: Duplo Tringulo (220V); Dupla Estrela (380V); Tringulo (440V) e Estrela (760V).

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Duplo Tringulo.

Fechamento Duplo Tringulo- Este tipo de fechamento far com que seja possvel a conexo motor na menor tenso suportada por ele, em nosso exemplo 220V. Partindo do pressuposto que independente da tenso de alimentao, o motor de 12 pontas sempre receber em seus Enrolamentos o mesmo nvel de tenso e que em nosso exemplo, cada bobina permanecer com 220V, temos o esquema eltrico de um fechamento para a tenso de 220V que por sinal a menor tenso que este motor suporta. Tendo em vista que este fechamento assemelha-se com um circuito paralelo, o fechamento duplo tringulo ao ser conectado a rede de alimentao de 220V recebe em cada uma de suas bobinas os mesmos 220V da rede eltrica.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Dupla Estrela.

Fechamento Dupla Estrela- Neste fechamento temos a disposio das bobinas do motor a fim de aliment-lo com uma tenso de 380V. Por se tratar do mesmo motor, temos que levar em considerao que cada bobina do motor eltrico trifsico receber um nvel de tenso de 220V, desta maneira vamos realizar o fechamento considerando as caractersticas de Tenso de Fase e Tenso de Linha aplicado aos seu enrolamentos,observe: Com a Tenso de Linha de380V representadas em R, S e T temos, respectivamente, as Tenses de Fase de 220V em cada uma das bobinas, sendo que este tipo de fechamento comporta-se como um circuito em srie, logo, existe a diviso de tenso entre os conjuntos de bobinas associados.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Tringulo Srie.

Fechamento Tringulo- Quando a necessidade interligar o motor a uma tenso de 440V, ento realizamos o fechamento tringulo. Levando em considerao as caractersticas apresentadas anteriormente, permitiremos atravs deste fechamento que cada um dos enrolamentos receba o mesmo nvel de tenso dos fechamentos duplo estrela e duplo tringulo, ou seja, 220V. Veja que no fechamento em tringulo o motor ser configurado a fim de receber a tenso de 440V, observe que, teoricamente a tenso de fase seria de 440V mas o fato de associarmos os enrolamentos em srie permite que esta tenso seja dividida entre os dois enrolamentos fazendo com que cada um receba 220V.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Estrela Srie.

Fechamento Estrela- Quando h necessidade de interligar o motor de 12 pontas em um nvel elevado de tenso fazemos o uso do fechamento estrela para o motor de 12 pontas. Levando em considerao as caractersticas apresentadas anteriormente, permitiremos atravs deste fechamento que cada um dos enrolamentos receba o mesmo nvel de tenso dos fechamentos duplo estrela e duplo tringulo, ou seja, 220V. Observe que os conjuntos de bobinas so associados em srie a fim de garantir a distribuio da tenso de fase de forma proporcional a cada uma. Sendo a tenso de Linha (Alimentao ) de 760V podemos deduzir que a tenso de fase ser de 440V.

Para inverter o sentido de rotao de um motor trifsico, basta que se troquem duas fases da alimentao.

Aula 30 - Motor de Induo TrifsicoOs Motores de Induo Trifsicos so compostos basicamente de duas partes: um estator e um rotor. O estator constitui a parte esttica de um motor e o rotor sua parte mvel.

O estator composto de chapas finas de ao magntico tratadas termicamente para reduzir ao mnimo as perdas por correntes parasitas e histerese. Estas chapas tm o formato de um anel com ranhuras internas (vista frontal) de tal maneira que possam ser alojados enrolamentos que devero criar um campo magntico no estator.O rotor, composto de chapas finas de ao magntico tratadas termicamente como o estator, tem tambm o formato de um anel (vista frontal), com os enrolamentos alojados longitudinalmente.O motor de induo o motor de construo mais simples. O estator e rotor so montados solidrios, com um eixo comum aos anis que os compem. A aplicao de uma tenso nos enrolamentos do estator ir fazer com que aparea uma tenso nos enrolamentos do rotor. Assim o estator pode ser considerado como o primrio de um transformador e o rotor como seu secundrio. O espao entre o estator e o rotor denominado entreferro. Os enrolamentos, ou bobinas, so em nmero de trs. Estas bobinas, alojadas nas ranhuras do estator, podem ser ligadas em estrela ou tringulo. No rotor os enrolamentos, enrolados longitudinalmente a seu eixo, podem ser realizados de duas maneiras, o que d origem a dois tipos de rotor: Rotor Gaiola de Esquilo e Rotor Bobinado.O funcionamento de um motor de induo trifsico baseia-se no princpio do acoplamento eletromagntico entre o estator e o rotor, pois h uma interao eletromagntica entre o campo girante do estator e as correntes induzidas nas barras do rotor, quando estas so cortadas pelo campo girante.O campo girante criado devido aos enrolamentos de cada fase estarem espaados entre si de 120. Sendo que ao alimentar os enrolamentos com um sistema trifsico, as correntes I1, I2 e I3 originaro seus respectivos campos magnticos H1, H2 e H3, tambm, espaados entre si 120.Alm disso, como os campos so proporcionais s respectivas correntes, sero defasados no tempo, tambm de 120 entre si. A soma vetorial dos trs campos H1, H2 e H3, ser igual ao campo total H resultante.A composio do campo gerado pela corrente induzida no rotor com o campo girante do estator resulta em uma fora de origem magntica que gera um conjugado no eixo do motor, tendendo a fazer o rotor girar no sentido do campo girante. Se o conjugado suficiente para vencer o conjugado resistente aplicado sobre o eixo, o rotor comea a girar. A energia eltrica fornecida ao estator pela rede transformada em energia mecnica atravs do eixo do motor.

Aula 29 - Motor monofsico com dois e quatro terminaisO Motor monofsico com dois terminais destinado apenas a um valor de tenso, e no pode ser adaptado a diferentes valores de tenso. Assim, a tenso aplicada na placa deve ser igual tenso da rede de alimentao. Outro inconveniente o fato de no ser possvel a inverso do seu sentido de rotao, pois ele tem somente dois terminais em que so ligados os condutores de fase (L) e neutro (N). A inverso dos cabos de alimentao fase e neutro no provoca a inverso do sentido de giro.

No caso de ter acesso s 4 pontas dos enrolamentos ou a 3 ( uma delas a comum ), pode,os medir a resistncia Ohmica dos dois enrolamentos, o enrolamento auxiliar ( enrolamento de arranque ) tem aproximadamente o dobro da resistncia do enrolamento de trabalho, o interruptor ligado durante o arranque. Caso encontre dois enrolamentos com a mesma resistncia, ento um motor que trabalha com capacitor permanente, devemos lig-lo exatamente do mesmo modo mas tendo ateno que a chave de partida que abre aps o arranque no montada.No Motor monofsico com quatro terminais o enrolamento dividido em duas partes iguais. Torna-se possvel a instalao do motor a dois valores de tenso, que so chamados de tenso maior e tenso menor.

O valor de tenso maior sempre igual a duas vezes o valor de tenso menor, sendo que os valores mais utilizados so 220V para o de maior tenso e 110V para o de menor tenso. No possvel inverter o sentido de rotao desse motor. Pelo diagrama a seguir, os terminais 1 e 2 so conectados a uma metade e os terminais 3 e 4 segunda metade do enrolamento. As duas partes do enrolamento devem ser ligadas em srie se a tenso de alimentao for de 220V. Se a tenso de alimentao for 110V, as duas partes do enrolamento devem ser ligadas em paralelo, como mostra a figura ao lado.

Aula 28 - Motor Monofsico com Dois CapacitoresO Motor monofsico com dois Capacitores uma "mistura" dos 2 anteriores: possui um capacitor de partida, desligado atravs de chave centrfuga quando o motor atinge cerca de 80% de sua rotao sncrona, e um outro que se encontra permanente mente ligado.

Com isso, possui todas as vantagens daqueles motores: alto conjugado de partida, alta eficincia e fator de potncia elevado. No entanto seu custo elevado e s fabricado para potncias superiores a 1 cv.

Aula 27 - Motor Monofsico com Capacitor de Partida

O Motor Monofsico com Capacitor de Partida semelhante ao de fase dividida. A principal diferena reside na incluso de um capacitor eletroltico em srie com o enrolamento auxiliar de partida.

O capacitor permite um maior ngulo de defasagem entre as correntes dos enrolamentos principal e auxiliar, proporcionando assim elevados conjugados de partida. Como no motor de fase dividida, o circuito auxiliar desconectado quando o motor atinge entre 75% a 80% da velocidade sncrona. Neste intervalo de velocidades, o enrolamento principal sozinho desenvolve quase o mesmo conjugado que os enrolamentos combinados. Para velocidades maiores, entre 80% e 90% da velocidade sncrona, a curva de conjugado com os enrolamentos combinados cruza a curva de conjugado do enrolamento principal de maneira que, para velocidades acima deste ponto, o motor desenvolve menor conjugado, para qualquer escorregamento, com o circuito auxiliar ligado do que sem ele.

Devido ao fato de o cruzamento das curvas no ocorrer sempre no mesmo ponto e, ainda, o disjuntor centrfugo no abrir sempre na mesma velocidade, prtica comum fazer com que a abertura acontea, na mdia, um pouco antes do cruzamento das curvas. Aps a desconexo do circuito auxiliar, o seu funcionamento idntico ao do motor de fase dividida.Com o seu elevado conjugado de partida (entre 200% e 350% do conjugado nominal), o motor de capacitor de partida pode ser utilizado em uma grande variedade de aplicaes e fabricado em potncias que vo de 1/4 cv a 1,5 cv.

Aula 26 - Motor Monofsico com Capacitor Permanente

No Motor Monofsico com Capacitor Permanente (Permanent-Split Capacitor) o enrolamento auxiliar e o capacitor ficam permanentemente energizados. O efeito deste capacitor o adiantamento da corrente no enrolamento auxiliar aumentando, com isso, o conjugado mximo, o rendimento e o fator de potncia, alm de reduzir sensivelmente o rudo.Construtivamente so menores e isentos de manuteno pois no utilizam contatos e partes mveis, como nos motores anteriores. Porm, seu conjugado de partida normalmente inferior ao do motor de fase dividida (50% a 100% do conjugado nominal), o que limita sua aplicao a equipamentos que no requeiram elevado conjugado de partida, tais como: mquinas de escritrio, ventiladores, exaustores, sopradores, bombas centrfugas, esmeris, pequenas serras, furadeiras, condicionadores de ar, pulverizadores, etc. So fabricados normalmente para potncias de 1/50 a 1,5 cv.

No grfico h caractersticas do conjugado x velocidade. O baixo torque de partida ocorre pois o capacitor no est dimensionado para proporcionar o equilbrio na partida, mas para condies de rotao nominal.Eliminando o interruptor centrfugo pode reduzir significativamente o custo de fabricao.

Aula 25 - Motor Monofsico de Fase Dividida

O Motor Monofsico de Fase Dividida (Split-phase) possui um enrolamento principal e um auxiliar (para a partida), ambos defasados no espao de 90 graus eltricos. O enrolamento auxiliar cria um deslocamento de fase que produz o conjugado necessrio para a rotao inicial e a acelerao.Quando o motor atinge uma rotao de cerca de 75% da velocidade nominal o enrolamento auxiliar desconectado da rede atravs de uma chave que normalmente atuada por uma fora centrfuga. Aps desligamento do enrolamento auxiliar o motor continua a rodar atravs de em um nico campo oscilante, o que em conjunto com a rotao do rotor, resulta em um efeito de campo rotativo. Como o enrolamento auxiliar dimensionado para atuao somente na partida, seu no desligamento provocar a sua queima.O ngulo de defasagem que se pode obter entre as correntes do enrolamento principal e do enrolamento auxiliar pequeno e, por isso, esses motores tm conjugado de partida igual ou pouco superior ao nominal, o que limita a sua aplicao a potncias fracionrias e a cargas que exigem reduzido ou moderado conjugado de partida, tais como mquinas de escritrios, ventiladores e exaustores, pequenos polidores, compressores hermticos, bombas centrfugas, etc. Normalmente so construdos em potncias fracionrias que no excedem de CV.Um motor de fase dividida no tem nenhuma capacitncia no circuito auxiliar. A mudana de fase em relao corrente principal conseguida por utilizao de condutores muito finos para alcanar uma elevada resistncia relao de reatncia. O aumento da resistncia do enrolamento auxiliar traz como consequncia o fato dele s poder ser utilizada durante a partida.Um motor de fase dividida tem o torque significativamente menores devido reduo do ngulo de fase entre as correntes do enrolamento principal e auxiliar.

Aula 24 - Motor Monofsico de Plos Salientes

O motor Monofsico de plos salientes uma variao do motor de campo distorcido, que se destaca entre os motores de induo monofsicos por seu processo de partida, que o mais simples, confivel e econmico. Uma das formas mais comuns de motores de induo monofsicos a de polos salientes, ilustrada esquematicamente na figura.

Observa-se que uma parte de cada polo (em geral 25% a 35% do mesmo) abraada por uma espira de cobre em curto-circuito. A corrente induzida nesta espira faz com que o fluxo que a atravessa sofra um atraso em relao ao fluxo da parte no abraada pela mesma. O resultado disto semelhante a um campo girante que se move na direo da parte no abraada para a parte abraada do polo, produzindo conjugado que far o motor partir e atingir a rotao nominal.O sentido de rotao, portanto, depende do lado em que se situa a parte abraada do polo. Consequentemente, o motor de campo distorcido apresenta um nico sentido de rotao. Este geralmente pode ser invertido, mudando-se a posio da ponta de eixo do rotor em relao ao estator.Quanto ao desempenho dos motores de campo distorcido, apresentam baixo conjugado de partida (15% a 50% do nominal), baixo rendimento e baixo fator de potncia. Devido a esse fato, eles so normalmente fabricados para pequenas potncias, que vo de alguns milsimos de cv at 1/4 cv. Pela sua simplicidade, robustez e baixo custo, so ideais em aplicaes tais como: movimentao de ar (ventiladores, exaustores, purificadores de ambiente, unidades de refrigerao, secadores de roupa e de cabelo), pequenas bombas e compressores e aplicaes domsticas

Aula 23 - Motor Monofsico com Campo Distorcido

Motor de induo monofsico com campo distorcido ou plos sombreados (ShadedPole) apresenta um enrolamento auxiliar curto-circuitado.

O motor de campo distorcido se destaca entre os motores de induo monofsicos, por seu mtodo de partida, que o mais simples, confivel e econmico.

Uma das formas construtivas mais comuns a de plos salientes, sendo que cerca de 25 a 35% de cada plo enlaado por uma espira de cobre em curto circuito. A corrente induzida nesta espira faz com que o fluxo que a atravessa sofra um atraso em relao ao fluxo da parte no enlaada pela mesma.O resultado disto semelhante a um campo girante que se move na direo da parte no enlaada para a parte enlaada do plo, produzindo conjugado que far o motor partir e atingir a rotao nominal. O sentido de rotao depende do lado que se situa a parte enlaada do plo, conseqentemente o motor de campo distorcido apresenta um nico sentido de rotao. Este geralmente pode ser invertido, mudando a posio da ponta de eixo do rotor em relao ao estator.Os motores de campo distorcido apresentam baixo conjugado de partida (15 a 50% do nominal), baixo rendimento (35%) e baixo fator de potncia (0,45). Normalmente so fabricados para pequenas potncias, que vo de alguns milsimos de cv at o limite de 1/4cv. Pela sua simplicidade, robustez e baixo custo, so ideais em aplicaes tais como: ventiladores, exaustores, purificadores de ambiente, unidades de refrigerao, secadores de roupa e de cabelo, pequenas bombas e compressores, projetores de slides, toca discos e aplicaes domsticas.

Folha de Dados - Motor AC com campo Distorcido

Aula 22 - Motores Monofsicos

Construtivamente, os motores monofsicos so semelhantes aos trifsicos, com a diferena de possurem um nico enrolamento de fase. Sua grande vantagem a de poderem ser ligados tenso de fase das redes eltricas, normalmente disponveis em residncias e pequenas propriedades rurais - ao contrrio do que sucede com as redes trifsicas. Em contrapartida, possuem o inconveniente de serem incapazes de partir sem a ajuda de um circuito auxiliar, o que no ocorre com os motores trifsicos.Em uma comparao com motores trifsicos, os monofsicos apresentam muitas desvantagens: apresentam maiores volume e peso para potncias e velocidades iguais (em mdia 4 vezes); seu custo mais elevado que os de motores trifsicos de mesma potncia e velocidade; necessitam de manuteno mais apurada devido ao circuito de partida e seus acessrios; apresentam rendimento e fator de potncia menores para a mesma potncia; apresentam maior consumo de energia; possuem menor conjugado de partida e so difceis de encontrar no comrcio para potncias mais elevadas (acima de 10 cv).

Motores monofsicos no podem partir sozinhos porque no conseguem formar o campo girante, como fazem os motores trifsicos. O campo pulsante sempre tem a mesma direo e no permitindo a induo de correntes significativas nos enrolamentos rotricos.Porm, se de alguma forma se puder conseguir um segundo campo com defasagem de 90 em relao alimentao, se ter um sistema bifsico, com a conseqente formao de um campo girante capaz de promover a partida, como mostra a figura ao lado. Existem vrias maneiras de proporcionar esta defasagem. Cada uma delas corresponde a um determinado tipo de motor monofsico, como se ver na prximas sees.

importante salientar que aps atingir certa velocidade (entre 65 - 80% de sua velocidade sncrona), o motor pode continuar trabalhando com uma s fase. Isto quer dizer que, aps acelerado, o circuito auxiliar de partida pode ser "desligado" sem que o motor pare.

Aula 21 - Motores Eltricos

O motor eltrico a mquina mais simples para se obter energia mecnica atravs da transformao de energia eltrica. Sendo que o motor de induo o mais usado entre todos os tipos de motores, pois concilia robustez, grande versatilidade de aplicao, baixo custo, melhores rendimentos e no poluente, aliados ao fato de se utilizar energia eltrica como fonte de alimentao (energia de fcil disponibilidade e baixo custo). Os tipos mais comuns de motores eltricos so:

Motores de corrente contnua:So motores que precisam de uma fonte de corrente contnua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada em contnua. Sua velocidade pode ser ajustada de acordo com a tenso aplicada. Tem sua utilizao principal nas aplicaes que requeiram elevado conjugado de partida (como trao eltrica) e controle de velocidade sobre grandes faixas, principalmente em potncias elevadas. Devido a necessidade de uma fonte de corrente contnua, e forma construtiva tem o seu custo elevado.Motor universal: um tipo de motor de funciona tanto em corrente contnua quanto em corrente alternada. O motor universal um motor CC com excitao srie, ou seja, um motor CC cujos enrolamentos de campo e de armadura esto conectados em srie, podendo, portanto ser alimentado por uma nica fonte, que pode ser contnua ou alternada monofsica.Motores de corrente alternada:So motores que sua alimentao feita atravs de uma fonte de corrente alternada. Podem ser classificados em assncronos (induo) e sncronos. As mquinas sncronas possuem velocidade fixa e tm sua aplicao bastante limitada, devido ao alto custo. J os motores de induo so utilizados na grande maioria das aplicaes que necessitam de motores eltricos.

Aula 12 - Tenso e Corrente Alternada Trifsica

A corrente alternada trifsica nada mais do que a associao de trs correntes alternadas monofsicas defasadas de 120 graus eltricos, ou seja, 1/3 de perodo.Diz-se que o sistema trifsico est equilibrado quando as trs correntes monofsicas associadas possuem o mesmo valor eficaz e a mesma defasagem entre elas.LIGAO ESTRELA - Esta ligao se caracteriza por possuir um ponto comum entre as trs fases. Neste ponto, pode ou no ser ligado um condutor, denominado de neutro, caracterizando assim dois tipos de ligao estrela (com neutro ou sem neutro).

No caso de motores eltricos, utilizada a ligao estrela sem neutro, uma vez que o desequilbrio entre as fases , normalmente, insignificante. As relaes entre as tenses e correntes de linha e fase so dadas na figura.LIGAO TRINGULO - Na ligao triangulo os trs enrolamentos so ligados num circuito fechado. As relaes entre as tenses e correntes de linha so dadas na figura;

Aula 11 - Corrente Alternada Monofsica

ACorrente Alternadapercorre um condutor ou um circuito eltrico ora num sentido e ora noutro. Estas mudanas de sentido e de intensidade se repetem regularmente (60 vezes por segundo de forma senoidal) ao longo do tempo.Se uma espira girar uniformemente dentro de um campo magntico compreendido entre dois polos, segundo a lei de induo, aparecer nesta espira uma tenso induzida de forma senoidal. Colocando os terminais desta espira em curto-circuito, circular na mesma uma corrente, chamada corrente eltrica senoidal.

Em circuitos puramente resistivos, a corrente estar em fase com a tenso, isto , ambas atingiro os valores mnimos e mximos no mesmo instante.Para o caso de circuitos puramente indutivos, a corrente estar atrasada em 90 em relao tenso e, em circuitos puramente capacitivos, a corrente estar adiantada em 90 em relao tenso.Nos enrolamentos de motores eltricos de induo, que so circuitos predominantemente indutivos, a corrente estar atrasada em relao tenso de um ngulo dependente do fator de potncia do motor.O valor mximo (ou de pico) o maior valor instantneo que a tenso ou corrente pode atingir durante um ciclo. Os valores instantneo de tenso ou corrente variam constantemente em sentido e intensidade.

Porm, quando estas grandezas so medidas com um voltmetro ou um ampermetro, o valor apresentado constante. Esse valor chamado de valor eficaz de tenso ou de corrente e igual ao valor de uma tenso ou corrente contnua que produz os mesmos efeitos calorficos.Usualmente, ao se falar em valores de tenso ou corrente (como 220V e 25A), est se fazendo referncia, implicitamente, a valores eficazes.

Aula 10 - Motor Magntico Contnuo

O Motor Magntico Contnuo uma experincia simples que est disponvel para todos. Modificaes tcnicas, tais como as posies dos ims, tamanho do rotor, multi-sistemas de rotor mono plos escalares ou sistemas de polaridade reversa, todos os melhoramentos que podem ser adicionados para permitir o movimento perptuo e gerao de energia.O Motor Magntico Contnuo implica repulso magntica constante dos ms, o qual um movimento contnuo usando um rotor e um estator, em que ms so posicionados a um ngulo de 25 graus em relao ao raio do rotor e do estator. O prottipo pode ser construda com elementos presentes em qualquer oficina de mecnica geral.O modelo apresentado consiste de 8 magnetos no estator e o 6 no rotor. Para melhorar o desempenho e aumentar a energia repulsiva pode ser adicionado mais ms no estator, usando dispositivos monopolares (dispositivos de blindagem magntica em um dos lados dos magnetos colocados no estator e no lado oposto do rotor).

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Aula 01 - Histrico da Eletrosttica e do MagnetismoSegundo o historiador grego clssico Plnio, o magnetismo palavra deriva do nome de um jovem pastor chamado Magnes, que acha que sua equipe de ferro ponta atrada para pedaos de magnetita natural (xido de ferro magntico) no Monte Ida, Grcia . Aps algumas observaes, o pastor concluiu que essa atrao era exercida por uma espcie de rocha a que se deu o nome de Magnetite em 1000 AC.

Os fenmenos magnticos tm despertado a curiosidade humana h milhares de anos. Temos, por exemplo, relatos sobre ms pelos gregos j por volta do ano 800 a.C. Coube ao filsofo grego Tales de Mileto (625-556 a.C.) propor uma primeira explicao para os fenmenos magnticos. Ele atribua as propriedades de atrao e repulso da magnetita (um m natural) ao fato de ela ter uma alma prpria.Ilustrao do livro De magnete , de William Gilbert, um dos primeiros tratados experimentais de fsica. O desenho mostra como magnetizar uma barra de ferro martelando-a, enquanto ela mantida alinhada na direo norte-sul.Quase dois milnios depois, no ano de 1600, uma importante obra foi publicada pelo mdico e fsico ingls William Gilbert (1544-1603): De magnete [Sobre o magneto]. Nesse livro, ele explicou por que as bssolas apontam a direo norte-sul. Gilbert afirmou que a Terra era um gigantesco m que emitia eflvios, atraindo os outros ms. Essa uma obra de grande importncia, considerada um dos primeiros tratados experimentais de fsica, pois Gilbert chegou a essa explicao a partir da construo de um modelo esfrico feito de magnetita para representar a Terra, que ele chamou de terrela.Essa estranha magia da atrao que os ms (ou materiais magnticos) exercem entre si fascina muito nosso imaginrio. comum as pessoas associarem uma certa influncia magntica a foras ou fenmenos que desconhecem. Albert Einstein (1879-1955) conta em suas notas autobiogrficas que, quando tinha entre 4 ou 5 anos de idade, aps se recuperar de uma enfermidade, ganhou do seu pai uma bssola e esse objeto o fascinou. Ele no compreendia como a agulha mudava de posio se nada estava encostando nela. O episdio foi considerado por ele determinante para estimular sua curiosidade cientfica.

Aula 02 - Fundamentos de EletrostticaVrios experimentos de eletrizao por atrito foram realizados por Tales, Fracastoro, Gilbert, , Nollet, Dufay e Desaguliers. O primeiro deste fenmenos de eletrosttica foi descoberto com o mbar (resina fossilizada chamada de elektron"), mais ou menos h 25 sculos, pelo filsofo grego Tales, da cidade de Mileto(640 540 a.C.). Ele observou que o mbar, depois de atritado, adquire a propriedade de atrair corpos leves. O mbar atritado (friccionado na pele de gato) atraa vrios tipos de objetos pequenos, tais como: fio de cabelo, folha seca, e felpas de tecidos.Eletrosttica por Tales de MiletoNa primeira experincia cortamos vrios pedacinhos de papel e os deixamos sobre a mesa. Pegamos tambm um pente plstico ou ento uma rgua plstica. Tambm pode ser utilizado o corpo rgido de uma caneta, desde que feito de um nico material para evitar a ocorrncia de efeitos mais complicados (isto , a caneta no deve ter partes metlicas, etc). Ento aproximamos o pente de plstico dos papeizinhos, sem tocar neles. Nada acontece nos papeizinhos ao aproximar o pente dos papeizinhos.Agora atritamos o pente no casaco de l ou em uma folha de papel (como o papel toalha, papel higinico ou guardanapo de mesa), esfregando-o rapidamente para frente e para trs.

Em seguida aproximamos o canudo atritado dos papeizinhos, novamente sem toc-los, apenas chegando bem perto. Observa-se que a partir de uma certa distncia eles pulam para o pente atritado e alguns papeizinhos ficam grudados nele. Podemos afastar o canudo da mesa que eles continuam grudados nele, veja figura.Na figura temos um pente atritado longe de papeizinhos e o pente atritado atrai os papeizinhos ao se aproximar deles.Definies: Em geral se diz que o corpo de plstico que no foi atritado e que no atrai os pedacinhos de papel est eletricamente neutro ou, simplesmente, neutro. Tambm se diz que o corpo de plstico, ao ser atritado, adquiriu uma carga eltrica ou que ficou eletrizado, eletrificado, carregado eletricamente ou, simplesmente, carregado. O processo chamado de carga por atrito, eletrizao por atrito ou de eletrificao por atrito. A atrao entre estes corpos chamada algumas vezes de atrao eltrica ou de atrao eletrosttica.Eletrosttica com o Perpendculo de FracastoroO instrumento eltrico mais antigo inventado pelo homem foi criado por Girolamo Fracastoro (1478-1553), ele foi um poeta, mdico e filsofo de Verona. Fracastoro mais conhecido por seus trabalhos de medicina, especialmente epidemiologia, sendo dele a denominao de sfilis para uma conhecida doena venrea.Fracastoro apresentou este instrumento em um livro que publicou em 1546. Ele o utilizou para mostrar que o mbar atritado atrai no apenas palha e gravetos, mas tambm um outro pedao de mbar e at mesmo um metal como a prata. Foi ele tambm quem descobriu que o diamante tem a capacidade de atrair corpos leves ao ser atritado, assim como o faz o mbar atritado.Pela descrio anterior vem que Fracastoro deveria prender na parte inferior de seu perpendculo um pequeno pedao de mbar ou de prata. Ao aproximar um mbar atritado do perpendculo, teria observado que este pedao de mbar ou de prata se afastava da vertical, aproximando-se do mbar atritado. A vantagem do perpendculo que atrao do fio contrabalana o peso do corpo. Isto , a atrao gravitacional da Terra equilibrada pela trao do fio. Isto facilita a observao do movimento horizontal do pequeno corpo que est suspenso na parte inferior do fio. Suponha que, em vez disto, o pedacinho de mbar estivesse solto sobre uma mesa. Neste caso seria difcil, devido ao peso e densidade destes corpos, observar este pedacinho de mbar ou de prata sendo suspenso no ar e sendo atrado por um mbar atritado que se aproximasse por cima dele.Eletrosttica com o Versrio de GilbertUm dos cientistas que deu incio s pesquisas modernas sobre o magnetismo e sobre a eletricidade foi William Gilbert (1544-1603), um mdico ingls. Em 1600 ele publicou um livro muito importante na histria da cincia, "Sobre os Ims e Corpos Magnticos e sobre o Grande Im, a Terra". Nesta obra relata muitas descobertas relevantes sobre magnetismo.Na sua poca a orientao da bssola era explicada por um alinhamento dos polos magnticos da bssola com os polos da esfera celeste. Gilbert props pela primeira vez a ideia de que a Terra um grande m, fornecendo assim um modelo para a orientao da bssola explicada por sua interao magntica com a Terra. No segundo captulo de seu livro ele descreve diversas experincias de eletrosttica com o intuito de distinguir os fenmenos associados ao m dos fenmenos associados ao mbar. Para istro construiu o versrio de Gilbert.Versrio um instrumento que normalmente consiste de duas partes: um membro vertical, que age como um suporte fixo em relao Terra, e um membro horizontal capaz de girar livremente sobre o eixo vertical definido pelo suporte. Ele similar a uma bssola magntica em sua construo, exceto pelo fato do membro horizontal no ser magnetizado como ocorre na bssola. Conceitualmente, a habilidade do membrohorizontal poder girar livremente significa que este instrumento muito sensvel a torques externos muito pequenos. Portanto, pode ser usado para detectar estes torques da mesma forma como uma bssola detecta o torque magntico exercido pela Terra.Quando em repouso, o versrio vai apontar para uma direo horizontal arbitrria (ele pode apontar ao longo da direo Leste-Oeste, por exemplo, ou pode apontar para uma rvore especfica).Aproxima-se um plstico (canudo, rgua, ...) neutro de um versrio metlico, sem toc-lo. Observa-se que nada acontece. Atrita-se o plstico e repete-se a experincia com o plstico atritado. Neste caso observa-se que os versrios feitos de todos os metais so orientados pelo plstico atritado, tendendo a ficar apontando para o plstico. O mesmo ocorre se o versrio for feito de papelo ou de madeira. Esta experincia mostra que o plstico atritado influencia corpos prximos.Cargas negativas e positivas de DufayCharles Franois Cisternay Dufay (1698-1739), com suas experincias utilizando uma folha de ouro, eletrificado com haste de vidro atritada, a folha foi repelido pela haste, mas foi atrado por outro haste de resina atritada e este foi o ponto de partida para uma descoberta de grande importncia na histria da eletricidade: "H dois diferentes tipos de eletricidade, muito diferentes uma das outra: um chamado eletricidade vtreo e outros resinoso. O primeiro o de vidro, quartzo, pedras preciosas, plos e muitas outras substncias, o segundo o mbar, goma-laca, seda, linha, papel e outros organismos ".

Ao realizar experincias com vrios corpos electrificados, descobriram que podem ser separados em dois grupos: um primeiro grupo que consiste em organismos cujo desempenho igual de uma barra de vidro friccionado com seda. Neste caso, podemos ver que tudo desse conjunto corpos eletrizados se repelem , dito hoje, que esses corpos so eletrificados positivamente , ou que, quando friccionado, adiquiriu uma carga eltrica positiva.O segundo grupo constitudo pelos corpos que se comportam como uma barra de borracha dura (resina) esfregado com um pedao de pele de gato. Pode-se tambm observar que todos os corpos deste grupo repelem, mas atrair os corpos do grupo anterior. Desses corpos dito hoje em dia que so eletrificadas negativamente , ou que adquiriram carga negativa Dufay e chegou seguinte concluso: Existem dois tipos de eletricidade, chamou de eletricidade positiva ou vtreo e outras resinosas ou negativo. As cargas eltricas do mesmo tipo repelem e de tipo diferente atraem.Os eletroscpios de Jean-Antoine Nolletinventou um eletroscpio com lminas de ouro em 1750. Eletroscpio so instrumentos destinados a verificar a existncia de carga eltrica em um determinado corpo. O eletroscpio do tipo folhas o mais conhecido.Esse tipo de eletroscpio formado por duas finas lminas de ouro presas numa das extremidades de uma haste metlica, sendo que na outra extremidade dessa mesma haste presa uma esfera de material condutor. Tal sistema acondicionado dentro de uma ampola de vidro, suspenso e totalmente isolado. Quando se aproxima um corpo eletrizado da esfera condutora, as lminas de ouro do eletroscpio se abrem, pois o corpo eletrizado induz na esfera condutora, cargas de sinal contrrio s dele, produzindo assim a repulso entre as folhas. Quando est neutro, as lminas permanecem fechadas. Se voc afastar o corpo eletrizado as lminas retornam situao inicial, mas se voc encost-lo na esfera haver eletrizao por contato e as lminas se abriro. Os eletroscpios detetam apenas se um corpo est ou no eletrizado, no detetando o tipo de sinal de sua carga.Atrao de lquidos de DesaguliersNa experincia trabalhamos com substncias slidas. Agora vamos ver o efeito do mbar ou do plstico atritado sobre lquidos. Novamente o ideal aproximar um canudo (estando ou no atritado) do lquido, mas sem que exista o toque entre ambos.

Abre-se uma torneira e deixa-se escorrer de forma contnua um fino filete de gua. Aproxima-se um canudo de plstico neutro do filete e nada acontece.Agora atrita-se o canudo e repete-se a experincia. Neste caso observa-se que o filete de gua curva-se visivelmente no sentido do canudo! Isto mais facilmente observado quando aproximamos o canudo atritado da parte superior do filete, onde a gua tem uma velocidade menor. s vezes a atrao to grande que o filete de gua encosta no canudo.Uma experincia anloga a estas parece ter sido realizada pela primeira vez por Jean Thophile Desaguliers (1683-1744) em 1741.

Aula 03 - Fundamentos de MagnetismoUm m atrai objetos que tenham ferro na sua constituio e por isso diz-se que tem propriedades Magnticas, as quais alteram a zona do espao que o envolve, criando sua volta um campo magntico.Este campo magntico mais intenso junto s extremidades do m. O m apresenta dois plos, o Plo Norte (N) e o Plo Sul (S). Ao aproximar dois m, estes podem sofrer atrao ou repulso, conforme a orientao dos seus plos. Assim, ao aproximar dois m com plos opostos, estes atraem-se e com plos iguais, estes repelem-se. As agulhas magnticas so m artificiais, que podem rodar facilmente em torno de um eixo. Quando colocadas prximo de um m orientam o seu Plo Sul para o Plo Norte do m e vice-versa.I - nas primeiras observaes realizadas a respeito dos ms foi possvel verificar que eles tinham a capacidade de interagir entre si e tambm atraam pequenos pedaos de ferro. Percebeu-se tambm que colocando limalhas de ferro prximas ao m, elas se aglomeravam em sua extremidade. As regies onde as limalhas aglomeravam passou a ser chamada de polos do m. Convencionou ento o polo norte e o polo sul.II colocando um m suspenso por um fio, de modo que ele possa girar livremente, percebeu-se que ele sempre se posiciona em direo ao norte-sul geogrfico do lugar onde est suspenso. Sendo assim, convencionou que o polo norte do m aquele que aponta para o norte geogrfico e polo sul a extremidade que aponta para o sul geogrfico.III os ms exercem, entre si, foras de ao mtua de atrao e repulso, conforme a posio em que so postos um frente ao outro. Portanto, dizemos que os polos iguais de um m exercem foras de repulso e os polos diferentes exercem fora de atrao quando colocados prximos.IV outra propriedade observada nos ms foi a capacidade de inseparabilidade de seus polos. Essa capacidade permite ao m, quando for quebrado, criar novos polos, isto , independentemente do quanto ele seja quebrado, sempre surgiro os polos norte e sul no m.Fora entre Plos Magnticos

Os ms tm dois plos bem definidos, um N e outro S. Um plo unitrio pode ser considerado como aquele que repele um plo exatamente semelhante, colocado a 1 centmetro de distncia, com uma fora de 10 micronewtons.A lei de Coulomb para o magnetismo diz que a fora entre dois plos magnticos diretamente proporcional ao produto das intensidades magnticas dos plos e inversamente proporcional ao quadrado da distncia entre elas. A fora de repulso e os plos magnticos forem iguais ou de atrao se os plos magnticos forem diferentes.As linhas de fluxo de um campo magntico so coletivamente chamadas fluxo magntico, para o qual se usa o smbolo F, a letra grega Phi. A unidade de fluxo de induo magntica no Sistema Internacional de Unidades o weber (wb).

Folha de Dados - Transporte Magntico

Aula 04 - Fundamentos de eletromagnetismo

A descoberta do Magnetismo remonta a 3000 a.C., quando na sia Menor um pastor observou que a ponta metlica do seu cajado era muitos vezes atrada pelo solo. Aps algumas observaes, o pastor concluiu que essa atrao era exercida por uma espcie de rocha a que se deu o nome de Magnetite.Tambm na Grcia Antiga, um filsofo de nome Tales observou que pequenos objetos eram atrados pelo mbar, depois de friccionado. Como no havia explicao para este fenmeno, atribua-se a esta resina fssil um poder mgico. Muitos sculos mais tarde, descobriu-se que outros materiais, depois de friccionados, tambm atraam outros corpos. Esta propriedade passou a chamar-se eletricidade, que deriva do grego Elektron, que significa mbar.Em 1800 Alessandro Volta fez uma interessante descoberta que permitiu uma melhor compreenso dos fenmenos eltricos. Alessandro Volta consegue finalmente construir uma pilha, a pilha de Volta, o que permitiu inmeras pesquisas no que diz respeito aos fenmenos eltricos.Vinte anos mais tarde, em 1820, um cientista de nome Oersted descobre, por acaso, que um fio quando percorrido por corrente elctrica exerce um efeito, semelhante ao de um m, sobre uma agulha magntica.Estabelece-se assim a ligao entre Eletricidade e Magnetismo.Em 1820, Hans Christian Oersted (1777-1851) mostrou que uma bssola sofria deflexo quando era colocada perto de um fio percorrido por uma corrente. Por outro lado era conhecido que campos magnticos produzem deflexo em bssola, o que levou Oersted a concluir que correntes eltricas induzem campos magnticos. Com isto ele havia encontrado, ento, uma conexo entre eletricidade e o magnetismo. Ele observou tambm, que os campos magnticos produzidos por correntes eltricas, em um fio retilneo, tinham a forma de crculos concntricos como mostra a figura (a). O sentido destas linhas indicado pelo norte da bssola. Uma outra forma de se determinar o sentido das linhas de B usar a regra da mo direita, a qual mostrada esquematicamente figura (b).

H muito tempo se observou que certos corpos tem a propriedade de atrair o ferro. Esses corpos foram chamados ms. Essa propriedade dos ms foi observada pela primeira vez com o tetrxido de triferro, numa regio da sia, chamada Magnsia. Por causa desse fato esse minrio de ferro chamado magnetita, e os ms tambm so chamados magnetos.A magnetita o m que se encontra na natureza: o m natural. Mas, podemos fazer com que os corpos que normalmente no so ms se tornem ms. Os ms obtidos desse modo so chamados ms artificiais. Chamamos corpo neutro quele que no tem propriedade magntica; corpo imantado quele que se tornou m. Chamamos imantao ao processo pelo qual um corpo neutro se torna imantado. Teoricamente, qualquer corpo pode se tornar um m. Mas a maioria dos corpos oferece uma resistncia muito grande imantao. Os corpos que se imantam com grande facilidade so o ferro e certas ligas de ferro usadas na fabricao de ms permanentes. Uma dessa ligas o ALNICO, composta de ferro, alumnio, nquel, cobre e cobalto.

Os principais processos de imantao so: Por induo magntica que o fenmeno pelo qual uma barra de ferro se imanta quando fica prxima de um m. Por "aproximao" no qual uma barra de ferro neutra colocada prxima de um m, ela se imanta. Por corrente eltrica onde temos um condutor enrolado em uma barra de ferro e percorrido por uma corrente eltrica; a barra de ferro se torna um m. Como a imantao foi obtida por meio de uma corrente eltrica, esse m chamado eletrom.H bastante aplicaes para os eletroms pois conseguimos obter eletroms muito mais possantes do que os ms naturais e ter o controle do eletrom, controlando a corrente que passa pelo condutor; assim, aumentando a intensidade da corrente, o eletrom se torna mais possante; suprimindo-se a corrente, ele deixa de funcionar.

Aula 05 - Propiedades eletromagnticasInduo eletromagnticaVrios cientistas colaboram com trabalhos na rea de magnetismo e eletromagnetismo. Em 1820 o fsico dinamarqus Hans Oersted (1777-1851) descobriu que a agulha magntica de uma bssola era defletida quando colocada prxima de um condutor percorrido por uma corrente eltrica.At esta poca a maneira conhecida de gerar corrente eltrica era atravs das pilhas voltaicas. A idia de gerar energia eltrica atravs do magnetismo levou vrios fsicos a estudarem a possibilidade de inverter os efeitos obtidos nas experincias de Oersted.Michael Faraday (1791 1867) acreditava que a eletricidade, o magnetismo e a gravidade poderiam ser fenmenos descritos em uma nica teoria. Aps vrios estudos, em 1831, Faraday provou que a eletricidade e o magnetismo estavam ligados.Enrolando dois fios em lados opostos de um anel metlico, com um dos fios ligado a uma bateria e outro a um medidor de corrente, Faraday demonstrou que a variao de um campo magntico gera corrente eltrica. O desenho abaixo mostra o esquema da experincia de Faraday.O fenmeno observado nesta experincia chamado de induo eletromagntica e serviu como base para a teoria eletromagntica que foi desenvolvida posteriormente. Esta descoberta revolucionou a indstria e mudou o mundo. At hoje utilizamos este conhecimento para gerar energia eltrica em usinas hidroeltricas e em vrios aparelhos que contm um dnamo.O dnamo constitudo por um im fixo em um eixo mvel, ao redor deste eixo existe uma bobina (fio condutor enrolado, constituindo um conjunto de espiras). No existe contato fsico entre o im e a bobina. O im gira com a bobina ao seu redor. Este movimento gera a variao do campo magntico do im, surgindo ento, uma corrente eltrica no conjunto de espiras da bobina.Permeabilidade magnticaA propriedade de um material pela qual ele muda a induo de um campo magntico, em relao ao seu valor no ar, chamada permeabilidade (m). A permeabilidade do ar a de valor unitrio, mar = 1.

As permeabilidades das substncias ditas diamagnticas so ligeiramente inferiores a uma unidade, ao passo que as permeabilidades de substncias paramagnticas so ligeiramente maiores do que a unidade. A permeabilidade uma razo de densidades de fluxo e, por conseguinte, no tem dimenso.Se uma folha de ferro cobre um m, no existe campo magntico acima da folha, porque o fluxo entra no ferro e segue um trajeto inteiramente dentro do prprio ferro. A induo magntica no ferro maior do que no ar; por conseguinte, diz-se que o ferro tem elevada permeabilidade. As permeabilidades de outras substncias ferromagnticas tambm so muito altas. esquerda, as linhas de fluxo que cruzam o entreferro de um m. direita, as linhas de fluxo magntico acompanham o anel de ferro doce, que mais permevel do que o ar.

Quando colocamos uma barra de ferro doce num campo magntico, devido sua permeabilidade, o campo distorcido e o fluxo magntico passa pelo ferro, em vez de pelo ar. A barra de ferro doce se transforma num m, nessas circunstncias, com a extremidade A como plo S e com a B como plo N. Diz-se que essa barra est imantada por induo. O magnetismo produzido numa substncia ferromagntica, pela influncia de um campo magntico, chamado magnetismo induzido.Se o campo magntico for retirado, removendo-se os dois ms de barra (ou o m em forma de U), a maior parte do magnetismo induzido se perde; os ms produzidos por induo so conhecidos como ms temporrios. Um pedao de ao temperado no to fortemente magnetizado por induo, mas conserva maior magnetismo residual, quando retirado do campo indutor.O processo de imantao um pouco mais eficiente, devido reduo da lacuna de ar; a isso, s vezes, se d o nome de imantao por contato. O prego se transforma num m, por induo.Histerese MagnticaA intensidade do campo magntico, H, atua sobre o material como fora imantadora, na induo magntica.

medida que um material ferromagntico sujeito a uma fora imantadora cada vez maior, a densidade do fluxo, B, aumenta at que o material fica saturado. Se a fora imantadora for ento reduzida a zero, a imantao no retorna ao zero, mas fica atrasada em relao fora imantadora. O retardamento da imantao atrs da fora imantadora conhecido como histerese. Quanto maior o retardamento, maior o magnetismo residual conservado pelo material.A densidade do fluxo, e portanto a imantao, s pode ser reduzida a zero invertendo-se o campo magntico e aumentando a fora imantadora no sentido oposto. A fora imantadora inversa, se suficientemente aumentada, faz com que o material torne a atingir a saturao, mas com os seus plos invertidos. Reduzindo a fora imantadora a zero e ento elevando-a no sentido original. Este processo pode ser repetido e a imantao do material acompanha uma curva chamada curva de histerese.O ao temperado tem caracterstica de histerese de 'arco denso', porquanto o magnetismo residual elevado; o ferro doce tem caracterstica de 'arco fino'. A rea dentro de uma curva de histerese d uma indicao da quantidade de energia dissipada, ao se levar uma substncia ferromagntica atravs de um ciclo completo de imantao. No funcionamento de muitos dispositivos eltricos, essa energia desperdiada, e aparece como calor: a caracterstica de histerese de um material ferromagntico , portanto, importante considerao a ser levada em conta no projeto desses dispositivos eltricos.Aplicao de eletromagnetismo em EletromsOs eletroms, atravs do campo magntico que produzem, aplicam uma fora magntica em peas adequadas, as quais, por sua vez, podem ser utilizadas para elevar uma carga, acionar um rel, afrouxar um freio sob presso por molas, sustentar um pea de trabalho etc. Para tanto, os eletroms apresentam diferentes formas construtivas.Em (a) temos o eletrom de ncleo, utilizado para afrouxar freios, para vibradores, contactores etc.; em (b) aquele de alavanca mvel, utilizado em contactores e rels; em (c) aquele de armadura tipo pisto, utilizado em freios, acionamento de engrenagens etc.; em (d) o tipo com ncleo em E e, em (e) o tipo de bobina anular usados nas embreagens.A parte mvel de um eletrom se chama armadura. A atrao que o ncleo do eletrom aplica sobre a armadura tanto mais intensa quanto mais intenso for o fluxo magntico. Assim, para um dado eletrom a intensidade da fora atrativa (chamada fora portante) sobre a armadura ser tanto maior quanto mais intensa seja a corrente eltrica e quanto menor for a distncia que separa a armadura do ncleo. Essa distncia entre a armadura e o ncleo o 'entreferro'. Na maioria dos modelos de eletroms a fora portante cresce ao diminuir o entreferro.

Aula 13 - Transformador Monofsico

Transformador Monofsico um equipamento eltrico usado em transformar correntes, impedncias e tenses. Transforma o valor da tenso, por exemplo, de 110 Volt para 24 Volt, ou vice-versa.

Esta capacidade do transformador permitiu a grande expanso no transporte, distribuio e utilizao da energia eltrica e, juntamente com o motor de corrente alternada, mostrou o grande interesse da utilizao da corrente alternada, numa poca em que se confrontavam idias sobre a melhor maneira de usar a energia eltrica, se sob a forma de corrente contnua ou sob a forma de corrente alternada.No transformador monofsico existe um ncleo de ferro em torno do qual esto montadas duas bobinas, uma para receber a tenso (o primrio) e outra para fornecer a tenso (o secundrio).

Aula 14 - Clculo de Transformador Monofsico

Para projetarmos um transformador, necessrio primeiro definir o tipo e a finalidade do mesmo, se para uso como estabilizador, isolador de corrente ou simplesmente como transformador de voltagem.

Definindo o seu uso, vamos definir as voltagens dos enrolamentos, se os mesmos sero de uso contnuo ou intermitente e qual a potencia que necessitamos. Definindo estes dados, vamos fazer nosso projeto calculando a bitola do fio, numero de espiras de cada bobina, sesso em mm do ferro silcio etc.Na figura so determinadas as medidas proporcionais do ferro silcio, no transformador. Tanto as parte laterais quanto as superiores e inferiores (A) devem ter as mesmas medidas, a parte central deve ter o dobro da medida (2A), Vamos determinar as caractersticas do transformador que queremos fabricar, e executar os clculos de acordo com as mesmas. Voltagens de entrada: 110 + 110 volts; Voltagens de sada: 12 + 12 volts; Correntes de sada para cada voltagem: 5 A; Freqncia de operao: 60 hz.

Passo 1 -Devemos calcular a ferragem de chapas de ferro silcio para transformador do tipo encouraado definindo as medidas da perna central (Seo Bruta = 2a x b) que a rea do ncleo, e o numero de chapas, geralmente 0,3556 mm. Continuamos o clculo passo a passo.Calculamos tambm as espiras do enrolamentos primrios sendo de fio esmaltado derivado em duas sees.Para melhorar a qualidade deste transformador, daremos uma demo de esmalte isolante em todas as chapas de ferro silcio e isolaremos cada camada dos enrolamentos com um papel isolante de 0,1mm sendo que entre o primrio e o secundrio uma camada isolante de 0,2mm.No acabamento final de todos os enrolamentos, para proteger as pontas dos mesmos que ficaro externas, passaremos uma fita auto-adesiva de papel isolante de 0,4mm. Podemos dar um banho de esmalte isolante no transformador depois de pronto.

Folha de Dados - Chapa de Ao Silcio

Folha de Dados - Fios Magnticos

Folha de Dados - Papis Isolantes

Folha de Dados - Carretis para chapa de 40mm

Aula 15 - Enrolamento de TransformadoresPara enrolarmos transformadores, devemos separar tiras de papel isolante, cola branca, cadaro, carretel e chapas de ao silcio.

Devemos enrolar uma espira do lado da outra, bem organizada, esta organizao extremamente importante para caber as laminas no carretel aps tudo feito.Para iniciar o enrolamento de um transformador , o carretel deve ter um orifcio na aba lateral, rente ao fundo do carretel, verificando o lado que permanece fora do ncleo; as espiras devem ficar unidas, tanto quanto possvel, uma das outras para otimizar do espao existente; o isolamento entre camadas feito com uma fibra de papel impermevel de baixa espessura. A insero de uma fibra isolante entre o final do enrolamento primrio e o incio do enrolamento secundrio fundamental devido a maior diferena de potencial existente. Use uma tenso mecnica adequada nos condutores, durante a colocao dos enrolamentos. Esforos maiores podero romper o fio, ou em caso contrrio, as espiras ficaro frouxas dificultando a sua acomodao.A sada do terminal do enrolamento deve ser feita ao lado da extremidade onde ocorreu a entrada do enrolamento. Coloque um espaguete fino para isolar o condutor da camada inferior. O restante da ltima camada, quando no tiver o total das espiras, poder ser preenchida por uma fibra isolante cuja espessura dever ser a mais prxima possvel do dimetro do fio.Desta forma a camada ficar bem nivelada, permitindo um melhor acabamento.O enrolamento secundrio dever ter seus terminais, no lado oposto ao do enrolamento primrio. Use uma fibra isolante final para o encerramento dos enrolamentos e proteo do conjunto. Efetue a secagem em estufa com temperatura controlada para retirar a umidade e providencie a impregnao com verniz apropriado a fim de aumentar o poder de isolao, evitando a penetrao de umidade e reduzindo os efeitos da vibrao entre espiras e das chapas do ncleo.Faa uma avaliao da performace do transformador construdo efetuando os testes deresistncia do isolamento, continuidade dos circuitos, corrente a vazio, perdas no cobre e no ferro.

Aula 16 - Medidas de Resistncia do Primrio e Secundrio com Ponte de Wheatstone

A ponte de Wheatstone um mtodo mais refinado de se determinar a resistncia do primrio e secundrio do transformador.

Ela consiste na utilizao de um galvanmetro, dois resistores de resistncia conhecida (R1 e R2) e outro de resistncia varivel (RV), alm de uma fonte de tenso. Quando os produtos cruzados dos resistores da ponte de Wheatstone forem iguais, o galvanmetro no indicar nenhuma corrente eltrica no ramo CD. Nesta situao, dizemos que a ponte est em equilbrio.Com isso possvel determinar a resistncia desconhecida. Sendo o transformador do tipo abaixador a resistncia do secundrio menor que a do primrio, logo realizando as medidas de resistncia no enrolamentos possvel determinar o primrio e secundrio do transformador.

Aula 17 - Polaridade de Transformadores

Polaridade de Transformadores a marcao existente nos terminais (dos enrolamentos) dos transformadores indicando o sentido da circulao de corrente em um determinado instante em conseqncia do sentido do fluxo produzido.

A marcao da polaridade dos terminais dos enrolamentos de um transformador monofsico, indica quais so os terminais positivos e negativos em um determinado instante, isto , a relao entre os sentidos momentneos das foras eletromotrizes (fem) nos enrolamentos primrio e secundrio.A polaridade depende de como so enroladas as espiras do primrio e do secundrio que podem ter sentidos concordantes ou discordantes. Este sentido tem aplicao direta quanto polaridade da fora eletromotriz (fem). A ABNT recomenda que os terminais de tenso superior sejam marcados com H1 e H2 e os de tenso inferior com X1 e X2.Golpe indutivo com corrente contnua: Liga-se os terminais de tenso superior H1 e H2 a uma fonte de corrente contnua e instala-se um voltmetro entre esses terminais de modo a obter uma deflexo positiva ao se ligar a fonte CC. Em seguida, transfere-se o voltmetro para os terminais de baixa tenso, desliga-se a tenso de alimentao e observa-se o sentido de deflexo do voltmetro; quando as duas deflexes so em sentidos IGUAIS a polaridade ADITIVA.Aula 18 - Ensaios em Transformadores Vazio e em Curto

Ensaios em Transformadores Monofsicos vazio

O secundrio deixado em aberto (no ligado a qualquer carga), sendo o enrolamento primrio ligado tenso nominal. Dado que o secundrio est em vazio, nenhuma corrente flui nele e, consequentemente:a) nenhuma energia transmitida para aquele ramo do circuitob) as perdas de Joule, no enrolamento secundrio, so nulas. Verifica-se, entretanto, que o watmetro e o ampermetro, inseridos no circuito do primrio, mostram valores no nulos esta energia gasta no enrolamento primrio (Joule) e no ncleo de ferro (Eddy e histerese). Dado que o valor de RP e XP so muito inferiores a RC e Xm, poderemos dizer que a energia gasta neste ensaio atribuvel s perdas de Eddy e de Histerese, denominadas de perdas no ferro PFEAlm deste valor de perdas, poderemos ainda determinar o factor de potncia do transformador, em vazio. Este valor importante, pois muitas vezes o transformador deixado sem carga, tendo, do ponto de vista do fornecedor de energia, energia reactiva (consumida ou produzida) que importa conhecer.Ensaios em Transformadores Monofsicosem curto-circuito

O secundrio curto circuitado e aumenta-se a tenso no primrio at que a corrente no secundrio atinja o valor nominal. Note-se que, estando o secundrio em curto circuito, a sua impedncia quase nula, donde, a tenso necessria, no primrio, para obter essa corrente, muito pequena1. , assim, necessrio possuir uma fonte de tenso regulvel para alimentar com um valor reduzido o enrolamento primrio2. Como neste ensaio a tenso no primrio reduzida, ento a corrente que flui no enrolamento (IP) tambm reduzida.Este ensaio permite conhecer, tambm, o valor da corrente de curto circuito do secundrio (e, atravs da relao de transformao, a corrente de curto circuito do primrio), fazendo uma regra de trs simples se com uma tenso VPcc se obtm a corrente nominal no secundrio, ento com a tenso nominal no primrio (e um curto circuito no secundrio) obter-se- a corrente de curto circuito. O conhecimento deste valor de fundamental importncia para a determinao de algumas grandezas relacionadas com dispositivos de proteo na instalao eltrica, qual o transformador pertence.

Aula 19 - Ligao de Transformador Monofsico

possvel executar ligaes srie / paralelo entre transformadores individuais ou em transformadores de mltiplos enrolamentos com a finalidade de variar a relao tenso / corrente ou variar a potncia disponibilizada ao sistema. Para executar com sucesso as ligaes srie / paralelo nos terminais dos enrolamentos necessrio ter o pleno conhecimento de suas polaridades.

Ligao srie: Deve-se observar que os enrolamentos devero ter a mesma capacidade de corrente eltrica e os terminais dos enrolamentos podem ser conectados com polaridade subtrativa ou aditiva, tendo como resultante a subtrao ou a adio das tenses induzidas nas bobinas.A potncia disponibilizada ao sistema aumentada para a conexo que utiliza a polaridade aditiva, mas ser reduzida se a conexo utilizada for subtrativa.

Ligao paralela: Neste caso deve-se observar que os enrolamentos devero ter a mesma capacidade de tenso eltrica e os terminais dos enrolamentos s admitem a conexo com polaridade subtrativa. A corrente disponibilizada ao sistema sempre aumentada para esse tipo de conexo.

Aula 20 - Transformador Trifsico

O transformador trifsico pode ser visto como um conjunto de trs transformadores monofsicos. Temos ento trs primrios e ao menos trs secundrios que tero de trabalhar juntos. Para trabalharem juntos, existem alguns cuidados a serem tomados e observados a serem feitas, e a partir destas, podemos estabelecer padres de ligao para o transformador trifsico e denominar esses padres de ligao.O funcionamento dos trs conjuntos primrio-secundrio semelhante ao do transformador monofsico.

Vo surgir diferenas entre vrios tipos de transformadores trifsicos, devido s formas como se ligam os primrios e os secundrios: em estrela, em tringulo e em zig-zag. As vrias combinaes possveis produzem no secundrio sistemas trifsicos com diferentes valores de tenses simples e compostas e diferentes desfasamentos, que so identificados e denominados abaixo.

Tringulo / Tringulo (D/d); Estrela / Tringulo (Y/d); Estrela / Estrela (Y/y); Tringulo / Estrela (D/y);

As ligaes trifsicas e as respectivas grandezas nos lados primrio e secundrio so mostradas na figura.tera-feira, 30 de abril de 2013Aula 34 - Motor de Enrolamentos SeparadosBaseado em que a rotao de um motor eltrico (rotor gaiola) depende do nmero de plos magnticos formados internamente em seu estator, o motor de enrolamentos separados possui na mesma carcaa dois enrolamentos independentes e bobinados com nmeros de plos diferentes. Ao alimentar um ou outro, se ter duas rotaes, uma chamada baixa e outra, alta.

As rotaes dependero dos dados construtivos do motor, no havendo relao obrigatria entre baixa e alta velocidade. Exemplos: 6/4 plos (1200 /1800 rpm); 12/4 plos (600/1800 rpm).Ao alimentar uma das rotaes, deve-se ter o cuidado de que a outra esteja completamente desligada, isolada e com o circuito aberto, pelos seguinte motivos: no h possibilidade de o motor girar em duas rotaes simultaneamente; nos terminais no conectados rede haver tenso induzida gerada pela bobina que est conectada; caso circule corrente no enrolamento que no est sendo alimentado surgir um campo magntico que interferir com o campo do enrolamento alimentado; no interessante que circule corrente no bobinado que no est sendo utilizado, tanto por questes tcnicas como econmicas (consumo de energia). Essas so as razes pela quais os enrolamentos destes motores so fechados internamente em estrela (Y).

Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsexta-feira, 26 de abril de 2013Aula 33 - Motor DahlanderO Motor de induo Dahlander proporciona velocidades diferentes em um mesmo eixo. Na grande maioria, so para apenas um valor de tenso, pois as religaes disponveis geralmente permitem apenas a troca das velocidades. A potncia e a corrente para cada rotao so diferentes.Este um motor com enrolamento especial que pode receber dois fechamentos diferentes, de forma a alterar a quantidade de plos, proporcionando, assim, duas velocidades distintas, mas sempre com relao 1:2. Exemplos: 4/2 plos (1800/3600 rpm); 8/4 (900/1800 rpm).A ligao Dahlander permite uma relao de plos de 1:2 o que corresponde a mesma relao de velocidade. Quando a quantidade de plos maior a velocidade mais baixa, quando menor a velocidade mais alta. Isso decorre da Formula : n = 120 x f x (1-s) / p, quando a freqncia 60 Hz, onde n = velocidade , p o nmero de plos, s = escorregamento e f a freqncia.

Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestquinta-feira, 25 de abril de 2013Aula 32 - Motor de induo trifsico com rotor bobinadoO Motor de Induo Trifsico com rotor bobinado difere do motor de rotor em gaiola de esquilo apenas quanto ao rotor, constitudo por um ncleo ferromagntico laminado sobre o qual so alojadas as espiras que constituem o enrolamento trifsico, geralmente em estrela.

O trs terminais livres de cada uma das bobinas do enrolamento trifsico so ligados a trs anis de deslizamento de escovas colocados no eixo do rotor e por meio de escovas de grafite estacionadas no estator. Esses trs anis so ligados exteriormente a um reostato de partida constitudo por trs resistncias variveis, ligadas tambm em estrela. Desse modo, os enrolamentos do rotor tambm ficam em circuito fechado. A funo do reostato de partida, ligado aos enrolamentos do rotor, reduzir as correntes de partida elevadas, no caso de motores de elevada potncia. A medida que o motor ganha velocidade, as resistncias so, progressivamente, retiradas do circuito at ficarem curto-circuitadas (retiradas), quando o motor passa a funcionar no seu regime nominal.

O motor de rotor bobinado tambm funciona com os elementos do rotor em curto-circuito (tal como o motor de rotor em gaiola de esquilo), quando atinge o seu regime nominal.O motor de induo de rotor bobinado substitui o de rotor em gaiola de esquilo em potncias muito elevadas devido ao abaixamento da corrente de partida permitido pela configurao do rotor. Os motores de induo de rotores bobinados so muito empregados quando se necessita de partida a tenso plena de armadura, com grande conjugado de partida e corrente de linha moderada na partida.Por intermdio do dimensionamento, os resistores do reostato fazem o motor trabalhar com escorregamento muito maior que o convencional (> 5%), fazendo com que se consiga um conjugado de partida maior.Esse tipo de motor pode ser usado tambm em mquinas que necessitam de controle de rotao, pois, conforme se retira ou insere resistncia ao rotor, sua velocidade varia. Nesta situao deve-se compensar a carga no motor para evitar o sobreaquecimento, j que a auto-refrigerao diminui. O valor das resistncias de partida, bem como suas potncias, deve ser dimensionado especificamente para cada motor conforme as necessidades de torque na partida. Na placa de identificao pode-se ver a tenso e a corrente do rotor, valores que serviro de bases para clculos. O comando dos circuitos para a instalao desses motores deve ser projetado para que o motor no d partida se as resistncias no estiverem na posio exata (mxima resistncia), para evitar o uso incorreto. Estes motores so mais caros que os de rotor em curto, e exigem maiores cuidados de manuteno. Os inversores de freqncia e os soft-starters tm tomado o mercado deles.

Postado porProf. Sinsio Gomess10:112 comentrios:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsegunda-feira, 22 de abril de 2013Aula 31 - Motor de induo trifsico com rotor gaiola de esquiloO motor de induo trifsico com rotor em gaiola de esquilo constitudo por um ncleo de chapas ferromagnticas, isoladas entre si, sobre o qual so colocadas barras de alumnio (condutores), dispostas paralelamente entre si e unidas nas suas extremidades por dois anis condutores, tambm em alumnio, que provocam um curto-circuito nos condutores.O estator do motor tambm constitudo por um ncleo ferromagntico laminado, nas cavas do qual so colocados os enrolamentos alimentados pela rede de corrente alternada trifsica. A vantagem desse rotor que resulta em uma construo do induzido mais rpida, mais pratica e mais barata. Trata-se de um motor robusto, barato, de rpida produo, que no exige coletor (elemento sensvel e caro) e de rpida ligao na rede.As barras condutoras da gaiola esquilo so colocadas geralmente com uma certa inclinao para evitar as trepidaes e rudos pela ao eletromagnticas entre os dentes das cavas do estator e do rotor. A principal desvantagem que o torque de partida reduzido em relao corrente absorvida pelo estator.

Ligaes do motor trifsico

Motor de induo trifsico de 6 pontas na ligao Tringulo - 220 VAC.

Motor de 6 pontas - So fabricados para operar com 2 tenses relacionadas por 1,73, usualmente 220-380 V ou 380-660 V. Na tenso mais baixa sero ligados em tringulo e na mais alta em estrela.

Motor de 9 pontas - Podem ser ligados em tenses relacionadas por 2, como 220-440 V ou 230-460 V. Na tenso mais baixa os enrolamentos so ligados em paralelo (yy - estrela paralela) e na tenso mais alta so conectados em srie (Y - estrela srie).

Motor de induo trifsico de 6 pontas na ligao Estrela - 380 VAC.

Motor de 12 pontas - Havendo 12 terminais disponveis, possvel a ligao em 4 tenses diferentes, usualmente 220-380-440-760 V. Estes doze terminais de interligao referem-se a seis conjuntos de bobinas que constituem o motor eltrico. Para cada nvel de tenso requerido teremos uma forma de realizar o fechamento de suas bobinas. So basicamente quatro tipos de fechamento, so eles: Duplo Tringulo (220V); Dupla Estrela (380V); Tringulo (440V) e Estrela (760V).

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Duplo Tringulo.

Fechamento Duplo Tringulo- Este tipo de fechamento far com que seja possvel a conexo motor na menor tenso suportada por ele, em nosso exemplo 220V. Partindo do pressuposto que independente da tenso de alimentao, o motor de 12 pontas sempre receber em seus Enrolamentos o mesmo nvel de tenso e que em nosso exemplo, cada bobina permanecer com 220V, temos o esquema eltrico de um fechamento para a tenso de 220V que por sinal a menor tenso que este motor suporta. Tendo em vista que este fechamento assemelha-se com um circuito paralelo, o fechamento duplo tringulo ao ser conectado a rede de alimentao de 220V recebe em cada uma de suas bobinas os mesmos 220V da rede eltrica.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Dupla Estrela.

Fechamento Dupla Estrela- Neste fechamento temos a disposio das bobinas do motor a fim de aliment-lo com uma tenso de 380V. Por se tratar do mesmo motor, temos que levar em considerao que cada bobina do motor eltrico trifsico receber um nvel de tenso de 220V, desta maneira vamos realizar o fechamento considerando as caractersticas de Tenso de Fase e Tenso de Linha aplicado aos seu enrolamentos,observe: Com a Tenso de Linha de380V representadas em R, S e T temos, respectivamente, as Tenses de Fase de 220V em cada uma das bobinas, sendo que este tipo de fechamento comporta-se como um circuito em srie, logo, existe a diviso de tenso entre os conjuntos de bobinas associados.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Tringulo Srie.

Fechamento Tringulo- Quando a necessidade interligar o motor a uma tenso de 440V, ento realizamos o fechamento tringulo. Levando em considerao as caractersticas apresentadas anteriormente, permitiremos atravs deste fechamento que cada um dos enrolamentos receba o mesmo nvel de tenso dos fechamentos duplo estrela e duplo tringulo, ou seja, 220V. Veja que no fechamento em tringulo o motor ser configurado a fim de receber a tenso de 440V, observe que, teoricamente a tenso de fase seria de 440V mas o fato de associarmos os enrolamentos em srie permite que esta tenso seja dividida entre os dois enrolamentos fazendo com que cada um receba 220V.

Motor de induo trifsico de 12 pontas na ligao Estrela Srie.

Fechamento Estrela- Quando h necessidade de interligar o motor de 12 pontas em um nvel elevado de tenso fazemos o uso do fechamento estrela para o motor de 12 pontas. Levando em considerao as caractersticas apresentadas anteriormente, permitiremos atravs deste fechamento que cada um dos enrolamentos receba o mesmo nvel de tenso dos fechamentos duplo estrela e duplo tringulo, ou seja, 220V. Observe que os conjuntos de bobinas so associados em srie a fim de garantir a distribuio da tenso de fase de forma proporcional a cada uma. Sendo a tenso de Linha (Alimentao ) de 760V podemos deduzir que a tenso de fase ser de 440V.

Para inverter o sentido de rotao de um motor trifsico, basta que se troquem duas fases da alimentao.

Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsbado, 20 de abril de 2013Aula 30 - Motor de Induo TrifsicoOs Motores de Induo Trifsicos so compostos basicamente de duas partes: um estator e um rotor. O estator constitui a parte esttica de um motor e o rotor sua parte mvel.

O estator composto de chapas finas de ao magntico tratadas termicamente para reduzir ao mnimo as perdas por correntes parasitas e histerese. Estas chapas tm o formato de um anel com ranhuras internas (vista frontal) de tal maneira que possam ser alojados enrolamentos que devero criar um campo magntico no estator.O rotor, composto de chapas finas de ao magntico tratadas termicamente como o estator, tem tambm o formato de um anel (vista frontal), com os enrolamentos alojados longitudinalmente.O motor de induo o motor de construo mais simples. O estator e rotor so montados solidrios, com um eixo comum aos anis que os compem. A aplicao de uma tenso nos enrolamentos do estator ir fazer com que aparea uma tenso nos enrolamentos do rotor. Assim o estator pode ser considerado como o primrio de um transformador e o rotor como seu secundrio. O espao entre o estator e o rotor denominado entreferro. Os enrolamentos, ou bobinas, so em nmero de trs. Estas bobinas, alojadas nas ranhuras do estator, podem ser ligadas em estrela ou tringulo. No rotor os enrolamentos, enrolados longitudinalmente a seu eixo, podem ser realizados de duas maneiras, o que d origem a dois tipos de rotor: Rotor Gaiola de Esquilo e Rotor Bobinado.O funcionamento de um motor de induo trifsico baseia-se no princpio do acoplamento eletromagntico entre o estator e o rotor, pois h uma interao eletromagntica entre o campo girante do estator e as correntes induzidas nas barras do rotor, quando estas so cortadas pelo campo girante.O campo girante criado devido aos enrolamentos de cada fase estarem espaados entre si de 120. Sendo que ao alimentar os enrolamentos com um sistema trifsico, as correntes I1, I2 e I3 originaro seus respectivos campos magnticos H1, H2 e H3, tambm, espaados entre si 120.Alm disso, como os campos so proporcionais s respectivas correntes, sero defasados no tempo, tambm de 120 entre si. A soma vetorial dos trs campos H1, H2 e H3, ser igual ao campo total H resultante.A composio do campo gerado pela corrente induzida no rotor com o campo girante do estator resulta em uma fora de origem magntica que gera um conjugado no eixo do motor, tendendo a fazer o rotor girar no sentido do campo girante. Se o conjugado suficiente para vencer o conjugado resistente aplicado sobre o eixo, o rotor comea a girar. A energia eltrica fornecida ao estator pela rede transformada em energia mecnica atravs do eixo do motor.Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsegunda-feira, 15 de abril de 2013Aula 29 - Motor monofsico com dois e quatro terminaisO Motor monofsico com dois terminais destinado apenas a um valor de tenso, e no pode ser adaptado a diferentes valores de tenso. Assim, a tenso aplicada na placa deve ser igual tenso da rede de alimentao. Outro inconveniente o fato de no ser possvel a inverso do seu sentido de rotao, pois ele tem somente dois terminais em que so ligados os condutores de fase (L) e neutro (N). A inverso dos cabos de alimentao fase e neutro no provoca a inverso do sentido de giro.

No caso de ter acesso s 4 pontas dos enrolamentos ou a 3 ( uma delas a comum ), pode,os medir a resistncia Ohmica dos dois enrolamentos, o enrolamento auxiliar ( enrolamento de arranque ) tem aproximadamente o dobro da resistncia do enrolamento de trabalho, o interruptor ligado durante o arranque. Caso encontre dois enrolamentos com a mesma resistncia, ento um motor que trabalha com capacitor permanente, devemos lig-lo exatamente do mesmo modo mas tendo ateno que a chave de partida que abre aps o arranque no montada.No Motor monofsico com quatro terminais o enrolamento dividido em duas partes iguais. Torna-se possvel a instalao do motor a dois valores de tenso, que so chamados de tenso maior e tenso menor.

O valor de tenso maior sempre igual a duas vezes o valor de tenso menor, sendo que os valores mais utilizados so 220V para o de maior tenso e 110V para o de menor tenso. No possvel inverter o sentido de rotao desse motor. Pelo diagrama a seguir, os terminais 1 e 2 so conectados a uma metade e os terminais 3 e 4 segunda metade do enrolamento. As duas partes do enrolamento devem ser ligadas em srie se a tenso de alimentao for de 220V. Se a tenso de alimentao for 110V, as duas partes do enrolamento devem ser ligadas em paralelo, como mostra a figura ao lado.

Postado porProf. Sinsio Gomess02:48Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestquarta-feira, 10 de abril de 2013Aula 28 - Motor Monofsico com Dois CapacitoresO Motor monofsico com dois Capacitores uma "mistura" dos 2 anteriores: possui um capacitor de partida, desligado atravs de chave centrfuga quando o motor atinge cerca de 80% de sua rotao sncrona, e um outro que se encontra permanente mente ligado.

Com isso, possui todas as vantagens daqueles motores: alto conjugado de partida, alta eficincia e fator de potncia elevado. No entanto seu custo elevado e s fabricado para potncias superiores a 1 cv.

Postado porProf. Sinsio Gomess02:44Um comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsegunda-feira, 8 de abril de 2013Folha de Dados - Motores de Induo Monofsicos

Postado porProf. Sinsio Gomess02:33Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestdomingo, 7 de abril de 2013Aula 27 - Motor Monofsico com Capacitor de Partida

O Motor Monofsico com Capacitor de Partida semelhante ao de fase dividida. A principal diferena reside na incluso de um capacitor eletroltico em srie com o enrolamento auxiliar de partida.

O capacitor permite um maior ngulo de defasagem entre as correntes dos enrolamentos principal e auxiliar, proporcionando assim elevados conjugados de partida. Como no motor de fase dividida, o circuito auxiliar desconectado quando o motor atinge entre 75% a 80% da velocidade sncrona. Neste intervalo de velocidades, o enrolamento principal sozinho desenvolve quase o mesmo conjugado que os enrolamentos combinados. Para velocidades maiores, entre 80% e 90% da velocidade sncrona, a curva de conjugado com os enrolamentos combinados cruza a curva de conjugado do enrolamento principal de maneira que, para velocidades acima deste ponto, o motor desenvolve menor conjugado, para qualquer escorregamento, com o circuito auxiliar ligado do que sem ele.

Devido ao fato de o cruzamento das curvas no ocorrer sempre no mesmo ponto e, ainda, o disjuntor centrfugo no abrir sempre na mesma velocidade, prtica comum fazer com que a abertura acontea, na mdia, um pouco antes do cruzamento das curvas. Aps a desconexo do circuito auxiliar, o seu funcionamento idntico ao do motor de fase dividida.Com o seu elevado conjugado de partida (entre 200% e 350% do conjugado nominal), o motor de capacitor de partida pode ser utilizado em uma grande variedade de aplicaes e fabricado em potncias que vo de 1/4 cv a 1,5 cv.Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsbado, 6 de abril de 2013Aula 26 - Motor Monofsico com Capacitor Permanente

No Motor Monofsico com Capacitor Permanente (Permanent-Split Capacitor) o enrolamento auxiliar e o capacitor ficam permanentemente energizados. O efeito deste capacitor o adiantamento da corrente no enrolamento auxiliar aumentando, com isso, o conjugado mximo, o rendimento e o fator de potncia, alm de reduzir sensivelmente o rudo.Construtivamente so menores e isentos de manuteno pois no utilizam contatos e partes mveis, como nos motores anteriores. Porm, seu conjugado de partida normalmente inferior ao do motor de fase dividida (50% a 100% do conjugado nominal), o que limita sua aplicao a equipamentos que no requeiram elevado conjugado de partida, tais como: mquinas de escritrio, ventiladores, exaustores, sopradores, bombas centrfugas, esmeris, pequenas serras, furadeiras, condicionadores de ar, pulverizadores, etc. So fabricados normalmente para potncias de 1/50 a 1,5 cv.

No grfico h caractersticas do conjugado x velocidade. O baixo torque de partida ocorre pois o capacitor no est dimensionado para proporcionar o equilbrio na partida, mas para condies de rotao nominal.Eliminando o interruptor centrfugo pode reduzir significativamente o custo de fabricao.

Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Um comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestsexta-feira, 5 de abril de 2013Aula 25 - Motor Monofsico de Fase Dividida

O Motor Monofsico de Fase Dividida (Split-phase) possui um enrolamento principal e um auxiliar (para a partida), ambos defasados no espao de 90 graus eltricos. O enrolamento auxiliar cria um deslocamento de fase que produz o conjugado necessrio para a rotao inicial e a acelerao.Quando o motor atinge uma rotao de cerca de 75% da velocidade nominal o enrolamento auxiliar desconectado da rede atravs de uma chave que normalmente atuada por uma fora centrfuga. Aps desligamento do enrolamento auxiliar o motor continua a rodar atravs de em um nico campo oscilante, o que em conjunto com a rotao do rotor, resulta em um efeito de campo rotativo. Como o enrolamento auxiliar dimensionado para atuao somente na partida, seu no desligamento provocar a sua queima.O ngulo de defasagem que se pode obter entre as correntes do enrolamento principal e do enrolamento auxiliar pequeno e, por isso, esses motores tm conjugado de partida igual ou pouco superior ao nominal, o que limita a sua aplicao a potncias fracionrias e a cargas que exigem reduzido ou moderado conjugado de partida, tais como mquinas de escritrios, ventiladores e exaustores, pequenos polidores, compressores hermticos, bombas centrfugas, etc. Normalmente so construdos em potncias fracionrias que no excedem de CV.Um motor de fase dividida no tem nenhuma capacitncia no circuito auxiliar. A mudana de fase em relao corrente principal conseguida por utilizao de condutores muito finos para alcanar uma elevada resistncia relao de reatncia. O aumento da resistncia do enrolamento auxiliar traz como consequncia o fato dele s poder ser utilizada durante a partida.Um motor de fase dividida tem o torque significativamente menores devido reduo do ngulo de fase entre as correntes do enrolamento principal e auxiliar.

Postado porProf. Sinsio Gomess01:00Nenhum comentrio:Enviar por e-mailBlogThis!Compartilhar no TwitterCompartilhar no FacebookCompartilhar no OrkutCompartilhar com o Pinterestquinta-feira, 4 de abril de 2013Aula 24 - Motor Monofsico de Plos Salientes

O motor Monofsico de plos salientes uma variao do motor de campo distorcido, que se destaca entre os motores de induo monofsicos por seu processo de partida, que o mais simples, confivel e econmico. Uma das formas mais comuns de motores de induo monofsicos a de polos salientes, ilustrada esquematicamente na figura.

Observa-se que uma parte de cada polo (em geral 25% a 35% do mesmo) abraada por uma espira de cobre em curto-circuito. A corrente induzida nesta espira faz com que o fluxo que a atravessa sofra um atraso em relao ao fluxo da parte no abraada pela mesma. O resultado disto semelhante a um campo girante que se move na direo da parte no abraada para a parte abraada do polo, produzindo conjugado que far o motor partir e atingir a rotao nominal.O sentido de rotao, portanto, depende do lado em que se situa a parte abraada do polo. Consequentemente, o motor de campo distorcido a