Escola Senai Prof. Vicente Amato Curso de Eletricista de Manuteno

Ana Tais Ribeiro de Jesus Camila dos Santos Guerra Emmily Norberto Nunes Ingrid Janaina Aparecida Ktia

Motores Eltricos C.A. Monofsicos

Jandira 2010

Ana Tais Ribeiro de Jesus Camila dos Santos Guerra Emmily Norberto Nunes Ingrid Janaina Aparecida Ktia

Motores C.A. Monofsicos

Relatrio apresentado ao Curso de Eletricista de Manuteno, disciplina Mquinas Eltricas, sob a orientao do Prof. Wesley, para a obteno parcial da nota.

Jandira 2010

Introduo A rotao inerente aos motores eltricos a base do funcionamento de muitos eletrodomsticos. Por vezes, esse movimento de rotao bvio, como nos ventiladores ou batedeiras de bolos, mas freqentemente permanece um tanto disfarado, como nos agitadores das mquinas de lavar roupas ou nos vidros eltricos das janelas de certos automveis. Motores eltricos so encontrados nas mais variadas formas e tamanhos, cada qual apropriado sua tarefa. No importa quanto torque ou potncia um motor deva desenvolver, com certeza, voc encontrar no mercado aquele que lhe mais satisfatrio.

Motores eltricos C.A. Monofsicos 1. Motor Eltrico uma mquina que converte a energia eltrica e energia mecnica (movimento rotativo), possui construo simples e custo reduzido, alm de ser muito verstil e no poluente. O motor eltrico tornou-se um dos mais notrios inventos do homem ao longo de seu desenvolvimento tecnolgico. A finalidade bsica dos motores o acionamento de mquinas, equipamentos mecnicos, eletrodomsticos, entre outros, no menos importantes. 2. Motores Monofsicos um tipo de motor que possui apenas um conjunto de bobinas e sua alimentao feita por uma nica fase de corrente alternada. Dessa, forma eles absorvem energia eltrica de uma rede monofsica e transformam-na em energia mecnica. Os motores monofsicos so empregados para cargas que necessitam de motores de pequena potncia como, por exemplo, motores para ventiladores, geladeiras, furadeiras portteis. 2.1. Tipos de Motores Monofsicos De acordo com o funcionamento, os motores monofsicos podem ser classificados em dois tipos: Motor Universal e Motor de Induo. 2.2. Motores de Induo Monofsico Os motores de induo monofsicos, so em regra construdos para potncias inferiores a um HP, para serem utilizados em circuitos de baixa tenso, de distribuio. Tais motores, contudo, tm sido construdos para capacidades de 5 e 10 HP para fins especiais, onde no se podem empregar motores trifsicos. Sob o aspecto construtivo, estes motores so semelhantes aos motores polifsicos, possuindo rotores do tipo de gaiola de esquilo. 2.2.1. Funcionamento O rotor possui um bobinamento, tipo gaiola de esquilo, representado por condutores duplos, pois percorrido por duas correntes que podem ser consideradas independentes.

Na realidade, tanto os condutores mais de fora como os mais de dentro, tm igual comportamento e a corrente final a associao das duas correntes supostamente separadas. Para simplificar , supe-se que o enrolamento do rotor tenha o mesmo nmero de espiras do enrolamento do estator. Quando se aplica uma f.e.m. E1. Monofsica, ao estator, origina-se uma corrente magnetizante que provoca o nascimento de um fluxo de transformador e que abraa os bobinamentos do estator e do rotor. Estes dois bobinamentos atuam como o primrio e o secundrio de um transformador e, como o bobinamento secundrio est fechado em curto-circuito, a circula uma corrente de forte intensidade, porm, sem produzir um binrio motor capaz de por a mquina a girar em qualquer sentido. No motor de induo monofsico, por conseguinte, velocidade de sincronismo, h um campo girante de valor invarivel que se move velocidade sncrona tal como no motor polifsico. 2.2.2. Teoria do duplo campo girante Pode-se dar uma outra explicao para o funcionamento do motor de induo monofsico. A f.m.m. alternativa monofsico, gerada no bobinamento do estator, pode ser decomposta em duas foras magnetomotrizes rotativas que se deslocar em sentidos opostos, velocidade sncrona, tendo cada qual a metade da amplitude da foa nica magnetomotriz. Cada uma destas foras magnetomotrizes produz seu prprio campo rotativo. Desenvolver-se- um momento de toro positivo no sentido da rotao e um momento de toro mais pequeno em sentido oposto. O rotor assumir uma velocidade, de movimento acelerado, at aproximar-se da velocidade de sincronismo. 2.2.3.Tipos de motores de induo monofsicos 2.2.3.1. Motores com plos amortecedores O motor com plos amortecedores vem a ser um motor de induo monofsico, dotado de um bobinamento auxiliar, no isolado e posto permanentemente em curtocircuito, o qual se encontra deslocado quanto sua posio magntica, em relao

ao bobinamento principal. Os punonamentos do estator formam plos salientes e as faixas de cobre, de baixa resistncia hmica, ou bobinas amortecedoras, constituem um circuito fechado que circunda mais ou menos a metade de cada plo. Quando o fluxo em um plo de estator est crescendo de valor, induzem-se correntses na bobina amortecedora que retardam o crescimento do fluxo naquele mesmo plo.H portanto, um leve desvio de fluxo da seo no amortecida para a seo amortecida do plo e o rotor recebe um pequeno aumento de toro positiva que o faz mover-se no sentido indicado pela seta. As mquinas dotadas de plos amortecedores so utilizadas para acionares pequenos ventiladores ou finalidades semelhantes onde se precisa de momentos de toro de muito pequeno valor. 2.2.3.2.Motores com diviso de fase Um motor de fase dividida vem a ser um motor de induo monofsico, equipado com um bobinamento auxiliar, o qual se encontra deslocado com respeito ao bobinamento principal quanto posio do campo magntico. Eletricamente, este bobinamento auxiliar acha-se ligado em paralelo com o bobinamento principal. Se os dois bobinamentos do estator forem ligados a uma fonte de alimentao monofsica, de modo que a fase no 1 fique ligada diretamente e a fase n 2 em tempo, com o gerado pela fase no 1 e produzir, por isso, algum momento de toro aproveitvel para dar arranque ao motor. Quando a rotao do motor chega a 70% da velocidade de sincronismo, o bobinamento de arranque (fase no 2) pode ser aberto por uma chave acionada pela fora centrfuga e o motor passa a funcionar como mquina monofsica, base da fase no 1. 2.2.3.3. Motor com resistncia de partida O motor com resistncia de partida vem a ser uma mquina com fase dividida, que tem uma resistncia ligada em srie com o bobinamento auxiliar. 2.2.3.4.Motor com arranque capacitivo O motor com arranque capacitivo tambm uma forma de motor com fase dividida,

que dispe de um condensador ligado em srie com o bobinamento auxiliar. Este circuito auxiliar abre-se assim que o motor chega a uma pre-determinada rotao. Por meio de tal artifcio, conseguem-se momentos de arranque at 4 vezes maiores que o respectivo momento de plena carga. 2.2.3.5. Motores capacitores Nos motores capacitores, obtm-se a diviso da fase por meio de uma capacitncia, em vez de se usar uma resistncia. O bobinamento auxiliar permanece continuadamente ligado, de modo que o fator de potncia, plena carga, tem um valor proximo unidade. Quando se precisa de um momento de toro de arranque maior pode ligar-se no instante da partida, em paralelo com o capacitor fixo C , um segundo capacitor C , o qual se desliga por meio da chave S, logo que o motor adquire certa velocidade. 2.2.3.6. Motor de induo com arranque de repulso O motor simples de repulso , pode desenvolver momentos de toro na partida quatro ou cinco vezes mais poderosos que o de plena carga, mas possui a caracterstica da variao da velocidade igual do motor-srie c.c e apresenta a tendncia de correr com velocidades exageradas quando sob pequenas cargas. Seu estator tem um bobinamento monofsico, enquanto que o rotor tem um bobinamento distribudo, ligado a um coletor que possui um jogo de escovas posto em curto circuito e montado a um dado ngulo com respeito ao campo do estator. O motor, desta maneira, comporta-se como um simples motor de repulso. 2.3.Motores Scronos No motor sncrono, o rotor constitudo por um im permanente ou bobinas alimentadas em corrente contnua mediante anis coletores. Neste caso, o rotor gira com uma velocidade diretamente proporcional a frequncia da corrente no estator e inversamente proporcional ao nmero de plos magnticos do motor. So motores de velocidade constante e constitui-se a sua principal aplicao. So utilizados somente para grandes potncias devido ao seu alto custo de fabricao. A seguinte equao define a velocidade sncrona ns deste tipo de motor:

ns= 120 f / p Onde: ns: velocidade sncrono (rpm ) f: frequncia da corrente do rotor ( Hz) p: nmero de plos magnticos do motor Em baixas rotaes, o seu rendimento maior comparado aos motores de induo, podendo operar com fator de potncia capacitivo ou unitrio, da eventualmente serem acoplados diretamente carga, sem a necessidade de redutores de velocidade (sua principal vantagem). A excitao do rotor feita em corrente contnua. A principal desvantagem est relacionada partida destes motores, onde temos a dificuldade de atingir-se o sincronismo do rotor. Normalmente so utilizados os conversores de frequncia ou parte-se como motor assncrono atravs da gaiola de amortecimento.

Concluso Existem diversos motores no mecado, cada um para uma finalidade, os motores de C.A. so os mais utilizados, porque a distribuio de energia eltrica feita normalmente em corrente alternada. Seu princpio de funcionamento baseado no campo girante, que surge quando um sistema de correntes alternadas aplicada em plos defasados fisicamente de 120. Dessa forma, como as correntes so defasadas 120 eltricos, em cada instante, um par de plos possui o campo de maior intensidade, cuja associao vetorial possui o mesmo efeito de um campo girante que se desloca ao longo do permetro do estator e que tambm varia no tempo.

Referncias Ministrio da Educao Universidade Tecnolgica Federal do Paran Campus Curitiba. MOTORES ELTRICOS. Disponvel em : Acesso em: 17 agosto 2010. NETO, Luiz Ferraz. Motores eltricos . Disponvel em : Acesso em: 31 agosto 2010 LOBATO, Jlio. Motores Scronos. Disponvel em : Acesso em : 17 agosto 2010