Os motores elétricos são máquinas que recebem energia elétrica da rede
caracterizada por tensão, corrente e fator de potência e fornecem energia
mecânica no seu eixo caracterizada pela rotação e pelo conjugado mecânico.
No laboratório de Instalações Elétricas serão utilizados motores de indução tipo
gaiola.
Motores de indução tipo gaiola
Motores de indução tipo gaiola são compostos basicamente de:
• Um estator, com enrolamento montado na carcaça do motor que vai
fornecer o campo girante do motor;
• Um rotor, com o enrolamento constituído por barras curto-circuitadas, que
sob ação do campo girante irá fornecer energia mecânica no eixo do
motor.
Quando o motor é energizado, ele funciona como um transformador com
o secundário em curto-circuito, portanto, exige da rede elétrica uma corrente
muito maior que a nominal, podendo atingir cerca de 7 vezes o valor da corrente
nominal. À medida que o campo girante “arrasta” o rotor, aumentando sua
velocidade a corrente vai diminuindo até atingir a corrente nominal, no tempo
que a rotação atinge seu valor nominal.
Quando o motor é ligado em vazio, ele adquire rapidamente sua
velocidade nominal, conseqüentemente sua corrente será reduzida rapidamente.
Nesta situação, o motor pode partir com uma tensão bem abaixo da nominal
(50%, por exemplo). Assim, quando sua velocidade estiver próxima da nominal,
ele poderá ser alimentado com sua tensão nominal.
Em suas atividades normais (industriais, atividades agrícolas, aparelhos
eletrodomésticos, etc), o motor parte realizando trabalho, isto é, em carga. Por
exemplo, em uma máquina de lavar roupa, o motor parte iniciando a
movimentação das roupas e da água, isto é, ele parte com carga acoplada ao seu
eixo.
A partida de um motor em carga é mais complicada, em termos elétricos.
Pois ao se tentar dar a partida com 50% da tensão nominal, o motor pode
necessitar de um tempo maior do que o recomendado ou não conseguir atingir
sua rotação nominal. Caso isto aconteça, a probabilidade do motor queimar é
bastante grande, devido à corrente ser excessivamente maior do que a nominal.
Isto pode acontecer porque o conjugado oferecido pelo motor no seu eixo será
menor quando a tensão for menor, a potência mecânica disponível no eixo será
menor. A maioria das vezes torna-se necessário alimentar o motor na partida com
65%, 80% ou 100% da tensão nominal, e correntes correspondentemente
maiores.
No momento da partida de um motor de alta potência, haverá uma queda
de tensão nos alimentadores decorrente da circulação da alta corrente de partida
nos condutores. A queda de tensão, embora que momentânea, pode prejudicar
outros consumidores. Assim, as empresas fornecedoras de energia elétrica (as
concessionárias) exigem que haja uma limitação da corrente de partida dos
motores, de acordo com as condições do seu sistema.
Para minimizar os inconvenientes da partida com tensão plena, deve-se
reduzir a tensão de alimentação das bobinas do motor. Para tanto são usados:
• Resistores ou indutores em série;
• Transformadores ou auto-transformadores;
• Chaves estrela-triângulo;
• Chaves série-paralelo;
• Chaves compensadoras, etc.
Nos experimentos da disciplina Laboratório de Instalações Elétricas
serão utilizadas na redução da corrente de partida de motores elétricos, apenas
as chaves estrela-triângulos e série-paralelo. As outras montagens realizadas no
laboratório se referem à partida direta de motores monofásicos e trifásicos, além
de motores do tipo freio e de duas velocidades. A seguir serão apresentados de
forma breve os tipos de motores utilizados nos experimentos.
Motores Elétricos Monofásicos
Aplicações:
Os motores elétricos foram desenvolvidos especialmente para utilização
em rede monofásica, satisfazendo as necessidades da diversificada das
aplicações nos setores rural, industrial e doméstico, tais como: máquinas
agrícolas, bombas para adubação, bombas centrífugas, trituradores,
compressores, ventiladores, moinhos, elevadores, talhas, guinchos, correias
transportadoras, descarregadores de silos, entre outros.
Motor Elétrico Monofásico de Capacitor Permanente
Aplicações:
Os motores elétricos de capacitor permanente foram projetados para
acionamento com redução de velocidade ou que requeiram baixo conjugado de
partida como: bombas industriais e residenciais, máquinas de lavar e secar,
equipamentos odontológicos e hospitalares, ventiladores, exaustores,
sopradores, succionadores, cortadores de grama, etc.
Motores Elétricos Trifásicos de Alto Rendimento
Aplicações:
Os motores elétricos trifásicos de alto rendimento foram projetados para
minimizar o consumo de energia, isto é, a relação energia elétrica energia
mecânica (potência no eixo) é maior. Eles são usados em compressores,
bombas, ventiladores e exaustores, prensas, máquinas ferramentas, correias
transportadoras, pontes rolantes, elevadores, laminadoras, máquinas
operatrizes, máquinas agrícolas, misturadores, trituradores, evaporadores,
indústria mecânica em geral, entre outros.
Motor Elétrico Trifásico Motorfreio
Aplicações:
Os motores elétricos equipados com motorfreio foram desenvolvidos para
utilização em equipamentos onde são necessárias paradas rápidas por questão
de segurança, posicionamento e economia de tempo, tais como: máquinas ferramentas,
máquinas gráficas, bobinadeiras, transportadores, pontes rolantes,
máquinas de engarrafar e secar, entre outras.
Motor Elétrico Trifásico de Dupla Velocidade - Dahlander
Aplicações:
Os motores de dupla velocidade se destinam às máquinas operatrizes,
pontes rolantes, correias transportadoras, sistemas de ventilação, misturadores,
centrífugas, indústrias naval e alimentícia, madeireira, siderúrgica e indústrias
mecânicas em geral.
Matéria de - Leandro coutinho
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