Energia

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6 – MOTORES ELÉTRICOS
6.1 NOÇÕES FUNDAMENTAIS

A primeira indicação de que poderia haver um intercâmbio entre a energia elétrica e a energia mecânica foi mostrada por Michael Faraday em 1831, através da Lei da Indução Eletromagnética, considerada uma das maiores descobertas individuais para o progresso da ciência e aperfeiçoamento da humanidade. Baseado nos estudos de Faraday, o físicoitaliano Galileu Ferraris, em 1885, desenvolveu o primeiro motor elétrico assíncrono de corrente alternada. O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização de energia elétrica – baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construçãosimples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.

Os tipos mais comuns de motores elétricos são:

a) Motores de Corrente Contínua – são motores de custo mais elevado e, além disso, precisam de uma fonte de C, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada disponível em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustávelentre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso, seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo mais alto da instalação.

b) Motores de Corrente Alternada – são os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em corrente alternada. Os principais tipos são: ƒ Motor Síncrono: funciona comvelocidade fixa, sendo utilizado somente para grandes potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade invariável.

ƒ Motor de Indução: funciona normalmente com uma velocidade constante que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo é o motor mais utilizado de todos, sendo adequadopara quase todos os tipos de máquinas acionadas, encontradas na prática.

6.2 - MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

O motor de indução trifásico é composto fundamentalmente de duas partes: estator e rotor.

Composição do Estator: ƒ Carcaça - é a estrutura suporte do conjunto; de estrutura robusta em ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e com aletas.

ƒ Núcleo de chapas - aschapas são de aço magnético, tratadas termicamente para reduzir ao mínimo as perdas no ferro.

ƒ Enrolamento trifásico - três conjuntos iguais de bobinas, uma para cada fase, formando um sistema trifásico ligado à rede trifásica de alimentação.

Composição do Rotor:

ƒ Eixo - transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor. É tratado termicamente para evitar problemas como empenamentoe fadiga.

ƒ Núcleo de chapas – as chapas possuem as mesmas características das chapas do estator.

ƒ Barras e anéis de curto-circuito – são de alumínio injetado sob pressão, numa única peça.

Outras partes do motor de indução: ƒ Tampa lateral

ƒ Tampa defletora (protege o ventilador)

ƒ Rolamentos As descrições dadas são para um motor do tipo “rotor gaiola”, cujo rotor é constituído porum conjunto de barras não isoladas e interligadas por anéis em curto-circuito. O que caracteriza o motor de indução é que só o enrolamento do estator é ligado à rede de alimentação. O rotor não é alimentado externamente e as correntes que circulam são induzidas eletromagneticamente pelo enrolamento do estator.

6.3 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO – CAMPO GIRANTE

É sabido que “quando uma bobinaé percorrida por uma corrente elétrica, é criado um campo magnético dirigido conforme o eixo da bobina e de valor proporcional à corrente”. No motor trifásico, os 3 enrolamentos distribuídos no estator, quando alimentados por um sistema trifásico com defasagem de 120o elétricos, criam um campo magnético resultante que gira no interior do estator. Este campo girante, criado pelo enrolamento...
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