AULA 3 Motor de Corrente Alternada aula 3 OK

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M. Sc. Antônia Ferreira dos Santos Cruz
acruz1107@unijorge.pro.br
Motor de Corrente Alternada
ACIONAMENTOS ELÉTRICOS: MOTORES DE INDUÇÃO 
AULA 4
mailto:Antonia.cruz@unifacs.br
MOTORES TRIFÁSICOS CA
• Os motores CA, em sua maioria, têm características de
funcionamento semelhantes às dos motores CC, embora o seu
funcionamento esteja menos sujeito a defeitos. Isto porque os
motores CC apresentam problemas na comutação que envolve as
escovas, os porta-escovas, etc. Os motores CA podem proporcionar
um funcionamento livre de defeitos durante períodos bastante longos.
Os motores CA apresentam características excelentes para a operação
a velocidades constantes, porque a velocidade é determinada pela
frequência da rede de alimentação e o número de pólos do motor.
Ns = 120 x f/ nº de polos
MOTORES CA
• Os motores CA podem ser trifásicos ou monofásicos. O princípio de
funcionamento é o mesmo em todos os casos, isto é, o de um campo
magnético girante que provoca a rotação do rotor da máquina.
• Os motores CA são classificados geralmente em dois tipos principais: (1)
motores de indução e (2) motores síncronos. Motores síncronos
são motores de corrente alternada. Resumidamente, é
um motor elétrico cuja velocidade de rotação é proporcional à
frequência da sua alimentação. Nestes modelos, o estator é alimentado
com corrente alternada, enquanto o rotor é alimentado com corrente
contínua proveniente de uma excitatriz
• O motor de indução difere do motor síncrono por não ter o seu rotor ligado a
qualquer fonte de alimentação, sendo o seu rotor alimentado por indução
magnética.
MOTORES DE INDUÇÃO
• O motor de indução é o motor CA mais usado, por causa de sua
simplicidade, construção robusta, baixo custo de fabricação e boas
características de funcionamento.
• Estas características do motor de indução resultam do fato de ser o
rotor uma unidade auto-suficiente que não necessita de conexões
externas. O nome do motor de indução é derivado do fato de serem
induzidas correntes alternadas no circuito do rotor, pelo campo
magnético girante produzido nas bobinas do estator.
MOTORES DE INDUÇÃO - estator
MOTORES DE INDUÇÃO - Placa de
identificação
MOTOR DE INDUÇÃO
• ROTOR BOBINADO ROTOR GAIOLA
MOTOR DE INDUÇÃO
• Rotor gaiola : Esta presente em aproximadamente 95% das máquinas
assíncronas, é construído com barras de material condutor, em geral
alumínio, que preenchem as ranhuras do rotor em toda a sua extensão. As
extremidades destas barras são curto-circuitadas por um anel condutor,
perfazendo-se o que é convencionalmente denominado de gaiola de
esquilo.
• Rotor bobinado : A forma construtiva do enrolamento rotórico de uma
máquina assíncrona consiste em alojar-se nas ranhuras rotóricas um
enrolamento trifásico semelhante ao do estator e com o mesmo número
de polos deste. Por esta razão, na extremidade do seu eixo são colocados
anéis deslizantes, conectados aos terminais do enrolamento rotórico, para
que através de escovas os mesmos possam ser acessados externamente.
Motor de indução
Constituído de chapas de ferro-Estator: 
silício laminado, com ranhuras
uniformemente
alojados os
espaçadas
condutores
polifásico
onde estão 
de um
(em geralenrolamento
trifásico).
Rotor : Constituído também de chapas de
ferro-silício laminado, com ranhuras
uniformemente distribuídas, onde estão
alojados os condutores do enrolamento
do rotor (também denominado de
enrolamento rotórico). São dois os tipos
de enrolamentos rotórico
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR 
DE INDUÇÃO TRIFÁSICO
O estator do motor está ligado à fonte de alimentação CA.
O rotor não está ligado eletricamente a nenhuma fonte de
alimentação. Quando o enrolamento do estator é
energizado através de uma alimentação trifásica, cria-se
um campo magnético girante. À medida que o campo
varre os condutores do rotor, é induzida uma fem nesses
condutores ocasionando o aparecimento de uma corrente
elétrica nos condutores. Os condutores do rotor,
percorridos por corrente elétrica, interagem com o campo
magnético girante do estator para produzir um torque
eletromagnético que atua sobre os condutores do rotor
fazendo-o girar. Entretanto, como o campo do estator gira
continuamente, o rotor não consegue se alinhar com ele.
A velocidade do rotor é sempre menor que a velocidade
síncrona (velocidade do campo girante).
MOTOR DE INDUÇÃO
CampoGirante
Um Estator elementar de uma máquina assíncrona, com seis
ranhuras uniformemente espaçadas, onde estão alojadas 3
bobinas com o mesmo número de espiras, conectadas em
ligação estrela (poderia ser em ligação triângulo).
Suponha agora que as bobinas deste enrolamento sejam
percorridas por correntes trifásicas equilibradas, isto é,
correntes que tenham a mesma amplitude porém defasadas de
120º uma da outra.
O enrolamento, quando percorrido por correntes, produz uma
distribuição de campo magnético (aproximadamente) senoidal
no entreferro. Esta distribuição de campo gira ao redor do
estator com uma rotação denominada de rotação síncrona,
dada :
t 0 t 1 t 2
1 c y c l e
t 3 t 4
v a v b v c
VIDEO MOTOR INDUÇÃO 
• https://www.youtube.com/watch?v=AaotM_xbemU
Um motor elétrico trifásico possui as seguintes especificações:
Tensão: 220VCA – 3Ø – 60Hz
Polos Magnéticos: 4 Polos
Aplicando os valores à formula: velocidade motor
Circuito equivalente do motor de Indução
A partir do modelo duas características importantes
:
Análise da Partida dos Motores- Categoria de partida
Categoria N: acionamento de bombas, ventiladores e outras cargas consideradas normais;
Categoria H: acionamento de cargas que exigem elevado conjugado na partida: peneiras, transportadores, britadores
etc
Categoria D: acionamento de prensas excêntricas e outras cargas que apresentem picos periódicos de conjugado. 
Também empregados em cargas que exijam elevado torque de partida.
A partir do modelo duas características 
importantes
• Quando tem uma carga real no eixo do motor
TENSÃO INDUZIDA E TORQUE
Estando o rotor inicialmente parado e sendo submetido ao campo girante de
velocidade n1, resultará em seus enrolamentos uma f.e.m induzida (devido à variação
do fluxo magnético em relação às espiras do rotor) que é proporcional a intensidade do
fluxo e a velocidade do campo girante. Assim: A tensão induzida será máxima no eixo
do estator, ou seja, no eixo magnético resultante.
V2 – KФn1
Como o enrolamento do rotor esta curto-circuitado, resultará a circulação da corrente
rotórica I2.
TORQUE
A corrente I20 circulando pelos enrolamentos do rotor e interagindo com o fluxo 
produzido no estator dá origem ao conjugado de partida dado por:
CORRENTE EM FUNÇÃO DO ESCORREGAMENTO (s)
EXERCICIO DE APLICAÇÃO
• Um MIT trifásico apresenta os seguintes dados nominais .
• Pn = 90 (KW) ; nN = 1.780 (rpm) ; Vn = 380 (V),60 (Hz), I2N = 148 (A); V20 = 
400 (V)
a)Calcule o escorregamento nominal do motor.
b)Determine a tensão induzida no rotor para as condições nominais de 
operação
c)Determine o valor aproximado da resistência rotórica para as
condições nominais de operação.
Solução
Solução
Aplicações de controle de velocidade de M.I.
• Exemplos mais comuns de aplicação
• ⇒ Bombas centrífugas
• ⇒ Ventiladores e exaustores
• ⇒ Esteiras transportadoras
CARACTERÍSTICAS DO MI: CURVAS DE TORQUE POR ROTAÇÃO
TN (Conjugado nominal ou de plena carga) - é o conjugado desenvolvido pelo 
motor à potência nominal, sob tensão e freqüência nominais.
•TP (Conjugado com rotor bloqueado ou conjugado de partida ou, ainda,
conjugado de arranque) – é o conjugado mínimo desenvolvido pelo motor com o
rotor bloqueado, sob tensão e freqüência nominais.
•Tmin (Conjugado mínimo) - é o menor conjugado desenvolvido pelo motor ao
acelerar desde a velocidade zero até a velocidade correspondente ao conjugado
máximo. Na prática, este valor não deve ser muito baixo, isto é, a curva não deve
apresentar uma depressão acentuada na aceleração, para que a partida não seja
muito demorada, sobre-aquecendo o motor, especialmentenos casos de alta inércia
ou partida com tensão reduzida.
•TM (Conjugado máximo) - é o maior conjugado desenvolvido pelo motor sob
tensão e freqüências nominais, sem queda brusca de velocidade. É a máxima
sobrecarga que o motor suporta quando este está trabalhando nas condições
nominais. Na prática, o conjugado máximo deve ser o mais alto possível, por duas
razões principais: O motor deve ser capaz de vencer, sem grandes dificuldades,
eventuais picos de carga, como pode acontecer em certas aplicações, como em
britadores, calandras, misturadores e outras;
CARACTERÍSTICAS DO MOTOR DE INDUÇÃO: 
CATEGORIAS DE TORQUE
Categoria N: Torque e corrente de partida normal, baixo
escorregamento. Cargas normais, como bombas, máquinas
operatrizes, ventiladores;
•
Categoria H: Torque de partida alto, corrente de partida
normal; baixo escorregamento. Cargas que demandam
maior torque na partida, como peneiras, transportadores,
etc
•
Categoria D: Torque de partida alto, corrente de partida
normal; alto escorregamento. Cargas que necessitam de
torque de partida muito alto e corrente limitada
(elevadores);
Curvas típicas do MIT e da carga
Na Figura juntamente com a curva típica de um
motor de indução trifásico está a curva de uma
carga genérica. O ponto c é o ponto de
equilíbrio entre o torque motriz e o torque
resistente. Neste caso o motor opera com
torque e velocidade nominais (com carga
nominal). O torque Ta é chamado de torque
acelerante e representa a diferença entre o
torque do motor e o torque da carga (no ponto
c, Ta = 0).
CARACTERÍSTICAS DO MOTOR DE INDUÇÃO: DADOS DE 
PLACA
PARTIDA DO MIT
• CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE A PARTIDA - Quase todos os motores de
indução trifásicos poderiam partir em plena tensão (desde que alimentados
por um barramento infinito). - Todavia a alimentação do MIT não é ideal.
Neste caso, embora o motor suporte a sobrecarga na partida, ocorre uma
queda de tensão de alimentação, refletindo-se em todas as cargas ligadas no
mesmo barramento.