APOSTILA DE MÁQUINAS ELÉTRICAS SENAI MG

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MÁQUINASMÁQUINAS 
ELÉTRICASELÉTRICAS
Máquinas Elétricas
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CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL – JOÃO MOREIRA 
SALLES
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Curso Técnico de Automação Industrial
Máquinas Elétricas
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Presidente da FIEMG
Robson Braga de Andrade
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Alexandre Magno Leão dos Santos
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração
Rogério Silva Batista
Unidade Operacional
CFP-JMS
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Curso Técnico de Automação Industrial
Máquinas Elétricas
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SumárioSumário
LISTA DE FIGURAS......................................................................................................................... 5
LISTA DE TABELAS...................................................................................................................... 11
APRESENTAÇÃO.......................................................................................................................... 12
1. MOTORES ELÉTRICOS............................................................................................................... 1
1.1 HISTÓRICO.................................................................................................................................. 1
1.2 UNIVERSO TECNOLÓGICO DOS MOTORES ELÉTRICOS:.............................................................................. 3
1.3 COMPONENTES DOS MOTORES ELÉTRICOS........................................................................................... 3
1.4 TIPOS DE MOTORES ELÉTRICAS ........................................................................................................ 5
1.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES ELÉTRICOS ...................................................................... 7
1.6 PARTICULARIDADES DOS MOTORES ELÉTRICOS .................................................................................. 13
1.7 MOTORES MONOFÁSICOS .............................................................................................................. 19
1.8 MOTOR ASSÍNCRONO DE INDUÇÃO TRIFÁSICO ..................................................................................... 23
1.9 GERADORES E MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA............................................................................... 37
1.10 MOTOR DE PASSO
.................................................................................................................................................... 50
2.TRANSFORMADORES .............................................................................................................. 64
2.1 TRANSFORMADOR MONOFÁSICO....................................................................................................... 64
2.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO....................................................................................................... 65
2.3 - CORRENTES DE FOUCAULT ......................................................................................................... 70
2.4 - FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR SEM CARGA (Á VAZIO) .............................................................. 71
2.5 - FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR COM CARGA........................................................................... 71
2.6 RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO OU RELAÇÃO DE ESPIRAS ...................................................................... 72
2.7 POTÊNCIA DE PERDAS ................................................................................................................. 73
2.8 RENDIMENTO DO TRANSFORMADOR.................................................................................................. 74
2.9 REGULAÇÃO .............................................................................................................................. 74
2.10 NÚCLEO ................................................................................................................................. 75
2.11 AUTOTRANSFORMADOR .............................................................................................................. 76
2.12 TRANSFORMADOR DE CORRENTE (TC) .......................................................................................... 77
2.13 TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP) .......................................................................................... 78
2.14 TRANSFORMADOR DE ISOLAÇÃO ................................................................................................... 79
3.TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ........................................................................................ 80
3.1 TANQUE ................................................................................................................................... 80
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3.2 RESFRIAMENTO........................................................................................................................... 81
3.3 CONEXÕES DO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO....................................................................................... 82
4. PROTEÇÃO E ATERRAMENTO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS.......................................... 84
4.1 ATERRAMENTO........................................................................................................................... 84
4.2 LIGAÇÕES À TERRA...................................................................................................................... 84
4.3 ELETRODOS DE ATERRAMENTO........................................................................................................ 84
4.4 CONDUTORES DE ATERRAMENTO..................................................................................................... 86
4.5 CONDUTORES DE PROTEÇÃO - SEÇÕES MÍNIMAS................................................................................. 87
4.6 TIPOS DE CONDUTORES DE PROTEÇÃO.............................................................................................. 89
 4.7 ATERRAMENTO POR RAZÕES DE PROTEÇÃO....................................................................................... 89
4.8 ATERRAMENTO E EQUIPOTENCIALIZAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO..........................90
4.9 COMPATIBILIDADE COM CONDUTORES PEN DA EDIFICAÇÃO.................................................................... 91
5. COMPONENTES ELÉTRICOS................................................................................................... 95
 DISPOSITIVOS DR........................................................................................................................... 95
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS (DPS)................................................................................. 96
FUSÍVEIS DIAZED.............................................................................................................................. 97
FUSÍVEIS NH................................................................................................................................... 97
MINI DISJUNTORES 5SX1.................................................................................................................. 98
BOTÕES DE COMANDO E SINALEIROS- .................................................................................................. 98
RELÉS AUXILIARES............................................................................................................................. 98
RELÉS DE IMPULSO - ........................................................................................................................99
RELÉ HORÁRIO............................................................................................................................... 100
MINUTERIAS................................................................................................................................... 100
TRANSFORMADORES DE SEGURANÇA.................................................................................................... 100
TOMADAS INDUSTRIAIS...................................................................................................................... 101
CONTATORES................................................................................................................................. 101
RELÉ TÉRMICO DE SOBRECARGA......................................................................................................... 102
CHAVES SECCIONADORAS.................................................................................................................. 102
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................. 103
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Lista de figurasLista de figuras
FIG. 1 – UNIVERSO DOS MOTORES ELÉTRICOS......................................................................... 3
FIG.2 - ROTOR................................................................................................................................. 4
FIG. 3 - ESTATOR............................................................................................................................ 4
FIG.4 – MOTOR SÍNCRONO............................................................................................................ 6
FIG.5 – MOTOR ASSÍNCRONO....................................................................................................... 7
FIG.6 – ELETROÍMÃS EM SÉRIE.................................................................................................... 8
FIG.7 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 8
FIG.8 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 8
FIG.9 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR................................................................ 9
FIG.10 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR.............................................................. 9
FIG.11 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR.............................................................. 9
FIG.12 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 10
FIG.13 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 10
FIG.14 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.15 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.16 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 11
FIG.17 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.18 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.19 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 12
FIG.20 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR............................................................ 13
FIG.21 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 13
FIG.22 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 14
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FIG.23 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 15
FIG.24 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 15
FIG.25 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 16
FIG.26 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR DE INDUÇÃO.................................... 17
FIG.27 – ESQUEMA INTERNO DO MOTOR MONOFÁSICO........................................................ 20
FIG.28 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR MONOFÁSICO.................................. 20
FIG.29 – DEFASAGEM DA CORRENTE NO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 21
FIG.30 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR MONOFÁSICO.................................. 21
FIG.31 – DEFASAGEM DA CORRENTE NO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 21
FIG.32 – CONEXÕES ELÉTRICAS DO MOTOR MONOFÁSICO EM 110V.................................. 22
FIG.33 – CONEXÕES ELÉTRICAS DO MOTOR MONOFÁSICO EM 220V.................................. 22
 FIG.34 – MOTOR MONOFÁSICO......................................... 22
FIG.35 – CURVAS CARACTERÍSTICAS DO MOTOR MONOFÁSICO......................................... 23
FIG.36 – CONJUGADO DO MOTOR.............................................................................................. 24
FIG.37 – LIGAÇÃO INTERNA DO MOTOR TRIFÁSICO............................................................... 25
FIG.38 – LIGAÇÃO INTERNA DO MOTOR TRIFÁSICO .............................................................. 25
FIG.39 – PRINCÍPIO DE ROTAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO..................................................... 26
FIG.40 – PRINCÍPIO DE ROTAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO..................................................... 27
FIG.41 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO................................................................................ 28
FIG.42 – LIGAÇÃO ESTRELA DO MOTOR TRIFÁSICO............................................................... 29
FIG.43 – LIGAÇÃO TRIÂNGULO DO MOTOR TRIFÁSICO.......................................................... 29
FIG.44 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO DE SEIS TERMINAIS............................................. 29
FIG.45 – LIGAÇÃO DO MOTOR TRIFÁSICO DE DOZE TERMINAIS........................................... 30
FIG.46– POTÊNCIAS EXISTENTES NO MOTOR.......................................................................... 35
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FIG.47 – CURVAS CARACTERÍSTICAS DO MOTOR TRIFÁSICO.............................................. 37
FIG.48 – MOTOR CC...................................................................................................................... 38
FIG.49 – ROTOR DO MOTOR CC.................................................................................................. 38
FIG.50 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC...................................................... 38
 FIG.51 – MOTOR CC COM EXCITAÇÃO 
INDEPENDENTE............................................................................................................................ 39
FIG.52 – GERADOR CC SÉRIE..................................................................................................... 40
 FIG.53 – GERADOR CC PARALELO...... 41
FIG.54– GERADOR CC MISTO...................................................................................................... 42
FIG.55 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOTOR CC...................................................... 42
FIG.56 – MOVIMENTO GIRANTE EM MOTORES CC...................................................................43
 FIG.57 – FEM INDUZIDA EM MOTOR CC...43
 FIG.58 – MOTOR CC SÉRIE...... 44
 FIG.59 – MOTOR CC PARALELO.................... 45
 ................................................................................................. 45
 FIG.60 – MOTOR CC MISTO..........45
FIG.61 – COMUTAÇÃO DO MOTOR CC....................................................................................... 46
 FIG.62– INDUZIDO DO MOTOR CC...... 47
 FIG.63– CAMPO MAGNÉTICO NO INDUZIDO....47
FIG.64–CAMPO MAGNÉTICO DO ESTATOR............................................................................... 48
FIG.65 – CONEXÕES DO MOTOR CC........................................................................................... 49
FIG.66 – ROTOR E ESTATOR DE UM MOTOR DE PASSO......................................................... 51
FIG.67 – MOTOR DE PASSO UNIPOLAR..................................................................................... 53
FIG.68 – MOTOR DE PASSO BIPOLAR........................................................................................ 53
FIG.69 – ESQUEMA SIMPLIFICADO DE UM MOTOR DE PASSO............................................... 54
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FIG. 71 - MOTOR BIPOLAR COM MEIO PASSO.......................................................................... 54
FIG. 72 - MOTOR UNIPOLAR COM PASSO INTEIRO.................................................................. 54
FIG. 73 - MOTOR UNIPOLAR COM MEIO PASSO....................................................................... 55
FIG. 74 – MICRO-MOTOR DE PASSO........................................................................................... 57
FIG.75 – SCANNER ÓPTICO......................................................................................................... 57
FIG.76 – TELESCÓPIO CONTROLADO POR MOTOR DE PASSO.............................................. 58
FIG.77– CONTROLE DO MOTOR DE PASSO.............................................................................. 59
FIG.78 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 60
 
FIG.79 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 60
FIG.80 – CONTROLE DO MOTOR DE PASSO............................................................................. 61
FIG.81 – SERVO MOTOR............................................................................................................... 62
FIG.82 – SERVO MOTOR............................................................................................................... 63
FIG.83 – DIAGRAMA DE TEMPO DO CONTROLE DO SERVO MOTOR..................................... 64
FIG.84 – CONTROLE DO SERVO MOTOR UTILIZANDO CONTROLADOR PIC.........................64
FIG. 85 – TRANSFORMADOR DE PEQUENO PORTE................................................................. 65
FIG. 86 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSFORMADOR....................................... 65
FIG. 87 – RELAÇÃO FLUXO MAGNÉTICO X CORRENTE ELÉTRICA........................................ 66
 .................................................................................................................................... 66
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 FIG. 88 – CAMPO MAGNÉTICO NUM 
CONDUTOR.................................................................................................................................... 66
FIG. 89 – CRIAÇÃO DO CAMPO MAGNÉTICO NO SECUNDÁRIO............................................. 66
 FIG. 90 – CRIAÇÃO DE CAMPO MAGNÉTICO NO 
SECUNDÁRIO................................................................................................................................ 67
 FIG. 91 – CIRCUITO MAGNÉTICO DE UM 
TRANSFORMADOR....................................................................................................................... 68
FIG. 92 – SIMBOLOGIA DO TRANSFORMADOR......................................................................... 68
FIG. 93 – LEI DE LENZ................................................................................................................... 69
 FIG. 94 – PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO DO 
TRANSFORMADOR....................................................................................................................... 69
FIG. 95 – NÚCLEO TIPO E............................................................................................................. 70
FIG. 96 – PRINCÍPIO DAS CORRENTE PARASITAS................................................................... 70
FIG. 97 – TRANSFORMADOR À VAZIO........................................................................................ 71
FIG. 98 – TRANSFORMADOR COM CARGA................................................................................ 71
 FIG. 99– LEI DE LENZ..................72
FIG. 100 – POTÊNCIA DAS PERDAS NO TRANSFORMADOR................................................... 73
FIG. 101 – PERDAS NO TRANSFORMADOR............................................................................... 74
FIG. 102 – FORMATO DE NÚCEOS.............................................................................................. 75
FIG. 103 – NÚCLEO TIPO SHELL E CORE................................................................................... 76
FIG. 104 – CONVERSÃO DE TRANSFORMADOR EM AUTO-TRANSFORMADOR................... 77
FIG. 105– TRANSFORMADOR DE PEQUENO PORTE................................................................ 77
FIG. 106 – TC.................................................................................................................................. 77
FIG. 107 – CONEXÕES DO TC...................................................................................................... 78
FIG. 108 – TRANSFORMADOR DE POTENCIAL.......................................................................... 78
FIG. 109 – TRANSFORMADOR ISOLAÇÃO................................................................................. 79
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FIG. 110 – TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO..................................................................... 80
FIG. 111 – TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO - DESENHO................................................ 81
FIG. 112 – SISTEMA DE RESFRIAMENTO DO TRANSFORMADOR........................................... 81
FIG. 113 – DIAGRAMA ESTRELA................................................................................................. 82
FIG. 114– DIAGRAMA TRIÂNGULO..............................................................................................82
FIG. 115– DIAGRAMA ZIGUE-ZAGUE.......................................................................................... 83
FIG. 116– DIAGRAMA ZIGUE-ZAGUE.......................................................................................... 83
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Lista de tabelasLista de tabelas
TAB.1 – CONVERSÃO DE POTÊNCIAS....................................................................................... 28
TAB.2 – GRAU DE PROTEÇÃO IP................................................................................................ 32
TAB.3 – CLASSE DE ISOLAÇÃO DOS MOTORES...................................................................... 33
TAB.4 -VELOCIDADE NOMINAL DE MOTORES.......................................................................... 34
TAB.5 – CÓDIGOS PARA PLACA DE LIGAÇÕES DO MOTOR CC............................................. 48
TAB.6 – QUADRO COMPARATIVO ENTRE OS MOTORES SÉRIE, PARALELO E MISTO....... 49
TAB. 7 – ELETRODO DE ATERRAMENTO................................................................................... 86
TAB. 8 – PROTEÇÃO DO CONDUTOR DE ATERRAMENTO...................................................... 86
TAB.9 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO PROVIDOS DE ISOLAÇÃO 
NÃO INCORPORADOS EM CABOS MULTIPOLARES OU CONDUTORES DE PROTEÇÃO NUS 
EM CONTATO COM A COBERTURA DE CABOS........................................................................ 87
TAB.10 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO QUE SEJAM VEIA DE 
CABOS MULTIPOLARES.............................................................................................................. 88
TAB.11 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO QUE SEJAM CAPA OU 
ARMAÇÃO DE CABO.................................................................................................................... 88
TAB.12 - VALORES DE K PARA CONDUTORES DE PROTEÇÃO NUS ONDE NÃO HAJA 
RISCO DE DANO EM QUALQUER MATERIAL VIZINHO PELAS TEMPERATURAS INDICADAS
........................................................................................................................................................ 88
TAB.13 - SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO....................................................... 89
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Apresentação
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do 
conhecimento. “
Peter Drucker
O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os 
perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, 
coleta, disseminação e uso da informação.
O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e 
,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito 
da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo 
produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos 
técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e 
consciência da necessidade de educação continuada.”
Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área 
tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se 
faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, 
da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão 
importante quanto zelar pela produção de material didático.
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e 
laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais 
didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua 
curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre 
os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia
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1. Motores Elétricos
1.1 Histórico
O ano de 1866 pode ser considerado, em termos práticos, como o ano de 
nascimento da máquina elétrica, pois foi nesta data que o cientista alemão Wemer 
Siemens inventou o primeiro gerador de corrente contínua auto-induzido. 
Entretanto, deve-se mencionar que esta máquina elétrica, que revolucionou o 
mundo em poucos anos, foi o último estágio de um processo de estudos, 
pesquisas e invenções de muitos outros cientistas, durante quase três séculos. 
Em 1600 o cientista inglês William Gilbert publicou, em Londres, a obra intitulada 
"De Magnete", descrevendo a força de atração magnética. O fenômeno da 
eletricidade estática já havia sido observado pelo grego Tales, em 641 AC, ele 
verificou que ao atritar uma peça de ârnbar com pano esta adquiria a propriedade 
de atrair corpos leves, como pêlos, penas, cinzas, ete. 
A primeira máquina eletrostática foi construída em 1663, pelo alemão Otto 
Guericke, e aperfeiçoada em 1775 pelo suíço Martin Planta. 
O físico dinamarquês Hans Christian Oersted, ao fazer experiências com 
correntes elétricas, verificou ao acaso, em 1820, que a agulha magnética de uma 
bússola era desviada de sua posição norte-sul quando esta passava perto de um 
condutor no qual circulava corrente elétrica. Esta observação permitiu a Oersted 
reconhecer a íntima relação entre magnetismo e eletricidade, dando assim o 
primeiro passo em direção ao desenvolvimento do motor elétrico. 
O sapateiro inglês Williarn Sturgeon - que, paralelamente à sua profissão, 
estudava eletricidade nas horas de folga - baseando-se na descoberta de Oersted 
constatou, em 1825, que um núcleo de ferro envolto por um fio condutor elétrico 
transformava-se em imã quando se aplicava uma corrente elétrica, observando 
também que a força do ímã cessava tão logo a corrente fosse interrompida. 
Estava inventando o eletroímã, que seria de fundamental importância na 
construção de máquinas elétricas girantes. 
Mas as experiências com o magnetismo e a eletricidade não cessaram. Em 1832, 
o cientista italiano S. Dal Negro construiu a primeira máquina de corrente 
alternada com movimento de vaivém. Já no ano de 1833 o inglês W. Ritchie 
inventou o comutador, construindo um pequeno motor elétrico onde o núcleo de 
ferro enrolado girava em torno de um imã permanente. Para dar uma rotação 
completa, a polaridade do eletroímã era alternada a cada meia volta através do 
comutador. A inversão da polaridade também foi demonstrada pelo mecânico 
parisiense H. Pixii ao construir um gerador com um imã em forma de ferradura 
que girava diante de duas bobinas fixas com um núcleo de ferro. A corrente 
alternada era transformada em corrente contínua pulsante através de um 
comutador. 
Grande sucesso obteve o motor elétrico desenvolvido pelo arquiteto e professor 
de física Moritz Herrnann Von Jacobi - que, em 1838, aplicou-o a uma lancha. 
Somente em 1866 Siemens construiu um gerador sem a utilização de imã 
permanente, provando que a tensão necessária para o magnetismo podia ser 
retirada do próprio enrolamento do rotor, isto é, que a máquina podia auto-excitar-
se. O primeiro dínamo de Werner Siemens possuía uma potência de 
aproximadamente 30 watts e uma rotação de 1200rpm. A máquina de Siemens 
não funcionava somente como gerador de eletricidade. Podia também operar 
como motor, desde que se aplicasse aos seus bornes uma corrente contínua. 
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Máquinas Elétricas
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Em 1879, a firma Siemens & Halske apresentou, na feira industrial de Berlim, a 
primeira locomotiva elétrica, com uma potência de 2kW. A nova máquina de 
corrente contínua apresentava vantagens em relação à máquina a vapor, à roda 
d'água e à força animal. Entretanto, o alto custo de fabricação e sua 
vulnerabilidade em serviço (por causa do comutador) marearam-na de tal modo 
que muitos cientistas dirigiram suas atenções para o desenvolvimento de um 
motor elétrico mais barato, mais robusto e de menor custo de manutenção. 
* Entre os pesquisadores preocupados com esta idéia destacam-se o iugoslavo 
Nicola Tesla, o italiano Galileu Ferraris e o russo Michael Von Dolivo 
Dobrowolsky. Os esforços não se restringiram somente ao aperfeiçoamento do 
motor de corrente contínua, mas também se cogitou de sistemas de corrente 
alternada, cujas vantagens já eram conhecidas desde 188 1. 
Em 1885, o engenheiro eletricista Galileu Ferraris construiu um motor de corrente 
alternada de duas fases. Ferraris, apesar de ter inventado o motor de campo 
girante, concluiu erroneamente que motores construídos segundo este princípio 
poderiam, no máximo, obter um rendimento de 50% em relação à potência 
consumida. E Tesla apresentou, em 1887, um pequeno protótipo de motor de 
indução bifásico com rotor em curto-circuito. Também este motor apresentou 
rendimento insatisfatório, mas impressionou de tal modo a firma norte-americana 
Westinghouse, que esta lhe pagou um milhão de dólares pelo privilégio da 
patente, além de se comprometer ao pagamento de um dólar para cada HP que 
viesse a produzir no futuro. O baixo rendimento deste motor inviabilizou 
economicamente sua produção e três anos mais tarde as pesquisas foram 
abandonadas. 
Foi o engenheiro eletricista Dobrowolsky, da firma AEG, de Berlim, que, 
persistindo na pesquisa do motor de corrente alternada entrou, em 1889, com o 
pedido de patente de um motor trifásico com rotor de gaiola. O motor apresentado 
tinha uma potência de 80 watts, um rendimento aproximado de 80% em relação à 
potência consumida e um excelente conjugado de partida. As vantagens do motor 
com rotor de gaiola em relação ao de corrente contínua eram mercantes: 
construção mais simples, silencioso, menor manutenção e alta segurança em 
operação. Dobrowolsky desenvolveu, em 1891, a primeira fabricação em série de 
motores assíncronos, nas potências de 0,4 a 7,5kW.
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1.2 Universo tecnológico dos motores elétricos:
Fig. 1 – Universo dos motores elétricosFig. 1 – Universo dos motores elétricos
1.3 Componentes dos motores elétricos
1.3.1 Rotor
É a parte giratória do motor elétrico. Os rotores são classificados em: 
• Rotor bobinado 
com anéis coletores
com comutadores
• Rotor em curto-circuito ou gaiola de esquilo 
O rotor em curto-circuito é também conhecido como gaiola de esquilo devido à 
sua semelhança com as gaiolas utilizadas nos Estados Unidos e Canadá para 
prender esquilos. É constituído de um conjunto de chapas de ferro-silício isoladas 
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umas das outras. A superfície desse conjunto pode ser ranhurada no sentido 
longitudinal, para permitir a colocação de barras condutores de alumínio ou cobre, 
ou pode também o conjunto ser furado e, nesses furos, serem colocadas as 
barras condutoras. 
Nos extremos do conjunto de chapas, são fundidos dois anéis que provocam o 
curto-circuito entre as barras colocadas nas ranhuras ou nos furos. 
Fig.2 - RotorFig.2 - Rotor
1.3.2- Estator
É parte fixa do motor e não gira durante o seu funcionamento, nele ficam 
alojadas as bobinas de campo. O estator é responsável pela criação de um 
campo magnético que influencia o motor. É constituído de um conjunto de chapas 
de ferro-silício contendo ranhuras longitudinais. O número de ranhuras varia de 
acordo com a rotação do motor, potência e tipo de bobinado. 
Fig. 3 - EstatorFig. 3 - Estator
Observação: Utilizam-se chapas de ferro silício por ser o silício um excelente 
condutor magnético e isolante elétrico. Nessas condições, o conjunto de chapas 
de ferro silício transforma-se em um núcleo magnético. As chapas finas, isoladas 
eletricamente e prensadas umas às outras, reduzem as correntes parasitas, 
diminuindo os efeitos térmicos provocados pelas correntes de Foucault. 
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1.4 Tipos de motores elétricas 
Os motores elétricos podem ser de corrente alternada (CA) e de corrente contínua 
(CC). 
Os motores mais utilizados são os de corrente alternada, devido ao seu reduzido 
custo de fabricação e manutenção, além da facilidade de alimentação, uma vez 
que a energia comercial é gerada em CA. 
Os motores de corrente alternada são de dois tipos: síncrono e assíncrono.
 1.4.1 Motores síncronos 
Funcionam com velocidade invariável. É denominado síncrono devido à 
velocidade do campo magnético girante ser igual à velocidade do rotor. Dentre os 
motores de CA, o síncrono é o de mais alto custo. Portanto, seu uso é restrito a 
trabalhos específicos, tais como:
• correção do fator de potência em circuitos industriais 
• movimentação de máquinas que exigem velocidade constante. 
Os motores síncronos apresentam as seguintes vantagens:
• Correção do fator de potência, além de fornecer torques à carga que eles 
acionam
• Têm rendimento maior que os similares de indução assíncrona; 
• os rotores, com suas massas polares, permitem o uso de maiores 
entreferros do que os rotores tipo gaiola de esquilo usados nos motores de 
indução, requerendo menor tolerância nos mancais e permitindo maior 
utilização dos mesmos; 
• Podem ser mais baratos para a mesma potência, velocidade e tensão 
nominal. 
Apresentam as seguintes desvantagens:
• Necessidade de excitação na partida
• Sistema complexo de acionamento e controle
• Alto custo de fabricação
Características dos Motores síncronos:
Como os motores de indução, os motores síncronos possuem enrolamentos no 
estator que produzem o campo magnético girante, mas, o circuito do rotor de um 
motor síncrono é excitado por uma fonte de corrente contínua proveniente de uma 
excitatriz, que é um pequeno gerador de corrente contínua. A Figura seguinte 
mostra o desenho da estrutura básica de um motor síncrono. 
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Fig.4 – Motor síncronoFig.4 – Motor síncrono
O motor síncrono não tem partida própria, necessitando, portanto, que o rotor seja 
arrastado até a velocidade síncrona por um meio auxiliar. Existem motores em 
que a partida é dada por condutores em gaiola embutidos na face dos pólos do 
rotor. Inicia-se a partida como motor de indução e no momento certo excita-se os 
pólos do rotor e o motor entra em sincronismo. 
 1.4.2 Motor Assíncrono 
A partir do momento que os enrolamentos localizados nas cavas do estator são 
sujeitos a uma corrente alternada, gera-se um campo magnético no estator, 
consequentemente, no rotor surge uma força eletromotriz induzida devido ao fluxo 
magnético variável que atravessa o rotor. A f.e.m. induzida dá origem a uma 
corrente induzida no rotor que tende a opor-se à causa que lhe deu origem,criando assim um movimento giratório no rotor. 
Como podemos constatar o princípio de funcionamento do motor de indução 
baseia-se em duas leis do eletromagnetismo, a Lei de Lenz e a Lei de Faraday 
Lei de Faraday: "Sempre que através da superfície abraçada por um circuito tiver 
lugar uma variação de fluxo, gera-se nesse circuito uma força eletromotriz 
induzida. Se o circuito é fechado será percorrido por uma corrente induzida". 
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Lei de Lenz: "O sentido da corrente induzida é tal que esta pelas suas ações 
magnéticas tende sempre a opor-se à causa que lhe deu origem". 
Fig.5 – motor assíncronoFig.5 – motor assíncrono
Os motores assíncronos de corrente alternada são compostos basicamente de 
uma parte estática (estator) e uma parte móvel (induzido ou rotor). Se dividem em 
dois grandes grupos: 
Motores monofásicos e motores trifásicos. 
1.5 Princípio de funcionamento dos motores elétricos 
Quanto ao funcionamento do motor, inicialmente, pode-se afirmar que se 
trata de uma máquina elétrica na qual a energia elétrica aplicada é 
transformada em energia mecânica. 
Através do detalhamento à seguir, será explicado o processo dessa 
transformação. 
Supõe-se, inicialmente, que haja dois eletroímãs cujas bobinas estão ligadas, 
como ilustra a figura, e que estejam sendo alimentada por corrente alternada. 
 
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Fig.6 – Eletroímãs em sérieFig.6 – Eletroímãs em série
É preciso lembrar-se de que, no momento em que a corrente elétrica circular no 
sentido indicado, a polaridade dos eletroímãs apresentar-se-á da seguinte forma:
Fig.7 – Princípio de funcionamento do motorFig.7 – Princípio de funcionamento do motor
No momento em que a corrente elétrica tiver o seu sentido invertido, a 
polaridade dos eletroímãs também será invertida.
Fig.8 – Princípio de funcionamento do motorFig.8 – Princípio de funcionamento do motor
Supõe-se agora, que haja uma espira de fio de cobre com seu centro demarcado, 
que será colocada no centro do campo magnético dos eletroímãs.
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Fig.9 – Princípio de funcionamento do motorFig.9 – Princípio de funcionamento do motor
Considerando que a espira ficará fixa pelo seu centro no centro dos eletroímãs e 
que terá plena liberdade de girar para a esquerda ou para a direita, supõe-se que, 
nesse momento, a polaridade dos eletroímãs apresenta-se assim: 
Fig.10 – Princípio de funcionamento do motorFig.10 – Princípio de funcionamento do motor
Em seguida, aciona-se a espira, dando-lhe um rápido impulso para a direita, ou 
seja, no sentido dos ponteiros do relógio. 
Fig.11 – Princípio de funcionamento do motorFig.11 – Princípio de funcionamento do motor
A espira continuará girando para a direita enquanto a corrente elétrica circular 
pelas bobinas dos eletroímãs. 
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Observação: Se o impulso tivesse sido dado para a esquerda, a espira continuaria 
girando para a esquerda, pelos mesmos motivos que a fizeram girar para a 
direita. 
Dessa forma, neste ponto, uma questão pode ser formulada:
Por que a espira fica girando depois de ter sido dado o primeiro impulso?
No momento em que foi dado o impulso na espira, criaram-se condições para 
que, quando ela estivesse cruzando as linhas de força do campo magnético dos 
eletroímãs, circulasse por ela uma corrente elétrica. 
Por sua vez, essa corrente elétrica da espira, deu origem a um campo magnético, 
a partir de 00, tomando-se máximo a 900 do campo magnético dos eletroímãs. 
Fig.12 – Princípio de funcionamento do motorFig.12 – Princípio de funcionamento do motor
Conseqüentemente, uma primeira visão que se pode ter é a baseada na regra: 
Pólos magnéticos de nomes iguais se repelem e pólos magnéticos de nomes 
diferentes se atraem.
A aplicação dessa regra é observada no seguinte exemplo
Fig.13 – Princípio de funcionamento do motorFig.13 – Princípio de funcionamento do motor
Examinando o que acontece com as linhas de força magnética numa situação em 
que se têm dois campos magnéticos defasados de 900, observa-se que:
• Na posição inicial, as linhas de força magnética partem do pólo Norte e 
seguem diretamente para o pólo Sul dos eletroímãs. 
 
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Fig.14 – princípio de funcionamento do motorFig.14 – princípio de funcionamento do motor
• Com o campo magnético da espira defasado de 900, a situação modifica-
se, surgindo uma outra na qual as linhas de força saem do o Norte do 
eletroímã e penetram pelo pólo Sul do campo magnético espira. 
Fig.15 – princípio de funcionamento do motorFig.15 – princípio de funcionamento do motor
• Em seguida, saem pelo pólo Norte, também do campo magnético da 
espira, entrando finalmente pelo pólo Sul do eletroímã. 
Fig.16 – Princípio de funcionamento do motorFig.16 – Princípio de funcionamento do motor
Nota-se que, com isso, haverá um desvio no sentido das linhas força magnética. 
Portanto, numa situação em que existem dois campos magnéticos defasados de 
900 haverá um desvio das linhas de força magnética. 
As linhas de força magnética procuram sempre manter a sua trajetória entre o 
pólo Norte e o pólo Sul o mais curto possível. Dessa forma, nessa situação, elas 
agem como se fossem tiras de elástico sob pressão, ou seja, as linhas de força 
magnética forçam a espira a girar no mesmo sentido para o qual foi impulsionada 
inicialmente. 
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Fig.17 – Princípio de funcionamento do motorFig.17 – Princípio de funcionamento do motor
Com isso, a espira receberá um forte impulso. Como as bobinas dos eletroímãs 
estão sendo alimentadas por corrente alternada, à medida que a espira é 
impulsionada, estará havendo a variação na corrente que circula pelas bobinas. 
Como a espira está girando na velocidade aproximada de variação do campo 
magnético, quando ela tiver dado 1/4 de volta, estará havendo também a inversão 
do sentido da corrente elétrica pelas bobinas. 
Haverá, então, a inversão da polaridade dos eletroímãs, o que acarretará o 
surgimento de linhas de força magnética no sentido contrário ao anterior. 
Conseqüentemente, com 1/4 de volta, o campo magnético formado pela espira 
desaparecerá por completo. 
Fig.18 –Fig.18 – Princípio dePrincípio de 
funcionamento do motorfuncionamento do motor
Porém, à medida que a espira vai girando até completar meia volta, irá surgindo 
um novo campo magnético que será máximo a 90" do campo magnético dos 
eletroímãs. 
Fig.19 – Princípio de funcionamento do motorFig.19 – Princípio de funcionamento do motor
Haverá novamente um desvio das linhas de força do campo iagnético dos 
eletroímãs, resultando, como no caso anterior, um ovo impulso na espira. 
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Fig.20 – Princípio de funcionamento do motorFig.20 – Princípio de funcionamento do motor
Logo, recebendo impulsos consecutivos,a espira irá girar indefinidamente 
enquanto estiver circulando corrente elétrica pelas bobinas dos eletroímãs. 
Essa é, pois, a noção do princípio de funcionamento de um motor elétrico de 
corrente alternada. 
1.6 Particularidades dos motores elétricos 
Os motores elétricos, como já foi visto, apresentam partes que são fixas 
(eletroímãs) e urna parte móvel (espira) que tem um movimento de rotação. 
Essas partes são chamadas, respectivamente, estator e rotor. 
No motor elétrico de CA, uma corrente elétrica é aplicada às bobinas dos 
eletroímãs (estatores). Embora não exista ligação elétrica alguma entre essas 
bobinas e a espira (rotor) surge, na espira (rotor), uma corrente elétrica induzida 
que, por sua vez, cria um campo magnético induzido responsável pelo movimento 
do rotor. Por essa razão, esses motores são chamados motores de corrente 
alternada do tipo indução. 
Fig.21 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.21 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Conforme também foi estudado anteriormente, o campo magnético do estator 
estará variando, isto é, acompanhando as variações da corrente alternada. 
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Fig.22 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.22 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Portanto, se a corrente alternada utilizada apresenta uma freqüência de 6OHz 
(cicios/seg), e sabendo-se que em cada Hz haverá duas inversões do sentido de 
circulação da corrente elétrica, deduz-se que, a cada Hz, haverá também duas 
variações do campo magnético do estator, ou seja: 
CA de 6OHz (60 ciclos/seg) 
Em cada segundo, 120 inversões do sentido de circulação da CA.
Portanto,
Em cada segundo, 120 inversões do campo magnético do estator. 
Então, pode-se afirmar que, neste caso, a velocidade de variação dos campos 
magnéticas no estator é correspondente a 120 vezes por segundo. 
Também de acordo com o que já foi estudado, quando se coloca no centro do 
estator um rotor (espira) e dá-se um impulso para a direita ou para a esquerda, o 
rotor passa a girar acompanhando a velocidade de variação do campo magnético 
do estator. 
A variação do campo magnético do estator é tão rápida que pode-se imaginar que 
o campo magnético praticamente descreve um movimento de rotação para a 
esquerda ou para a direita a uma velocidade de 60 rotações por segundo. Nessa 
rotação, o campo magnético arrasta consigo o rotor. 
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Fig.23 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.23 – Princípio de funcionamento do motor de indução
A velocidade do campo magnético do estator pode ser chamada de velocidade de 
sincronismo ou velocidade síncrona (ns), e pode ser calculada através da 
seguinte fórmula: 
 
 
Onde: 
ns = velocidade síncrona em rpm - 120 = constante 
f = freqüência da rede elétrica
P = número de pólos do motor 
Por exemplo, num motor alimentado com uma tensão elétrica de 6OHz, tendo 
dois pólos magnéticos, qual será o número de rpm desse motor?
Solução: 
Calcula-se a velocidade do campo magnético girante:
 
Para facilitar o estudo deste conteúdo, foi dito, até aqui, que o rotor acompanha a 
velocidade de rotação do campo magnético do estator, ou seja, se o campo 
magnético do estator está a uma velocidade de rotação de 60 vezes por segundo, 
o rotor estará girando a uma velocidade de 60 voltas por segundo. Porém, esta 
não é a realidade porque, para que o rotor gire, é necessário que ocorra nele uma 
indução. Essa indução, por sua vez, provocará o aparecimento de um campo 
magnético defasado do campo magnético do estator. 
Fig.24 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.24 – Princípio de funcionamento do motor de indução
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E, para que haja indução no rotor, sua velocidade de rotação não pode ser igual à 
velocidade de rotação do campo magnético do estator. Se o rotor acompanhar a 
velocidade de rotação do campo magnético do estator, deixará de haver nele a 
indução de corrente. Sem indução (e sem campo magnético defasado), o rotor 
perde velocidade. Girando a uma velocidade um pouco menor, o rotor terá 
novamente corrente induzida e campo magnético defasado. 
Consequentemente: 
O rotor sempre gira em velocidade um pouco menor que a velocidade de 
rotação do campo magnético do estator. 
Essa diferença entre a velocidade de rotação do campo magnético do estator e a 
velocidade de rotação do rotor é chamada deslize ou escorregamento (S) e pode 
ser calculada assim: 
 
onde: 
S = escorregamento 
ns = velocidade síncrona
nr = velocidade do rotor 
Fig.25 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.25 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Por esse motivo, os motores de corrente alternada do tipo indução são chamados 
assíncronos.
Daí, conclui-se que: 
Motor assíncrono é o motor em que a velocidade do rotor é um pouco menor 
que a da velocidade de rotação do campo magnético do estator. 
Porém, a velocidade de rotação do rotor dos motores de CA do tipo indução, 
assíncronos, mantém-se constante, ou seja, praticamente não apresenta 
variação. 
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O motor empregado até o momento é elementar, constituído por uma só espira no 
rotor, o que o toma impraticável, como poderá ser verificado a seguir. 
Fig.26 – Princípio de funcionamento do motor de induçãoFig.26 – Princípio de funcionamento do motor de indução
Observa-se que:
• Os momentos 00, 1800 e 3600 são os momentos em que a espira caminha 
no sentido longitudinal em relação às linhas de força do campo magnético. 
Assim, a espira não corta as linhas de força do campo magnético, deixando 
de ocorrer, portanto, a indução da corrente elétrica na espira.
• Nesses momentos, a corrente elétrica estará no seu valor zero, e a espira 
encontra-se em um ponto em que, praticamente, não está sendo 
impulsionada, ponto esse chamado de neutro. 
Ponto neutro é portanto, o ponto em que a espira (rotor) deixa de 
ser impulsionada. 
De acordo com o que já foi 
estudado, pode-se deduzir que, 
sempre que a espira estiver 
cruzando o centro do campo 
magnético dos eletroímãs, ela 
estará recebendo impulso. 
Por outro lado, sempre que a 
espira estiver perpendicular ao 
centro do campo magnético dos 
eletroímãs, ela estará passando 
pelo ponto neutro. 
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Porém, mesmo diminuindo seu movimento, a espira não chega a parar, pois o 
impulso que recebeu anteriormente é suficiente para fazer com que ela ultrapasse 
o ponto neutro. 
Portanto, observa-se que: 
Quando a espira parte do 
primeiro ponto neutro.
Após ter dado 1/4 de volta, 
recebe o primeiro grande 
impulso. 
Prosseguindo, passa pelo 
segundo ponto neutro.
Recebendo o segundo grande 
impulso após ter dado 3/4 de 
volta. 
O movimento de rotação da espira será rápido após o impulso e diminuirá em 
seguida, até receber novo impulso. Então, seu movimento de rotação voltará a 
aumentar para diminuir emseguida, até um novo impulso, e assim 
sucessivamente. 
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Dessa forma, devido aos impulsos e aos pontos neutros, a espira apresenta um 
movimento de rotação pulsante. 
Movimento de rotação pulsante é o movimento da espira cuja velocidade de 
rotação aumenta e diminui sucessivamente durante uma volta completa. 
1.7 Motores monofásicos 
Motor de corrente alternada, monofásico, é aquele projetado para ser alimentado 
por circuitos de corrente monofásica ou bifásica. 
Os motores monofásicos são empregados geralmente quando a carga não exige 
grande potência. Esses motores podem ser de vários tipos, segundo as 
respectivas aplicações. 
1.7.1 Aplicações do motor monofásico
Cada tipo de motor monofásico tem certas aplicações, tais como: 
a) de fase dividida ou de arranque capacitivo - destina-se a máquinas em geral de 
pequena potência como lavadoras, bombas d'água, picadeiras de cana, etc.; 
b) de pólos amortecedores - destina-se a proporcionar funcionamento em 
equipamentos como toca-discos, ventiladores, etc.; 
c) universal - é o único tipo de motor monofásico que pode ser alimentado por 
tensão contínua ou alternada. É utilizado em equipamentos como liquidificadores, 
furadeiras, enceradeiras e eletrodomésticos em geral. 
1.7.2 Principais características dos motores monofásicos
Para se utilizar os motores monofásicos, é preciso observar as suas 
características -que vêm gravadas na placa de identificação do motor. São elas:
• Tensão-em volts.Quando o motor trabalha com duas tensões,ambas são 
gravadas na placa. Normalmente, os motores trabalham em 110 e 22OV;
• Freqüência - em hertz. No Brasil, a freqüência padronizada de corrente 
elétrica é de 6OHz; 
• Velocidade -em rpm. A rotação marcada na placa é a nominal quando o 
motor está a plena carga. A rotação é inversamente proporcional ao 
número de pólos do motor; 
• Potência -em cv, HP ou kW. Os motores monofásicos são normalmente, 
fabricados para potências,de 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2, 3, 4, 5, 7, 
10 e 12 1/2cv. 
Além das características citadas, vêm também registrados, na placa de 
identificação, o esquema de ligação, o nome do fabricante, o número de série do 
motor, mês e ano de fabricação, etc. 
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1.7.3 Motor monofásico de arranque capacitivo
Este tipo de motor possui um enrolamento de trabalho, um interruptor centrífugo, 
um enrolamento de partida e um capacitar de partida, conforme pode ser 
observado no esquema a seguir. 
1-Enrolamento de trabalho 
2- Interruptor centrífugo
3- Enrolamento de partida 
4- Capacitor de partida 
Fig.27 – Esquema interno do motor monofásicoFig.27 – Esquema interno do motor monofásico
Trata-se de um motor monofásico do tipo indução, com arranque capacitivo, onde 
a corrente elétrica tem dois caminhos para percorrer. 
No primeiro caminho, a corrente elétrica irá percorrer apenas o enrolamento de 
trabalho. Portanto, pode-se dizer que esse é um circuito predominantemente 
indutivo. 
Fig.28 – Princípio de funcionamento do motor monofásicoFig.28 – Princípio de funcionamento do motor monofásico
O enrolamento de trabalho é o responsável pela criação do campo magnético 
que, após a partida, irá continuar propiciando condições para que o motor 
produza trabalho. Esse enrolamento entra em funcionamento a partir do momento 
em que o motor é ligado e só deixa de funcionar quando o motor é desligado. 
Quando o circuito é predominantemente indutivo, sua carga também será 
indutiva, havendo, portanto, um defasamento de até 900entre a corrente e a 
tensão, ou seja, a corrente poderá ficar até 900 atrasada em relação à tensão, 
conforme pode ser observado no gráfico a seguir. 
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Fig.29 – Defasagem da corrente no motor monofásicoFig.29 – Defasagem da corrente no motor monofásico
No segundo caminho, a corrente elétrica passará pelo interruptor centrífugo, pelo 
enrolamento de partida e pelo capacitor. O interruptor centrífugo atua através da 
força centrífuga gerada pela rotação do rotor. 
Fig.30 – Princípio de funcionamento do motor monofásicoFig.30 – Princípio de funcionamento do motor monofásico
Observação: O interruptor centrífugo não influencia em nada o defasamento da 
corrente em relação à tensão. 
O enrolamento de partida é aquele que, devido à sua combinação com o 
capacitor, proporciona um outro campo magnético que, em conjunto com o campo 
magnético produzido pelo enrolamento de trabalho, irá provocar a partida do 
motor, dando o sentido da rotação. 
Com relação ao enrolamento de partida, como se trata de uma carga indutiva, a 
tendência é provocar um atraso da corrente de até 900 em relação à tensão. 
No segundo caminho, há também um capacitor. Tratando-se, portanto, de uma 
carga capacitiva, a tendência é haver um adiantamento da corrente de até 900 em 
relação à tensão, como mostra o gráfico a seguir. 
Fig.31 – Defasagem da corrente no motor monofásicoFig.31 – Defasagem da corrente no motor monofásico
Esquemas de ligações 
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Os diagramas a seguir ilustram esquemas de ligações (fechamentos) de um 
motor de indução monofásico cujos terminais dos três enrolamentos (bobinas) 
são: 1-3, 2-4 e 5-6.
Fig.32 – Conexões elétricas do motor monofásico em 110VFig.32 – Conexões elétricas do motor monofásico em 110V
Fig.33 – Conexões elétricas do motor monofásico em 220VFig.33 – Conexões elétricas do motor monofásico em 220V
Características de um motor monofásico de 3HP WEG
• Potência: 3 HP 
• Pólos: 2 
• Frequência: 60 Hz 
• Conjugado: 6,04 Nm 
• Tensão: 110/220 V 
• Carcaça: G56H 
• RPM: 3480 
• In: 30,8/15,4 A 
• Rendimento (100%): 78,5 
• F.P. (100%): 0,83 
• Isolamento: F 
• Ruído: 50 dB(A) 
• Corrente a vazio: 15,0/7,50 A 
• Ip / In: 7 
 Fig.34 – Motor monofásico Fig.34 – Motor monofásico
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Fig.35 – Curvas características do motor monofásicoFig.35 – Curvas características do motor monofásico
Legenda
Curva A = Rendimento
Curva B = Fator de potência
Curva C = Escorregamento
Curva D = Corrente em 110 V
1.8 Motor assíncrono de indução trifásico 
1.8.1 Considerações gerais 
O motor assíncrono de indução trifásico é um motor elétrico de construção 
simples e de baixo custo de manutenção. É o mais utilizado nas indústrias de 
transformação, porque pode ser empregado na maioria das máquinas operatrizes 
e seu custo é reduzido se comparado aos similares (motor monofásico e motor de 
corrente contínua). 
Apresenta algumas desvantagens, sendo uma delas a de não poder variar a sua 
rotação sem a utilização de equipamentos especiais. 
1.8.2 Conceito e constituição
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O motor assíncrono de indução trifásico é uma máquina elétrica ligada a um 
sistema trifásico que transforma energia elétrica em energia mecânica.É 
constituído fundamentalmente de duas partes:
• Estator - composto por um pacote de chapas de ferro silício onde são 
alojadas as bobinas de campo. Envolvendo o estator, encontra-se a 
carcaça do motor, que é a estrutura-suporte do conjunto. A função do 
estator é produzir um campo magnético girante.
• Rotor - é um pacote de chapas de ferro silício, formando um cilindro. Nas 
ranhuras existentes, são fundidas barras metálicas curto-circuitadas nos 
extremos do cilindro formado pelo pacote de chapas. 
O cilindro é montado sobre um eixo que transmitirá a energia mecânica gerada 
pelo motor. 
No rotor, acontece a transformação da energia elétrica em energia mecânica, 
sendo essa a sua principal função.
1.8.3 Conjugado
Torque é o conjunto de forças que tende a produzir a rotação no motor elétrico. 
Dada a partida no motor de indução, com a tensão nominal aplicada aos terminais 
do estator, o rotor apresenta um torque de partida (Tp) que provocará o aumento 
de sua velocidade. À medida que a velocidade aumenta, o torque também 
aumenta até atingir o torque máximo (Tm). 
Isso leva a velocidade a aumentar ainda mais, reduzindo o torque do motor a um 
valor igual ao torque aplicado pela carga. 
O gráfico a seguir mostra o conjugado desenvolvido no motor de indução, desde a 
partida até o torque nominal. 
Fig.36 – Conjugado do motorFig.36 – Conjugado do motor
Nesse gráfico, são observados:
• O conjugado de partida, que tira o motor do estado de repouso; 
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• O conjugado máximo, que representa o máximo valor de conjugado que o 
motor desenvolve; 
• O conjugado nominal, que o motor desenvolve nas suas condições 
nominais de funcionamento, isto é, com freqüência e tensão nominais 
aplicadas ao estator, fazendo com que gire a uma velocidade nominal 
fornecendo, assim, uma potência nominal. 
Observação: A unidade de medida do conjugado é Nm (Newton/metro ou kgfm 
(quilograma-força/metro).
1.8.4 Funcionamento 
Quando a corrente alternada trifásica é aplicada aos enrolamentos do estator do 
motor assíncrono de CA, produz-se um campo magnético rotativo (campo 
girante). 
A figura abaixo mostra a ligação interna de um estator trifásico em que as bobinas 
(fases) estão defasadas em 1200 e ligadas em triângulo.
Fig.37 – Ligação interna do motor trifásicoFig.37 – Ligação interna do motor trifásico
O campo magnético gerado por uma bobina 
depende da corrente que no momento circula 
por ela. Se a corrente for nula, não haverá 
formação de campo magnético; se ela for 
máxima, o campo magnético também será 
máximo. 
Como as correntes nos três enrolamentos estão 
com uma defasagem de 1200, os três campos 
magnéticos apresentam também a mesma 
defasagem. 
Fig.38 – Ligação interna do motor trifásicoFig.38 – Ligação interna do motor trifásico 
Os três campos magnéticos individuais combinam-se e disso resulta um campo 
único cuja posição varia com o tempo. Esse campo único, giratório, é que vai agir 
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sobre o rotor e provocar seu movimento. O esquema a seguir mostra como agem 
as três correntes para produzir o campo magnético rotativo num motor trifásico. 
Fig.39 – Princípio de rotação do motor trifásicoFig.39 – Princípio de rotação do motor trifásico
• No esquema vemos que no instante 1, o valor da corrente A é nulo e, 
portanto, não há formação de campo magnético, isto é representado pelo 
O (zero) colocado no pólo do estator. 
• As correntes B e C possuem valores iguais, porém sentidos opostos. 
• Como resultante, forma-se no estator, no instante 1, um campo único 
direcionado no sentido N S. 
• No instante 2, os valores das correntes se alteram. O valor de C é nulo. A e 
B têm valores iguais, mas A é positivo e B e negativo. 
• O campo resultante desloca-se em 601 em relação à sua posição anterior. 
• Quando um momento intermediário (d) é analisado, vemos que nesse 
instante as correntes C e A têm valores iguais e o mesmo sentido positivo. 
A corrente B, por sua vez, tem valor máximo e sentido negativo. Como 
resultado, a direção do campo fica numa posição intermediária entre as 
posições dos momentos 1 e 2. (Fig. Seguinte).
 
 Se analisarmos, em todos os instantes, a 
situação da corrente durante um cicio completo,
verificaremos que o campo magnético gira em 
torno de si. A velocidade de campo relaciona-se 
com a freqüência das correntes conforme já foi 
demonstrado.
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Máquinas Elétricas
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Fig.40 – Princípio de rotação do motor trifásicoFig.40 – Princípio de rotação do motor trifásico
1.8.5 Características do motor trifásico 
Como os motores monofásicos, também os motores trifásicos, possuem uma 
placa de identificação fixada na carcaça. Na placa de identificação, estão 
relacionados, através de símbolos e abreviaturas previstos em normas, todos os 
dados técnicos do motor. Esses dados técnicos estão descritos a seguir. 
Tensão nominal (V)
É a tensão para a qual o motor foi projetado. Pelas normas, o motor deve ser 
capaz de funcionar satisfatoriamente com tensões de até 10% acima ou abaixo da 
nominal, desde que a freqüência da rede seja igual à tensão nominal. Caso haja 
simultaneamente variação de tensão e freqüência, haverá alteração no 
funcionamento do motor. 
As tensões trifásicas mais encontradas nas instalações industriais são 220, 380 e 
44OV. Porém, são encontradas indústrias de origem ou influência norte-
americana que especificam motores para 230, 460 e 575V. 
A grande maioria dos motores elétricos chega ao mercado consumidor com 
terminais religáveis, para funcionar, pelo menos, em duas redes de tensões 
diferentes. 
Esse tipo de ligação exige seis terminais no motor, o que permite comutar o motor 
em dois fechamentos: triângulo () - para a menor tensão - e estrela (Y) - para a 
maior tensão. 
O valor da segunda tensão corresponde ao valor da primeira multiplicada por 3. 
Por exemplo, 220/38OV significa 220 x 3- = 220 x 1,73 = 38OV. 
Observação: As tensões acima de 600V (por exemplo, 380/66OV e 440/76OV) 
não são consideradas de baixa-tensão. As tensões maiores servem apenas para 
indicar que o motor pode ser ligado em sistema de partida estrela e triângulo. 
Potência nominal (P)
É a potência de saída no eixo do motor. Sua unidade é expressa em cavalo-vapor 
(cv) e horse power (HP). Para conversão de potência mecânica (CV e HP) em 
potência elétrica (W), são necessários: 
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Máquinas Elétricas
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Tab.1 – Conversão de potênciasTab.1 – Conversão de potências
Diagrama de ligação 
Os motores trifásicos, para que possam ser ligados às diversas tensões para as 
quais foram fabricados, apresentam, na sua caixa de ligações, três, seis, nove ou 
12 terminais. Os terminais saem dos enrolamentos e poderão ser fechados de 
acordo com o diagrama gravado na placa. Os motores podem ter seus terminais 
identificados por número, como por exemplo: 
• entrada da bobina - 1, 2, 3, 7, 8 e 9; 
• saída da bobina - 4, 5, 6, 10, 11 e 12. 
As figuras a seguir mostram as bobinas de dois motores devidamente numeradas, 
ou seja: 
 
a) Motor de seis terminais b) Motor de doze terminais 
Fig.41 – Ligação do motor trifásicoFig.41 – Ligaçãodo motor trifásico
Como já foi estudado, o motor trifásico tem as bobinas distribuídas no estator e 
ligadas de modo a formar três circuitos distintos, chamados de fases de 
enrolamento. 
Essas fases são interligadas formando ligações em estrela (Y) ou em triângulo 
(), para o acoplamento a uma rede trifásica. Para isso, deve-se levar em conta 
a tensão que irão operar. 
Na ligação em estrela, o final das fases se fecha em si, e o início se liga à rede. 
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Máquinas Elétricas
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Fig.42 – Ligação estrela do motor trifásicoFig.42 – Ligação estrela do motor trifásico
Na ligação em triângulo, o inicio de uma fase é fechado com o final da outra e 
essa junção é ligada à rede.
Os motores trifásicos podem 
dispor de 3 6, 9 ou 12 terminais 
para a ligação do estator à 
rede elétrica. Assim, eles 
podem operar em uma, duas, 
três ou quatro tensões, 
respectivamente. Todavia, é 
mais comum encontrar motores 
com 6 e 12 terminais. 
Fig.43 – Ligação triângulo do motor trifásicoFig.43 – Ligação triângulo do motor trifásico
Os motores trifásicos com seis terminais só podem ser ligados em duas tensões 
uma a 3 vezes maior do que a outra. Por exemplo: 
220V/38OV ou 440/76OV. 
Fig.44 – Ligação do motor trifásico de seis terminaisFig.44 – Ligação do motor trifásico de seis terminais
Os motores com 12 terminais, por sua vez, têm possibilidade de ligação em 
quatro tensões: 220V, 380V, 440V e 760V.
A ligação à rede elétrica é feita da seguinte maneira: 
 para 220V  para 440V 
 YY para 380 V Y para 760V
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Máquinas Elétricas
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Veja a representação da placa de ligação desse tipo de motor. 
Fig.45 – Ligação do motor trifásico de doze terminaisFig.45 – Ligação do motor trifásico de doze terminais
No que se refere às dimensões, os fabricantes seguem as normas NEMA, IEC e 
da ABNT. 
Observação: Os terminais dos motores podem ser também identificados através 
de letras: 
 entrada - u, v, w;  saída - x, y, z. 
Freqüência nominal (Hz) 
É a freqüência da rede para a qual o motor foi projetado. Os motores, pelas 
normas, devem funcionar satisfatoriamente com uma variação de freqüência de 
até 5% acima ou abaixo da freqüência nominal. 
Um motor projetado para freqüência de 5OHZ, quando alimentado por uma rede 
de freqüência igual a 6OHz, tem a corrente de partida e o conjugado diminuídos 
em aproximadamente 17% e a sua velocidade nominal aumentada em 20%. 
Fator de serviço (FS) 
É o fator que, aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode 
ser aplicada continuamente ao motor sob condições especificadas pelo fabricante. 
É a capacidade de sobrecarga contínua, 
Ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor capacidade de suportar 
melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. 
Rendimento (n)
É o dado que expressa as perdas no motor elétrico. Trata-se de uma relação 
matemática entre a potência de saída - que é a potência efetiva transformada em 
potência mecânica no eixo -e a potência de entrada - que é a potência absorvida 
da rede elétrica. 
Essa relação pode ser representada através da seguinte expressão matemática: 
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 Pe = In . Vn . cos . 3 
Onde: 
In = corrente nominal 
Vn = tensão nominal 
cos = fator de potência 
3 = fator do circuito trifásico 
Para calcular o rendimento, aplica-se a seguinte fórmula: 
 
Onde: 
n (eta, letra grega) = rendimento
Pe = potência de entrada
 Ps = potência de saída 
O resultado é um dado percentual como, por exemplo, um rendimento igual a 
0,90, que equivale a 90%. 
É muito importante que o motor apresente alto rendimento, porque quanto maior 
for o rendimento do motor menores serão: 
• as perdas; 
• o aquecimento; 
• a potência absorvida da linha; 
• o custo de consumo por hora de funcionamento. 
Os motores de alto rendimento foram projetados não somente para ultrapassar 
os valores de rendimento e fator de potência definidos por lei. O rendimento dos 
motores quando operando a 75% de carga são equivalentes à operação em 
100%, oferecendo menor consumo de energia mesmo operando com carga 
parcial ou em regimes intermitentes. Estes motores especiais contêm: 
• Enrolamentos fabricados com condutores de cobre com alto grau de 
pureza; 
• Chapas de aço de alta qualidade com grãos orientados, utilizadas na 
fabricação do estator e rotor; 
• Menor entreferro graças ao design avançado e à produção totalmente 
automatizada dos pacotes do estator e rotor; 
• Sistema de mancais e rolamentos desenhados para reduzir perdas por 
atrito; 
• Ventilador desenvolvido para oferecer máximo fluxo de ar com mínimas 
perdas.
Grau de proteção (IP) 
Os equipamentos elétricos são fabricados com certo grau de proteção, de acordo 
com a sua finalidade de uso. Os tipos de proteção podem ser contra: 
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• contatos acidentais; 
• penetração de corpos sólidos estranhos;
• penetração de água. 
As normas da [EC (international Electrotechnical Commission) da ABNT (NBR 
6146) definem o grau de proteção dos equipamentos por meio das letras IP 
seguidas de dois algarismos. O primeiro algarismo indica o grau de proteção 
contra contatos acidentais e penetração de corpos sólidos estranhos. 
Tab.2 – Grau de proteção IPTab.2 – Grau de proteção IP
Classes de isolação 
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Máquinas Elétricas
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O limite de temperatura de um motor depende do tipo do material empregado na 
sua isolação interna. Para fins de normalização, os materiais isolantes e os 
sistemas de isolação são agrupados em classes de isolamento definidas pelo 
limite de temperatura de cada material. 
Conforme a ABNT (NBR 7094), as classes de isolação utilizadas em máquinas 
elétricas são as seguintes: 
Tab.3 – Classe de isolação dos motoresTab.3 – Classe de isolação dos motores
Velocidade nominal (RPM)
É a velocidade do motor, funcionando a plena carga, alimentado por tensão e 
freqüência nominais. 
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Máquinas Elétricas
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Tab.4 -Velocidade nominal de motoresTab.4 -Velocidade nominal de motores
Corrente nominal (In)
É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona com a potência, 
tensão e freqüência nominais. O valor da corrente nominal depende do 
rendimento (n) e do fator de potência (cos ) do motor, e é expresso em ampéres 
(A). 
A corrente nominal é calculada empregando-se a seguinte fórmula: 
 
onde: 
In = corrente nominal
P = potência em watt 
3 = fator de multiplicação do circuito trifásico
Vn = tensão nominal 
cos = fator de potência 
n (eta, letra grega) = rendimento 
Fator de potência (cos  ) 
Quando o motor entra em funcionamento, absorve da rede uma potência aparente 
(Pa), também chamada de potência disponível. Essa potência é transformada em: 
• potência efetiva (Pe) - transformada em trabalho útil; 
• potência reativa(Pr) -transformada em magnetização nas bobinas do 
motor; 
• potência das perdas (Pp) -necessária para suprir as perdas do motor, tais 
como atrito, ventilação, condutores (efeito joule), etc.
As transformações da potência aparente podem ser visualizadas através do 
esquema a seguir.
 
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Máquinas Elétricas
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Fig.46– Potências existentes no motorFig.46– Potências existentes no motor
São as seguintes as expressões matemáticas que permitem calcular cada tipo de 
potência de um sistema trifásico: 
Pa= V x I x 3
Pe= V x I x 3 x cos
Pr= V x I x 3 x sen
Pp= Pe – Ps
Ps=Pe x n
Quando a corrente elétrica entra num motor elétrico assíncrono (tipo gaiola), ela 
se decompõe em duas modalidades de atuação, porque um tipo chamado 
corrente reativa ou magnetizante forma um campo magnético no enrolamento do 
estator do motor e o outro tipo faz girar o rotor deste mesmo motor fornecendo 
energia ativa(mecânica)capaz de acionar uma máquina operatriz, produzindo, 
portanto, trabalho. 
A previsão normal da relação entre a corrente ativa e a corrente total é de 92% 
(0,92), sendo este o rendimento previsto e para o qual deve-se trabalhar 
permanentemente no intuito de mantê-lo constante. Abaixo desse rendimento 
previsto - de 92% - é estipulada uma multa. 
Quando o número de consumidores de energia elétrica era reduzido, uma 
indústria pagava somente a parcela de energia que era transformada, isto é, que 
era efetivamente consumida em forma de trabalho. A medida que o número de 
consumidores foi aumentando, as centrais elétricas verificaram que estavam 
fornecendo uma quantidade excessiva de energia, isto é, estavam desperdiçando 
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Máquinas Elétricas
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energia. Constatou-se, então, que poderia haver uma redução na geração de 
energia se as indústrias melhorassem o fator de potência. A solução foi a 
aplicação de uma multa para o baixo fator de potência. 
Diante disso, verificasse que a corrente total ou aparente ficará mal aproveitada 
todas as vezes que a corrente reativa aumentar, isto é, à medida que o ângulo  
for crescendo. Neste caso, os reflexos na rede elétrica serão os seguintes: 
• sobrecarga nos transformadores;
• queda de tensão; 
• aquecimento na rede elétrica, com perda de calor; 
• mau funcionamento dos motores;
• iluminação reduzida. 
Essas cinco conseqüências decorrentes do baixo fator de potência irão significar 
na prática: 
• aumento na conta de energia; 
• multa; 
• queima de motores; 
• perda de energia pelo aquecimento dos condutores; 
• mau funcionamento da rede sobrecarregada. 
Pelas placas de identificação das características dos motores elétricos, é fácil 
verificar que normalmente eles são fabricados para trabalhar com um fator de 
potência cos = 0,85, a não ser os motores de má qualidade ou de pequeno 
porte, cujo fator de potência é mais baixo. 
Não sendo possível uma operação de máquinas absolutamente equilibrada em 
relação à sua carga - porque é difícil manter um fluxo de fabricação uniforme -, 
evidentemente haverá variações no fator de potência e, para mantê-lo igual ou 
acima de 0,85, haverá necessidade de se colocar, no circuito, um banco de 
capacitares. Assim, haverá uma redução na corrente total consumida, com 
aproveitamento de uma parte da corrente desperdiçada. 
Características técnicas de um motor trifásico de 7,5HP
• Potência: 7,5 HP 
• Pólos: 4 
• Frequência: 60 Hz 
• Conjugado: 30,2 
Nm 
• Tensão: 220/380 V 
• Carcaça: 112M 
• RPM: 1740 
• In: 20,0/11,6 A 
• Rendimento 
(100%): 88,0 
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• F.P. (100%): 0,82 
• Isolamento: B 
• Ruído: 58 dB(A) 
• Corrente a vazio: 10,0/5,79 A 
• Ip / In: 7 
Fig.47 – Curvas características do motor trifásicoFig.47 – Curvas características do motor trifásico
Legenda do gráfico acima:
Rendimento: curva A
Fator de potência : curva B
Escorregamento: curva C
Corrente em 220V: curva D
1.9 Geradores e motores de corrente contínua
A máquina é um motor, quando transforma energia elétrica em energia mecânica. 
Quando transforma energia mecânica em energia elétrica, ela é um gerador. Do 
ponto de vista da construção, motores e geradores de CC são iguais. Assim, um 
motor de CC pode funcionar como gerador de CC e vice-versa. 
1.9.1 Construção 
As máquinas de CC são 
compostas basicamente por duas 
partes: o estator e o rotor. O 
estator (ou carcaça) é a parte fixa 
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da máquina. Nele alojam-se as bobinas de campo cuja finalidade é conduzir o 
fluxo magnético. 
Fig.48 – Motor CCFig.48 – Motor CC
O estator é formado por: 
• pólos de excitação (ou sapatas polares) - constituídos por condutores 
enrolados sobre o núcleo de chapas de aço laminados; 
• pólos de comutação - têm a função de evitar o deslocamento da linha 
neutra em carga e reduzir a possibilidade de centelhamento. Localizam-se 
na região interpolar e por eles passa a corrente da armadura (rotor); 
• conjunto porta-escova - aloja as escovas feitas de material condutor e tem 
a função de realizar a ligação elétrica entre a armadura e o exterior. 
O rotor é a parte móvel que abriga as bobinas ligadas ao comutador. É formado 
pelas seguintes partes: 
• induzido (ou armadura) - fica 
dentro do estator. O mais 
usado é o do tipo tambor. É 
constituído por chapas de aço 
laminadas em cujas ranhuras 
se acomoda o enrolamento; 
• comutador - constituído por 
lâminas de cobre isoladas uma 
das outra por lâminas de mica; 
sua função é transferir a 
energia do enrolamento da 
armadura para o exterior; 
• eixo - é o elemento que transmite a potência mecânica convertida pela 
máquina. 
Fig.49 – Rotor do motor CCFig.49 – Rotor do motor CC
1.9.2 Gerador de CC - princípio de funcionamento 
O funcionamento do gerador de CC baseia-se no princípio da indução 
eletromagnética, ou seja, quando um condutor elétrico é submetido a um campo 
magnético, surge no condutor uma tensão induzida. Além disso, a magnitude 
dessa tensão induzida é diretamente proporcional à intensidade do fluxo 
magnético e à taxa de sua variação. 
O gerador de CC funciona segundo esses dois princípios. Assim, ao ser girado 
com velocidade (n), o induzido (rotor) faz os condutores cortarem as linhas de 
força magnética que formam o campo de excitação do gerador CC.
Fig.50 – Princípio deFig.50 – Princípio de 
funcionamento do motor CCfuncionamento do motor CC
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Nos condutores da armadura aparece, então, uma força eletromotriz induzida. 
Essa força depende da velocidade de rotação (n) e do número de linhas 
magnéticas que tais condutores irão cortar, ou do fluxo magnético () por pólo do 
gerador. 
Representando a tensão induzida por E (quando o gerador está em vazio), 
conclui-se: 
 E =k x n x  
Onde:
k é uma constante que depende das características construtivas da máquina. 
n é a velocidade de rotação 
 é o fluxo magnético 
1.9.3 Classificação dos geradores de CC 
Os geradores de CC são classificados de acordo com o tipo de ligação 
(excitação)para a alimentação de suas bobinas de campo. Assim, temos: 
• geradores de CC com excitação independente, quando a corrente de 
alimentação vem de uma fonte externa; 
• geradores com auto-excitação, quando a corrente de excitação vem do 
próprio gerador. 
No gerador de CC com 
excitação independente, as 
bobinas de campo são 
construídas com várias espiras 
de fio relativamente fino. Essas 
espiras são alimentadas 
(excitadas) por uma fonte 
externa, como mostra a 
representação esquemática da 
figura ao lado.
 Fig.51 – motor CC com excitação independente Fig.51 – motor CC com excitação independente
Quando esse gerador começa a funcionar, mesmo sem excitação, aparece uma 
força eletromotriz (fem) de pequeno valor devido ao magnetismo residual. 
Durante a excitação gradativa do gerador, ocorra também um aumento gradativo 
do fluxo magnético. Conseqüentemente, a tensão gerada eleva-se de modo 
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gradual. Isso ocorre até que haja a saturação magnética. Quando isso acontece, 
o acréscimo da corrente excitadora não aumenta o fluxo magnético. 
Quando o gerador é posto em carga, a tensão por ele fornecida diminui. Isto se 
deve a três fatores: 
• resistência do enrolamento do induzido; 
• resistência de contato nas escovas; 
• diminuição do fluxo indutor pela reação do induzido. 
Nesses tipos de geradores, para que a tensão se mantenha constante, a cada 
aumento de carga deve haver, manual ou automaticamente, um aumento da 
excitação. 
Um exemplo desse tipo de gerador de CC é o dínamo do automóvel.
No gerador de CC auto-excitado, as bobinas de campo são ligadas ao induzido. 
Assim, o próprio gerador se auto-alimenta. 
1.9.4 Tipos de geradores 
Conforme o tipo de ligação entre as bobinas de campo e o induzido, os geradores 
são classificados como: 
• gerador de CC em série; 
• gerador de CC em paralelo; 
• gerador de CC misto. 
No gerador de CC em série, as bobinas de 
campo são constituídas por poucas espiras 
de fio relativamente grosso, ou seja, com 
bitola suficiente para suportar a corrente de 
armadura. As espiras são ligadas em série 
com o induzido, como mostra ao lado 
É preciso notar que nesse gerador a corrente 
de carga é a própria corrente de excitação. 
No trabalho em vazio a fem é gerada apenas 
pelo magnetismo residual das sapatas 
polares. 
Fig.52 – gerador cc sérieFig.52 – gerador cc série
Ao acrescentar carga ao gerador, uma corrente circula pela carga e pela bobina 
de excitação, fazendo com que aumente o fluxo indutor e, por conseguinte, a 
tensão gerada. 
Ao elevar-se a tensão, a corrente aumenta e, conseqüentemente, aumenta 
também o fluxo indutor. Isso se repete até que se verifique a saturação 
magnética, quando a tensão se estabiliza. 
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Observação 
Antes da saturação magnética, a tensão pode 
alcançar valores perigosos. 
Para evitar que a tensão se eleve, quando se 
acrescenta uma carga ao circuito, coloca-se 
um reostato em paralelo com a excitação. 
No gerador de CC em paralelo, as bobinas de 
campo são ligadas em paralelo com o 
induzido. Elas são formadas por várias espiras 
de fio relativamente fino, cuja bitola varia de 
acordo com a potência do motor. Essa bitola 
deve ser suficiente para suportar a corrente 
do campo paralelo. 
A corrente de excitação provém de uma 
pequena parcela da corrente do gerador e 
pode ser controlada por um reostato ligado 
em série com o campo magnético. 
 Fig.53 – Gerador cc paralelo Fig.53 – Gerador cc paralelo
Assim que o gerador entra em funcionamento, a tensão geradora em vazio é 
devida da ao magnetismo residual. Essa tensão faz circular uma corrente pela 
bobina de excitação, o que, por sua vez, reforça o fluxo magnético e eleva a 
tensão gerada até o ponto de saturação do fluxo. É neste momento que a tensão 
se estabiliza. 
A corrente do gerador deve alimentar tanto a carga como a bobina de campo, pois 
ambas estão em paralelo. Assim, a tensão gerada diminui com o aumento de 
carga. 
A cada aumento de carga há uma diminuição na excitação e, conseqüentemente, 
uma queda na tensão. Se ocorrer um curto, ocorre também uma elevação 
instantânea da corrente. Em seguida, o gerador deixa de gerar energia, pois a 
tensão nos terminais será nula, não havendo, portanto, excitação. 
No gerador de CC misto, a excitação é efetuada 
por dois enrolamentos. Um deles é constituído por 
poucas espiras de fio grosso ligadas em série 
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com o induzido. O outro é formado por várias espiras de fio fino ligadas em 
paralelo com o induzido. 
Nesse gerador, a tensão mantém-se constante tanto em carga como em vazio, já 
que ele reúne as características dos geradores em série e em paralelo. 
 - +
Fig.54– Gerador cc mistoFig.54– Gerador cc misto
A tensão gerada é controlada através de reostato em série com a bobina de 
campo em paralelo e de reostato em paralelo com a bobina de campo em série. 
Observação 
A relação entre as tensões em vazio e em carga de qualquer tipo de gerador é 
denominada de tensão de regulação e é dada em porcentagem pela seguinte 
fórmula:
 
1.9.5 Motor de CC - funcionamento
O funcionamento do motor de corrente contínua baseia-se no princípio da reação 
de um condutor, colocado num campo magnético fixo, ao ser percorrido por uma 
corrente elétrica. 
A interação entre o campo magnético fixo e o 
campo magnético produzido pela corrente, que 
circula no condutor, provoca o aparecimento de 
uma força. É essa força que expulsa o condutor 
para fora do campo magnético fixo. A figura 6.9 
ilustra esse princípio. 
De acordo com a figura, de um lado do condutor 
há uma diminuição das linhas magnéticas. Do lado 
oposto há um acúmulo dessas linhas. Estas 
provocam o aparecimento da força magnética que 
é a responsável pelo movimento do condutor. 
Fig.55 – Princípio de funcionamento do motor ccFig.55 – Princípio de funcionamento do motor cc
O motor de corrente contínua funciona sob o mesmo princípio. Nele existe um 
campo magnético fixo formado pelas bobinas de campo. Há também condutores 
instalados nesse campo (no rotor), os quais são percorridos por correntes 
elétricas. 
A figura abaixo mostra como aparece o movimento girante em motores de CC. 
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Fig.56 – Movimento girante em motores ccFig.56 – Movimento girante em motores cc
Podemos observar que a corrente que circula pela espira faz este movimento nos 
dois sentidos: por um lado, a corrente está entrando e, por outro, saindo. Isso 
provoca a formação de duas forças contrárias de igual valor (binário), das quais 
resulta um movimento de rotação (conjugado), uma vez que a espira está presa à 
armadura e suspensa por mancal. 
Essas forças não são constantes em todo giro. A medida que o condutor vai se 
afastando do centro do pólo magnético, a intensidade das forças vai diminuindo. 
Nos motores, para que hajaforça constante, as espiras colocadas nas ranhuras 
da armadura devem estar defasadas entre si e interligadas ao circuito externo 
através do coletor e escova, conforme figura abaixo.
Quando o rotor do motor de CC 
começa a girar, condutores de cobre 
cortam as linhas magnéticas do 
campo. Em conseqüência, uma força 
eletromotriz induzida força a 
circulação de corrente no circuito da 
armadura, no sentido contrário à 
corrente de alimentação do motor. 
 Fig.57 – Fem induzida em motor cc Fig.57 – Fem induzida em motor cc
A força eletromotriz induzida, por ser de sentido contrário à tensão aplicada, 
recebe o nome de força contra-eletromotriz (fcem). 
O valor da força contra-eletromotriz induzida (Eo) é dado por: 
 E0 =n .  . k 
Onde:
n é a rotação 
 é o fluxo magnético 
k é a constante da máquina 
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A corrente total que circulará pela armadura (Ia) será dada por: 
 
Onde 
E é a tensão aplicada 
Eo é a força contra-eletromotriz 
Ra é a resistência 
1.9.6 Tipos de motores cc
 Assim como acontece com os geradores, os motores também são classificados 
segundo o tipo de ligação de seus campos, ou seja: motor de CC em série, motor 
de CC em paralelo, motor de CC misto. 
No motor de CC em série, as bobinas são 
constituídas por espiras de fio relativamente 
grosso ligadas em série com o rotor (induzido). 
Por causa da ação magnética, nesse motor, o 
conjugado é diretamente proporcional ao fluxo 
indutor e à corrente que circula pelo induzido. 
Esses motores possuem arranque vigoroso. A 
partida e a regulagem de velocidade podem ser 
feitas por meio do reostato intercalado no 
circuito. 
 Fig.58 – Motor cc série Fig.58 – Motor cc série
No arranque, o valor da corrente e, por conseqüência, o fluxo magnético são 
elevados. Isso fornece um alto conjugado ao motor. 
Esse tipo de motor é indicado para casos em que é necessário partir com toda a 
carga. Por isso, eles são usados em guindastes, elevadores e locomotivas, por 
exemplo. 
Como tendem a disparar (aumentar a rotação), não é recomendável que esses 
motores funcionem a vazio, ou seja, sem carga. 
No motor de CC em paralelo, as bobinas de 
campo são constituídas por muitas espiras de fio 
relativamente fino e ligadas em paralelo com o 
induzido. 
O reostato de armadura (Ra), ligado 
em série com o induzido, limita a 
corrente no momento da partida. E o 
reostato de campo (Rc), ligado em 
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série com as bobinas do campo magnético, regula a velocidade dentro de 
determinado limite. Na partida, o cursor do reostato Rc deve estar no ponto médio 
para possibilitar o ajuste de velocidade. A resistência do reostato Ra, por sua vez, 
deve estar intercalada no circuito. 
 Fig.59 – motor cc paralelo Fig.59 – motor cc paralelo
Pela ação eletromagnética, o conjugado é proporcional ao fluxo e à corrente. No 
momento da partida, a corrente no induzido deve ser limitada pelo reostato, o que 
diminui o conjugado. Por isso, recomenda-se que esse tipo de motor inicie seu 
funcionamento em vazio, ou seja, sem carga. 
O motor de CC em paralelo é empregado, por exemplo, em máquinas-
ferramentas. 
No motor de CC misto, as bobinas de 
campo são constituídas por dois 
enrolamentos montados na mesma sapata 
polar. Um desses enrolamentos é de fio 
relativamente grosso e se liga em série 
com o induzido. O outro, de fio 
relativamente fino, se liga em paralelo com 
o induzido. 
 
 Fig.60 – Motor cc misto Fig.60 – Motor cc misto
Esse tipo de motor apresenta características comuns ao motor em série e ao 
motor em paralelo. 
Assim, seu arranque é vigoroso e sua velocidade estável em qualquer variação de 
carga. Pode também partir com carga. 
Na partida, a resistência do reostato do campo paralelo (RC) deve estar 
totalmente intercalada no circuito. Isso permite que o motor se comporte como 
motor em série sem o perigo de disparar, mesmo quando a carga é pequena ou 
nula. Por sua vez, o reostato da armadura (Ra), ligado em série com o induzido, 
limita a corrente no momento da partida. Após a partida, o cursor RC é deslocado 
para ajuste da velocidade. 
Esses motores são empregados em prensas, estamparia, etc.
1.9.7 Comutação 
Nos motores e geradores de corrente contínua, a ligação da armadura com o 
circuito externo é feita por meio de escovas que se apoiam sobre as lâminas do 
coletor. 
Quando se alimenta o motor ou se retira a corrente gerada pelo gerador, as 
escovas fecham, durante a rotação, no mínimo, duas lâminas do coletor em curto. 
Isso provoca um faiscamento. 
Esse faiscamento acontece porque, no momento em que a escova está 
comutando de uma lâmina para outra, a corrente que circula na bobina tem seu 
sentido inverti do. A figura abaixo ilustra esta situação. 
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Fig.61 – Comutação do motor ccFig.61 – Comutação do motor cc
Para que o motor ou o gerador não sejam danificados, devido ao faiscamento, o 
curto deverá ocorrer quando a bobina estiver passando pela zona neutra do 
campo magnético, já que neste ponto não há tensão induzida. 
Por causa da reação do induzido, o ponto de comutação no motor e no gerador é 
móvel e varia de acordo com a carga. 
1.9.8 Reação do induzido 
Nas máquinas de CC, quando não 
circula corrente no induzido, o campo 
magnético produzido pelas bobinas do 
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estator é constituído por linhas retas, e a densidade do fluxo é praticamente 
uniforme. 
 Fig.62– induzido do motor cc Fig.62– induzido do motor cc
Quando uma corrente é aplicada ao induzido 
com uma fonte externa qualquer e se 
interrompe a corrente das bobinas do estator, 
o campo magnético produzido no induzido 
será constituído por linhas concêntricas. 
Quando a máquina estiver em funcionamento 
e com carga, ou seja, quando a máquina 
estiver com corrente circulando nas bobinas 
do estator e nos condutores do induzido, 
seus campos magnéticos interagem 
formando um novo campo magnético com as 
linhas distorcidas e sem uniformidade. 
Nas extremidades polares A e D, as linhas 
do campo magnético, criado pela corrente 
que circula noinduzido, têm sentido oposto 
ao campo produzido pela corrente que flui do 
estator. 
O inverso acontece nas extremidades B e C, 
onde as linhas do campo magnético, criado 
pelo induzido, têm o mesmo sentido das 
linhas produzidas pelo estator. 
Isto pode ser observado, quando analisamos 
a figura abaixo que indica os sentidos dos 
campos magnéticos do estator do rotor. 
 Fig.63– Campo magnético no induzido Fig.63– Campo magnético no induzido
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Fig.64–Campo magnético do estatorFig.64–Campo magnético do estator
Em conseqüência, ocorre uma redução das linhas nos campos magnéticos das 
extremidades A' e D' e uma intensificação nas extremidades B' e C'. Todavia, a 
intensificação em B' e C' não compensa a redução que se verifica em A' e D'. Isto 
se deve à saturação magnética que provoca a redução do fluxo magnético total. 
Assim, para evitar o faiscamento, a reação da armadura ou induzido provoca a 
redução do fluxo total, o deslocamento da linha neutra e a necessidade de 
deslocamento das escovas. 
1.9.9 Identificação dos terminais das máquinas de CC 
Os bornes da placa de ligação das máquinas de CC obedecem a uma 
nomenclatura normalizada. 
A tabela a seguir mostra as designações dos elementos da máquina com seus 
correspondentes para a norma DIN (alemã) e para a norma ASA (americana). 
Tab.5Tab.5 
– Códigos para placa de ligações do motor cc– Códigos para placa de ligações do motor cc
Veja agora um exemplo da placa de máquina de 
CC conectada para funcionar como motor misto 
de acordo com a norma ASA. 
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Fig.65 – Conexões do motor ccFig.65 – Conexões do motor cc
Quadro Comparativo de Motores de CC
Tab.6 – Quadro comparativoTab.6 – Quadro comparativo 
entre os motores série, paralelo eentre os motores série, paralelo e 
misto.misto.
Dicas de Manutenção
• Evitar um 
funcionamento 
prolongado, a fim de 
evitar um 
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aquecimento nas bobinas, que pode provocar um curto-circuito devido ao 
verniz que serve como isolante entre espiras ter derretido com o calor.
• A lubrificação dos rolamentos deve ser constante e adequada evitando, 
assim, o aquecimento destas peças.
• A limpeza e a verificação do estado do comutador também devem ser 
feitas pelo menos uma vez por ano.
• A inspeção das escovas, bem como das molas dos porta-escovas deve ser 
feita cuidadosamente a fim de mantê-las em ótimo estado.
• Devem-se manter todas as peças do motor bem limpas, evitando a 
acumulação de pó que, juntamente com a umidade, poderia provocar um 
curto-circuito.
• Todo o material isolante exterior é em alumínio tendo como grande 
vantagem a dissipação do calor.
• Todas as peças são substituíveis, o que quando realizada uma 
manutenção planejada e eficaz poderá prolongar em muitos anos a vida 
deste motor.
1.10 Motor de passo
O motor de passo é um transdutor que converte energia elétrica em movimento 
controlado através de pulsos, o que possibilita o deslocamento por passo, onde 
passo é o menor deslocamento angular.
Com o passar dos anos houve um aumento na popularidade deste motor, 
principalmente pelo seu tamanho e custo reduzidos e também a total adaptação 
por controle digitais. 
Outra vantagem do motor de passos em relação aos outros motores é a 
estabilidade. Quando quisermos obter uma rotação específica de um certo grau, 
calcularemos o número de rotação por pulsos o que nos possibilita uma boa 
precisão no movimento. 
Os antigos motores passavam do ponto e, para voltar, precisavam da 
realimentação negativa. Por não girar por passos a inércia destes é maior e assim 
são mais instáveis.
1.10.1 Definições para Motores a Passo
Antes de explicarmos os tipos de motores e o funcionamento em si, definiremos 
algumas outras expressões a fim de tornar o texto mais claro. 
Rotor = É denominado rotor o conjunto eixo-imã que rodam solidariamente na 
parte móvel do motor. 
Estator = Define-se como estator a trave fixa onde as bobinas são enroladas. 
Abaixo segue uma figura onde podemos ver as partes mencionadas (o rotor à 
esquerda e o estator a direita).
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Fig.66 – Rotor e estator de um motor de passoFig.66 – Rotor e estator de um motor de passo
1.10.2 Parâmetros Importantes
• Graus por Passo = sem dúvida a característica mais importante ao se escolher 
o motor, o número de graus por passo está intimamente vinculado com o 
número de passos por volta. Os valores mais comuns para esta característica, 
também referida como resolução, são 0.72,1.8, 3.6, 7.5, 15 e até 90 graus.
• Momento de Frenagem = momento máximo com o rotor bloqueado, sem perda 
de passos.
• Momento (Torque) = efeito rotativo de uma força, medindo a partir do produto 
da mesma pela distância perpendicular até o ponto em que ela atua partindo 
de sua linha de ação.
• Taxa de Andamento = regime de operação atingido após uma aceleração 
suave.
• Momento de Inércia = medida da resistência mecânica oferecida por um corpo 
à aceleração angular.
• Auto-Indutância = determina a magnitude da corrente média em regimes 
pesados de operação, de acordo com o tipo de enrolamento do estator: 
relaciona o fluxo magnético com as correntes que o produzem.
• Resistências Ôhmicas = determina a magnitude da corrente do estator com o 
rotor parado.
• Corrente máxima do estator = determinada pela bitola do fio empregado nos 
enrolamentos.
• "Holding Torque" = é mínima potência para fazer o motor mudar de posição 
parada.
• Torque Residual = é a resultante de todos os fluxos magnético presente nos 
pólos do estator.
• Resposta de Passo = é tempo que o motor gasta para executar o comando.
• Ressonância = como todo material, o motor de passos tem sua freqüência 
natural. Quando o motor gira com uma freqüência igual a sua, ele começa a 
oscilar e a perder passos. 
• Tensão de trabalho = normalmente impresso na própia chassi do motor, a 
tensão em que trabalha o motor é fundamental na obtenção do torque do 
componente. Tensões acima do estipulado pelo fabricante em seu datasheet 
costumam aumentar o torque do motor, porém, tal procedimento resulta na 
diminuição da vida útil do mesmo. Destaca-se que a tensão de trabalho do 
motor não necessariamente deve ser a tensão utilizada na lógica do circuito. 
Os valores normalmente encontrados variam de +5V à +48V.
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1.10.3 Tipos de Motores de Passo
• Relutância Variável = Apresenta um rotor com muitas polaridades 
construídas a partir de ferro doce, apresenta também em estator laminado. 
Por não possuir imã, quando energizado apresenta torque estático nulo. 
Tendo assim baixa inércia de rotor não pode ser utilizado como carga 
inercial grande. 
• Imã Permanente = Apresenta um rotor de material alnico ou ferrite e é 
magnetizado radialmente devido a isto o torque estático não é nulo. 
• Híbridos = É uma mistura dos dois anteriores e apresenta rotor e estator 
multidentados . O rotor é de imã permanente e magnetizado axialmente. 
Apresenta grande precisão (3%), boarelação torque/tamanho e ângulos 
pequenos (0,9 e 1,8 graus). Para que o rotor avance um passo é 
necessário que a polaridade magnética de um dente do estator se alinha 
com a polaridade magnética oposta de um dente do rotor. 
1.10.4 Funcionamento básico do motor de passo
Normalmente os motores de passo são projetados com enrolamento de estator 
polifásico o que não foge muito dos demais motores. O número de pólos é 
determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada. Os motores de 
passo têm alimentação externa. Conforme os pulsos na entrada do circuito de 
alimentação, este oferece correntes aos enrolamentos certos para fornecer o 
deslocamento desejado, como veremos em breve.
Falaremos agora então, mais um pouco sobre motores com imã permanente. 
Além do número de fases do motor, existe outra subdivisão entre estes 
componentes, a sua polaridade.
Motores de passo unipolares são caracterizados por possuírem um center-tape 
entre o enrolamento de suas bobinas. Normalmente utiliza-se este center-tape 
para alimentar o motor, que é controlado aterrando-se as extremidades dos 
enrolamentos. Abaixo segue uma figura ilustrativa onde podemos ver que tal 
motor possui duas bobinas e quatro fases.
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Fig.67 – Motor de passo unipolarFig.67 – Motor de passo unipolar
Diferentes dos unipolares, os motores bipolares exigem circuitos mais complexos. 
A grande vantagem em se usar os bipolares é prover maior torque, além de ter 
uma maior proporção entre tamanho e torque. Fisicamente os motores têm 
enrolamentos separados, sendo necessário uma polarização reversa durante a 
operação para o passo acontecer. Em seguida vemos uma ilustração do motor 
bipolar.
Fig.68 – motor de passo bipolarFig.68 – motor de passo bipolar
Um motor de corrente contínua, quando alimentado, gira no mesmo sentido e com 
rotação constante, ou seja, para que estes motores funcionem, é necessário 
apenas estabelecer sua alimentação. Com o auxilio de circuitos externos de 
controle, estes motores de corrente contínua poderão inverter o sentido de 
rotação ou variar sua velocidade.
Para que um motor de passo funcione, é necessário que sua alimentação seja 
feita de forma seqüencial e repetida. Não basta apenas ligar os fios do motor de 
passo a uma fonte de energia e sim ligá-los a um circuito que execute a 
seqüência requerida pelo motor.
Existem três tipos básicos de movimentos o de passo inteiro e o de meio passo 
e o micropasso, tanto para o motor bipolar como para o unipolar. O de 
micropasso tem sua tecnologia não muito divulgada, e baseia-se no controle da 
corrente que flui por cada bobina multiplicado pelo numero de passos por 
revolução.
Internamente, os motores têm seus enrolamentos similares a figura.
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Fig.69 – Esquema simplificado de um motor de passoFig.69 – Esquema simplificado de um motor de passo
A energização de uma e somente uma bobina de cada vez produz um pequeno 
deslocamento no rotor. Este deslocamento ocorre simplesmente pelo fato de o 
rotor ser magneticamente ativo e a energização das bobinas criar um campo 
magnético intenso que atua no sentido de se alinhar com as pás do rotor. Assim, 
polarizando de forma adequada as bobinas, podemos movimentar o rotor 
somente entre as bobinas (passo inteiro), ou entre as bobinas e alinhadas com as 
mesmas. Abaixo segue os movimentos executados.
Fig.70 Motor bipolar com passo inteiroFig.70 Motor bipolar com passo inteiro
Fig. 71 - Motor bipolar com meio passoFig. 71 - Motor bipolar com meio passo
Fig. 72 - Motor unipolar com passo inteiroFig. 72 - Motor unipolar com passo inteiro
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Fig. 73 - Motor unipolar com meio passoFig. 73 - Motor unipolar com meio passo
Abaixo segue uma tabela com a seqüência que deve ser alimentada as bobinas 
do motor.
Para que se obtenha uma rotação constante é necessário que a energização das 
bobinas seja periódica. Esta periodicidade é proporcionada por circuitos 
eletrônicos que controlam a velocidade e o sentido de rotação do motor.
A pequeno ângulo deslocado pelo rotor depende do número de dentes do 
mesmo,assim como o número de fases do motor. Preferimos não explicar mais 
detalhadamente este tópico minuciosamente, por ser de grande dificuldade de se 
explicar à movimentação dos dentes do rotor pelo estator bidimensionalmente. 
Em geral, o número de dentes do rotor multiplicado pelo número de fases revela o 
número de passos por revolução. 
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Por se tratar de sinais digitais, fica fácil compreender a versatilidade dos motores 
de passo. São motores que apresentam uma gama de rotação muito ampla que 
pode variar de zero até 7200 rpm; apresentam boa relação peso/potência; 
permitem a inversão de rotação em pleno funcionamento; alguns motores 
possuem precisão de 97%; possuem ótima frenagem do rotor e podem mover-se 
passo-a-passo. Mover o motor passo-a-passo resume-se ao seguinte: se um 
determinado motor de passo possuir 170 passos, isto significa que cada volta do 
eixo do motor é dividida 170 vezes, ou seja, cada passo corresponde a 2,1 graus 
e o rotor tem a capacidade para mover-se apenas estes 2,1 graus.
Didaticamente falando, o sistema de controle se baseia em um circuito oscilador 
onde seria gerado um sinal cuja freqüência estaria diretamente relacionado com a 
velocidade de rotação do motor de passo. Esta freqüência seria facilmente 
alterada (seja por atuação em componentes passivos seja por meio eletrônico) 
dentro de um determinado valor, assim o motor apresentaria uma rotação mínima 
e uma máxima. A função "Freio" se daria simplesmente pela inibição do sinal 
gerado pelo oscilador. 
O próximo passo seria providenciar um circuito amplificador de saída, pois 
algumas aplicações exigem uma demanda de corrente relativamente elevada. 
Caberia ao circuito amplificador de saída fornecer estas correntes de forma 
segura, econômica e rápida. O circuito amplificador de saída seria constituído de 
transistores e/ou dispositivos de potência que drenam corrente em torno de 500 
mA ou mais.
 Motores de passo geralmente suportam correntes acima de 1,5 ampére. O 
amplificador de saída é o dispositivo mais solicitado em um projeto de controle de 
motor de passo. Devido às variações de trabalho a que pode ser submetido o 
motor de passo, um amplificador mal projetado pode limitar muito o conjunto 
como um todo. Um exemplo destas limitações pode ser facilmente entendido. Um 
motor de passo girando a altas rotações, repentinamente é solicitado a inverter 
sua rotação (como ocorre em máquinas CNC e cabeçotes de impressão). No 
momento da inversão as correntes envolvidas são muito altas e o circuito 
amplificador deve suportar tais drenagens de corrente.
O torque do motor de passo depende da freqüência aplicada a alimentação. 
Quanto maior a freqüência, menor o torque, porque o rotor tem menos tempo para 
mover-se de um ângulo para outro.
A faixa de partida deste motor é aquela na qual a posição da carga segue os 
pulsos sem perder passos, a faixa de giro é aquela na qual a velocidade da carga 
também segue a freqüência dos pulsos, mas com uma diferença: não pode partir, 
parar ou inverter, independente do comando.
1.10.5 Aplicações com motor de passo
Como os motores de passos têm 
movimentos precisos, qualquer 
equipamento que precise de precisão no 
movimento utilizaram estes motores.
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Podemos citar pôr exemplo o controle de microcâmeras num circuito interno de 
vigilância, em clínicas radiológicas no auxílio de operadores para os mesmos 
orientarem o posicionamento das pessoas submetidas a uma radiografia, 
posicionamento de uma mesa de trabalho em duas dimensões, furação 
automática de acordo com instruções em fita sobre as posições dos furos. A 
seguir veremos algumas aplicações mais detalhadamente.
Aplicação #1 
A primeira aplicação relatada é de um scanner óptico. O projetista do laser 
utilizado para o scanner tem que rotacionar precisamente uma rede de difração 
com o controle do computador para ajustar a freqüência do laser. A rede precisa 
ser posicionada com um erro máximo de 0.05º. A alta resolução do micromotor de 
passo e a ausência de movimentos não previstos quando este pára o tornam 
ideal.
Fig. 74 – Micro-motor de passoFig. 74 – Micro-motor de passo
A solução encontrada: como a inércia da rede é igual a 2% da inércia do motor 
ela pode ser ignorada. A situação exigia um pequeno motor. Um micromotor de 
passo, que produzia um grande torque foi selecionado. Através da interface 
utilizando o protocolo IEEE-4888 controlada por um simples programa escrito em 
BASIC, o micromotor funcionou de forma satisfatória. Abaixo segue uma figura 
ilustrativa do problema.
Fig.75 – Scanner ópticoFig.75 – Scanner óptico
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Aplicação #2 
Esta segunda aplicação tem por objetivo mostrar o uso dos motores de passo, 
acoplado a engrenagens, na movimentação de telescópios. Comparadas às 
aplicações que utilizam apenas micromotores, as engrenagens apresentam baixa 
eficiência, desgaste e podem ser barulhentas.
As engrenagens são justamente úteis, para romper grandes inércias, pois a 
inércia refletida de volta para o motor através das engrenagens é dividida pelo 
quadrado da inércia aplicada a elas. Desta maneira, grandes cargas inerciais 
podem ser movimentadas enquanto o rotor mantem uma carga menor.
No caso descrito era necessário vasculhar fenômenos celestiais em velocidade 
baixa de 15º por hora e em velocidade alta em 15º por segundo.
Assim, utilizando uma caixa de engrenagens que reduz de 30:1, 30 revoluções 
dadas pelo motor equivalem a uma rotação de 360º dada pelo telescópio, foi 
desenvolvido o projeto.
A velocidade de tracking de 15º por hora corresponde 1.25 revoluções por hora, 
ou em torno de 9 passos por segundo para uma resolução de 25000 passos por 
revolução. A velocidade de 15º por segundo requere 1.25 rps para o mesmo 
motor. A lei do inverso do quadrado faz com que o motor sofra uma carga de 
1/900 da inércia rotacional do telescópio. Na figura abaixo mostra o esquema do 
projeto.
Fig.76 – Telescópio controlado por motor de passoFig.76 – Telescópio controlado por motor de passo
1.10.6 Controladores para motor de passo
Nesta etapa falaremos um pouco sobre circuitos que podem controlar os 
motores adequadamente. Destacamos que como as cores dos fios que levam 
energia as bobinas não são padronizados. Portanto não comentaremos sobre 
a ordem certa de polarização utilizando as cores dos fios.
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• primeira etapa: falaremos sobre o controle de um motor de passo 
diretamente pelo computador. Através da porta paralela visaremos 
controlar um motor de quatro fases e unipolar através da excitação por 
passo-inteiro. Pesquisando os drivers existentes, descobrimos o CI 
ULN2003 que é um 7bit 50V 500mA TTL-input NPN darlington driver, que 
funciona como amplificador. Obviamente toda a lógica deve ser exercida 
pelo computador inclusive a da ordem de excitação das bobinas. Abaixo 
segue o circuito elétrico mostrando a ligação entre o motor e a porta.
Fig.77– Controle do motor de passoFig.77– Controle do motor de passo
Destaca-se que o diodo zener foi utilizado como intuito de absorver o campo 
eletromagnético reverso produzido pelo motor quando o mesmo é desligado. A 
inversão observada nos pinos de entrada 3 e 4 do ULN2003 são necessárias 
para manter a ordem certa de ativação das bobinas. 
• Agora veremos o controle ser feito através de componentes discretos. 
Utilizando um contador Johnson CMOS que controla a etapa de potência 
não mostrada, podemos exercer um simples comando ao motor somente 
através dos clock. Este circuito tem a desvantagem de não exercer o 
controle da direção e observa-se que o mesmo executa o procedimento de 
passo inteiro. Abaixo segue o esquema elétrico. 
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Fig.78 – Controle do motor de passoFig.78 – Controle do motor de passo
• Utilizando agora portas lógicas e flip-flops, exerceremos o controle tanto da 
direção (através de DIR) quanto da velocidade do motor. Abaixo segue o 
esquema a ser analisado.
 
Fig.79 – Controle do motor de passoFig.79 – Controle do motor de passo
O circuito funciona basicamente invertendo a saída Q e Qinv de um dos flip-flops 
em cada borda de descida. Na borda seguinte, podemos esperar que a saída do 
outro flip-flop seja invertida mantendo a do primeiro igual, repetindo o ciclo a partir 
de então. A porta XOR superior esquerda funciona como uma inversora, o que 
permite só um dos flip-flops alterar o seu estado de acordo com as saídas.
 Abaixo segue a tabela que se espera encontrar para este circuito, trabalhando 
por conseqüência em passo inteiro.
Para DIR low (sentido anti-horário)
4A 1A 2A 3A
1 1 0 0
1 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 1
 Para DIR high (sentido horário)
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3A 4A 1A 2A
0 0 1 1
1 0 1 0
1 1 0 0
0 1 0 1
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Por último veremos um circuito com todas as etapas do processo. Abaixo 
segue o circuito a ser analisado.
Fig.80 – Controle do motor de passoFig.80 – Controle do motor de passo
À esquerda vemos o LM555 que é responsável pela produção dos pulsos 
necessários para o CI 74194. Através do potenciômetro R6, podemos controlar o 
sentido da rotação. Através do resistor R5 e do capacitor C1 podemos controlar o 
ton e o toff do trem de pulsos, controlando então a velocidade. O CI74194 é um 
TTL registrador de deslocamento bidirecional acionado pelo clock do LM555. Os 
pinos S0 e S1 são os responsáveis por determinar se o deslocamento é direito ou 
esquerdo, ativando as saídas de A0 a D0. SR (serial right) e SL (serial left) são os 
pinos responsáveis pelo o bit high, inicialmente ativado por A1 estar high, 
efetuarem um deslocamento em anel. 
Assim, deve-se constatar somente um bobina do motor ser ativada por vez, após 
a etapa amplificadora constituída pelos transistores de potência TIP120. Como 
explicado anteriormente, os diodos são utilizados para proteger o circuito de 
tensões inversas provocadas pelo armazenamento de energia dos indutores. No 
caso específico, podemos verificar que a alimentação do motor é idêntica a 
alimentação da parte lógica.
1.11 Servo-Motor
Um servo-motor é um pequeno dispositivo cujo veio pode ser posicionado numa 
determinada posição angular de acordo com um sinal codificado que lhe é 
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enviado. Enquanto esse código persistir na entrada, o servo irá manter a sua 
posição angular.Se o código de entrada variar a posição angular também varia. 
Na prática os servo-motores são usados no controlo de aviões telecomandados, 
robots, etc.
 
Fig.81 – Servo motorFig.81 – Servo motor
Os servo-motores são 
extremamente úteis em robótica. 
Os motores são pequenos, 
possuem internamente o circuito 
de controle, engrenagens 
redutoras, mecanismo de 
posicionamento por feedback e 
são extremamente potentes para o seu tamanho.
Um servo possui 3 entradas. Uma é a alimentação (+5 V), outra é a massa e a 
outra é a entrada de controle. Um servo é controlado enviando-lhe um sinal PWM 
(Pulse Width Modulation), ou seja, a posição angular irá depender da largura do 
pulso enviado.
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Fig.82 – Servo motorFig.82 – Servo motor
O sinal de controle é uma onda quadrada (0 a 5 V) de frequência igual a 50 Hz 
(também funciona a 60 Hz).
A uma frequência de 50 Hz corresponde um período de 20 ms (1/50 = 20 ms). 
O sinal PWM à enviar terá de ter sempre o primeiro milisegundo a 5 V. A partir 
daí, durante o milisegundo seguinte, o tempo que o sinal se mantiver a 5 V irá 
determinar a posição do veio do servo-motor. Ou seja, se imediatamente após o 
primeiro milisegundo o sinal passar a ser de 0 V, então servo ir-se-á colocar na 
posição 0º. Se em vez disso, o sinal for durante o primeiro milisegundo igual a 5 V 
e se esse valor se mantiver durante o segundo milisegundo (igual a a 5 V) então o 
servo-motor ir-se-á colocar na posição 180º (a posição angular máxima de um 
servo-motor é normalmente de 180º). 
Em qualquer dos casos, a partir do segundo milisegundo e durante os 18 ms 
restantes (2 ms +18 ms =20 ms) o sinal de controle deverá ser de 0 V. 
Vemos assim que é o tempo, durante o segundo milisegundo, que o sinal se 
mantem a 5 V, que determina a posição angular do servo. Ou seja, se o servo tem 
um raio de ação de 180º então, como 1/180 ≈ 5 μs, bastam incrementos de 5 μs, 
para alterar a posição do servo
Exemplos de sinais PWM e respectiva posição angular:
• 1 ms a 5 V e 19 ms a 0 V corresponde a uma posição angular de 0º.
• 1,005 ms a 5 V e 18,995 ms a 0 V corresponde a uma posição angular de 
1º.
• 1,010 ms a 5 V e 18,990 ms a 0 V corresponde a uma posição angular de 
2º
... e assim sucessivamente...
Para controlar o servo-motor o sinal deverá ser o seguinte:
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1ms
20ms
1ms
s
18ms0V
5V
E repertir-se
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Fig.83 – Diagrama de tempo do controle do servo motorFig.83 – Diagrama de tempo do controle do servo motor
Este sinal deve repetir-se para que o servo se posicione na posição angular 
pretendida e se mantenha lá imóvel.
Uma forma de gerar este tipo de sinal é usando um microcontrolador. Neste caso 
foi usado o PIC16F84 da Microchip.
Fig.84 – Controle do servo motor utilizando controlador PICFig.84 – Controle do servo motor utilizando controlador PIC
Usou-se a PORTB (todos os pinos) como variável de entrada para o processo 
unicamente para demonstrar o funcionamento deste controlador de servo-
motores. Em utilizações reais do servo, bastaria usar um pino de entrada e enviar 
os dados ao micro-controlador via protocolo série (RS-232, SPI, I2C, etc). Este 
circuito deve ser uma referência para outras utilizações de um servo. 
2.Transformadores 2.Transformadores 
2.1 Transformador monofásico
São inúmeros os problemas causados pela queda de tensão em um circuito. Eles 
fazem parte do cotidiano nas residências e nos ambientes de trabalho. 
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Máquinas Elétricas
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A solução para esta anormalidade são os reguladores de tensão, ou seja, os 
transformadores, que têm a capacidade de variar a tensão. 
Outro problema freqüente é a compatibilidade ou casamento da tensão entre a 
rede e a carga. Para esse caso, o transformador também é a solução, pois pode 
elevar ou reduzir a tensão da rede a um valor compatível com a carga. 
Sempre que um aparelho elétrico for de tensão não-compatível com a rede que o 
alimentará, será necessário o transformador. 
Os transformadores podem ser monofásicos, para usos residencial e industrial, e 
trifásicos, normalmente utilizados para uso industrial e distribuição e transmissão 
de energia elétrica. As figuras a seguir ilustram alguns tipos de transformadores 
monofásicos. 
Fig. 85 – Transformador de pequeno porteFig. 85 – Transformador de pequeno porte
2.2 Princípio de funcionamento
A corrente alternada apresenta duas variações, a saber: 
Fig. 86 – Princípio de funcionamento do transformadorFig. 86 – Princípio de funcionamento do transformador
Por conseguinte, o campo magnético apresenta essas duas variações. 
Assim, conforme os gráficos demonstrados, à proporção que é variada a corrente 
- seja de amplitude ou de polaridade -, varia-se o campo magnético de um 
condutor. 
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Fig. 87 – Relação fluxo magnético x corrente elétricaFig. 87 – Relação fluxo magnético x corrente elétrica
O campo magnético expande-se e 
contrai-se em ambos os sentidos. 
 
 
 Fig. 88 – Campo magnético num condutor Fig. 88 – Campo magnético num condutor
O mesmo ocorre num solenóide ou bobina quando percorrida por uma corrente 
alternada. 
 
Fig. 89 – Criação do campo magnético no secundárioFig. 89 – Criação do campo magnético no secundário
No semicicio positivo, a corrente I, entrando no circuito, produz um campo 
magnético cujo pólo norte está na posição superior. No semiciclo negativo, a 
corrente I produz um campo magnético cujo pólo norte está na posição inferior. E, 
em ambos os semiciclos, o campo magnético varia de intensidade do zero ao 
máximo e vice-versa. 
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Então, se for colocada outra bobina ao lado desta ou em seu interior, a bobina 1 
envolverá a bobina 2 com uma intensidade de campo magnético variável 
 Fig. 90 – Criação de campo magnético no secundário Fig. 90 – Criação de campo magnético no secundário
Embora não haja contato elétrico, se for instalado um miliamperímetro na bobina 
2, entre os bornes A e B, este acusará uma corrente elétrica, resultante dessa 
intensidade do campo magnético variável da bobina 1, devido à indução 
eletromagnética. 
É assim que funciona o transformador.
Uma bobina ligada a uma fonte variável (corrente alternada) induz, na outra 
bobina, uma corrente alternada na mesma freqüência. A bobina ligada à fonte, 
para produzir o campo magnético variável, é chamado campo indutor - é 
denominado enrolamento primário, e a bobina onde aparece a f.e.m. induzida, 
devido ao campo induzido, é chamada enrolamento secundário, que é 
responsável pela alimentação das cargas. 
A corrente no primário é denominada corrente indutora e a corrente no 
enrolamento secundário é denominada corrente induzida. 
Daí, conclui-seque o transformador funciona pela indução eletromagnética. 
 
 
Onde: 
L = indutância eletromagnética 
 = fluxo magnético (Wb) 
I = intensidade da corrente elétrica (A) 
 =  . S . cos
onde: 
 = intensidade do campo magnético (A/m)
S = área da bobina 
 = ângulo formado -entre  e S. 
A indutância basicamente depende de: 
 = permeabilidade magnética do meio
N - número de espiras do enrolamento 
 = comprimento da bobina (enrolamento)
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A = área de uma única espira 
Então: 
 L =  . N² . A
 
A permeabilidade magnética do meio  , como a condutividade, depende dos 
mesmos fatores: 
- natureza do material; - seção transversal; - comprimento; - temperatura. 
Para melhorar a indutância do circuito magnético, basta melhorar o acoplamento 
magnético  , ou seja, substituir o meio pelo qual circulam as linhas de força, o ar, 
que é uma substância paramagnética, por um material ferromagnético, que possui 
a permeabilidade 
magnética cinco a oito mil 
vezes maior que o ar, e, 
com isso, diminuir a 
dispersão magnética, como 
mostra o diagrama ao lado 
 Fig. 91 – Circuito magnético de um transformador Fig. 91 – Circuito magnético de um transformador
A figura seguinte apresenta o símbolo do transformador e as partes constituintes. 
 
Fig. 92 – Simbologia do transformadorFig. 92 – Simbologia do transformador
De acordo com a lei de Faraday, a f.e.m. induzida poderá ser calculada em 
função da variação do fluxo ( ) numa unidade de tempo (segundos). 
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 V =  
 t
onde: 
v = f.e.m. induzida instantaneamente 
 = variação do fluxo 
t = variação do tempo 
Assim, de acordo com a lei de Lenz, a f.e.m. induzida é uma reação à variação do 
fluxo que a produziu, e essa lei pode ser enunciada da seguinte maneira: 
"O sentido de uma f.e.m. induzida é tal que se opõe, pelos seus efeitos, à causa 
que a produziu." 
Por isso, num transformador, a corrente do enrolamento secundado está em 
oposição ao sentido da corrente do primário. 
Fig. 93 – Lei de LenzFig. 93 – Lei de Lenz
Mesmo possuindo o transformador um núcleo de 
ferro, com o objetivo de melhorar a indução 
eletromagnética, ainda existe dispersão de linhas de 
força que pode ser minimizada com a sobreposição 
de bobinas, bastando, para isso, colocar o 
enrolamento primário sobre o enrolamento 
secundário, separados por um material isolante. 
 Fig. 94 – Primário e secundário do transformador Fig. 94 – Primário e secundário do transformador
Com a sobreposição dos enrolamentos primário e secundário, pode-se empregar 
outro núcleo com chapas em forma de E, para diminuir ainda mais as dispersões 
eletromagnéticas. 
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Fig. 95 – Núcleo tipo EFig. 95 – Núcleo tipo E
2.3 - Correntes de Foucault 
São responsáveis pela transformação da energia elétrica em calor, causando 
aquecimento nos núcleos das máquinas elétricas (transformadores). 
Quando há variação de fluxo magnético num condutor, surge uma f.e.m. induzida 
entre seus terminais. Se o condutor for de grandes dimensões, conforme 
diagrama a seguir, pode-se observar que, dentro deste condutor, pode-se 
encontrar vários percursos fechados e, em cada percurso, o fluxo magnético varia 
em função do tempo e, portanto, forças eletromagnéticas induzidas fazem circular 
no interior do condutor, correntes induzidas chamadas correntes de Foucault. 
Fig. 96 – Princípio das corrente parasitasFig. 96 – Princípio das corrente parasitas
Como o condutor maciço tem resistência elétrica muito pequena, as correntes de 
Foucault podem atingir intensidades muito elevadas. Quando isso ocorre, há 
dissipação de considerável quantidade de energia (P = R. i²), causando 
aquecimento no condutor. 
Nas máquinas elétricas, transformadores, motores, etc, o condutor que se 
encontra no meio do fluxo magnético é o núcleo. 
Para reduzir as correntes de Foucault, deve-se laminar o núcleo (condutor), 
deixando as lâminas em direção paralela às linhas de força e isoladas 
eletricamente entre si por um verniz mineral ou o próprio óxido do metal. 
As lâminas do núcleo ferromagnético são constituídas de ferro com silício, 
substância excelente condutora de fluxo magnético. Apesar de o silício conduzir 
bem o fluxo magnético, ele não é bom condutor de eletricidade, devido à sua 
resistência ôhmica ser alta; com isso, reduzem-se ainda mais as correntes de 
Foucault. 
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Quanto maior a freqüência maior o aquecimento e as perdas. 
A corrente de Foucault também pode ser aproveitada como trabalho útil, por 
exemplo, nos fornos de indução, nos instrumentos de medição (amortecimento do 
ponteiro, etc.). 
2.4 - Funcionamento do transformador sem carga (á vazio) 
Aplica-se uma tensão V1 no enrolamento primário à freqüência nominal, deixando 
o enrolamento secundário aberto. 
 
Fig. 97 – Transformador à vazioFig. 97 – Transformador à vazio
Conforme a figura demonstra, o enrolamento secundário não é percorrido por 
corrente alguma. 
A força magnetomotriz (ampéres-espiras N1I1) do enrolamento primário produz a 
corrente de excitação le. 
Então, corrente de excitação le é a corrente necessária para produzir um campo 
magnético para o funcionamento do transformador a partir de seus valores 
nominais. 
Para o transformador a vazio, a corrente de excitação le é igual à corrente do 
enrolamento primário, ou seja: 
onde: 
le=corrente de excitação
I1 = corrente do primário 
A corrente de excitação de um transformador é da ordem de 1 a 7% da corrente 
nominal. 
2.5 - Funcionamento do transformador com carga
Aplica-se uma tensão V1 no enrolamento primário à freqüência nominal e 
conecta-se uma carga ao enrolamento secundário, conforme diagrama a seguir. 
 
Fig. 98 – Transformador com cargaFig. 98 – Transformador com carga
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Ambos os enrolamentos são percorridos por correntes, sendo que, no 
enrolamento primário, circula a corrente I1 e, no secundário, a corrente I2. 
A corrente I2 ocorre em função da carga utilizada, ou seja, quanto menor a 
impedância da carga, maior a corrente do secundário I2. 
A corrente primária I1 é a soma geométrica da corrente de excitação le com a 
corrente secundária I2 refletida no enrolamento primário. 
Essa corrente secundária refletida no primário recebe o nome de componente de 
carga I’1. 
Então:
 I1 = I’1 + Ie 
onde: 
I1 = corrente primária
I’1 = componente decarga
Ie = corrente de excitação 
Como foi estudado anteriormente, a 
corrente I1 está em oposição à 
corrente secundária I2, conforme a lei 
de Lenz.
 Fig. 99– lei de Lenz Fig. 99– lei de Lenz
Devido a essa oposição de correntes, os ampéres-espiras do secundário N2I2 
tendem a produzir um fluxo desmagnetizante que reduz o fluxo que enlaça ambos 
os enrolamentos e as tensões induzidas E1 e E2 instantaneamente. 
Imediatamente após a redução da tensão induzida E1, a corrente do primário I1 
aumenta-se, para produzir o fluxo magnético suficiente para suprir o aumento de 
carga. 
2.6 Relação de transformação ou relação de espiras 
Através do estudo feito sobre o transformador com carga, observa-se que, ao se 
fazer circular uma corrente no enrolamento secundário, surge um fluxo 
desmagnetizante em função de I2N2 (força magnetomotriz - fmm). Nesse 
instante, E1 produz um aumento de corrente I1, aumentando a força 
magnetomotriz do primário N1I’1. Como a corrente de excitação é pequena, pode-
se considerar que: 
 
onde: 
N1 = número de espiras do primário 
N2 = número de espiras do secundário
I1 = corrente do primário 
I2 = corrente do secundário 
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A relação existente entre o número de espiras e as correntes do transformador é 
chamada de relação de transformação ou relação de espiras, que é igual à 
relação das tensões induzidas E1/E2.
É representada pela letra grega 
 
  = N1 = I2 = E1 
 N2 I1 E2 
Através da relação de transformação, pode-se saber para quantas espiras num 
enrolamento correspondem no outro enrolamento, ou seja, para a relação de 
transformação  = 10, num transformador elevador, significa que, para cada 10 
espiras no primário, corresponde uma espira no enrolamento secundário. 
2.7 Potência de perdas 
Como pode-se concluir, o transformador é uma máquina estática, pois não possui 
partes girantes que transferem energia do enrolamento primário para o 
secundário (carga). 
A distribuição dessa energia é mostrada no diagrama a seguir. 
Fig. 100 – Potência das perdas no transformadorFig. 100 – Potência das perdas no transformador
Observa-se que a energia total divide-se em energia de perdas e energia para 
carga, ou em outras palavras:
Pe = Pp + Ps
Onde: 
Pe = potência de entrada 
Pp = potência responsável pelas perdas no transformador
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Ps = potência de saída 
A potência de perdas ou simplesmente as perdas do transformador são 
basicamente assim distribuídas: 
• perdas no cobre - devidas à resistência dos condutores da bobina. 
Provocam calor; 
• perdas no ferro - devidas às correntes parasitas, Foucault e histerese. 
Provocam calor; 
• perdas adicionais -devem-se ao fluxo de dispersão, correntes de fuga pelo 
dielétrico, etc. 
Naturalmente, é de interesse prático que essas perdas sejam as menores 
possíveis. O diagrama a seguir demonstra as potências do primário e do 
secundário. 
 
Fig. 101 – Perdas no transformadorFig. 101 – Perdas no transformador
2.8 Rendimento do transformador
É a percentagem da potência de entrada, que é obtida na saída do transformador. 
O rendimento é representado pela letra grega (lê-se êta). Porém, é expressa em 
percentagem, ou seja %. 
Para calcular o rendimento, emprega-se a fórmula: 
 % = Ps
 Pe
onde: 
 % = percentagem do rendimento 
Ps = potência cedida à carga (potência de saída) 
Pe = potência absorvida da rede (potência de entrada) 
2.9 Regulação 
É a relação existente entre a diferença da tensão a vazio e a tensão a plena carga 
dividida pela tensão a plena carga. 
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A regulação - também chamada de índice de regulação - pode ser expressa da 
seguinte forma: 
 
sendo: 
E2 = tensão do secundário à vazio 
V2 = tensão do enrolamento secundário à plena carga 
Logo, quanto menor for a regulação, melhor será a qualidade do transformador. 
Por norma, a regulação máxima é de 5%. 
2.10 Núcleo 
O núcleo é composto de chapas sobrepostas conforme ilustrações a seguir: 
Fig. 102 – Formato de núceosFig. 102 – Formato de núceos
As chapas que compõem o núcleo são isoladas uma da outra, para evitar o 
aumento de correntes parasitas. A isolação dessas chapas pode ser por: 
• oxidação, para transformadores de baixa-tensão; 
• verniz mineral,para transformadores que trabalham em média tensão e 
acima. 
A eficiência do transformador depende das suas partes constituintes, sobretudo o 
núcleo. Este deve permitir a passagem e a concentração das linhas de força do 
campo magnético; por isso, é feito de material ferromagnético especial constituído 
de uma liga composta basicamente de ferro com pequena quantidade de silício. A 
baixa qualidade dessa liga é uma das responsáveis pela perda de potência de um 
transformador, pois, junto com o seccionamento das chapas, são responsáveis 
pela perda no ferro. 
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A seguir são apresentados dois tipos mais comuns de núcleo em 
transformadores: 
Fig. 103 – núcleo tipo Shell e coreFig. 103 – núcleo tipo Shell e core
2.11 Autotransformador 
É um transformador cujos enrolamentos primário e secundário são conectados 
em série, tornando-se um único enrolamento. 
Assim, um transformador de enrolamentos múltiplos pode ser considerado um 
autotransformador se todos os seus enrolamentos forem ligados em série, em 
adição (para que se obtenha a soma das tensões), para formar um único 
enrolamento. 
Os autotransformadores diferem dos transformadores isolados no circuito elétrico, 
sendo idênticos na estrutura magnética. Os diagramas a seguir mostram que 
qualquer transformador comum de dois enrolamentos pode ser convertido num 
autotransformador. 
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Fig. 104 – Conversão de transformador em auto-transformadorFig. 104 – Conversão de transformador em auto-transformador
Fig. 105– Transformador de pequeno porteFig. 105– Transformador de pequeno porte
2.12 Transformador de corrente (TC) 
Os transformadores de corrente (TC) têm como objetivo reduzir valores de 
corrente a outros de menor intensidade. 
São utilizados basicamente para medição e proteção de sistemas elétricos, 
evitando, assim, a construção de instrumentos de medição e sistemas de 
proteção de grande porte, o que acarretaria um alto custo para o equipamento. 
Fig. 106 – TCFig. 106 – TC
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____________________________________________________________Fig. 107 – Conexões do TCFig. 107 – Conexões do TC
2.13 Transformador de potencial (TP) 
É um transformador que reduz proporcionalmente tensões elevadas da rede para 
valores que podem ser medidos por voltímetros. Este tipo de transformador é 
utilizado em circuitos de medição, controle ou proteção. Por isso, a corrente do 
secundário é extremamente baixa. 
Comparado com o transformador de potência, o transformador de potencial deve 
ter: 
• erro menor na relação de transformação; -
• melhor escolha de condutores; 
• melhor qualidade das chapas que constituem o núcleo; -
• classe de precisão de até 1,2. 
Fig. 108 – Transformador de potencialFig. 108 – Transformador de potencial
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2.14 Transformador de isolação 
É um transformador de potencial, com a relação de espiras normalmente  = 1, 
que tem como objetivo isolar eletricamente o primário - aterrado - do secundário - 
não-aterrado -, conforme esquema a seguir. 
Fig. 109 – Transformador isolaçãoFig. 109 – Transformador isolação
O transformador de isolação, pelo fato de não ter o secundário ligado à terra, evita 
que uma falha na isolação possa fazer com que uma corrente de fuga passe 
através do operador e da terra, no caminho de volta ao transformador de 
distribuição, que é aterrado. Em outras palavras, interrompe o circuito de fuga e, 
com isso, protege o operador. 
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3.Transformadores trifásicos 3.Transformadores trifásicos 
Transformadores trifásicos são equipamentos que transferem a energia elétrica 
de um enrolamento primário para o secundário, devido à indução eletromagnética 
alterando ou não os níveis de tensão e correntes trifásicas, porém mantendo-se a 
freqüência constante. 
Para se transformar a tensão de uma fonte trifásica, é necessário:
• três transformadores monofásicos independentes unidos entre si em 
ligação trifásica 
• um só transformador trifásico que, de certa forma, reúne os três 
monofásicos 
3.1 Tanque 
O conjunto de bobinas e núcleo é colocado num recipiente próprio denominado 
tanque. Fora do tanque, existem seis terminais: três para entrada da rede trifásica 
e quatro para a saída. Nota-se que, ( fig. seguinte) no lado da tensão mais 
elevada, os terminais são próprios para alta- tensão: têm muitas "saias" e são 
bem mais longos. 
O isolador para a tensão mais baixa é bem menor em comprimento, tem menos 
"saias" e os seus terminais (parafusos de fixação do condutor) têm maior 
diâmetro, pois a corrente nesses terminais é bem maior que a existente no lado 
de alta-tensão. 
A seguir, são apresentados dois modelos de transformadores com respectivos 
esquemas de localização de seus acessórios, sendo que alguns dos acessórios 
são comuns aos dois modelos. 
Fig. 110 – Transformador de distribuiçãoFig. 110 – Transformador de distribuição
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Fig. 111 – Transformador de distribuição - desenhoFig. 111 – Transformador de distribuição - desenho
3.2 Resfriamento
Como foi visto anteriormente, no transformador monofásico, as perdas geram 
calor, provocando o aquecimento dos enrolamentos. 
Com o excesso de calor, o isolamento dos enrolamentos e também o isolamento 
entre as bobinas tende a perder suas funções, provocando curto-circuito e queima 
do transformador. Por isso, o calor deve ser dissipado, a fim de que a temperatura 
estabelecida para os enrolamentos seja mantida. 
Os pequenos transformadores podem dissipar o calor por radiação direta, isto é, 
expostos ao ar, naturalmente. Porém, transformadores para grandes capacidades 
monofásicas ou trifásicas precisam de maior resfriamento. Não sendo suficiente a 
ventilação natural, esses transformadores podem ser resfriados por ventilação 
forçada. 
Na ventilação forçada, 
empregam-se ventiladores 
que impelem ar frio para 
dentro do transformador. A 
contínua circulação de ar 
frio retira o calor dos pontos 
onde ele é gerado. 
Fig. 112 – sistema de resfriamento do transformadorFig. 112 – sistema de resfriamento do transformador
Transformadores a óleo são os que possuem suas bobinas e núcleo colocados 
num tanque cheio de óleo isolante, com o objetivo de isolação e resfriamento dos 
mesmos. 
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Circulando no tanque, o óleo retira o calor das bobinas e se aquece, precisando 
ser novamente resfriado. O óleo pode ser resfriado pelo ar, em movimento natural 
ou por refrigeração forçada, como, por exemplo, através de ventiladores. 
3.3 Conexões do transformador trifásico
Os diagramas a seguir representam a ligação de um transformador com o 
enrolamento primário ligado em estrela. 
Fig. 113 – Diagrama estrelaFig. 113 – Diagrama estrela
Para exemplificar a ligação estrela, foi utilizado o enrolamento primário, mas 
também pode-se ter essa ligação no enrolamento secundário.
A seguir, é apresentada a ligação de um transformador ligado em triângulo, 
utilizando-se também o enrolamento primário como exemplo. 
Fig. 114– Diagrama triânguloFig. 114– Diagrama triângulo
Do mesmo modo que na ligação estrela, essa ligação (triângulo) pode ser 
utilizada no enrolamento primário ou secundário. 
Ligação em ziguezague 
Essa ligação só é feita no secundário do transformador, e é assim denominada 
porque esse enrolamento (secundário) de fase é distribuído metade numa coluna 
e metade na outra, conforme diagramas a seguir. 
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Fig. 115– Diagrama zigue-zagueFig. 115– Diagrama zigue-zague
Observa-se que as primeiras metades estão num sentido e as segundas em 
outro. Isso é necessário para retorno do fluxo magnético. 
O diagrama a seguir apresenta as bobinas secundadas de um transformador 
ligado em ziguezague e sua representação esquemática. 
Fig. 116– Diagrama zigue-zagueFig. 116– Diagrama zigue-zague
A ligação em ziguezague é recomendada para pequenos transformadores de 
distribuição cuja carga no secundário não seja equilibrada, pois se houver um 
desequilíbrio - aumento de carga em uma das fases -, a corrente aumentará, 
aumentando-se também a indução eletromagnética. Como uma fase ou bobina 
está distribuída em duas colunas, isso faz com que haja um equilíbrio de carga no 
transformador, resultando menor queda de tensão na fase secundária 
correspondente. 
Então, a ligação em ziguezague visa a atenuar os efeitos do desequilíbrio de 
cargas no secundário. As demais ligações não permitem esse artifício. 
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4. Proteção e aterramento em instalações elétricas4. Proteção e aterramento em instalações elétricas
4.1 Aterramento
 
 As características e a eficácia dos aterramentos devem satisfazer às prescrições 
de segurança das pessoas e funcionais da instalação.
 O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e 
de funcionamento da instalação elétrica.
4.2 Ligações à terra
 Qualquer que seja sua finalidade (proteção ou funcional) o aterramento deve ser 
único em cada local da instalação.
NOTA:
Para casosespecíficos de acordo com as prescrições da instalação, podem ser 
usados separadamente, desde que sejam tomadas as devidas precauções.
A seleção e instalação dos componentes dos aterramentos devem ser tais que:
a) o valor da resistência de aterramento obtida não se modifique 
consideravelmente ao longo do tempo;
b) resistam às solicitações térmicas, termomecânicas e eletromecânicas;
c) sejam adequadamente robustos ou possuam proteção mecânica apropriada 
para fazer face às condições de influências externas.
Devem ser tomadas precauções para impedir danos aos eletrodos e a outras 
partes metálicas por efeitos de eletrólise.
4.3 Eletrodos de aterramento
 O eletrodo de aterramento preferencial numa edificação é o constituído pelas 
armaduras de aço embutidas no concreto das fundações das edificações.
NOTAS
1- A experiência tem demonstrado que as armaduras de aço das estacas, dos 
blocos de fundação e das vigas baldrames, interligadas nas condições correntes 
de execução, constituem um eletrodo de aterramento de excelentes 
características elétricas.
2- As armaduras de aço das fundações, juntamente com as demais armaduras do 
concreto da edificação, podem constituir, nas condições prescritas pela NBR 
5419, o sistema de proteção contra descargas atmosféricas (aterramento e gaiola 
de Faraday, completado por um sistema captor).
3- Em geral os elementos em concreto protendido não devem integrar o sistema 
de proteção contra descargas atmosféricas.
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Máquinas Elétricas
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No caso de fundações em alvenaria, o eletrodo de aterramento pode ser 
constituído por uma fita de aço ou barra de aço de construção, imersa no concreto 
das fundações, formando um anel em todo o perímetro da estrutura. A fita deve 
ter, no mínimo, 100 mm
2
 de seção e 3 mm de espessura e deve ser disposta na 
posição vertical. A barra deve ter o mínimo 95 mm
2
 de seção. A barra ou a fita 
deve ser envolvida por uma camada de concreto com espessura mínima de 5 cm.
 Quando o aterramento pelas fundações não for praticável, podem ser utilizados 
os eletrodos de aterramento convencionais, indicados na tabela 1, observando-se 
que:
a) o tipo e a profundidade de instalação dos eletrodos de aterramento devem ser 
tais que as mudanças nas condições do solo (por exemplo, secagem) não 
aumentem a resistência do aterramento dos eletrodos acima do valor exigido;
b) o projeto do aterramento deve considerar o possível aumento da resistência de 
aterramento dos eletrodos devido à corrosão.
NOTA
1-Preferencialmente o eletrodo de aterramento deve constituir um anel 
circundando o perímetro da edificação.
2- A eficiência de qualquer eletrodo de aterramento depende das condições locais 
do solo; devem ser selecionados um ou mais eletrodos adequados às condições 
do solo e ao valor da resistência de aterramento exigida pelo esquema de 
aterramento adotado. O valor da resistência de aterramento do eletrodo de 
aterramento pode ser calculado ou medido.
Tipo de eletrodo Dimensões mínimas Observações
Tubo de aço zincado 2,40 m de comprimento e 
diâmetro nominal de 25 mm
Enterramento 
totalmente vertical
Perfil de aço zincado Cantoneira de 
(20mmx20mmx3mm) com 2,40 
m de comprimento
Enterramento 
totalmente vertical
Haste de aço 
zincado
Diâmetro de 15 mm com 2,00 
ou 2,40 m de comprimento
Enterramento 
totalmente vertical
Haste de aço 
revestida de cobre
Diâmetro de 15 mm com 2,00 
ou 2,40 m de comprimento
Enterramento 
totalmente vertical
Haste de cobre Diâmetro de 15 mm com 2,00 
ou 2,40 m de comprimento
Enterramento 
totalmente vertical
Fita de cobre 25 mm² de seção, 2 mm de 
espessura e 10 m de 
comprimento
Profundidade 
mínima de 0,60 m. 
Largura na 
posição vertical
Fita de aço 
galvanizado
100 mm² de seção, 3 mm de 
espessura e 10 m de 
comprimento
Profundidade 
mínima de 0,60 m. 
Largura na 
posição vertical
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Máquinas Elétricas
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Cabo de cobre 25 mm² de seção e 10 m de 
comprimento
Profundidade 
mínima de 0,60 m. 
Posição horizontal
Cabo de aço zincado 95 mm² de seção e 10 m de 
comprimento
Profundidade 
mínima de 0,60 m. 
Posição horizontal
Cabo de aço 
cobreado
50 mm² de seção e 10 m de 
comprimento
Profundidade 
mínima de 0,60 m. 
Posição horizontal
Tab. 7 – Eletrodo de aterramentoTab. 7 – Eletrodo de aterramento
 
Não devem ser usados como eletrodo de aterramento canalizações metálicas de 
fornecimento de água e outros serviços, o que não exclui a ligação equipotencial 
de que trata .
4.4 Condutores de aterramento
Os condutores de aterramento devem atender às prescrições gerais.
Quando o condutor de aterramento estiver enterrado no solo, sua seção mínima 
deve estar de acordo com a tabela seguinte
Protegido 
mecanicamente
Não protegido 
mecanicamente
Protegido contra corrosão De acordo com 6.4.3.1
Cobre: 16 mm²
Aço: 16 mm²
Não protegido contra 
corrosão
Cobre: 16 mm² (solos ácidos)
 25 mm² (solos alcalinos)
 Aço: 50 mm²
Tab. 8 – Proteção do condutor de aterramentoTab. 8 – Proteção do condutor de aterramento
Quando o eletrodo de aterramento estiver embutido nas fundações a ligação ao 
eletrodo deve ser realizada diretamente, por solda elétrica, à armadura do 
concreto mais próxima, com seção não inferior a 50 mm
2
, preferencialmente com 
diâmetro não inferior a 12 mm, ou ao ponto mais próximo do anel (fitas ou barra) 
embutido nas fundações. Em ambos os casos, deve ser utilizado um condutor de 
aço com diâmetro mínimo de 12 mm, ou uma fita de aço de 25 mm x 4 mm. Com 
o condutor de aço citado, acessível fora do concreto, a ligação à barra ou 
condutor de cobre para utilização, deve ser feita por solda exotérmica ou por 
processo equivalente do ponto de vista elétrico e da corrosão.
Em alternativa podem usar-se acessórios específicos de aperto mecânico para 
derivar o condutor de tomada de terra diretamente da armadura do concreto, ou 
da barra de aço embutida nas fundações, ou ainda do condutor de aço derivado 
para o exterior do concreto.
NOTA - O condutor de aço derivando para exterior do concreto deve ser 
adequadamente protegida contra corrosão.
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Máquinas Elétricas
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Na execução da ligação de um condutor de aterramento a um eletrodo de 
aterramento deve-se garantir a continuidade elétrica e a integridade do conjunto.
4.5 Condutores de proteção - Seções mínimas
A seção não deve ser inferior ao valor determinado pela expressão seguinte 
(aplicável apenas para tempos de atuação dos dispositivos de proteção que não 
excedam 5 s):
 S
t
k
I=
2 .
Onde:
S é a seção do condutor, em milímetros quadrados;
I é o valor (eficaz) da corrente de falta que pode circular pelo dispositivo de 
proteção, para uma falta direta, em ampéres;
t é o tempo de atuação do dispositivo de proteção, em segundos;
NOTA - Deve ser levado em conta o efeito de limitação de corrente das 
impedâncias do circuito, bem como a capacidade limitadora (integral de Joule) do 
dispositivo de proteção.
k é o fator que depende do material do condutor de proteção, de sua isolação e 
outras partes e das temperaturas inicial e final conforme tabelas a seguir.
NOTAS
1 - É necessário que a seção calculada seja compatível com as condições 
impostas pela impedância do percurso da corrente de falta.
2 - Para limitações de temperatura em atmosferas explosivas,ver IEC-79-0.
3 - Devem ser levadas em conta as temperaturas máximas admissíveis para as 
ligações.
Tab.9 - Valores de k para condutores de proteção providos de isolação não incorporados emTab.9 - Valores de k para condutores de proteção providos de isolação não incorporados em 
cabos multipolares ou condutores de proteção nus em contato com a cobertura de caboscabos multipolares ou condutores de proteção nus em contato com a cobertura de cabos
Isolação ou cobertura protetora
Material do condutor PVC EPR ou XLPC
Cobre
Alumínio
Aço
143
 95
 52
176
116
 64
NOTAS 
1 - A temperatura inicial considerada é de 30º C.
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2 - A temperatura final do condutor é considerada igual a 160º C para o PVC e a 
250º C para o EPR e o XLPE.
Tab.10 - Valores de k para condutores de proteção que sejam veia de cabos multipolaresTab.10 - Valores de k para condutores de proteção que sejam veia de cabos multipolares
Isolação ou cobertura protetora
Material do condutor PVC EPR ou XLPC
Cobre
Alumínio
115
 76
143
 94
NOTAS 
1 - A temperatura inicial do condutor é considerada igual a 70º C para o PVC e a 
90º C para o EPR e o XLPE.
2 - A temperatura final do condutor é considerada igual a 160º C para o PVC e a 
250º C para o EPR e o XLPE.
Tab.11 - Valores de k para condutores de proteção que sejam capa ou armação de caboTab.11 - Valores de k para condutores de proteção que sejam capa ou armação de cabo
Isolação ou cobertura protetora
Material do condutor PVC EPR ou 
XLPC
Aço
Aço/Cobre
Alumínio
Chumbo
(Ainda não normalizados)
Tab.12 - Valores de k para condutores de proteção nus onde não haja risco de dano em qualquerTab.12 - Valores de k para condutores de proteção nus onde não haja risco de dano em qualquer 
material vizinho pelas temperaturas indicadasmaterial vizinho pelas temperaturas indicadas
Condições
Material do condutor Visível e em 
áreas restritas 
1)
Condições 
normais
Risco de 
incêndio
Temperatura máxima
Cobre
k
500º C
228
200º C
159
150º C
138
Temperatura máxima
Alumínio
k
300º C
125
200º C
105
150º C
 91
Temperatura máxima
Aço
k
500º C
 82
200º C
 58
150º C
 50
 As temperaturas indicadas são válidas apenas quando não puderem prejudicar a 
qualidade das ligações.
NOTA - A temperatura inicial considerada é de 30º C.
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A seção do condutor de proteção pode, opcionalmente ao método de cálculo, ser 
determinada através da tabela 7. Se a aplicação da tabela conduzir a valores não 
padronizados, devem ser usados condutores com a seção normalizada mais 
próxima. Os valores da tabela 7 são validos apenas se o condutor de proteção for 
constituído do mesmo metal que os condutores fase. Caso não seja, sua seção 
deve ser determinada de modo que sua condutância seja equivalente à da seção 
obtida pela tabela.
Tab.13 - Seção mínima do condutor de proteçãoTab.13 - Seção mínima do condutor de proteção
Seção dos condutores fase da 
instalação
S (mm²)
Seção mínima do condutor de 
proteção
 correspondente Sp (mm²)
S ≤ 16
16 < S ≤ 35
S > 35
S
16
S
2
A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou 
do mesmo invólucro que os condutores vivos deve ser, em qualquer caso, não 
inferior a:
a) 2,5 mm² se possuir proteção mecânica;
b) 4 mm² se não possuir proteção mecânica.
4.6 Tipos de condutores de proteção
Podem ser usados como condutores de proteção:
a) veias de cabos multipolares;
b) condutores isolados, cabos unipolares ou condutores nus num conduto 
comum aos condutores vivos;
c) condutores isolados, cabos unipolares ou condutores nus 
independentes;
d) proteções metálicas ou blindagens de cabos;
e) eletrodutos metálicos e outros condutos metálicos;
f) certos elementos condutores estranhos à instalação.
NOTA - As canalizações metálicas de água e gás não devem ser usadas como 
condutores de proteção.
 4.7 Aterramento por razões de proteção
Condutores de proteção usados com dispositivos de proteção a sobrecorrentes
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Máquinas Elétricas
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Quando forem utilizados dispositivos de proteção a sobrecorrentes para a 
proteção contra contatos indiretos, o condutor de proteção deve estar contido na 
mesma linha elétrica dos condutores vivos ou em sua proximidade imediata.
• Aterramento de mastro de antenas e do sistema de proteção contra 
descargas atmosféricas (SPDA) da edificação
• Mastros de antenas devem ser incorporados ao SPDA, devendo ser 
atendidas as prescrições da NBR 5419.
Condutor PEN - Nos esquemas TN, quando o condutor de proteção tiver uma 
seção maior ou igual a 10 mm² em cobre ou a 16 mm² em alumínio, nas 
instalações fixas, as funções de condutor de proteção e de condutor neutro 
podem ser combinadas, desde que a parte da instalação em referência não seja 
protegida por um dispositivo a corrente diferencial-residual. No entanto, a seção 
mínima de um condutor PEN pode ser de 4 mm², desde que o cabo seja do tipo 
concêntrico e que as conexões que garantem a continuidade sejam duplicadas 
em todos os pontos de conexão ao longo do percurso do condutor periférico. O 
condutor PEN concêntrico deve ser utilizado desde o transformador e limitado a 
uma instalação que utilize acessórios adequados.
O condutor PEN deve ser isolado para as tensões a que possa ser submetido, a 
fim de evitar fugas de corrente.
 Se, a partir de um ponto qualquer da instalação, o neutro e o condutor de 
proteção forem separados, não é permitido religá-los após esse ponto. No ponto 
de separação, devem ser previstos terminais ou barras separadas para o 
condutor de proteção e o neutro. O condutor PEN deve ser ligado ao terminal ou 
barra previsto para o condutor de proteção.
4.8 Aterramento e equipotencialização de equipamentos de 
tecnologia da informação
As prescrições aqui contidas tratam do aterramento e das ligações equipotenciais 
dos equipamentos de tecnologia da informação e de equipamentos similares que 
necessitam de interligações para intercâmbio de dados. Podem também ser 
utilizadas para outros equipamentos eletrônicos suscetíveis a interferências.
NOTAS
1 - O termo “equipamento de tecnologia da informação” é usado pela IEC para 
designar todos os tipos de equipamentos elétricos e eletrônicos de escritório e 
equipamentos de telecomunicação.
2 - São exemplos de equipamentos aos quais prescrições podem ser aplicáveis:
- equipamentos de telecomunicação e de transmissão de dados, equipamentos de 
processamentos de dados ou instalações que utilizam transmissão de sinais com 
retorno à terra, interna ou externamente ligadas a uma edificação;
- fontes de corrente contínua que alimentam equipamentos de tecnologia da 
informação no interior de uma edificação;
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- equipamentos e instalações de CPCT- Central Privada de Comutação Telefônica 
(PABX);
- redes locais;
- sistemas de alarme contra incêndio e contra roubo;
- sistemas de automação predial;
- sistemas CAM (Computer Aided Manufacturing) e outros que utilizam 
computadores.
 3 - As prescrições aqui contidas não consideram a possível influência de 
descargas atmosféricas.
4 - Não são consideradas as ligações de equipamentos com correntes de fuga 
elevadas.
As prescrições aqui contidas tratam:
a) da proteção contra corrosão eletrolítica;
b) daproteção contra correntes contínuas de retorno elevadas nos condutores de 
aterramento funcional, nos condutores de proteção e nos condutores de proteção 
e aterramento funcional;
c) da compatibilidade eletromagnética.
 O aterramento dos equipamentos de tecnologia da informação objetivando a 
proteção contra choques elétricos. No entanto, prescrições adicionais podem ser 
necessárias para garantir o funcionamento confiável e seguro dos equipamentos 
e da instalação.
NOTA
1 - O terminal de aterramento principal da edificação pode ser geralmente 
utilizado para fins de aterramento funcional. Nesse caso, ele é considerado, sob o 
ponto de vista da tecnologia da informação, como o ponto de ligação ao sistema 
de aterramento da edificação.
4.9 Compatibilidade com condutores PEN da edificação
Em edificações que abriguem ou estejam previstas para abrigar instalações de 
tecnologia da informação de porte significativo, deve-se considerar o uso de 
condutor de proteção (PE) e condutor neutro (N) separados, desde o ponto de 
entrada da alimentação.
NOTA - Esta prescrição tem por objetivo reduzir ao mínimo a possibilidade de 
ocorrência de problemas de compatibilidade eletromagnética e, em casos 
extremos de sobrecorrente, devidos à passagem de correntes de neutro nos 
cabos de transmissão de sinais.
Se a instalação elétrica de uma edificação possuir um transformador, grupo 
gerador, sistemas UPS (uninterruptible power systems) ou fonte análoga 
responsável pela alimentação de equipamentos de tecnologia da informação e se 
essa fonte for, ela própria, alimentada em esquema TN-C, deve adotar o esquema 
TN-S em sua saída.
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- Proteção contra corrosão eletrolítica
Quando os condutores de aterramento funcional, ou os condutores de proteção e 
aterramento funcional, forem percorridos por corrente contínua, devem ser 
tomadas precauções para impedir danos aos condutores e a partes metálicas 
próximas por efeitos de eletrólise.
- Barramento de equipotencialidade funcional
O terminal de aterramento principal de uma edificação pode, quando necessário, 
ser prolongado emendando-se-lhe um barramento de equipotencialidade 
funcional, de forma que os equipamentos de tecnologia da informação possam 
ser ligados e/ou aterrados pelo caminho mais curto possível, de qualquer ponto 
da edificação.
Ao barramento de equipotencialidade funcional podem ser ligados:
a) quaisquer dos elementos normalmente ligados ao terminal de aterramento 
principal da edificação 
b) blindagens e proteções metálicas dos cabos e equipamentos de sinais;
c) condutores de equipotencialidade dos sistemas de trilho;
d) condutores de aterramento dos dispositivos de proteção contra sobretensões;
e) condutores de aterramento de antenas de radiocomunicação;
f) condutor de aterramento do polo “terra” de alimentações em corrente contínua 
para equipamentos de tecnologia da informação;
g) condutores de aterramento funcional;
h) condutores de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas;
i) condutores de ligações equipotenciais suplementares 
O barramento de equipotencialidade funcional, de preferência em cobre, pode ser 
nu ou isolado e deve ser acessível em toda sua extensão, por exemplo, sobre a 
superfície das paredes ou em eletrocalha. Condutores nus devem ser isolados 
nos suportes e na travessia de paredes, para evitar corrosão.
Quando for necessário instalar um barramento de equipotencialidade funcional 
numa edificação com presença extensiva de equipamentos de tecnologia da 
informação, este deve constituir um anel fechado.
O barramento de equipotencialidade funcional deve ser dimensionado como em 
condutor de equipotencialidade principal.
NOTA - A confiabilidade da ligação equipotencial entre dois pontos do barramento 
de equipotencialidade funcional depende da impedância do condutor utilizado, 
determinada pela seção e pelo percurso. Para freqüências de 50 Hz ou de 60 Hz, 
caso mais comum, um condutor de cobre de 50 mm
2
 de seção nominal constitui 
um bom compromisso entre custo e impedância.
- Ligação equipotencial
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NOTAS
1 - A ligação equipotencial pode incluir condutores, capas metálicas de cabos e 
partes metálicas da edificação, tais como tubulações de água e eletrodutos ou 
uma malha instalada em cada pavimento ou em parte de um pavimento. É 
conveniente incluir as armaduras do concreto da edificação na ligação 
equipotencial.
2 - As características das ligações equipotenciais por razões funcionais (por 
exemplo, seção, forma e posição dos condutores) dependem da gama de 
freqüência dos sistemas de tecnologia da informação das condições presumidas 
para o ambiente eletromagnético e das características de imunidade/freqüência 
dos equipamentos.
A seção de um condutor de equipotencialidade entre dois equipamentos ou duas 
partes de um equipamento.
NOTA - No caso de curtos-circuitos envolvendo partes condutoras aterradas, 
pode surgir uma sobrecorrente nas ligações de sinal entre os equipamentos.
Os condutores de equipotencialidade funcional que satisfazem às prescrições de 
proteção contra choques elétricos, devem ser identificados como condutores de 
proteção.
Se for utilizada uma malha de equipotencialidade para o aterramento funcional de 
equipamentos de tecnologia da informação.
- Condutores de aterramento funcional
A determinação da seção dos condutores de aterramento funcional deve 
considerar as possíveis correntes de falta que possam circular e, quando o 
condutor de aterramento funcional for também usado como condutor de retorno, a 
corrente de funcionamento normal e a queda de tensão. Quando os dados 
necessários não forem disponíveis, deve ser consultado o fabricante do 
equipamento.
Os condutores de aterramento funcional que ligam os dispositivos de proteção 
contra surtos ao barramento de equipotencialidade funcional devem seguir o 
percurso mais reto e mais curto possível, a fim de reduzir ao mínimo a 
impedância.
- Condutores de proteção e aterramento funcional
Um condutor de proteção e aterramento funcional deve, no mínimo, obedecer às 
prescrições relativas ao condutor de proteção, em todo o seu comprimento (ver 
3). Sua seção deve atender, além das prescrições relativas ao condutor de 
proteção.
Um condutor de retorno de corrente contínua da alimentação de um equipamento 
de tecnologia da informação, pode ser usado como condutor de proteção e 
aterramento funcional, com a condição de que, na eventualidade de abertura do 
circuito, a tensão entre duas partes simultaneamente acessíveis não exceda os 
valores das tensões de contato limite.
 Se as correntes contínuas e de sinal puderem produzir, no condutor de proteção 
e aterramento funcional, uma queda de tensão que possa vir a resultar numa 
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diferença de potencial permanente na instalação da edificação, a seção do 
condutor deve ser tal que a queda de tensão seja limitada a 1 V.
NOTAS
1 - O principal objetivo desta prescrição é restringir a corrosão.
2 - No cálculo da queda de tensão deve ser ignorado o efeito devido aos 
percursos paralelos.
Podem ser usados como condutores de proteção e aterramento funcional. 
Partes condutoras estruturais de equipamentos de tecnologia da informação 
podem ser usadas como condutores de proteção e aterramentofuncional, desde 
que sejam atendidas, simultaneamente, as seguintes condições:
a) a continuidade elétrica do percurso seja garantida pelo tipo de construção ou 
pela utilização de técnicas de conexão que impeçam a degradação devido aos 
efeitos mecânicos, químicos e eletroquímicos;
NOTA - Como exemplos de métodos de conexão adequadas, podem ser citados 
solda, rebitagem ou fixação por parafusos.
b) quando uma parte de um equipamento for destinada a ser removida, a ligação 
equipotencial entre as partes restantes do equipamento não deve ser 
interrompida, a menos que a alimentação elétrica dessas partes seja previamente 
removida.
c) no caso de painel ou conjunto de painéis com 10 m ou mais de comprimento, 
os condutores de proteção e aterramento funcional devem ser ligados em ambas 
as extremidades à malha de equipotencialidade ou ao barramento de 
equipotencialidade funcional.
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5. Componentes elétricos5. Componentes elétricos
 Dispositivos DR
NBR 5410/97 - Uso obrigatório em todo o território nacional conforme lei 8078/90, 
art. 39-Vl11, art. 12, art. 14. 
Instalação segura, sua família protegida 
Em se tratando de instalações elétricas, todo cuidado 
é pouco. Uma falha na instalação, em 
eletrodomésticos, ou um simples fio descascado 
podem colocar em risco a sua casa e a saúde de sua 
família. Como todas as funções biológicas do corpo 
humano são realizadas por meio de pequenos 
impulsos elétricos, é fácil imaginar os distúrbios que a 
passagem de uma corrente elétrica de origem 
externa (choque elétrico) pode causar à saúde das 
pessoas. 
Entre os efeitos mais graves, podemos citar: 
• Paralisia total ou parcial dos 
movimentos durante a ocorrência do 
contato. É o que realmente ocorre 
quando as pessoas ficam "agarradas" 
a uma superfície energizada.
• Queimaduras quase sempre graves.
• Parada respiratória, ou seja, paralisia 
dos músculos toráxicos que executam 
a respiração (fatal, sem atendimento 
médico de urgência).
• Fibrilação cardíaca, que consiste em 
graves alterações do ritmo dos 
batimentos cardíacos, podendo levar a morte.
• Parada cardíaca, quando a corrente elétrica externa paralisa o 
funcionamento do coração.
• Adicionalmente, as fugas de corrente por falhas de isolação são 
responsáveis por geração de focos de incêndio, curto-circuitos e gastos 
adicionais com as perdas de energia. 
• Eles detectam as fugas de corrente que possam existir em circuitos 
elétricos, desligando imediatamente a alimentação deles. As fugas podem 
ser provocadas por falhas de isolação ou mesmo por toques de pessoas 
em pontos eletrificados. 
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Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
A causa mais freqüente da queima de equipamentos eletrônicos – como 
computadores, TVs e aparelhos de fax, por exemplo – é a sobretensão causada 
por descargas atmosféricas ou manobras de circuito. Contudo, estes problemas 
estão com os dias contados. Os avanços da tecnologia já permitem a 
implementação de uma proteção eficaz contra estes efeitos.
Instalados nos quadros de luz, os 
Dispositivos de Proteção contra surtos 
(DPS), são capazes de evitar qualquer 
tipo de dano, descarregando para a terra 
os pulsos de alta-tensão causados pelos 
raios.
Utilizado para limitar as sobretensões e 
descarregar os surtos de corrente 
originários de descargas atmosféricas 
nas redes de energia.
Os dispositivos são aplicados na proteção 
de equipamentos conectados à redes de 
energia, informática, telecomunicações 
etc.
Fixação rápida por engate em trilho, 
atendendo ao sistema N - modular standard.
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Fusíveis Diazed
Os fusíveis DIAZED são utilizados na proteção de 
curto-circuito em instalações elétricas residenciais, 
comerciais e industriais e que quando 
normalmente instalados, permitem o seu 
manuseio sem riscos de toque acidental. 
Possuem categoria de utilização gL/gG, em três 
tamanhos (DI, DII e DIII) atendem as correntes 
nominais de 2 a 100A 
Limitadores de corrente, possuem elevadas 
capacidades de interrupção: 
 
• até 20A - 100kA 
• 25 a 63A - 70kA 
• 80 e 100A - 50k em até 500VCA 
Através de parafusos de ajuste, impedem a mudança para valores superiores, 
preservando as especificações do projeto. 
Permitem fixação por engate rápido sobre trilho ou parafusos. 
Fusíveis NH
Os fusíveis NH são aplicados na proteção de 
sobrecorrentes de curto-circuito e sobrecarga em 
instalações elétricas industriais. 
Possui categoria de utilização gL/gG, em cinco 
tamanhos atendem as correntes nominais de 6 a 
1250A. 
Limitadores de corrente, possuem elevada 
capacidade de interrupção de 120kA em até 
500VCA. 
Com o uso de punhos garantem manuseio seguro na 
montagem ou substituição dos fusíveis. 
Dados aos seus valores de energia de fusão e 
interrupção facilitam a determinação da seletividade 
e coordenação de proteção 
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Máquinas Elétricas
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Mini Disjuntores 5SX1
Monopolares 
Curva B 6 a 32A 
Curva C 0,5 a 80A 
Bipolares 
Curva B 6 a 32A 
Curva C 0,5 a 80A 
Tripolares 
Curva C 0,5 a 80A 
Corrente Máxima de Interrupção
3KA (220/380V) - NBR IEC 60898
 
Botões de Comando e Sinaleiros- 
Os botões de Comando se identificam, por seu 
design moderno, sua facilidade de montagem e 
sua disponibilidade de identificação. 
Perfeitamente adequada aos modernos painéis 
de controle e com diâmetro nominal de 22mm.
Relés auxiliares
Acionados por dispositivo de comando, são aplicados para 
manobrar circuitos auxiliares ou diretamente outras cargas. 
Lâmpadas incandescentes: 1200 W / polo 
Lâmpadas fluorescentes: ( sem correção de fator de potência ) 
25 lâmpadas de 40 W / polo ou 20 lâmpadas de 58 W / polo
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Máquinas Elétricas
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Relés de impulso - 
Substituem com vantagens os tradicionais 
sistemas de interruptores paralelos e 
intermediários; 
Com ligações simplificadas e circuito de 
comando utilizando pulsadores, permitem 
economia nos condutores e na mão de 
obra da instalação; 
Pode ser encontrado com comando 
centralizado, permitindo a existência de um 
impulso mestre que atua sobre os outros 
impulsos. 
Ideal para aplicações em grandes 
corredores, salas amplas, garagens, ou 
qualquer instalação residencial, comercial 
ou industrial, onde se necessite ligar e 
desligar uma carga de vários pontos diferentes. 
Disponíveis nas versões mono, bi e tripolares além de tipos específicos para 
comando centralizado.
 
Exemplos de aplicação: 
Circuito de iluminação trifásico 230V AC. 
Controle de circuito de iluminação trifásico através de vários pulsadores ligados 
em paralelo 
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Máquinas Elétricas
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Relé horário
Os relés horários possuem um desempenho preciso 
e são indicados para gerenciar tempos em circuitos 
de iluminação, painéis luminosos, sistemas de 
segurança, bombeamento de água, irrigação etc.
Permitematé 28 programas (14 ligações e 14 
desligamentos) diferentes ou iguais para cada dia da 
semana, com reserva de energia de 50 horas.
Corrente nominal de 16A / AC-1 em 220V
Tensão de comando de 220VCA
Fixação rápida por engate em trilho, atendendo ao 
Sistema N - modular standard.
Minuterias
Permite o desligamento de cargas após o acionamento das mesmas 
mediante a um tempo pré determinado. 
Utilizada em escadarias, garagens e outros locais amplos. 
Pode ser utilizada com dispositivo de pré-aviso. 
 
 
 
Transformadores de Segurança
Dotados de proteção térmica, fornecem extra baixas-
tensões de segurança (SELV), o que permite acionar 
cargas em ambientes sujeitos a presença de água e 
risco de choques elétricos. Destinam-se especialmente 
ao comando de banheiras com hidromassagem ou 
piscinas, campainhas, etc.
Tensões secundárias 8/ 12/ 24V
Correntes secundárias 2/ 2/ 1A
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Máquinas Elétricas
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Tomadas industriais
Com elevado índice de segurança, os plugues e tomadas CEKTON são utilizados 
para conexões elétricas de equipamentos fixos e móveis, principalmente em 
ambientes comerciais e industrializados.
Correntes nominais: 16, 32, 63 e 125A
Tensão nominal: até 440VAC
Resistência ao arco: até 750V, 500Hz 
Grau de proteção: 
16 e 32A : IP44 
63 e 125A : IP55 
Alta resistência: mecânica, 
dielétrica e química. 
Possibilidade de inversão dos 
miolos para formação de aparelhos "negativos". 
Contato piloto nas correntes de 63 e 125A que pode ser 
usado para bloqueio elétrico. 
Contatos em latão maciço. 
Tampa de mola/trava evitando desconexão
Contatores
Contatores para manobra de motores são subdivididos pelos 
seguintes tipos: 
Contatores tripolares 
Contatores a vácuo tripolares 
Contatores para manobra de cargas resistivas (AC-1), 
Contatores para a manobra de motores, tetrapolar 
(2NA+2NF) 
Contatores para interface, para manobra de motores, tripolar 
(de baixo consumo) 
Contatores de faixa de operação ampliada, 0,7 a 1,25 xUs, com sistema 
magnético para CC, a 70ºC 
Contatores para a manobra de capacitores 
 
Contatores de manobra de circuitos auxiliares são subdivididos pelos seguintes 
tipos: 
Contatores auxiliares de 4 e 8 contatos 
Contatores auxiliares com bloqueio mecânico de 4 contatos 
Contatores auxiliares de 10 contatos 
Contatores auxiliares de interface de 4 contatos (baixo 
consumo) 
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Máquinas Elétricas
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Relé térmico de sobrecarga
Chaves seccionadoras
Tem como principio de utilização o comando e a 
distribuição de energia. Disponíveis nas versões 40,63 
e 125 A (Montagem pela base ou pelo topo).
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Relé de Sobrecarga: RW 67 weg
Faixas de 
ajuste / 
Fusíveis 
máximos 
recomendados (gL/gG)
40 - 57 / 100
50 - 63 / 100
57 - 70 / 125
63 - 80 / 125
Dimensões (mm)
Altura ( H ) 73
Largura ( L ) 50
Profundidade 
( P ) 106
Peso (kg) 0,31
Base de fixação individual BF 67 D
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Máquinas Elétricas
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Referências Bibliográficas
DORNELAS, Fernando José. Eletricidade Básica – Caderno Técnico. Belo 
Horizonte, 1995
SENAI.MG. Caderno Técnico. Coleção Eletrotécnica. Belo Horizonte,1994.
SENAI.MG. Eletricista de manutenção.Máquinas elétricas.Belo Horizonte,1998
SIEMENS. Catálogo. São Paulo. www.siemens.com.br
WEG.Módulo 1. Comando e proteção.Jaraguá do Sul.2003.
ELETRICAZINE. Apostila de Aterramento.www.eletricazine.hpg.ig.com.Br
WEG.Catálogo eletrônico.Jaraguá do Sul. www.weg.com.br
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http://www.weg.com.br/
http://www.siemens.com.br/