motor monofásico: funcionamento básico

motor monofásico: funcionamento básico

MOTOR DE INDUÇÃO MONOFÁSICO: PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Victor de Mendonça¹

RESUMO: O motor de indução monofásico é um dos componentes eletromecânicos mais utilizados, devido a sua eficiência e simplicidade. Tendo em vista que a maioria das aplicações residenciais, comerciais e algumas industriais exigem pouca potência, como em ventiladores, eletrodomésticos, bombas de pequeno porte. O campo girante do motor em questão possui certas particularidades como a necessidade de um enrolamento auxiliar para gerá-lo. Para inversão do sentido de giro desse tipo de motor, também é necessário um esquema que possa fazer com que sua partida se dê para outro lado. Sendo um dos mais utilizados, é muito importante que se tenha conhecimento sobre seu funcionamento, para um melhor dimensionamento e conseqüente aplicação,

Palavras- chave: Motor de indução trifásico, campo girante.

INTRODUÇÃO

Osmotores de indução monofásicos possuem uma grande aplicabilidade e funcionalidade, que se estendem desde as nossas residências até as indústrias e seus equipamentos giratórios. As características a serem analisadas no artigo decorrente são quanto o funcionamento de um dos principais tipos de motores monofásicos, com enrolamento auxiliar e capacitor. Sendo especificado para aplicações de baixa potência devido a sua restrição de projeto e uso de apenas uma fase de corrente alternada.

1 MOTOR MONOFÁSICO

Os motores de indução monofásicos são construídos para suprir a necessidade de movimento de rotação em situações onde é disponibilizada apenas uma única fase de corrente alternada. Utilizados na maioria das vezes para aplicações simples, porém indispensáveis nos dias de hoje, como em escritórios, residências e comércios, locais onde não é necessária tanta potência. Tendo em vista que esses motores não possuem uma grande faixa de escolha para maiores potências, utilizado na maioria das vezes para aplicações que precisam apenas de uma fração de HP (Horse Power). Existem diversos tipos de motores monofásicos, porém,os motores com rotor tipo gaiola destacam-se pela simplicidade de fabricação e, principalmente, pela robustez e manutenção reduzida.” (ULIANA, p 9).

O motor monofásico, figura 1, possui estator e rotor como qualquer outro atuador eletromagnético. Porém, por se tratar de um componente monofásico possui apenas um conjunto de bobinas, análogo a visão de apenas uma fase de um motor trifásico de indução. O motor monofásico utiliza o bobinamento para um rotor gaiola de esquilo.

Figura 1 – Motor de Indução Monofásico

Fonte: Autor desconhecido

2 FUNCIONAMENTO

O funcionamento do motor monofásico apresenta algumas peculiaridades devido a sua forma, pois no lugar de uma bobina concentrada, o enrolamento está disposto em ranhuras para produção de uma Fmm quase senoidal. E como afirma Fitzgerald (2006, p. 432), “um enrolamento monofásico produz uma FMM iguais para frente e para trás.”. Essa FMM produzia faz com que o motor não apresente um conjugado de partida, devido ao cancelamento mútuo dela. É dito que o motor monofásico não apresenta campo girante, mas um campo magnético pulsante. Para início do funcionamento o motor necessitará de meios auxiliares, como enrolamentos auxiliares e o emprego de um capacitor para dar origem a uma segunda fase falsa, possibilitando a origem de um campo girante e conjugado suficiente para fazê-lo sair do repouso.

A corrente no enrolamento auxiliar possibilita ao se juntar com a corrente do enrolamento principal, um campo magnético girante no estator.

Dada a partida do motor, uma chave desliga o enrolamento auxiliar e nestes casos o conjugado de partida ainda é moderado. Como solução, para criar um conjugado suficiente para determinadas aplicações, é feito emprego de um capacitor em série com o enrolamento auxiliar. Na figura 2, está representado o circuito elétrico equivalente deste processo.

Figura 2 – Diagrama esquemático do motor. Representando o enrolamento de trabalho (Et), enrolamento auxiliar (Ea) e Capacitor (C)

Fonte: NOLL, pág. 13

Se utilizados dois capacitores, um para partido outro para trabalho, é possível obter resultados muito bons com relação a partida e a trabalho. Ligando o capacitor permanentemente com o enrolamento auxiliar para uma melhoria no trabalho (capacitância pequena) e um em paralelo ao de trabalho para uma eventual melhora na partida, sendo o último desligado do sistema após o motor atingir a velocidade de trabalho.

Esse princípio de utilização de um enrolamento auxiliar para partida só é possível se os enrolamentos estiverem defasados em 90 graus elétricos e ter FMM’s iguais. Pois se o grau de defasagem for inferior a 90 graus, como diz Del Toro (1999, p. 349) “um campo girante pode ainda ser desenvolvido, mas o lugar geométrico do vetor de fluxo resultante será uma elipse e não um círculo.”, o que comprometeria todo o funcionamento do motor.

Para inversão do sentido de giro do motor, basta inverter a ligação do enrolamento auxiliar. Tal ação fará o campo ter outro sentido, se antes sentido horário, ao inverter a ligação do enrolamento, será sentido anti-horário.

CONCLUSÃO

A importância da aplicação dos motores de indução monofásicos está explícita em nosso dia-a-dia, nas residências por exemplo. Sendo amplamente aplicados em quase todos os segmentos, os motores de indução monofásicos precisam ser adequadamente dimensionados para uma melhor eficiência, sendo eles geralmente aplicados em casos de baixa potência.

O estudo dos àqueles projetar soluções para o dia-a-dia pode mostrar um bom recurso quando a necessidade for movimentação de forma simples.

Compreendendo o funcionamento desses motores é possível também entender fenômenos eletromagnéticos e a geração de movimentos mecânicos. E compreender também com seus respectivos sistemas de malha fechada, com realimentação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS

  1. DEL TORO, Vincent. Fundamentos de Máquinas Elétricas. Rio de Janeiro: LTC, 1999.

2 . FITZGERALD, A. E.; KINGSLEY, Charles; UMANS, Stephen D. tradução Anatólio Laschuk. Máquinas Elétricas: Com introdução a eletrônica de potência. 6ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

2 . NOLL, Valdir. Apostila de Motores Elétricos. Curso Pós-Técnico em Automação Industrial. CEFET-SC. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/motores-eletricos-automacao-industrial-pdf-a15112.html> Acesso em: 19 de novembro de 2009

3. ULIANA, Jorge Eduardo. Apostila Comando e Motores Elétricos. Curso Técnico em Plásticos. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/motores-eletricos-pdf-a12079.html> Acesso em: 21 de novembro de 2009.

¹ Victor de Mendonça. Engenharia de Controle e Automação – IST Joinville. SC

victoraut@gmail.com

Comentários