Relatório Experimental de Máquinas

[pic 1]

Universidade Federal de Uberlândia[pic 2][pic 3]

FEELT – Faculdade de Engenharia Elétrica

RELATÓRIO 1

Identificação dos Elementos do Motor de Indução

Experimental de Máquinas Elétricas

08/05/2017[pic 4]

Sumário

Introdução        

Desenvolvimento        

Conslusão        7

Bibliografia        8

Introdução

As máquinas CA tradicionalmente são divididas entre síncronas e de indução, nesse curso será dado um enfoque particular nas máquinas de indução. Nesse tipo de máquina o enrolamento do rotor é excitado com correntes alternadas, sendo que essas são aplicadas pelos enrolamentos do estator, então correntes são produzidas por indução magnética.

Basicamente o princípio de funcionamento de uma máquina CA de indução pode ser entendido da seguinte forma: É adicionado um enrolamento distribuído de bobinas no estator da máquina, fazendo circula uma corrente por N espiras gera uma força magnetomotriz no espaço da máquina, gerando um campo magnético no estator, o mesmo pelas leis do eletromagnetismo, movimento de um condutor em um campo magnético, induzira uma tensão no rotor da máquina, o qual faz circular uma corrente em seus enrolamentos e essa corrente produz um campo magnético no rotor. Com as presenças desses dois campos magnéticos um conjugado eletromecânico será produzido com a tendência de alinhamentos dos campos, esse processo ira de uma forma geral causar o movimento da máquina.

Para que todas essas etapas aconteçam de forma correta e continuada dentro de uma máquina é necessário conhecer os componentes que a forma, a fim de ser possível identificar fontes de problemas no andamento da conversão eletromecânica de energia. Será apresentado a máquina de indução com rotor gaiola de esquilo.

O rotor do tipo gaiola de esquilo possui enrolamentos que consistem em barras condutoras encaixadas em ranhuras no ferro do rotor e curto circuitado em cada lado por anéis condutores, no geral são mais simples em sua construção.

Desenvolvimento

A figura 1 apresenta a vista explodida de um motor de indução, especificando cada peça encontrada nessa máquina.

[pic 5]Figura 1

Algumas partes principais da máquina são:

• Estator: é formado por por chapas finas de aço que possui o formato de um anel com ranhuras internas, essas ranhuras são utilizadas para alojar os enrolamentos, sendo fixado na carcaça. A alimentação é aplicada nesses enrolamentos do estator induzindo a tensão no rotor. 

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Figura 2

• Rotor: Parte Móvel, localizado na parte central do motor conectado com o eixo da máquina também produzido por chapas finas de aço, assim como no estator entre uma chapa e outra são adicionados camadas de verniz para dificultar a passagem de correntes parasitas no interior da máquina, esse mesmo processo de envernização ocorre nos enrolamentos do estator. 
  No rotor gaiola de esquilo, a ligação do rotor é feito em seu interior não sendo possível troca – lá. 
  Na maquina estudada nessa prática o rotor possui uma pequena parte amassada, em casos como esse o gap nessa parte tende a aumentar e comprometer a eficiência do motor, atrapalhando também o isolamento aumentando a presença de correntes parasitas. 

[pic 10]

Figura 3

• Entreferro: É um pequeno espaço entre o rotor e o estator, o qual permite que o rotor tenha um movimento relativo em relação ao estator, obtendo o conjugado de rotação da máquina.

• Ventilador: Devido ao aquecimento que a máquina sofre ao estar em movimento, é adicionado em máquinas de pequeno porte, um ventilador a fim de refrigerar as peças no interior da máquina.
  No motor utilizado na prática esse ventilador não estava acompanhado de uma tampa protetora, o qual é importante para evitar um acidente com operador, e a mesma evita também que o ventilador venha quebrar com algum contato externo e prejudique o refrigeramento do motor.

[pic 11]

Figura 4

• Rolamentos: Fazem contato com  o eixo do rotor, no momento que o rotor esta girando a parte em contato direto com o seu eixo ira girar, e a parte superior fica fixa, o qual evita que o movimento seja passado para o estator e carcaça da máquina. Para um caso extremo em que é adicionado uma carga superior ao que o motor suporta, a parte que esta fixa do rolamento tende a girar, pois a parte que esta girando tende a travar, e caso a carcaça com o estator não esteja devidamente preso pode acontecer um movimento do mesmo, danificando o motor.
  O rolamento é uma peça que desgasta muito, podendo ser trocada sempre que tiver um reparo a ser realizado na máquina.
• Caixa de Ligação: É onde são conectados os cabos que faz contato com os enrolamentos da máquina para que a mesma receba a alimentação trifásica.
  Em nossa prática o motor não possui a tampa de caixa de ligação, podendo ser adicionada para segurança na alimentação.

• Carcaça: No seu interior ficam basicamente todos os elementos da máquina. 
  Na prática a base dessa carcaça não estava parafusada em nenhuma bancada, o que é recomendado por motivos de segurança, se atentando ao caso citado do rotor eventualmente travar com excesso de carga no eixo. Pode ser usado parafuso sextavado, o qual permitira um acesso mais fácil para fixar esta base. 
  O dreno e a tampa dianteira estavam fixados na carcaça por parafusos sextavados. 
  O projeto do tipo de carcaça utilizado na prática também reduz a dispersão de fluxo de ar e contribui para o aumento da troca térmica entre o motor e o ambiente.

[pic 12]	[pic 13]
Figura 5

Conclusão        

Desmontando o motor a fim de conseguir identificar suas peças internas, como estator, rotor, entreferro, enrolamento, entre outros é algo útil a fim de se analisar na prática cada elemento que tem um princípio físico importante para que um conjunto de peças se transforme em uma máquina elétrica, entendendo como deve ser o posicionamento de cada elemento.