Trabalho de Eletrotecnica

Universidade Tiradentes

Motores e Gerados

                                                        Componentes

Laisla Kalila

Aracaju –SE

       2015

MOTORES E GERADORES

Os motores elétricos são classificados em Motores elétricos de corrente contínua e Motores elétricos de corrente Alternada.

• Motores Elétricos de Corrente Contínua (CC)

Esses motores de a capacidade de variar a velocidade de zero até a velocidade nominal, aliada a possibilidade de ter um conjugado (Torque) constante. Essa característica é de fundamental importância, pois dessa forma torna-se possível fazer o acionamento em várias aplicações em que se é possível fazer o acionamento em várias aplicações em que se é exigido ampla variação de velocidade com uma ótima regulação e precisão.

Por se tratar de um sistema específico e direcionado às aplicações dedicadas, os motores de corrente contínua são dimensionados de forma a ter as suas características definidas especialmente ao tipo de acionamento; com isso, vem a acarretar uma elevação nos custos de produção e ser considerado como uma máquina diferenciada que na maior parte das situações é produzida sob encomenda. Esse tipo de motor possui uma ótima precisão de velocidade (até ≈ 0,1%), sendo que para isso, precisa ter um tacogerador acoplado ao seu eixo para evitar ao sistema de acionamento, informação de sua velocidade.

Outra característica destes motores é que possuem, em sua maioria, ventilação independente e classe de isolamento melhorada (classe F), para que permitam a sua operação em velocidades reduzidas sem problemas de sobreaquecimento e redução de sua vida útil. Além disso, os motores de corrente contínua permitem a operação com rotações além da rotação nominal, utilizando-se o que se caracteriza por “enfraquecimento de campo” que é o aumento da rotação através da redução do fluxo magnetizante e, consequentemente, redução do torque.

Os motores de corrente contínua são constituídos basicamente de rotor (armadura) e estator (campo). Esses componentes podem ser ligados de formas distintas, originando assim os diferentes tipos de motores de corrente contínua. Estes estão classificados em: Motores de Excitação Independente, em Série, em Paralelo (SHUNT) e Composto, cada um com suas peculiaridades. Estas máquinas podem ser usadas intercambialmente como motor ou gerador.

Para a troca de função de motor para gerador deve-se tomar cuidado com o sentido de rotação, para não extinguir o fluxo remanescente.

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figura 1: motor de corrente continua

Em termos de manutenção e peças, os motores CC são bastante complexos. Eles exigem conhecimento, habilidade e um programa de manutenção eficiente. O desgaste de algumas peças pertencentes ao motor é evidente e proporcional à utilização dos sistemas. Portanto, sua utilização torna-se uma opção muitas vezes cara frente às demais alternativas encontradas no mercado hoje.

• Motores Elétricos de Corrente Alternada (CA):

Em 1889, o engenheiro eletricista Dobrowolsky, da firma AEG em Berlím, entrou com um pedido de patente de um motor trifásico como rotor de gaiola. Este motor tinha uma potência de 80 watts, um rendimento aproximado de 80% em relação à potência e um excelente conjugado de partida. As vantagens de rotor de gaiola em relação ao de corrente contínua eram marcantes: construção mais simples, silencioso, menor manutenção e alta segurança em operação.

Atualmente os motores assíncronos ou de indução (motores de indução trifásica), por serem robustos e mais baratos, são largamente empregados na indústria atualmente.

Entre as vantagens, pode-se citar:

1. O custo do MIT é muito menor que o motor de CC de mesma potência;
2.  A manutenção do MIT é mais simples e menos onerosa;
3.  O consumo de energia do MIT nos processos de aceleração e frenagem é menor;
4.  Com o MIT pode-se obter velocidades maiores, o que implica em potências maiores (P = w x T);
5. Ausência de centelhamento;
6. Baixo ruído elétrico;

A grande desvantagem do MIT reside na dependência entre fluxo e a tensão do estator, o que não ocorre nos motores CC com excitação independente. Este fato limita a faixa de variação de velocidade do motor, quando controlado por variação da tensão do estator.

São máquinas que produzem energia mecânica a partir de energia elétrica. Esses motores são alimentados por redes trifásicas, daí seu nome, tendo vários tipos e formas de ligações.

O princípio de funcionamento do MIT é o mesmo de todos os motores elétricos, ou seja, baseia-se na iteração do fluxo magnético com uma corrente em um condutor, resultando numa força no condutor. Esta força é proporcional às intensidades de fluxo e de corrente.

Teoricamente, para um motor assíncrono girando em vazio e sem perdas, o rotor terá também uma velocidade síncrona. Entretanto, ao ser aplicado o conjugado externo ao motor, o seu rotor diminuirá sua velocidade na justa proporção necessária para que a corrente induzida pela diferença de rotação entre o campo girante (síncrono) e o rotor passe a produzir um conjugado eletromagnético igual e oposto ao conjugado externamente aplicado.

Os motores assíncronos se subdividem em dois tipos principais: com rotor gaiola e com gaiola bobinado.

• Com Rotor Gaiola

Esses tipos de motores também são chamados de motores “gaiola de esquilo”, pois seu enrolamento rotórico é constituído por barras condutoras de metal condutor curto-circuitadas por dois anéis também de material condutor, assemelhando-se a uma gaiola. Este tipo de motor funciona normalmente com uma velocidade constante que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Nestes tipos de motores, só é permitido variar a velocidade através da mudança do número de polos ou da frequência da rede. Em função disso, foi desenvolvido um equipamento que permite variar a frequência, para ser aplicado a estes motores (os inversores de frequência).