Simulado máquinas elétricas 2012, Provas de Engenharia Elétrica

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SIMULADO CHESF.

Professor

Tavares.

SIMULADO CHESF.

Área: Máquinas Elétricas

Professor

Tavares.

NOÇÕES DE ELETROMAGNETISMO

É o estudo dos campos magnéticos e

suas interações com as correntes elétricas.

Campos magnéticos:

Os elétrons giram em torno do núcleo dos átomos, mas também em torno de símesmos (translação), isto é semelhante ao que ocorre com os planetas e o sol. Há diversas camadas de elétrons, e em cada uma, os elétrons se distribuem em orbitais, regiões onde executama rotação, distribuídos aos pares.

Ao rodarem em torno de sí, os elétrons da camada mais externa produzem um campo magnético mínimo, mas dentro do orbital, o outro elétron do par gira também, em sentido oposto, cancelando este campo, na maioria dos materiais.

Porém nos materiais imantados (ferromagnéticos) há regiões, chamadasdomínios, onde alguns dospares de elétrons giram no mesmo sentido, e um campo magnético resultante da soma de todos os pares e domínios é exercido em volta do material: são os imãs.

O que é de fato um campo magnético?

A palavra campo significa, na Física, uma tendência de influenciar corpos ou partículas no espaço que rodeia uma fonte.

Ex.: O campo gravitacional, próximo à superfície de um planeta, que atrai corpos, produzindo uma força proporcional à massa destes, o peso.

Assim, o campo magnético é a tendência de atrair partículas carregadas, elétrons e prótons, e corpos metálicos magnetizáveis (materiais ferromagnéticos, como o ferro, o cobalto, o níquel e ligas como o alnico).

O campo pode ser produzido pôr imãs e eletroimãs, que aproveitam o efeito magnético da corrente elétrica.

Correntes e eletromagnetismo:

Acorrente elétrica num condutor produz campo magnético em torno dele, com intensidade proporcional à correntee inversamente à distância.

B = 4p10-7^ I / r

Nesta equação, válida para um condutor muito longo, I é a corrente, r a distância ao centro do condutor e B é a densidade de fluxo, ou indução magnética, que representa o campo magnético. É medida em Tesla, T.

Se enrolarmos um condutor, formando um indutor ou bobina, em torno de uma forma, o campo magnético no interior deste será a soma dos produzidos em cada espira, e tanto maior quanto mais espiras e mais juntas estiverem

B = 4p10-7NI / L

Campos e forças

Um campo magnético produz uma força sobre cargas elétricas em movimento, que tende a fazê-las girar. Quando estas cargas deslocam-se em um condutor, este sofre a ação de uma força perpendicular ao plano que contém o condutor e o campo.

F = B I L senq

F é a força em Newtons, L o comprimento do condutor, em m, e q o ângulo entre o condutor e as linhas do campo.

É esta força que permite a construção dos motores elétricos. Nestes o ângulo é de 90o, para máximo rendimento, B é produzido pelos enrolamentos, e há N espiras (nos casos em que o rotor, parte rotativa central, é bobinado), somando-se as forças produzidas em cada uma. O núcleo é de material ferromagnético, para que o campo seja mais intenso, e envolve o rotor, com mínima folga, o entreferro, formando um circuito magnético.

Transformadores

O campo magnético pode induzir uma tensão noutro indutor, se este for enrolado sobre uma mesma forma ou núcleo. Pela Lei de Faraday, a tensão induzida será proporcional à velocidade de variação do fluxo, e ao número de espiras deste indutor. E 2 = N 2 df/dt

Aplicando aos dois enrolamentos, a lei permite deduzir a relação básica do transformador.

E 1 /E 2 = N 1 /N 2

A relação de correntes é oposta à de tensões.

I 1 /I 2 = N 2 /N 1

O índice um se refere ao indutor ao qual se aplica tensão, o primário, e dois, àquele que sofre indução, o secundário.

O transformador é um conversor de energia elétrica, de alta eficiência (podendo ultrapassar 99%), quealteratensões e correntes, e isola circuitos.

Transformador Real

O circuito equivalente do transformador real é constituído de elementos de circuito: resistências e indutâncias.

Onde:

R1, R2: resistência das bobinas, [Ω] (representam as perdas Joule, cobre); X1, X2: indutância de dispersão, [Ω] (representam as perdas de fluxo); RC: resistência de perdas no ferro, [Ω]; Xm: reatância de magnetização, [Ω].

Perdas

Além das perdas no cobre dos enrolamentos (devidas à resistência), os transformadores e

bobinas apresentam perdas magnéticas no núcleo.

Histerese: Os materiais ferromagnéticos são passíveis de magnetização, através do realinhamento dos domínios, o que ocorre ao se aplicar um campo (como o gerado por um indutor ou o primário do transformador). Este processo consome energia, e ao se aplicar um campo variável, o material tenta acompanhar este, sofrendo sucessivas imantações num sentido e noutro, se aquecendo. Ao se interromper o campo, o material geralmente mantém uma magnetização, chamada campo remanente.

Perdas por correntes parasitas ou de Foucault: São devidas à condutividade do núcleo, que forma, no caminho fechado do núcleo, uma espira em curto, que consome energia do campo. Para minimizá-las, usam-se materiais de baixa condutividade, como a ferrite e chapas de aço-silício, isoladas uma das outras por verniz. Em vários casos, onde não se requer grandes indutâncias, o núcleo contém um entreferro, uma separação ou abertura no caminho do núcleo, que elimina esta perda.

Tipos de transformadores:

• Transformador de alimentação:

É usado em fontes, convertendo a tensão da rede na necessária aos circuitos eletrônicos. Seu núcleo é feito com chapas de açosilício, que tem baixas perdas, em baixas freqüências, por isto é muito eficiente. Às vezes possuem blindagens, invólucros metálicos.

• Transformador de áudio:

Usado em aparelhos de som a válvula e certas configurações a transistor, no

acoplamento entre etapas amplificadoras e saídas ao autofalante. Geralmente é semelhante ao t. de alimentação em forma e no núcleo de aço-silício, embora também se use a ferrite. Sua resposta de freqüência dentro da faixa de áudio, 20 a 20000 Hz, não é perfeitamente plana, mesmo usando materiais de alta qualidade no núcleo, o que limita seu uso.

• Transformador de distribuição:

Encontrado nos postes e entradas de força em alta tensão (industriais), são de alta potência e projetados para ter alta eficiência (da ordem de 99%), de modo a minimizar o desperdício de energia e o calor gerado. Possui refrigeração a óleo, que circula pelo núcleo dentro de uma carapaça metálica com grande área de contato com o ar exterior. Seu núcleo também é com chapas de aço- silício, e pode ser monofásico ou trifásico (três pares de enrolamentos).

• Transformadores de potencial:

Encontra-se nas cabines de entrada de energia, fornecendo a tensão secundária de 220V, em geral, para alimentar os dispositivos de controle da cabine - reles de mínima emáxima tensão (que desarmam o disjuntor fora destes limites), iluminação e medição. A tensão de primário é alta, 13.8Kv ou maior. O núcleo é de chapas de aço- sílicio, envolvido por blindagem metálica, com terminais de alta tensão afastados por cones salientes, adaptados a ligação às cabines. Podem ser mono ou trifásicos.

• Transformador de corrente:

Usado na medição de corrente, em cabines e painéis de controle de máquinas e motores. Consiste num anel circular ou quadrado, com núcleo de chapas de aço-sílicio e

dissipada em uma das bobinas é de 1000 Watts, o valor de R1 +R2 é:

A) 40 ohm B) 50 ohm C) 60 ohm D) 100 ohm E) 140 ohm

3. (CEFET/ AL-2007) Denominamos Autotransformador um transformador cujo enrolamento primário e secundário estão conectados em série. Dentro deste princípio, a ABNT define o autotransformador como sendo um transformador no qual parte de um enrolamento é comum a ambos os circuitos, primário e secundário, a ele ligado. Tendo como base esta definição, podemos dizer que:

I. Como vantagem sobre o transformador convencional, o autotransformador tem corrente de excitação menor, melhor regulação e melhor rendimento. II. O autotransformador possui menor dimensão comparado com o transformador convencional, tendo ambos os mesmos potenciais e, conseqüentemente, menor custo. III. O autotransformador possui corrente de curto-circuito maior que o transformador convencional de mesma característica. IV. O autotransformador não deve ser usado para sistemas que necessitam de relações de tensões elevadas, em virtude do perigo de aparecimento de tensão elevada em caso de abertura da bobina de maior tensão.

A) I II e III estão corretas. B) II III e IV estão corretas. C) I III e IV estão corretas.

D) Todas estão corretas. E) Todas estão incorretas.

4. (UFSC – Eletrotécnico/ 2004) Uma tensão de 600 V é aplicada em um transformador ideal possuindo 1200 espiras no primário e 240 espiras no secundário. Qual é a tensão no secundário do transformador?

Assinale a alternativa CORRETA.

A ( ) 240 V.

B () 120 V.

C ( ) 60 V.

D ( ) 480 V.

5. (UFSC – Eletrotécnico/ 2004) Assinale a alternativa CORRETA. O núcleo laminado do transformador é constituído de chapas isoladas entre si para:

A ( ) reduzir o peso do transformador. B () ajudar no resfriamento do transformador. C () reduzir as perdas por corrente de Foucault. D ( ) reduzir as perdas por histerese.

6. (ELETROBRAS – Técnico em Eletrotécnica – / 2007) Um transformador monofásico de 11 kVA, 2400:220 Volts apresentou os seguintes resultados nos ensaios de circuito aberto e curto-circuito:

• Tensão V = 220 V, Corrente I = 2 A, Potência P = 160 W (lado de alta em aberto).

• Tensão V = 120 V, Corrente I = 4,6 A, Potência P = 800 W (baixa tensão em curto-circuito).

Com base nesses resultados o rendimento do transformador quando uma carga de tensão e corrente nominais com fator de potência unitário é conectada ao lado de baixa tensão será aproximadamente:

A) ŋ= 97,51 % B) ŋ = 96,25 % C) ŋ = 95,00 % D) ŋ = 93,22 % E) ŋ = 90,64 %

7. (ELETROBRAS – Técnico em Eletrotécnica – / 2007) Seja o transformador ideal mostrado abaixo, em que a relação de transformação é N1/N2 =10. O valor eficaz da tensão V1 aplicada é de 120 Volts e a resistência da carga R2 é de 4 Ω.

A esse respeito, pode-se afirmar que:

A) o valor eficaz da tensão V2 é de 1200 Volts; B) a potência consumida na carga é de 36 Watts; C) a potência consumida na carga é de 12 Watts; D) a corrente I1 é igual a 30 A; E) a corrente I1 é igual a 3 A.

8. (ELETROBRAS – Técnico em Eletrotécnica – / 2007) Uma carga de 1200 Watts é conectada à fonte através de um transformador monofásico de potência. O rendimento do transformador é de 96%. A potência solicitada da fonte é:

A) 4800 Watts; B) 2400 Watts; C) 1500 Watts; D) 1250 Watts; E) 1152 Watts.

09.(ELETROBRAS – Técnico em Eletrotécnica – / 2007) Com relação aos transformadores, é INCORRETO afirmar que: A. ( ) As perdas por histerese independem da tensão de operação; B.( ) As perdas no circuito magnético, “perdas no ferro”, surgem sempre que um transformador é energizado e praticamente independem da carga que está sendo alimentada; C. ( ) As perdas no transformador devido ao efeito Joule, “perdas no cobre”, são diretamente proporcionais ao quadrado das correntes elétricas que circulam pelos enrolamentos e, portanto, dependem da carga que está sendo alimentada; D. ( ) As perdas por correntes parasitas no núcleo podem ser reduzidas, laminando-se o núcleo e isolando as lâminas com verniz isolante ou óxido; E. ( ) Uma das principais utilizações de um transformador de Potência é a compatibilização dos vários níveis de tensão e corrente de um sistema elétrico.

10. (FURNAS – Técnico em Eletrotécnica) Num transformador monofásico, ideal, de relação de espiras 1 para 10 (primário para secundário), a corrente no enrolamento primário é 20 A. A corrente, no enrolamento secundário, é

A) 600 A. B) 400 A. C) 200 A. D) 20 A. E) 2 A.

11. (FURNAS – Técnico em Eletrotécnica) Um transformador monofásico, ideal, possui

Potência Mecânica

A potência mecânica é o trabalho mecânico realizado numa determinada quantidade de tempo. A unidade da potência mecânica, no sistema internacional (SI), é o watt (W).

Onde:

W= Trabalho mecânico, em joule

t = tempo, em segundos.

No uso corrente, a potência mecânica pode ser expressa em cavalo-vapor (cv) ou em horse-power (HP). Desta forma, a relação com a potência em watt é:

A parcela(d/∆t) na verdade é a velocidade com que o deslocamento do corpo ocorre. Se supormos que no exemplo anterior o eixo do motor contivesse uma polia de raio ´r´,

girando a ´n´ RPM, teríamos uma velocidade tangencial (v) na polia definida como:

Rendimento dos Motores– η .η .η .η.

Um motor elétrico absorve energia elétrica da rede e a transforma em energia mecânica disponível no eixo. O rendimento desta máquina define a eficiência com que é feita esta transformação. Seu cálculo é dada pela relação entre a potência útil entregue ao eixo (potência mecânica) e a potência ativa retirada da rede (potência elétrica):

Relação entre Torque (Conjugado) e

Potência

Quando a energia mecânica é aplicada sob a forma de movimento rotativo, a potência desenvolvida depende do Torque (T) e da velocidade de rotação (n). As relações entre si são:

.Questões de concursos. (02).

1. (FUVEST) Uma empilhadeira elétrica transporta do chão até uma prateleira, a uma altura de 6,0m do chão, um pacote de 120kg. O gráfico ilustra a altura do pacote em função do tempo. A potência aplicada ao corpo pela empilhadeira é: Dado: g = 10m/s^2

a) 120W. b) 360W. c) 720W. d) 1,20kW. e) 2,40kW.

2. Considere o mecanismo indicado na figura onde as roldanas e os fios são ideais. Despreze o efeito do ar.

Um operário aplicou ao fio uma força constante, de intensidade 1,6. 102 N para levantar uma carga a uma altura de 5,0m, sem acréscimo de energia cinética, em um intervalo de tempo de 20s. A potência útil desenvolvida pelo operário, nesta tarefa, foi de:

a) 40W b) 80W c) 160W d) 320W e) 1,6kW

3. (UNITAU) Um exaustor, ao descarregar grãos do porão de um navio, ergue-os até uma altura de 10,0m e depois lança-os com uma velocidade de módulo igual a 4,00m/s. Se os grãos são descarregados à razão de 2,00kg por segundo, conclui- se que, para realizar esta tarefa, o motor do exaustor deve ter uma potência útil de (considere g = 10m/s^2 ):

a) 16,0W b) 1,00. 102 W c) 1,96. 102 W d) 2,00. 102 W e) 2,16. 102 W

4. Um atleta de massa 80kg com 2,0m de altura, consegue ultrapassar um obstáculo horizontal a 6,0m do chão com salto de vara. Adote g = 10m/s^2. A variação de energia potencial gravitacional do atleta, neste salto, é um valor próximo de:

• Estator: parte Fixa.
• Rotor: Parte móvel.

Oestator é a parte estática de uma máquina elétrica. É composta pela carcaça, pelo núcleo magnético e pelos enrolamentos do estator.

O Rotor: É igualmente composto de um núcleo de chapas magnéticas, também dotadas de ranhuras axiais, onde o enrolamento do rotor é alojado. Os enrolamentos são de dois tipos:

• Enrolamento em curto-circuito (rotor em gaiola de esquilo, rotor em curto- circuito), formado de barras de alumínio conectadas por anel em ambas as extremidades do pacote de chapas. Este enrolamento não é acessível, ou seja não existe nenhum terminal acessível que permita acessá-lo. A gaiola é injetada sob alta pressão e temperatura não havendo isolação entre as barras e o pacote de chapas. Os anéis nas extremidades axiais tem também a função de garantir uma rigidez mecânica ao pacote de chapas. A forma das

ranhuras do rotor influencia o desempenho do motor, especialmente a curva de torque.

• Enrolamento de bobinas (rotor bobinado) feitas em geral de cobre. Trata-se de um enrolamento semelhante ao enrolamento do estator, em geral trifásico. Os seus terminais são conectados a anéis coletores e escovas, os quais podem ser acessados externamente. Este tipo de enrolamento é usado quando se deseja um controle das características de torque e velocidade da máquina. É menos frequente que o enrolamento em gaiola, uma vez que é mais caro e menos robusto. A escolha de um motor com rotor bobinado também pode ser requerida devida ao processo de partida do motor, uma vez que este tipo de motor pode fornecer um torque mais elevado na partida.

O ROTOREm algumas máquinas, o rotor pode abrigar suas bobinas de duas maneiras diferentes.Se expusermos os pólos magnéticos ao enrolamento do estator chamaremos isto de rotor de "pólos salientes". Quando o núcleo do rotor tem polos salientes, núcleo polar, as bobinas do rotor são enroladas em volta desta peça. O conjunto final do polos é chamado de "sapata polar", nome muito utilizado no meio industrial. Sua função é providenciar uma correta distribuição da densidade de fluxo através do entreferro.Os pólos salientes são usados principalmente em máquinas síncronas de geração de energia e também na parte estatórica das máquinas de corrente contínua Estas máquinas geralmente trabalham com rotações baixas, devido à resistência do ar elevado, ao conjunto mecânico não muito sólido e ao elevado número de polos.

A outra maneira de se abrigar as bobinas do rotor e produzir pólos magnéticos é chamado de "pólos lisos". Neste caso, o bobinado do rotor está embutido nas ranhuras, slots, da mesma. Como vimos anteriormente, os turbogeradores são geradores que possuem este tipo de rotor. Sua energia mecânica, de rotação advém de turbinas à vapor que trabalham em altíssimas rotações

MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS.

Relação entre tensão e corrente de fase e de linha em ligações em estrela ou Y e Triangulo ∆

Antes de começarmos a estudar a ligação em si, definiremos:

• Tensão de fase: Tensão medida em cada uma das bobinas do gerador ou impedância da carga.
• Tensão de linha: É a tensão medida entre dois terminais (com exceção do centro da estrela) do gerador ou da carga.
• Corrente de fase: corrente que percorre cada uma das bobinas do gerador ou impedância da carga.
• Corrente de linha: Corrente que percorre os condutores entre o gerador e a carga (com exceção do neutro)

Ligação em delta ou triângulo (∆).

Antes de começarmos a estudar a ligação em si, definiremos:

• Tensão de fase: Tensão medida em cada uma das bobinas do gerador ou impedância da carga.
• Tensão de linha: É a tensão medida entre dois terminais do gerador ou da carga.
• Corrente de fase: corrente que percorre cada uma das bobinas do gerador ou impedânci ada carga.
• Corrente de linha: Corrente que percorre os condutores entre o gerador e a carga

Resumindo

Motores Trifásicos Assíncronos Motores trifásicos são motores próprios para serem ligados aos sistemas elétricos de três

4 5 6

1 2 3

L1 L2 L3 (^) L

L3 5 4 L

1 6 3 2

Os motores trifásicos de uma só velocidade podem dispor de 3, 6, 9 ou 12 terminais para a ligação á rede elétrica.

A ligação de motores trifásicos com três terminais á rede é feita conectando-se os teminais 1, 2, e 3 aos terminais de rede RST em qualquer ordem.

OBS: Para inverter o sentido de rotação do motor trifásico, basta inverter duas fases R com S, por exemplo:

Os motores trifásicos com seisterminais só tem condição de ligações tensões: 220/380V, 380/660 ou 440/760V. Esses motores são ligados em triângulo na menor tensão e em estrela, na maior tensão. A figura a seguir mostra uma placa de ligação desse tipo de motor.

OBS: Nos motores de seis terminais, é comum encontrarmos as marcações U, V W, X, Y, e Z, ao invés de 1, 2, 3, 4, 5, e 6, respectivamente.

Os motores com nove terminais tem possibilidade deligação em três tensões: 220/380/440V.

Os motores com doze terminais tem possibilidade de ligação em quatro tensões: 220/380/440/760V.

ão

O motor de indução é o tipo de motor ca mais comumente usado pela sua construção simples e resistente e boas características de funcionamento. Ele consiste em duas partes: o estator (parte estacionária) e o rotor (parte rotativa). O estator está ligado à fonte de alimentação ca .O rotor não está ligado eletricamente à alimentação. O tipo mais importante de motor de indução polifásico é o motor trifásico. (As máquinas trifásicas possuem três enrolamentos e fornecem uma saída entre os vários pares de enrolamentos.) Quando o enrolamento do estator é energizado através de uma alimentação trifásica, cria-se um campo magnético rotativo. À medida que o campo varre os condutores do rotor, é induzida uma fem nesses condutores ocasionando o aparecimento de um fluxo de corrente nos condutores. Os condutores do rotor transportando corrente no campo do estator possuem um torque exercido sobres eles que fazem o rotor girar.

Velocidade e Escorregamento

A velocidade do campo magnético rotativo é chamada de velocidade síncrona do motor: n = p

120 f

Onde:

n = velocidade de rotação do campo magnético (RPM). f = frequência da corrente do rotor, Hz p = número total de polos.

A velocidade do rotor deve ser ligeiramente menor do que a velocidade de sincronismo, a fim de que seja induzida uma corrente no rotor para permitir a rotação do rotor. A diferença entre a velocidade do rotor e a velocidade de sincronismo é chamada de escorregamento e é expressa como uma porcentagem da velocidade de sincronismo.

S porcentual = NSN^ - SNrx^100

Onde:

S = escorregamento NS = velocidade de sincronismo, RPM. NR = velocidade do rotor, RPM.

Frequência do Rotor

Para qualquer valor do escorregamento, a

frequência do rotor é igual à frequência do

estator multiplicada pela porcentagem de

escorregamento, ou

fR = SfS

Onde:

fR = frequência do rotor, Hz

S = escorregamento porcentual (escrito

na forma decimal)

fS = frequência do estator, Hz

Questões de concursos. (03).

1. (ELETROBRAS – Técnico em Eletrotécnica – / 2007) Um motor de indução trifásico, 4 pólos, 60 Hz, tem um escorregamento de 2% quando operando em condições nominais. Nessas condições, sua velocidade de operação será:

A) 1836 RPM; B) 1800 RPM; C) 1764 RPM; D) 1200 RPM; E) 900 RPM.

2. (Infraero – Técnico em Eletrotécnica –
   2009. O valor aproximado da velocidade de um motor de indução trifásico de gaiola de 6 polos, girando em vazio e conectado em uma rede de 440V e 60 Hz, é:

A) 3.600 rpm; B) 2.400 rpm; C) 1.800 rpm; D) 1.500 rpm; E) 1.200 rpm.

3. (UFSC – Eletrotécnico/ 2004). Um motor de indução trifásico com 6 polos é alimentado por uma fonte de tensão trifásica com uma frequência de 60 Hz. Se o rotor gira no mesmo sentido do campo girante em uma velocidade de 500 rpm, é CORRETO afirmar que a frequência da corrente induzida no rotor é de: A) 35 Hz. B) 120 Hz. C) 60 Hz. D) 50 Hz.
4. (UFSC – Eletrotécnico/ 2004)Assinale a alternativa CORRETA.

Sobre o método para inverter o sentido de rotação do motor de indução trifásico deve-se:

A) Utilizar uma chave estrela – triângulo. B) Aumentar a amplitude da tensão de alimentação.

D) inversão. E) repulsão.

MOTOR DE INDUÇÃO MONOFÁSICO.

O motor de indução monofásico não tem partida própria. O campo magnético criado no estator pela fonte de alimentação ca permanece alinhado num sentido. Este campo magnético, embora estacionário, pulsa com a onda seno da tensão. Este campo pulsante induz uma tensão nos enrolamentos do rotor, mas o campo do rotor só pode se alinhar com o campo do estator. Com este dois campos em linha reta, anão aparece nenhum torque. É necessário então fazer o rotor girar através de algum dispositivo auxiliar. Uma vez atingida a rotação do rotor com velocidade suficiente, a interação entre os campos do rotor e do estator manterão a rotação. O rotor continuará a aumentar a velocidade, tentando engatar na velocidade de sincronismo. Finalmente, ele atingirá uma velocidade de equilíbrio igual à velocidade de sincronismo menos o escorregamento.

• Motor de Fase Dividida

Se dois enrolamentos do estator de impedância diferentes estiverem separados de 90 graus elétricos, mas ligados em paralelo a uma fonte monofásica, o campo produzido parece girar. Este é o princípio da divisão de fase

No motor de fase dividida o enrolamento da partida ou auxiliar tem uma resistência mais lata e uma reatância mais baixa do que a do enrolamento principal Fig. abaixo. quando a mesma tensão Vt é aplicada aos dois enrolamentos, a corrente no enrolamento principal Im segue atrás da corrente no enrolamento da partida Is. O ângulo φ entre

os enrolamentos principal e da partida

constitui uma diferença de fase suficiente para fornecer um campo magnético rotativo fraco que dá para produzir o torque de partida. Quando o motor atinge uma velocidade predeterminada, geralmente 70 a 80 por cento da velocidade de sincronismo, uma chave centrífuga montada sobre o eixo do motor se abre, desligando assim o enrolamento da partida.

Fig. Motor de fase dividida

Pelo fato de ter um baixo torque de partida, esse tipo de motor é amplamente usado para cargas com partida relativamente fácil. Frequentemente ele é usado em dimensões maiores do que 1/3 hp. As aplicações mais comuns incluem as máquinas de lavar e ferramentas de marcenaria.

• Motor com Capacitor de Partida:

Colocando-se um capacitor em série com o enrolamento de partida de um motor de fase dividida , pode-se melhorar as características da partida. Pode-se fazer a corrente do enrolamento da partida seguir adiante da tensão. Pode-se fazer φ aproximadamente 90°, o que resulta num torque de partida mais alto. Este motor também emprega uma chave centrífuga para desligar o enrolamento de partida. Portanto, o capacitor fica no circuito somente durante o período de partida.

• Motor com Capacitor:

O motor capacitor funciona com um enrolamento auxiliar e um capacitor em série permanentemente ligado à linha. A capacitância em série pode ser de um valor para a partida e outro valor para rotação. À medida que o motor gira aproximando-se da velocidade de sincronismo, a chave centrífuga desliga uma secção do capacitor.

• Motor de Polo Sombreado ou Polo Fendido

Produz-se um polo sombreado através de uma bobina de curto-circuito enrolada em torno de uma parte de cada polo do motor. A bobina é formada geralmente por uma cinta ou faixa de cobre. O efeito dessa bobina é o de produzir um pequeno movimento de varredura do fluxo do campo de um lado ao outro da peça polar à medida que o campo pulsa.

a) O polo sombreado enfraquece o campo principal b) b) O polo sombreado sufoca o campo principal

Esse ligeiro desvio do campo magnético produz um pequeno torque de partida. Portanto, os motores de polo sombreado possuem partida própria. À medida que o campo aumenta na peça polar é induzida uma corrente na bobina de sombreamento. Esta corrente produz um campo magnético que se opõe ao campo principal. O campo principal se concentra, portanto, do lado oposto das peças polares (Fig. 1-18 a). À medida que o campo começa a diminuir o campo da bobina de sombreamento se somará ao campo principal. Essa concentração de fluxo desloca-se então para outra borda da peça polar (Fig. 1-18b). Este método de partida de motores é usado em motores muito pequenos, até cerca de 1/ hp, para girar pequenos ventiladores, aparelhos domésticos e relógios.

MOTORES SÍNCRONOS

Como os motores de indução, os motores síncronos tem enrolamentos no estator que