Motor Elétrico

Motor CC (Corrente Contínua) - Os motores de corrente contínua são motores com custo mais elevado pois precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada em corrente contínua. Este motor é aplicado em casos especiais.

Motor CA (Corrente Alternada) - Os motores de corrente alternada são os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita em corrente alternada.

Os motores de corrente alternada podem ser síncronos ou assíncronos

Síncronos - Velocidade Constante (independente da variação da carga)

Assíncronos - Velocidade Variável (em dependência da variação da carga)

Dentre os motores de Corrente Alternada, vamos estudar o MOTOR ASSÍNCRONO DE INDUÇÃO, trifásico ou monofásico, por ser o mais utilizado. 

Conceitos Básicos 

Ao falarmos sobre os motores elétricos assíncronos trifásicos e monofásicos é muito importante considerarmos os termos mais utilizados para selecionar o motor elétrico mais adequado para a aplicação desejada.

Potência 

É a força que o motor gera para movimentar a carga em uma determinada velocidade. Esta força é medida em HP (horsepower), cv (cavalo vapor) ou em kW (quilowatt). 

Nota: 

HP e CV são unidades diferentes de kW. 

Para converter os valores das unidades de potência você pode usar as fórmulas abaixo:

   

De	Multiplique por	Para obter
HP e CV	0,736	kW
KW	1,341	HP e CV

Exemplo: um motor de 5 cv convertido para kW:

                          5 cv x 0,736 = 3,68 kW                          

Nota:

A potência especificada na placa de identificação do motor indica a potência mecânica disponível na ponta do eixo.

Para determinar a potência elétrica consumida pelo motor (kW.h), divide-se a sua potência mecânica por seu rendimento (h).

Exemplo: 5 cv = 3,68 kW (potência mecânica)

                h = 84,5% (dado da placa de identificação ou catálogo)

 P(kW.h) = 3,68 : 0,845 = 4,35 kW.h

Rotação

É o número de giros do eixo do motor por uma unidade de tempo. A rotação normalmente é expressa em rpm (rotações por minuto). Para a frequência de 60 Hz, temos:

Motor	Rotação síncrona
2 polos	3.600 rpm
4 polos	1.800 rpm
6 polos	1.200 rpm
8 polos	900 rpm

Os motores de 2 e 4 polos são os mais vendidos no mercado.

Escorregamento: o termo escorregamento é usado para descrever a diferença entre a rotação síncrona e a rotação efetiva na ponta do eixo do motor. Fatores como a carga ou até mesmo a variação da tensão da rede podem influenciar na rotação do motor.

Tensão

Tipos de tensão:

Monofásica:

É a tensão medida entre fase e neutro. O motor monofásico normalmente está preparado para ser ligado a uma rede de 127 V ou 220 V. No entanto, existem lugares onde a tensão monofásica pode ser de 115 V, 230 V ou 254 V. 

Nestes casos deve ser aplicado um motor específico para estas tensões.

Trifásica:

É a tensão medida entre fases. São os motores mais utilizados, já que os motores monofásicos têm limitação de potência e fornecem rendimentos e torques menores, o que aumenta seu custo operacional.

No Brasil as tensões trifásicas mais utilizadas são 220 V, 380 V e 440 V.

Frequência

É o número de vezes que um determinado evento se repete dentro de um intervalo de tempo. 

A frequência da rede de alimentação utilizada no Brasil é de 60 Hz. Isso significa que a tensão da rede repete o seu ciclo sessenta vezes por segundo. 

Em países como Paraguai, Argentina e no continente europeu utiliza-se a frequência da rede de alimentação de 50 Hz. 

A frequência é um fator importante pois tem influência direta sobre a rotação do motor elétrico.

Grau de Proteção 

É a proteção do motor contra a entrada de corpos estranhos (poeira, fibras, etc.), contato acidental e penetração de água. 

Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos d’água, deve possuir um invólucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores 

de pressão e ângulo de incidência, sem que haja penetração de água que possa ser prejudicial ao funcionamento do motor. 

O grau de proteção é definido por duas letras (IP) seguido de dois números. O primeiro número indica proteção contra entrada de corpos estranhos e contato acidental, enquanto o segundo indica a proteção contra entrada de água.

          Motores Abertos - Devem trabalhar em ambientes limpos e abrigados.

            MOTOR - IP21 IP23

         Motores Fechados - Podem trabalhar em ambientes desabrigados.

         MOTOR - IP55  IP56 IP65 IP66 

1º Algarismo
Algarismo	Indicação
0	Sem proteção
1	Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 50 mm
2	Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 12 mm
3	Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 2,5 mm
4	Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 1,0 mm
5	Proteção contra acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor
6	Totalmente protegido contra poeira

2º Algarismo
Algarismo	Indicação
0	Sem proteção
1	Proteção contra pingos de água na vertical
2	Proteção contra pingos de água até a inclinação de 15º com relação à vertical
3	Proteção contra pingos de água até a inclinação de 60º com relação à vertical
4	Proteção contra respingos vindos de todas as direções
5	Proteção contra jatos de água vindos de todas as direções
6	Proteção contra água de vagalhões
7	Imersão temporária
8	Imersão permanente

Nota: 

O W (IP55W) indica proteção contra agentes climáticos, tipo: chuva, maresia, sereno, etc. 

Carcaça

O tipo de carcaça permite identificar grande parte de suas dimensões mecânicas. 

O tamanho da carcaça é definido pela potência e rotação do motor e é identificada pela letra H, que vai da base de suporte do motor até o centro do eixo, medida em mm. A altura H é exatamente igual ao modelo da carcaça do motor. 

A linha de motores W22 possui 3 designs diferentes para cada faixa de carcaça.

Formas Construtivas

As formas construtivas definem como o motor vai ser fixado e acoplado à carga. 

Os motores são geralmente fornecidos na forma construtiva B3D, (montagem na posição horizontal, motor com pés, eixo à direita, olhando para a caixa de ligação). 

Classes de Isolamento

A classe de isolamento é a especificação do isolamento térmico. Ou seja, ele especifica qual é a máxima temperatura que o bobinado do motor pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida útil. Existem três classes de isolamento: 

B 135 ºC 
F 150 ºC 
H 180 ºC 

Os motores comerciais da WEG são padronizados com classe de isolamento B, enquanto os motores industriais são fornecidos com classe de isolamento F. Opcionalmente, todos podem ser fabricados com classe de isolamento H proporcionando uma vida útil ainda maior. 
Esses valores consideram uma temperatura ambiente de até 40 °C. Condições de operação acima deste valor devem ser tratadas como especiais.

Ventilação

O sistema de ventilação é responsável pela refrigeração do motor. 

Os motores IP55 (fechados) são geralmente fornecidos com sistema de ventilação TFVE. Já os motores com grau de proteção IP21 (abertos) possuem sistema de ventilação interna.

TFVE - Totalmente fechado com ventilação externa.

ABERTO - Ar circula livremente no motor (ventilação interna).

Flanges

Os flanges são utilizados em situações onde o acoplamento do motor é feito diretamente na máquina.
Os flanges mais utilizados são os tipos FF, FC e FC-DIN. O tipo de flange define a forma construtiva do motor, conforme mostrado no item 7