Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Motores Universais

Características e Aplicações

Forte queda de rotação

com o aumento do torque

Compactos e com alta

relação torque / corrente

quando comparado a

outros motores 1fs

Aspiradores de

pó, furadeiras,

Generalidades

Dois grandes grupos:

Motor de Indução 1f

Motor Universal

Uma fonte 1f não produz um campo magnético girante

É necessário um design especial para os motores de indução funcionarem com fontes 1fs

Existem ainda dos motores De relutância

De histerese

De passo

Sem escovas (brushless)

Motor universal

Motor CC Série

ind AK I f

Ac If

2

ind AK c I Maior torque por Ampère de

armadura!

Rotação X Torque (Motor CC Série)

Motor universal – circuito equivalente

ind AK I f

Não funciona em CA para

motor shunt devido ao

atraso da corrente

provocado na bobina de

campo

Ocorre também um

aumento significativo do

faiscamento nas escovas

Curva Torque-velocidade

Diferenças entre as curvas CA e CC

1. Os enrolamentos da armadura e de campo possuem reatância muito elevada a 50 e 60 Hz. Uma parte significativa da tensão de entrada cai nestas reatâncias e a tensão de armadura fica menor do que na operação DC. Sendo EA = K⋅f⋅w, o motor gira a uma menor rotação para a mesma corrente de armadura e torque induzido para CA do que para CC.

2. O valor de pico da tensão é 1,4142 vezes o valor rms, logo problemas de saturação podem ocorrer. Correntes significativamente grandes podem implicar em fluxos não proporcionais, reduzindo o torque induzido. Lembre-se que uma redução no fluxo implica em um aumento da velocidade, fazendo com que este efeito seja parcialmente compensado pelo aumento causado no primeiro efeito.

Características e Aplicações

Forte queda de rotação

com o aumento do torque

Compactos e com alta

relação torque / corrente

quando comparado a

outros motores 1fs

Aspiradores de

pó, furadeiras, liquidificador

es

Controle de velocidade

feito pela variação da

tensão

Con

trole

Ele

trôn

ico

de

Velo

cid

ade

Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Introdução aos Motores Monofásicos

Construção

Motor monofásico parado

Torque pulsante e

não girante

Não tem torque de

partida

O motor parece um

transformador com o

secundário em curto

sen

sen 180 0

ind R S

ind R S

ind R S

K B B

K B B

K B B

Teoria dos dois campos magnéticos girantes

Característica torque rotação de

um motor trifásico de indução

Característica torque rotação de

dois campos girantes girando

em sentidos opostos e o

resultado da soma destes

A característica torque

velocidade de um motor de

indução trifásico é proporcional

ao módulo do campo magnético

do rotor e do seno do ângulo

entre os campos. Quando a

rotação do rotor é invertida, IR e

IS são muito grandes, e o

ângulo limita o torque do motor

ind S

ind sen

R

R S

k B B

k B B

Efeito da variação da carga em um MIT

ind net

ind net sen

R

R

k B B

k B B

Quando o motor é forçado a reverter

Curva torque-velocidade mais precisa

Teoria do campo cruzado [1]

Teoria do campo cruzado [2]

Teoria do campo cruzado [3]

Teori

ado c

am

po c

ruzado

Con

clu

são

Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Partida de Motores Monofásicos

Tipos de partida

Fase Dividida ou a Resistência

Capacitores de Partida e Per manetes

Pólos Sombreados

Fase dividida ou a resistência [1]

Fase dividida ou a resistência [2]

Ventiladores, exaustor

es e bombas

centrífugas

Detalhe da chave centrífuga

Capacitor de Partida [1]

Capacitor de Partida [2]

Compressores, bomba

s, ar condicionados, e

outras aplicações que

partem com carga

Capacitor Permanente

Com dois capacitores

Vídeos

De pólos sombreados [1]

De pólos sombreados [2]

De pólos sombreados [3]

De pólos sombreados [4]

Proteção Térmica

Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Controle de Velocidade de Motores de Indução Monofásicos

Controle de velocidade

Variando a freqüência do estator

Variando o número de pólos

Variando a tensão terminal

Autotransformador

SCRs TRIACs

Resistor em série com o estator

Autotrafo alimentando motor de pólos sombreados

Autotransformador alimentando motor de

pólos sombreados [1]

Autotransformador alimentando motor de

pólos sombreados [2]

Motores Monofásicos e

de Propósito Especial

Circuito Equivalente

Circuito Equivalente (motor em repouso)

Circuito equivalente para dois campos

magnéticos girantes (motor em repouso)

Circuito equivalente para dois campos

magnéticos girantes (motor em movimento)

Simplificando

Diagrama do fluxo de potência

Ex. 10.1

Um motor monofásico de 1/3 hp, 110 V, 60 Hz, seis pólos, split-phase tem as seguintes impedâncias:

As perdas no núcleo são de 35 W e as por atrito, ventilação e adicionais são 16 W. O motor está operando a tensão e freqüência nominais quando o enrolamento de partida abre, com o escorregamento a 5 %. Encontre:

a) A velocidade do eixo

b) A corrente do estator

c) O Fator de Deslocamento

d) A Potência de Entrada

e) A Potência no Entreferro (Air Gap)

f) A Potência Convertida

g) O Torque Induzido

h) A Potência de Saída (Eixo)

i) O Torque da Carga

j) A Eficiência

R1 = 1,52 W X1 = 2,10 W XM = 58,2 W

R2 = 3,13 W X2 = 1,56 W

Motor à relutância

Motor à relutância (Gaiola!)

C x w motor à relutância monofásico

Rotor motor à relutância

Motor à histerese

C x w motor à histerese

Motor à histerese

Motor de passo

Passos

Motor DC Brushless

Motor DC Brushless

Motor DC Brushless

Motor à relutância - rotor