Os motores elétricos são responsáveis pelo funcionamento de uma grande parte de máquinas e equipamentos existentes. Na indústria, entre os atuadores elétricos, o motor trifásico é um dos mais utilizados, devido às inúmeras vantagens que apresenta, como a durabilidade e a facilidade de ligação e de controle.
Ele converte força elétrica em energia mecânica e costuma ser aplicado em tornos, fresas, esteiras rolantes, sistemas e máquinas de transporte de carga, que demandam potência.
Conheça agora como funciona um motor trifásico, quais são suas principais características, tipos, aprenda como ligar e encontrar sua tensão nominal.
Acompanhe.
Motor trifásico é um tipo de motor elétrico, síncrono ou de indução, constituído por estator, rotor e carcaça. Ele recebe esse nome devido ao tipo de alimentação que recebe, ou seja, se refere à quantidade de fases que a instalação elétrica precisa fornecer para o seu funcionamento.
Enquanto o motor monofásico é mais utilizado em residências, o trifásico é mais popular na indústria e no comércio, onde pode ser aplicado no acionamento de bombas, elevadores, ventiladores, entre diversos outros equipamentos.
Esse tipo de motor é encontrado em uma grande variedade de potências, dadas em quilowatts ou cavalos vapor. Comparado a um modelo monofásico de mesma potência, o trifásico tem manuseio mais simples e é menor.
O motor trifásico também é conhecido como motor de corrente alternada (AC), motor assíncrono trifásico, atuador trifásico, entre outras denominações.
Geralmente, um motor trifásico é caracterizado por seis partes principais:
Foto: Motor Spindle
Esse tipo de motor fornece energia por um fio neutro e três fases (R, S e T). As fases transportam as três ondas senoidais que atuam juntas (defasadas em 120° uma em relação à outra).
Um campo magnético girante é criado a partir da circulação de uma corrente alternada nos enrolamentos do estator. Tal campo apresenta linhas de indução que transcendem os condutores do rotor, induzindo uma diferença de potencial nele.
O campo magnético tende a se alinhar com o campo girante gerado pelo estator. O campo magnético do estator gira em velocidade síncrona, possibilitando que o campo do rotor o acompanhe.
Há um atraso no seguimento do campo magnético do rotor ao campo magnético do estator. Ou seja, a velocidade do rotor não é igual a do campo magnético girante. Para a produção do torque, o rotor realiza um “escorregamento” ou “deslizamento” em relação ao estator.
Para saber a porcentagem de escorregamento entre rotor e estator, é preciso realizar um cálculo, utilizando a velocidade síncrona do campo girante em RPM e a velocidade do rotor.
Por causa do escorregamento, o motor trifásico é conhecido como motor assíncrono; porém, também existem os motores síncronos, que não apresentam essa característica.
Esse atuador se destaca na indústria, pois é escalável, isto é, pode ser construído em qualquer tamanho. Além disso, seu conjugado de giro é alto e constante, e o seu rendimento é superior ao de outros tipos de motores.
Geralmente, os modelos de corrente alternada são classificados desta maneira:
Tipo de motor elétrico que possui dois campos magnéticos girantes, conhecido também como motor de corrente alternada (AC) ou motor assíncrono trifásico. É constituído por duas partes: um rotor (parte móvel) e um estator (parte fixa).
Seu funcionamento é simples: o estator conduz e transforma a energia elétrica em mecânica. Enquanto isso, girando em torno de seu eixo, o rotor gera movimento de rotação e energia produzida pela força dos campos magnéticos.
O motor de indução atua exclusivamente com corrente alternada e não requer gastos elevados com manutenções, montagem ou fabricação. Os motores assíncronos são encontrados no mercado com diferentes opções de velocidade e potência.
Alternador que atua como um motor, com o estator utilizando corrente alternada e o rotor usando corrente contínua (vinda de uma excitatriz). Este atuador tem a velocidade de rotação proporcional à frequência de sua fonte de alimentação.
Para realizar a partida, requer um agente auxiliar (normalmente um motor de indução tipo gaiola).
Depois de atingir a rotação síncrona, é possível manter uma velocidade constante (segundo a sua capacidade), independentemente da carga. Para variar a velocidade, é preciso alterar a frequência da corrente.
Veja também: como escolher o motor de passo certo
Em um motor trifásico, uma tensão nominal em baixa tensão pode ser de 220V (em situações que envolvam apenas uma tensão). Ou seja, o equipamento pode vir somente com esse valor, ou 380V ou, ainda, 440V. Alguns modelos atuam em média tensão de 2.300V; 4160V; ou 6.600V.
Para calcular, por exemplo, a corrente nominal de um motor trifásico alimentado com 440V, potência de 10cv, rendimento de 86,0% e fator de potência de 0,85, usa-se a fórmula:
Onde: In = corrente nominal; P (W) = potência nominal em watts; VL = tensão de linha; Cos ? = fator de potência; ? = rendimento; 1 cv = 736W; e 10 cv = 7360W.
Assim, a tensão nominal do motor trifásico do nosso exemplo equivale a 13,21A. Uma observação importante: os dados necessários para o cálculo se encontram na placa de dados do motor.
Após montar um comando de proteção para o motor – usando um contator, relés, disjuntores e botoeiras – ele pode ser ligado das seguintes formas:
Diferente da ligação estrela, esse tipo de fechamento permite que o motor receba a menor tensão de alimentação para a qual foi desenvolvido. Então, se um equipamento apresenta a tensão de 220V/380V, por exemplo, ele receberá uma tensão de 220V.
Para realizar essa ligação, conecte o terminal 1 ao 6, o 2 ao 4 e o 3 ao 5 – o que irá formar um triângulo. Após, ligue cada uma das fases (R, S e T) em uma ponta desse triângulo. Assim, cada bobina ficará ligada em duas fases e não haverá um ponto neutro.
Tipo de fechamento que permite ao motor receber a máxima tensão de alimentação suportada. Quando a tensão de alimentação for 220V/380V, por exemplo, o atuador vai receber 380V.
Em um motor elétrico de 6 pontas numeradas, a ligação é feita conectando as fases do circuito (R, S e T) nas pontas 1, 2 e 3. Depois, as pontas 4, 5 e 6 devem ser curto-circuitadas, conectando os terminais entre si. O ponto de encontro desses terminais forma um ponto neutro.
Agora sabemos porque o motor trifásico é tão requisitado nas indústrias: simples e ao mesmo tempo robusto, atende às exigências de muitas aplicações que envolvem, por exemplo, cargas pesadas.
Seu funcionamento, baseado na operação sincronizada de um rotor e um estator, resulta em um sistema eficaz para garantir a potência requerida por bombas, exaustores, britadores, moinhos, talhas, compressores, etc.
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