Traduza esta página para a lingua que você quizer.

Campo girante

Se em vez de um motor monofásico, considerarmos um trifásico, as correntes trifásicas que percorrem os enrolamentos (fases) do estator vão gerar, em cada fase, campos pulsantes, defasados de um ângulo igual ao da defasagem entre as tensões aplicadas, cujos eixos de simetria são fixos no espaço, mas cuja resultante é um campo que gira num determinado sentido, denominado campo girante.

Consideremos o estator de um motor de indução trifásico (Figura 3). As três fases (1), (2) e (3), alojadas nas ranhuras do estator, são deslocadas uma da outra de tex2html_wrap_inline7679 , e ligadas, (em estrela ou em triângulo), a uma fonte de alimentação trifásica. Os enrolamentos iniciam em tex2html_wrap_inline7681 , tex2html_wrap_inline7683 e tex2html_wrap_inline7685 e terminam em tex2html_wrap_inline7687 , tex2html_wrap_inline7689 e tex2html_wrap_inline7691 , respectivamente. As tensões aplicadas de acham defasadas de tex2html_wrap_inline7679 graus elétricos, e nas três fases resultam correntes iguais, defasadas entre sí de tex2html_wrap_inline7679 elétricos, as quais geram campos magméticos pulsantes, que se combinam dando um campo resultante de valor constante; este campo gira com uma velocidade constante que depende da frequência da fonte e o número de pólos para os quais o estator foi enrolado. A Figura 4 mostra a sequência das correntes das três fases e as posições do campo resultante nos instantes (a), (b), (c) e (d); o campo girante efetua uma uma rotação completa durante o intervalo de um período, para um motor de

A velocidade de rotação do campo é a velocidade síncrona, cuja expressão é:

equation4836

sendo

tex2html_wrap7667 - velocidade em rpm

tex2html_wrap7668 - frequência da rede

tex2html_wrap7669 - número de pares de pólos

As Figuras 5a, 5b e 5c mostram os campos girantes, respectivamente para 1, 2 e 4 pares de pólos do estator.

O sentido de rotação do campo, que determina o sentido de rotação do motor, depende da sequência das tensões e das ligações das três fases, que na prática poderá ser invertido invertendo as ligações de duas fases quaisquer do estator com a linha de alimentação.

Note-se que as três fases do estator podem atuar como o primário de um transformador trifásico quando se introduz um segundo grupo de enrolamentos (rotor), acoplados indutivamente com os enrolamentos do estator.

O motor de indução trifásico é o motor de corrente alternada mais comum e de mais simples e robusta construção. Seu nome deriva do fato de que a corrente no rotor não provém diretamente de uma fonte de alimentação, mas é induzida nele pelo movimento relativo dos condutores do rotor e do campo girante produzido pelas correntes no estator.

O motor de indução consiste de duas partes principais:

  1. O estator, a parte fixa, que consiste de enrolamentos alojados nas ranhuras existentes na periferia interna de um núcleo de ferro laminado (carcaça). Os enrolamentos do estator são alimentados com tensão trifásica, que produz um campo magnético que gira com velocidade síncrona.
  2. O rotor, que é construído em dois tipos: (a) rotor bobinado; e (b) rotor em curto-circuito, ou gaiola de esquilo (ou simplesmente gaiola). Os núcleos magnéticos de ambos os tipos são de ferro laminado.

O rotor bobinado consta de um núcleo em tambor, provido de ranhuras onde são alojados enrolamentos semelhantes ao do estator, e produzindo o mesmo número de pólos. No motor trifásico estes enrolamentos são geralmente ligados em estrela, e as três extremidades livres dos enrolamentos são ligadas a três anéis coletores montados no eixo, permitindo a inserção de resistor variável em série em cada fase.

O rotor tipo gaiola consta de um núcleo em tambor, providos de ranhuras, nas quais são alojados fios ou barras de cobre curto-circuitados nos extremos por anéis.

O princípio de funcionamento do motor de indução é o seguinte: o rotor se acha imerso no campo girante produzido pelas corrente no estator. Nos condutores do rotor, cortados pelo fluxo do campo girante, são induzidas f.e.m. que dão origem a correntes de valor igual ao quociente da f.e.m. pela respectiva impedância. Estas correntes reagem sobre o campo girante produzindo um conjugado motor que faz o rotor girar no mesmo sentido do campo.

A velocidade do rotor nunca pode atingir a velocidade do campo girante, isto é, a velocidade síncrona. Se esta velocidade fosse atingida, os condutores do rotor não seriam cortados pelas linhas de força do campo girante, não se produzindo, portanto, correntes induzidas, sendo então nulo o conjugado motor. Por isso, estes motores são também chamados assíncronos.

Quando o motor funciona sem carga, o rotor gira com velocidade quase igual à síncrona; com carga o rotor se atrasa mais em relação ao campo girante, e correntes maiores são induzidas para desenvolver o conjugado necessário.

Chama-se escorregamemto, a seguinte relação:

equation4931

sendo

tex2html_wrap7670 - escorregamento

tex2html_wrap7667 - velocidade síncrona

tex2html_wrap7672 - velocidade do rotor

O escorregamento é geralmente expresso em porcentagem, variando em plena carga, conforme o tamanho e o tipo do motor, de 1 a 5%.

A frequência da corrente no rotor, é o produto do escorregamento pela frequência da corrente no estator, isto é:

equation4943