117365158 Enrolamento de Motor Aula 1

Sumário CURSO DE ENROLAMENTO DE MOTOR ELETRICIDADE, MOTORES E LEITURA DE DESENHOS Parte I - Conhecimentos Básicos de Eletricidade Matéria Corrente Elétrica Grandezas Elétricas Circuito Elétrico Transformador Relé Condutores Fornecimento de Energia Campo Eletromagnético Tensão de Contato Veja se Aprendeu – Parte I

Parte II – Motores Elétricos e Enrolamentos Motor Elétrico Motor Trifásico Motor Monofásico

Parte III – Leitura e Interpretação de Desenhos Esquemáticos Esquema Frontal e Horizontal do Estator Colocação das Bobinas Veja se Aprendeu – Aprendeu – Partes II e III

Instituto Universal Brasileiro Administração Luiz Fernando Diniz Naso José Carlos Diniz Naso Inês Diniz Naso Gerente Geral Modesto Pantaléa Direção de Arte Carlos Eduardo P. Naso Assistente Jurídica Rafaela Naso Produção Marcos Prado de Carvalho Imagens Alexandre Morsilla Mariana Vecchi Yasmin Ya smin Carolina Cavallini Revisão Roseli Anastácio Silva Marcia Moreira de Carvalho Claudia de A. Maranhão Prescott Naso

Diretora Geral Irene Rodrigues de Oliveira Teixeira Ribeiro Coordenação Didática Coordenação Waldomiro Recchi Fotografia Roberto Carlos Alves Assessoria técnica Anacácio Pedroso Albuquerque Autor Waldomiro Recchi Editoração Instituto Universal Brasileiro Impressão IUBRA - Indústria Gráfica e Editora Ltda Rodovia Estadual Boituva - Iperó, km 1,1 Campos de Boituva - Boituva - SP CEP 18550-000

Todos os direitos são reservados. Não é permitida a reprodução total ou parcial deste curso.

Sumário CURSO DE ENROLAMENTO DE MOTOR ELETRICIDADE, MOTORES E LEITURA DE DESENHOS Parte I - Conhecimentos Básicos de Eletricidade Matéria Corrente Elétrica Grandezas Elétricas Circuito Elétrico Transformador Relé Condutores Fornecimento de Energia Campo Eletromagnético Tensão de Contato Veja se Aprendeu – Parte I

Parte II – Motores Elétricos e Enrolamentos Motor Elétrico Motor Trifásico Motor Monofásico

Parte III – Leitura e Interpretação de Desenhos Esquemáticos Esquema Frontal e Horizontal do Estator Colocação das Bobinas Veja se Aprendeu – Aprendeu – Partes II e III

Instituto Universal Brasileiro Administração Luiz Fernando Diniz Naso José Carlos Diniz Naso Inês Diniz Naso Gerente Geral Modesto Pantaléa Direção de Arte Carlos Eduardo P. Naso Assistente Jurídica Rafaela Naso Produção Marcos Prado de Carvalho Imagens Alexandre Morsilla Mariana Vecchi Yasmin Ya smin Carolina Cavallini Revisão Roseli Anastácio Silva Marcia Moreira de Carvalho Claudia de A. Maranhão Prescott Naso

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CURSO DE ENROL OLA AME MEN NTO DE MOT OTO OR ELETRICIDADE, MOTORES E LEITURA DE DESENHOS

Nos fascículos Passo a Passo, descreveremos os enrolamentos imbricados e concêntricos de motores trifásicos de dois e seis polos, e monofásicos de dois e quatro polos, os quais darão a base necessária para enrolar qualquer motor de indução de corrente alternada.

Introdução Bastante prático e objetivo, este curso prepara o aluno, seja ele profissional eletricista ou não, a entrar no ramo de reparação e rebobinagem de motores de indução de corrente alternada (CA). Para Pa ra qu quem em já é el elet etri rici cist sta, a, te terá rá,, ne nest ste e cu curs rso, o, a oportunidade de ampliar seus conhecimentos e at atua uaçã ção o no ca camp mpo o de tr trab abal alho ho;; já o in inic icia iant nte e re re-ceberá conhecimentos básicos de eletricidade o sufici suf icient ente e par para a que aco acompa mpanhe nhe os ens ensina inamen mentos tos dos fascículos Passo a Passo. Nestes fascículos Passo a Passo, são dadas as características técnicas e o passo a passo da rebobinagem de motores elétricos monofásicos e trifásicos assíncronos, com sistemas de enrolamento imbricado e concêntrico, que são os mais comuns no dia a dia do eletricista enrolador. O aluno aprenderá, também, desde a desmontagem do motor e remoção do enrolamento velho até dados necessários para a preparação das novas bobinas, tipos de enrolamentos, rebobinagem (coloc (c olocaçã ação o das bob bobina inass no est estato ator) r),, iso isolalamento e acabamento das cabeças das bobinas. Também aprenderá a fechar as saídas das bobinas, determinar os terminais de ligação e fechar o motor.

Parte I – Conhecimentos Básicos de Eletricidade

Matéria Definimos matéria como sendo aquilo que ocupa lugar lugar no espaço. espaço. A matéri matéria a se apresenta nos seguintes estados:

• Sólido: ferro, madeira etc.; • Líquido: água, gasolina etc.; • Gasoso: oxigênio, hidrogênio etc.; • Plasma; • Condensado de Bose-Einstein. Toda matéria é formada por átomos que, por sua vez, são formados por:

• Prótons: carga positiva; • Elétrons: carga negativa; • Nêutrons: carga neutra.

Este fascículo teórico está dividido em três partes, a saber:

Parte I – Conhecimentos básicos de eletricidade. Parte II – Características de motores elétricos, indicação de corrente alternada, tipos de enrolamento dentre outros. Parte III – Leitura e interpretação de desenhos esquemáticos. Curso de Enrolamento de Motor

O átomo em equilíbrio apresenta número igual de prótons e elétrons. Se um átomo tiver mais elétrons que prótons, dizemos que ele está carregado negativamente; do contrário, se tiver mais prótons que elétrons, positivamente (figura 1). 3

Instituto Universal Brasileiro

A medição do ampere é feita através de um aparelho chamado amperímetro.

Corrente contínua É aquela que não sofre variação de polaridade ao longo do tempo (figura 3).

Figura 1 - Átomo.

Para exemplificar, vamos tomar por base uma pilha, cujo polo positivo apresenta uma carência ou falta de elétrons, enquanto que o polo negativo possui elétrons sobrando. Se colocarmos uma lâmpada entre os dois polos, ela irá acender devido à passagem dos elétrons do polo negativo para o positivo (figura 2). A esse fluxo de elétrons do polo negativo para o positivo damos o nome de corrente elétrica.

Figura 3 - Corrente contínua.

Pilhas, baterias e dínamos fornecem corrente contínua, e os circuitos eletrônicos só trabalham com este tipo de corrente. A desvantagem desta corrente é que se houver necessidade de elevar o valor, não é possível usar o transformador.

Corrente alternada É aquela que varia com o passar do tempo (figura 4). Figura 2 - Sentido dos elétrons do polo negativo para o polo positivo.

Corrente Elétrica Corrente elétrica é o movimento orientado dos elétrons livres através de condutores. A intensidade da corrente elétrica é representada pela letra “I”. Como unidade de medida, temos o ampere, cujo símbolo é a letra “A”. A intensidade da corrente será mais intensa quanto mais elétrons atravessarem um condutor em um segundo. Curso de Enrolamento de Motor

Figura 4 - Ciclo ou período de uma corrente alternada. 4


Note que no gráfico, há uma variação de polaridade com o decorrer do tempo. Podemos então concluir que os dois condutores trocam de polaridade com o passar do tempo. No Brasil, a eletricidade varia sessenta vezes por segundo (60 hertz), ou seja, a cada segundo, os polos trocam de posição entre si trinta vezes. Essa variação é chamada de frequência (figura 5).

Onde: • E = Tensão, medida em volt (V); • R = Resistência, medida em ohm (Ω); • I = Corrente, medida em ampere (A); Isto é válido tanto para corrente contínua (pilhas e baterias) como para corrente alternada (tomada elétrica). Por exemplo, uma bateria de 9 volts alimenta um circuito com um resistor de 10 ohms. O valor da corrente seria 0,9 ampere. Observem a conta: I

= E ÷ R = 9 ÷ 10 = 0,9 ampere

Para conferir o resultado, basta fazer o cálculo invertido: E = R x I = 10 x 0,9 = 9 volts

Grandezas Elétricas

Figura 5 - Frequência de três ciclos por segundo ou 3 hertz.

Voltagem elétrica

É errado chamarmos os fios condutores de corrente alternada de positivos ou negativos, pois isto só se aplica à corrente contínua. O correto é denominar condutor neutro e condutor fase. O neutro é ligado à terra pela companhia fornecedora de energia; por isso, ele não provoca choques.

Para entrarem em movimento, os elétrons precisam de uma força para se deslocarem. Esta força é a voltagem (ou tensão), medida em volt. O instrumento usado para medição chama-se voltímetro.

Corrente elétrica

A corrente alternada é fornecida por geraComo já dissemos, é definida como sendo dores e tem mais vantagens que a corrente con- o movimento orientado pelos elétrons. É medida tínua na transmissão de energia. Se for em ampere através de um amperímetro. necessário elevar seu valor, basta colocar transformadores, pois, na alimentação de circuitos eleResistência elétrica trônicos, a corrente alternada deve ser transformada em contínua. É a dificuldade que os corpos oferecem à passagem de elétrons. É medida em ohm atraIntensidade da corrente elétrica vés do ohmímetro. Conforme a resistência que o corpo oferece, temos bons condutores, maus A intensidade da corrente elétrica rela- condutores e isolantes. ciona-se com o valor da resistência do conduOs bons condutores deixam a corrente tor e com a tensão aplicada. Esta relação é elétrica passar com grande facilidade; o medada através desta fórmula: lhor condutor é o ouro, seguido pela prata, o cobre e o alumínio. Os maus condutores são E = R x I ou I = E ÷ R aqueles que oferecem certa resistência à pasou R = E ÷ I sagem da corrente elétrica, como o ferro, o níCurso de Enrolamento de Motor

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Circuito Elétrico

quel e o tungstênio. Suas aplicações na vida diária são vastas, como resistência de chuveiros e aquecedores, lâmpadas etc. Os corpos isolantes não deixam a corrente passar. São exemplos a borracha, a madeira, a porcelana, o vidro dentre outros.

Circuito elétrico é o caminho percorrido pela corrente elétrica desde a fonte até os componentes e aparelhos de consumo. Eles são divididos em três tipos: série, paralelo e série-paralelo (misto).

Potência elétrica 1) Circuito em série. É aquele cujos elementos são ligados um após o outro, e um elemento depende do outro. Esse circuito também recebe o nome de dependente, pois, se um dos elementos for interrompido, os demais deixarão de funcionar, isto porque ele se compõe de um só ramo, ou seja, um só caminho para a passagem da corrente (figura 6).

É a capacidade de reduzir o trabalho realizado pela energia elétrica. Este trabalho é dado pelo produto de tensão pela corrente (P = V x A) e é medido em watt (W), com um wattímetro. Desta maneira, uma lâmpada de 100 watts produz mais trabalho que uma de 60 watts, ou seja, a de 100 watts ilumina mais que a de 60 watts. A potência elétrica é importante, pois está relacionada com a quantidade de trabalho que produz um aparelho e com o seu consumo de energia.

Eletricidade estática Sempre que dois corpos se atritem, eles acabam produzindo eletricidade estática. No atrito, um corpo cede elétrons ao outro e, desta forma, surge uma Diferença de Potencial (DDP) entre eles. Esta Diferença pode atingir valores altíssimos em função do grau de atrito. O exemplo mais claro de eletricidade estática é o raio. Ele consta de uma descarga de eletricidade contida nas nuvens para o solo, ou vice-versa.

Figura 6 - Lâmpadas ligadas em série

2) Circuito em paralelo. É aquele em que seus elementos são colocados um independente do outro. Isto quer dizer que, se um elemento qualquer deixar de funcionar, não impedirá o funcionamento dos demais (figura 7).

Mas não é só o raio que afeta os equipamentos eletroeletrônicos; em salas onde há carpetes, existe uma tendência natural à produção de DDP estática devido ao atrito natural dos sapatos com pisos de carpete. O organismo humano possui eletricidade estática de pequeno valor; caso estes valores se alterem, o organismo pode estar doente. Os mais avançados exames médicos se baseiam na DDP para avaliar o bom funcionamento do organismo. Curso de Enrolamento de Motor

Figura 7 - Lâmpadas ligadas em paralelo. 6


3) Circuito em série-paralelo ou misto. É aquele formado pela combinação dos dois circuitos anteriores, sendo parte em série e parte em paralelo (figura 8).

P = 500 volts x 0,2 ampere = 100 watts Também pode abaixar o valor da tensão, elevando assim o valor da corrente, mantendo a relação de igualdade entre a potência de entrada e a de saída do transformador. Este componente eletrônico é formado por uma ou mais bobinas enroladas sobre um mesmo núcleo, geralmente de ferro. A bobina em que é aplicada a energia a ser modificada (entrada) recebe o nome de primário, e aquela, ou aquelas, em que se retira a energia modificada (saída) recebe o nome de secundário (figura 9).

Figura 8 - Ligação em série-paralelo.

Transformador O transformador é um componente eletroeletrônico utilizado para modificar as características de uma corrente alternada ou pulsante. Assim, teoricamente, podemos dizer que usando um transformador, elevamos ou baixamos a corrente e a tensão de uma fonte alternada ou pulsante a qualquer valor. Estas modificações devem obedecer à Lei de Conservação de Energia, já que o transformador não cria energia, apenas modifica. Por exemplo, temos um gerador que fornece 100 volts a 1 ampere; isto significa que sua potência é de:

Figura 9 - Aspecto do transformador.

Para representar um transformador em um circuito eletroeletrônico, usamos este símbolo (figura 10):

P = V x A = 100 x 1 = 100 watts O transformador pode aumentar a tensão deste gerador para qualquer valor, mas a intensidade da corrente abaixa proporcionalmente, devido ao fato de que a potência continua igual. Assim, se quisermos transformar os 100 volts do exemplo citado em 500 volts, podemos fazê-lo usando um transformador. Porém, a corrente máxima que será obtida na saída deste transformador será de 0,2 ampere, justamente porque a máxima potência que ele pode fornecer na saída é igual à potência aplicada na entrada, ou seja: Curso de Enrolamento de Motor

Figura 10 - Símbolo do transformador. 7


O princípio do funcionamento do transformador é o seguinte: quando é aplicada a corrente ao primário, essa bobina cria em volta de si um campo magnético também alternado; este campo magnético, por sua vez, induz, na bobina do secundário, uma corrente também alternada. Quando o número de espiras do primário é igual ao número de espiras do secundário, a tensão deste último é igual à tensão aplicada ao primário. Desprezando-se as perdas que acontecem no fio e núcleo, podemos afirmar que também a corrente no secundário é igual à do primário.

Figura 11 - Símbolo de um transformador com tomada central.

Não existe uma padronização de cores para identificar ligações externas dos transformadores, mas, de um modo geral, podemos dizer que os fabricantes respeitam o seguinte critério para os transformadores de força:

Este tipo de transformador é chamado de transformador de isolação e, na representação simbólica, os dois enrolamentos têm o mesmo tamanho.

• Primário: fio preto para início do enrolamento e cores diferentes para as demais ligações (geralmente, marrom e vermelho para primário com derivação).

Transformador redutor de tensão Assim é chamado o transformador cujo número de espiras do secundário é uma fração do número de espiras do primário, e a tensão do secundário também é uma fração do primário. Na representação simbólica, o secundário é menor que o primário.

• Secundário: fios de cada enrolamento com a mesma cor (par vermelho, par azul etc.); se o enrolamento é com tomada central, os fios terão cores diferentes. Veja na figura 12 o símbolo de um transformador com possíveis códigos de cores:

Elevador de tensão Assi m é cham ad o o tr an sf or ma do r cujo secundário é maior (duas, três ou mais vezes) que o primário, e a tensão também é maior (duas, três ou mais vezes) que a do primário. Na representação simbólica, o secundário é maior que o primário.

Transformador com tomada central É aquele que tem uma derivação no centro do enrolamento, normalmente secundário, conhecida como tomada central (ou center tap , em inglês), que divide a tensão total do enrolamento ao meio (figura 11). Curso de Enrolamento de Motor

Figura 12 - Símbolos de um transformador com possíveis códigos de cores. 8


Relé O relé é um dispositivo eletromecânico utilizado para ligar e desligar um circuito elétrico. Portanto, é um interruptor, cujo acionamento é feito através de um eletroímã. Por essa razão, é também conhecido como relé eletromagnético. Na figura 13 , temos uma representação bastante simplificada dos elementos constituintes de um relé para que o aluno possa entender seu princípio de funcionamento.

Figura 14 - Contatos do relé NA.

No NF, quando a bobina não está excitada, os contatos permanecem fechados; quando percorrida pela corrente elétrica, a bobina é excitada, formando o campo magnético que abre o contato (figura 15).

Figura 15 - Contatos do relé NF.

Os relés são muito utilizados em cercas elétricas monitoradas, lâmpadas de emergência, sirenes, sinalizadores de emergência etc. Eles podem ser comandados a distância, ou seja, através de um controle remoto. Em geral, os relés são representados pelo símbolo gráfico mostrado na figura 16:

Figura 13 - Representação simplificada dos elementos de um relé eletromagnético.

Quando a bobina é percorrida por uma corrente elétrica, forma-se um campo magnético que se concentra no núcleo do ferro, fazendo com que este atraia a armadura. Ao ser atraída, a armadura faz com que a parte móvel do contato se encoste à parte fixa, fechando o circuito. Essa situação permanece deste jeito até que seja desfeito o campo magnético. O mais comum é que os relés possuam dois contatos: NA (normalmente aberto) e NF (normalmente fechado).

Figura 16 - Símbolo gráfico do relé.

O NA funciona da seguinte maneira: enquanto a bobina não é excitada, o contato permanece aberto; quando a bobina é excitada, e percorrida por uma corrente elétrica, forma-se o campo magnético que fecha o contato (figura 14). Curso de Enrolamento de Motor

Condutores Todos os circuitos eletroeletrônicos têm seus componentes ligados entre si. Essas ligações são conseguidas através dos condutores em forma de fio ou cabo, exceto no caso 9


dos circuitos impressos. Os fios e cabos devem ter boa condutibilidade elétrica, para não ocasionar perdas nas ligações, e ser maleável (ou seja, flexível). Os metais mais usados como condutores são o cobre e o alumínio. Este último não tem boa soldabilidade, portanto, é pouco usado nos serviços de um modo geral. Chamamos de fio o condutor sólido, maciço, geralmente de secção circular, com ou sem isolamento, conforme mostra a figura 17.

Figura 18 - Tipos de atendimento no fornecimento de energia elétrica.

O funcionamento dos motores elétricos baseia-se no princípio do eletromagnetismo; por isso, o estudo seguinte é importante.

Figura 17 - Fios com e sem isolamento.

No enrolamento de motores, usamse os fios maciços de cobre esmaltado; o flexível, para os terminais de ligação.

Campo Eletromagnético

Fornecimento de Energia

Todos conhecem os efeitos do magnetismo na forma de ímãs; eles existem em formato artificial e natural.

A energia elétrica, fornecida pelas concessionárias para os usuários, poderá apresentar até três tipos de atendimento (figura 18):

Os ímãs naturais foram observados há séculos antes de Cristo, na Grécia. Os gregos fizeram os primeiros estudos sobre o ímã natural e notaram que ele tem dois polos que, sendo iguais, se repelem e, quando diferentes, se atraem.

1) Tipo A – Monofásico. A concessionária fornece a rede com dois condutores, ou seja, um para fase e outro para neutro. Neste tipo de atendimento, a tensão utilizada pelo usuário será de 127 volts, e a carga instalada deverá ser de até 12 quilowatts.

Os primeiros ímãs naturais foram encontrados na região de Magnésia. Os gregos deram nome de magnetita à “pedra” e magnetismo à propriedade do ímã de atrair materiais ferrosos como pregos.

2) Tipo B – Bifásico. Fornecimento de rede com três condutores, ou seja, dois para fase e um para o neutro. A tensão utilizada será de 127/200 volts, e a carga instalada, entre 12 e 25 quilowatts.

Polos dos ímãs

3) Tipo C – Trifásico. Rede com quatro condutores, ou seja, três para fase e um para o neutro. A tensão utilizada é de 127/220 volts, e a carga instalada, entre 25 e 75 quilowatts. Curso de Enrolamento de Motor

Os polos dos ímãs localizam-se nas suas extremidades, locais em que há maior concentração de linhas magnéticas. Eles são chamados norte e sul (figura 19). 10


Podemos notar, através do espectro magnético, que as linhas de força magnética “caminham” dentro do ímã: saem por um dos polos e entram por outro, formando assim um circuito magnético. Observa-se também que há grande concentração de linhas nos polos dos ímas, ou seja, nas suas extremidades.

Sentido das linhas de força de um ímã O sentido das linhas de força em um ímã é do polo norte para o polo sul, fora do ímã (figura 21).

Figura 19 - Polo magnético e toda superfície na qual saem ou entram linhas magnéticas.

Linhas de força magnética São linhas invisíveis que fecham o circuito magnético de um ímã, passando por seus polos. Para provar praticamente a existência destas linhas, podemos fazer a experiência do espectro magnético. Para isso, colocamos um ímã sobre uma mesa e, sobre ele, um vidro plano. Em seguida, derramamos aos poucos limalhas sobre o vidro. As limalhas se unirão pela atração do ímã, formando o circuito magnético do ímã sobre o vidro, mostrando, assim, as linhas magnéticas (figura 20). A linha de força magnética é a unidade do fluxo magnético.

Figura 21 - Sentido das linhas de força.

Fragmentação de um ímã Se um ímã for quebrado em três partes, por exemplo, cada uma destas partes constituirá em um novo ímã (figura 22).

Figura 22 - Ímã em pedaços.

Figura 20 - Espectro magnético. Curso de Enrolamento de Motor

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Campo magnético do ímã Damos o nome de campo magnético ao espaço ocupado por suas linhas de força magnética.

Lei de Atração e Repulsão dos Ímãs Figura 24 - Ímã produzido através da eletricidade.

Nos ímãs, observa-se o mesmo princípio das cargas elétricas. Ao aproximarmos uns dos outros, os polos de nomes iguais se repelem, e os de nomes diferentes se atraem (figura 23).

É importante frisar que o ímã produzido através da eletricidade possui polos norte e sul, que são iguais ao ímã natural. Note, também, que o fio da bobina que recebeu o polo negativo será o polo sul.

Produção de eletricidade com ímã Quando temos uma bobina e, por ela, se faz passar um campo magnético, em seus terminais, aparecerá uma tensão elétrica, a qual só aparece quando a bobina entra ou sai do campo magnético. Fazendo o campo magnético variar em torno da bobina (ou a bobina em torno do campo), a tensão produzida será alternada (figura 25).

Figura 23 - Lei de Atração e Repulsão dos Ímãs. Figura 25 - Produção de eletricidade com ímã.

Produção de ímã com a eletricidade

Tensão de Contato

Quando um fio é atravessado por uma corrente elétrica ao seu derredor, surge um campo magnético de pequena intensidade. Se enrolarmos o fio, o campo se concentra em um espaço menor, fazendo com que o campo magnético se aumente ( figura 24 ). Curso de Enrolamento de Motor

Enfatizamos este tópico, neste estudo, por saber que a segurança em uma instalação elétrica é de suma importância. A te nsão de co nt at o (cho qu e) , po r definição, é a tensão a que uma pessoa 12


fica submetida ao tocar em um determinado equipamento sob tensão (com fuga de corrente) e, em outro corpo, com potencial diferente. Em síntese: se uma pessoa tocar, com uma das mãos, em um motor e, com a outra, em uma parede, receberá um choque. O perigo não está em tocar num equipamento sob tensão quando o corpo está isolado, mas sim em tocar simultaneamente em outro corpo que esteja com um potencial diferente em relação ao primeiro. O corpo fica em contato com o solo, ou seja, com o potencial deste (figura 26).

Figura 26 - Tensão de contato.

Veja se Aprendeu – Parte I 1) Chamamos de ___________ tudo o que ocupa lugar no espaço. 2) A corrente que varia com o passar do tempo chama-se ____________. 3) A dificuldade que os corpos oferecem à passagem da corrente chama-se _____________. 4) Identifique os tipos de circuito que as ilustrações abaixo representam: a)

b)

________________________

________________________

5) O fio usado para enrolamento de motores é o: a) ( ) fio de cobre maciço, sem isolamento. b) ( ) fio de cobre maciço esmaltado. c) ( ) fio flexível. d) ( ) fio paralelo. 6) Os polos dos ímãs são o norte e o sul. O que acontece se encostarmos o polo sul de um ímã com o polo sul de outro ímã? R.: _______________________________________________________. 7) O princípio de funcionamento dos motores elétricos baseia-se no ____________________. . o l e l a r a p m e o t i u c r i C ) b . e i r é s m e o t i u c r i C ) a ) 4 . o m s i t e n g a m o r t e l e ) 7 . a c i r t é l e a i c n ê t s i s e r ) 3 . m e l e p e r e s s ã m í s O : . R ) 6 . a d a n r e t l a e t n e r r o c ) 2 . o d a t l a m s e o ç i c a m e r b o c e d o i f ) x ( ) b ) 5 a i r é t a m ) 1

s a t s o p s e R I e t r a P – u e d n e r p A e s a j e V Curso de Enrolamento de Motor

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Motor de corrente contínua. É u m motor de controle de velocidade precisa, porém, de custo elevado, comparando-se com o de corrente alternada. Ele não pode ser ligado diretamente à rede de energia elétrica, precisando, portanto, de uma fonte de corrente contínua ou de um dispositivo que transforma a corrente contínua em alternada para funcionar. Este tipo de motor só é utilizado em veículos automotivos. Motor de corrente alternada. De um modo geral, este motor é o mais usado, quer seja em equipamentos e máquinas industriais, quer seja em aparelhos e equipamentos eletrodomésticos. É ligado diretamente na rede elétrica, distribuída pelas usinas hidroelétricas em 127 volts, 220 volts, 380 volts etc. Este motor é o que vamos usar neste curso, podendo ser de indução síncrona e assíncrona.

Parte II – Motores Elétricos e Enrolamentos Motor Elétrico O motor elétrico é uma máquina em que se transforma energia elétrica em energia mecânica, e tem seu princípio de funcionamento baseado no eletromagnetismo. Em geral, os motores elétricos são compostos por duas partes: rotor e estator. O rotor é a parte móvel; o estator, que faz parte da carcaça, é a fixa (figuras 27 e 28).

Motor de indução síncrona Este motor funciona com velocidade fixa e é usado somente em grandes potências, pois, para pequenas potências, o custo é elevado. Este motor tem a velocidade do rotor diferente do campo giratório do estator. É o mais usado em máquinas e equipamentos industriais, não se prestando ao uso em eletromésticos.

Figura 27 - Rotor.

Carcaça do motor Os motores, quanto a sua carcaça, podem ser abertos ou fechados.

Motor aberto. É aquele com ventilação interna e que não possui proteção contra pó ou umidade. Entretanto, é protegido contra partículas sólidas e gotas de água que caem sobre ele. Tem uma inclinação máxima de 15° em relação à vertical, tendo sua carcaça lisa, sem canais externos de refrigeração. Motor fechado. É o com ventilação externa e proteção contra pó e umidade. O ventilador é montado no eixo, que fica na parte externa do motor. A carcaça possui canais externos de refrigeração, portanto, a refrigeração é feita somente na parte externa da carcaça.

Figura 28 - Estator.

Podemos classificar os motores elétricos de acordo com a forma como recebem energia elétrica: motor de corrente contínua (CC) e o de corrente alternada (CA). Curso de Enrolamento de Motor

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Independentemente de serem síncronos ou assíncronos, os motores elétricos, em função da ligação à rede elétrica, podem ser trifásicos e monofásicos.

Observe que a tensão atinge seu valor máximo na bobina B1, depois, na B2 e, por fim, na B3. As bobinas B1, B2 e B3 do estator geram um campo magnético rotativo, que faz com que o rotor gire. Isto porque o fluxo magnético produzido gera uma força eletromotriz no rotor que, por sua vez, vai produzir um campo magnético de igual intensidade, mas de polaridade oposta. Os campos magnéticos do estator e do rotor tendem a se atrair e, como o campo magnético do estator é rotativo, o do rotor procura acompanhar esta rotação.

Motor Trifásico O motor elétrico trifásico, como seu próprio nome sugere, é fabricado para funcionar na rede elétrica trifásica e nas mais variadas potências desde fiações de HP (cavalos) até vários cavalos de força. É um motor assíncrono, de corrente alternada, com três enrolamentos no estator, formando três circuitos distintos e simétricos chamados de fases.

Essa rotação é função direta da frequência em ciclos da rede elétrica e do número de polos do motor.

As fases deverão estar ligadas em triângulo (∆) e estrela (Υ) a uma rede trifásica, para que seus bobinados produzam um campo resultante giratório, de valor invariável.

Das bobinas do estator, saem as pontas dos fios (terminais de ligação) para serem ligados à rede elétrica, as quais podem ser em 3, 6, 9 ou 12 pontas.

O motor trifásico de aplicação mais comum tem seu rotor tipo “gaiola de esquilo”, podendo também ser um bobinado com anéis para o controle do arranque por intermédio do reostato, como veremos adiante. As fases que citamos estão defasadas em 120° elétricos, ou 1/3 de período. As bobinas do estator formam um campo magnético dentro do qual o rotor gira. Veja o exemplo de um campo trifásico na figura 29.

Tipos de rotor Os motores trifásicos podem ter dois tipos de rotor: curto-circuito e bobinado. • Rotor curto-circuito (tipo “gaiola de esquilo”). É constituído por barras de cobre ou alumínio, colocadas nas ranhuras e unidas nas extremidades por anéis entre si, em curto-circuito (figuras 30A e B).

Figura 29 - Campo trifásico. Curso de Enrolamento de Motor

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A ligação desses motores pode ser feita em estrela. As bobinas do estator, conforme já vimos, são três, que formam as fases de enrolamento. Essas fases podem ser interligadas, formando ligações estrela (380 volts) ou triângulo (220 volts). Na ligação estrela, os terminais 4, 5 e 6 são interligados, e os terminais 1, 2 e 3 são ligados à rede (figura 32).

Figuras 30A e B - Rotor curto-circuito (tipo “gaiola de esquilo”).

• Rotor bobinado. Ele é assim chamado por possuir um enrolamento semelhante ao do estator, cujos extremos são conectados em anéis, coletores eletricamente isolados do eixo e entre eles, sobre os quais, apoiam-se escovas de grafite, fixas ao estator, que permitem a ligação do motor ao circuito externo (figura 31). Figura 32 - Ligação estrela.

Na ligação triângulo, o início de uma fase é fechado com o final de outra, e essa junção é ligada à rede (figura 33).

Figura 31 - Rotor bobinado.

Ligações Os motores trifásicos são fabricados com diferentes potências e velocidades, para as tensões padronizadas da rede elétrica (220 volts, 380 volts, 440 volts e 760 volts), nas frequências de 50 e 60 hertz. Curso de Enrolamento de Motor

Figura 33 - Ligação triângulo. 16


Os motores trifásicos, que possuem uma só velocidade, podem ter 3, 6, 9 e 12 terminais de ligação para serem conectados à rede. Quando o motortrifásico é de três terminais, a ligação é feita conectando-se os terminais 1, 2 e 3 à rede RST, em qualquer ordem (figura 34). Caso queira inverter o sentido de rotação, basta inverterduasfases,como, por exemplo,o que está em R para S e vice-versa.

Nestes motores, a indicação numérica dos terminais pode ser substituída por letras, assim: U, V, W, X, Y e Z para 1, 2, 3, 4, 5 e 6.

Enrolamento Imbricado Enrolamento imbricado é o que possui dois lados diferentes de bobinas em cada ranhura do estator. Por essa razão, deve ter um isolamento entre uma e outra bobina (figura 36).

RST não é uma sigla, é só uma denominação dos fios fases para que sejam distribuídos igualmente no momento em que a concessionária for fazer a ligação aos medidores das residências ou indústrias.

Figura 36 - Enrolamento imbricado.

Figura 34 - Ligação de motor trifásico de três terminais.

Neste tipo de enrolamento, todas as Os motores trifásicos com seis terminais bobinas são iguais, ou seja, têm o mesmo podem ser ligados em duas tensões: 220/380 número de espiras, o mesmo passo e o volts ou 440/760 volts. A ligação em triângulo é mesmo formato. A quantidade de bobinas é para a menor tensão e a em estrela, para a igual à quantidade de ranhuras do estator. Este tipo de enrolamento serve para maior (figura 35). qualquer tamanho de motor, devido à grande quantidade de bobinas, sempre igual ao número de ranhuras. Um motor trifásico montado com enrolamento imbricado chama-se trifásico imbricado. No enrolamento imbricado, o número de bobinas por polo e fase, ou por grupo, deve ser de 3, 4, 6, ou até mais bobinas nos motores de 6, 4 e 2 polos. Por isso, as ligações entre bobinas de um mesmo grupo são numerosas, tornando a tarefa de enrolamento bastante trabalhosa. Este inconveniente fica atenuado, ao se enrolar as bobinas do mesmo grupo em formas iguais Figura 35 - Ligação de motor trifásico de seis terminais. justapostas, sem cortar o fio (figura 37). Curso de Enrolamento de Motor

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Número de bobinas do motor É a quantidade de bobinas que temos em todo o motor, após completar o enrolamento, deixando-o pronto para ser executada a ligação à rede. Nesse tipo de enrolamento, o número de bobinas é igual ao número de canais do estator. A fórmula para verificar o número de bobinas do motor é a seguinte.

BM = K Onde: BM: número de bobinas do motor K: número de canais

Figura 37 - Grupo de bobinas para enrolamento imbricado.

Passo dos canais

Número de bobinas por fase

O passo é igual ao número de canais, que são contados para a colocação dos lados das bobinas (primeiro e segundo lado) no estator. Na figura 38, temos, como exemplo, o passo 1:10:

Para saber qual o número de bobinas por fase, basta dividir a quantidade de bobinas do motor pelo número de fases. No caso do motor trifásico, o total são três. Por exemplo, como o número de bobinas do motor é igual ao número de canais do estator, temos 36 canais, dividido por 3 (36 ÷ 3 = 12). Então, temos 12 bobinas por fase. Observem a fórmula:

BF = BM 3 Onde: BF: número de bobinas por fase BM: número de bobinas do motor

Número de bobinas por polo ou grupo O número de bobinas por polo ou grupo é igual ao número de bobinas por fase, dividido pelo número de polos. Por exemplo, no caso anterior, o número de bobinas por fase é 12; se o motor for de 2 polos, o número de bobinas por polo será 6; se for de 4 polos, 3. Observem a fórmula:

Figura 38 - Exemplo de passo 1:10.

A fórmula para descobrir o passo dos canais é a seguinte:

PK = K P

BP = BF P

Onde: PK: número de passo dos canais K: número de canais P: número de polos Curso de Enrolamento de Motor

Onde: BP: número de bobinas por polo BF: número de bobinas por fase P: número de polos 18


Enrolamento Concêntrico

mero de polos do motor. Por exemplo, se o motor for de 4 polos, teremos dois grupos de bobinas por fase.

O enrolamento concêntrico é aquele cujas bobinas de cada polo possuem o mesmo centro e diferentes passos. Nos motores trifásicos de enrolamento concêntrico, cada bobina preenche todo o canal, os quais possuem passos diferentes. Esta é a característica principal deste tipo de enrolamento (figuras 39A e B).

Número de bobinas do motor Os lados das bobinas ocupam todo o canal, e a quantidade de bobinas do motor é igual à metade do número de canais. O número pode ser determinado pela seguinte fórmula:

BM = K 2 Onde: BM: número de bobinas do motor K: número de canais

Número de bobinas por fase Para determinar o número de bobinas por fase, podemos usar a seguinte fórmula:

BF = BM 3 Onde: BF: número de bobinas por fase BM: número de bobinas do motor

Número de bobinas por polo ou grupo Como o número de grupos de bobinas por fase, neste tipo enrolamento, é igual à metade de número de polos, podemos fazer o cálculo através desta fórmula:

BP = 2 x BF P Onde: BP: número de bobinas por polo BF: número de bobinas por fase P: número de polos Figuras 39A e B - Enrolamento concêntrico.

Passo dos canais Neste tipo de enrolamento, o número de grupos de bobinas por fase, após a conclusão do enrolamento, será igual à metade do núCurso de Enrolamento de Motor

Como vimos, as bobinas que formam o enrolamento concêntrico têm o mesmo cen19


tro. Portanto, tomando-se como base o passo da bobina menor, as demais serão sempre os dois canais seguintes. Por exemplo, o passo da bobina 1 (o menor) é igual ao passo 10. Para os demais passos, temos:

Podemos dizer que este valor de passo é médio, pois, no caso de enrolamento imbricado, o passo pode ser encontrado com um canal a mais ou a menos, mas o aluno terá a oportunidade de aprender isto na prática.

Passo da bobina 2: 10 + 2 = 12 Passo da bobina 3: 12 + 2 = 14 etc.

• Número de bobinas do motor: K = 24 = 12 bobinas 2 2

BM = A fórmula para o passo é a seguinte

• Número de bobinas por fase:

PK = 2 x BP Onde: PK: número de passos dos canais BP: número de bobinas por polo

BM = 12 = 4 bobinas por fase 3 3

BF =

• Número de bobinas por polo: BF 4 BP = P = 4 = 1 bobina por polo

Determinado o passo do canal, somandose com 2, temos o número de passo. Veja:

Resolução das fórmulas enrolamento concêntrico

PK1 + 2 = ? PK2 + 2 = ? etc.

Enrolamento de um motor com 48 canais e 4 polos

A seguir, daremos exemplos de aplicação destas fórmulas, mas informamos aos alunos que somente poderão fazer uso delas em último caso, pois, como já dissemos, ao remover o enrolamento do motor, deverá “fazer uma cópia” do motor, anotando o número de passo, de espiras por bobina, a quantidade de bobinas, tipo de enrolamento etc. Para facilitar ainda mais, publicamos no Manual do Eletricista Enrolador uma tabela com dados de enrolamento de motores trifásicos de sistema imbricado.

• Número de bobinas do motor: K 48 BM = 2 = 2 = 24 bobinas • Número de bobinas por fase: BM = 24 = 8 bobinas por fase 3 3

BF =

• Número de bobinas por polo:

Resolução das fórmulas enrolamento imbricado

BP =

• Número do passo:

Enrolamento de um motor trifásico com 24 canais e 4 polos.

PK = 2 x BP = 2 x 4 = 8

Calcular:

Então: PK1 = 8 + 2 = 10 PK2 = 10 + 2 = 12

K 24 • Número do passo: PK = P = 4 = 6 Curso de Enrolamento de Motor

2 x BF = 2 x 8 = 4 bobinas por polo P 4

20


PK3 = 12 + 2 = 14 PK4 = 14 + 2 = 16

mero de bobinas do motor por 3, teremos o número de bobinas por fase. Veja o cálculo:

Enrolamento Coroa

BF = BM 3

É um sistema de enrolamento em que todas as bobinas têm o mesmo passo (tamanho), e cada lado das bobinas preenche totalmente um canal, sendo colocada uma após a outra, pulando um canal (figura 40).

Onde: BF: número de bobinas por fase BM: número de bobinas do motor

Número de bobinas por polo ou grupo Este número é igual ao número de bobinas por fase, dividido pelo número de polos desse motor. Obseve o cálculo:

BP = BF P Onde: BP: número de bobinas por polo BF: número de bobinas por fase P: número de polos

Resolução das fórmulas enrolamento coroa Enrolamento coroa de um motor trifásico de 48 canais e 4 polos

Figura 40 - Enrolamento coroa.

• Número do passo:

Passo dos canais

PK = K = P

O valor do passo no sistema de enrolamento coroa deve ser um número par. Logo, se no cálculo o valor for ímpar ou fracionado, deve-se tomar como valor o número par mais próximo. A fórmula para o cálculo é a mesma do enrolamento imbricado.

48 = 12 4

• Número de bobinas do motor: BM = K 2

=

48 = 24 bobinas 2

Número de bobinas do motor • Número de bobinas por fase: O número de bobinas é sempre a metade do número de canais do estator. Para o cálculo, é usada a mesma fórmula do enrolamento concêntrico.

BF = BM 3

= 24 = 8 bobinas por fase 3

• Número de bobinas por polo:

Número de bobinas por fase BP = BF 8 = 2 bobinas por polo = P 4

Como se trata de um motor trifásico, o número de fases é 3. Portanto, dividindo o núCurso de Enrolamento de Motor

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Agrupamento de Bobinas

Esta regra geralmente é aplicada em motores que têm os enrolamentos coroa ou imbricado.

Nos enrolamentos coroa e imbricado, podemos encontrar motores cujo número de bobinas por polo ou grupo não é igual em todas as fases do motor. Quando isso acontece, devemos fazer a distribuição das bobinas o mais uniforme possível. Por exemplo, através da fórmula abaixo, calculando o número de bobinas por polo ou grupo, teremos o seguinte valor:

Quando o número de grupos de bobinas por fase é igual à metade do número de polos, as ligações deverão ser feitas de modo que a corrente elétrica tenha o mesmo sentido entre os grupos consecutivos de mesma fase (figura 42).

BP = BF = 6 = 1, sobrando 2 bobinas P 4

Assim, na rebobinagem, devemos colocar: • Primeiro grupo: 1 bobina • Segundo grupo: 2 bobinas • Terceiro grupo: 1 bobina • Quarto grupo: 2 bobinas

Figura 42 - Grupo de seis bobinas por fase – três polos.

• Total: 6 bobinas por fase

Esta regra geralmente é aplicada em motores com enrolamento concêntrico.

Ligação dos motores trifásicos A ligação de motores trifásicos, cujo número de grupos de bobinas por fase é igual ao número de polos do motor, deverá ser feita de tal forma que a corrente elétrica circule em sentido oposto entre os grupos consecutivos de mesma fase ( figura 41).

Ligação em série e em paralelo Na ligação em série do grupo de bobinas, seguindo o que foi dito anteriormente, teremos uma entrada em cada fase e, obedecendo ao sentido da corrente, fechamos a saída de um grupo com a entrada do grupo seguinte, tendo, no último grupo da fase, a saída (figura 43).

Figura 41 -Grupo de quatro bobinas por fase – quatro polos. Curso de Enrolamento de Motor

Figura 43 - Ligação em série. 22


Terminais de saída

A ligação em paralelo deste grupo, que normalmente é feita em motores de grande potência, faz-se de maneira que a corrente encontre vários caminhos para o circuito de cada fase percorrer. Isto acontece em todas as entradas de cada grupo, na entrada do primeiro grupo e em todas as saídas de cada grupo, na saída do último grupo (figuras 44A e B ).

Os motores trifásicos são fabricados com 3, 6, 9 e 12 pontas de fios de saída, dependendo do local em que será usado e tensão de funcionamento. Os mais comuns são os de 6 e 12 fios.

Ligação interna em triângulo ou em estrela Os motores trifásicos de 3 e 9 fios de saída podem ter a ligação interna em triângulo ou estrela. Neste caso, os símbolos ∆ (triângulo) e Υ (estrela) aparecerão no centro do esquema abaixo (figura 45).

Figura 45 – Motor trifásico com ligação interna em triângulo.

Sentido de rotação dos motores De um modo geral, os motores elétricos são fabricados para girarem em ambos os sentidos, porém existem motores com rotação unidirecional (especiais). Pode-se inverter a rotação do motor trocando-se a ligação de dois terminais de ligação (figura 46).

Figuras 44A e B – Dois grupos ligados em série e em paralelo com outros dois grupos. Curso de Enrolamento de Motor

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Motor Trifásico de Indução com ligação tipo Dahlander Este tipo de motor possui bobinas conectadas de maneira diferente do modo convencional. As ligações são feitas de tal forma que se obtêm, alternadamente, duas velocidades com um só enrolamento, sendo a velocidade maior (alta velocidade) o dobro da velocidade menor (baixa velocidade). A ligação Dahlander permite que, com dois grupos de bobinas, obtenham-se dois ou quatro polos; com quatro grupos de bobinas, quatro ou oito polos; e com seis grupos, seis ou doze polos (figuras 47A, B e C). Figura 46 - Invertendo a rotação.

O sentido pode ser horário e anti-horário, observando-se o motor pelo lado da ponta do eixo. A rotação dos motores trifásicos está relacionada com os polos do motor, a saber:

Número de polos

RPM – 60 hertz

RPM – 50 hertz

2

3.600

3.000

4

1.800

1.500

6

1.200

1.000

8

900

750

10

720

600

Curso de Enrolamento de Motor

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Estator O estator se compõe de núcleos de chapas de aço silicioso com ranhuras, fixados na carcaça a qual é semelhante ao do motor trifásico. Os canais do estator dos motores mais modernos possuem profundidades diferentes, como será mostrado no Passo a Passo 3. Temos, no estator, dois tipos de enrolamento: o principal (de serviço) e o auxiliar (arranque de partida).

Rotor Em geral, o rotor é do tipo curto-circuito, semelhante ao do motor trifásico. Alguns motores já possuem rotores de alumínio.

Figuras 47A , B e C - Grupos de bobinas e suas polaridades.

Esta ligação é de grande utilidade em máquinas industriais, pois permite que se consigam velocidades diferentes com um número de engrenagens bem reduzido. O enrolamento desse motor trifásico com dupla polaridade é semelhante a outros enrolamentos de motores de corrente alternada assíncrono, exceto quanto ao modo das ligações.

Tampas e rolamentos Nas duas tampas do motor (e isso vale para todos os motores elétricos), temos os rolamentos que servem para manter o rotor em posição livre para girar. Os rolamentos são encaixados nas tampas sob pressão e bem centralizados, para evitar que o rotor toque no estator (figura 48).

O enrolamento imbricado é o mais usual para a ligação Dahlander.

Motor Monofásico É uma máquina de pequena potência, que é alimentada pela rede elétrica monofásica (110 ou 220 volts). É o tipo de motor mais utilizado principalmente em aparelhos de eletrodomésticos como geladeiras, lavadoras, ar-condicionado, cortador de grama etc. Este motor é bem parecido com o motor trifásico, no que se refere à construção da carcaça, do estator e do rotor. Os componentes deste tipo de motor são os seguintes: Curso de Enrolamento de Motor

Figura 48 - Tampas e rolamentos. 25


Centrífugo-platinado (interruptor centrífugo) É um dispositivo que liga o bobinado de arranque de motor monofásico e também o desliga quando o motor atinge, aproximadamente, ¾ de sua velocidade nominal. Ele é montado no interior do motor, e sua função é desligar o enrolamento auxiliar da rede quando o motor atinge a velocidade nominal. O centrífugo-platinado é formado por duas partes, sendo uma fixa e outra giratória. A parte fixa é colocada no interior da tampa, o qual possui dois contatos (platinados) elétricos, cujo funcionamento se assemelha ao de um interruptor unipolar comum (figura 49).

Figura 50 - Centrífugo-platinado.

Quando o motor está parado, as molas fazem com que as massas centrífugas empurrem o carretel sobre a parte fixa; isto provoca o fechamento dos contatos do enrolamento auxiliar. Com isso, o motor está em condição de arrancar ( figura 51 ).

Figura 49 - Parte fixa do centrífugo-platinado.

A parte giratória (móvel) é colocada no eixo do rotor, do mesmo lado em que se encontra a parte fixa. O princípio de funcionamento do centrífugo-platinado é o seguinte: a parte móvel fica localizada no eixo do r ot or ; e st a p os su i u m s up or te , d ua s molas e um carretel de material isolante ( figura 50 ). Curso de Enrolamento de Motor

Figura 51 - Rotor parado.

Quando a velocidade do motor for, aproximadamente, ¾ da velocidade nominal, a força centrífuga desloca as massas centrífu26


gas. A ação destas massas arrasta o carretel e faz abrir os contatos do platinado (figura 52).

Os capacitores de arranque são fabricados com diversos valores de capacitância, para poderem ser usados em circuitos de corrente alternada (CA), com tensões de 110 e 220 volts. Quando o motor funciona em velocidade nominal, o capacitor pode ser desligado, pois o motor em marcha não necessita de campo giratório.O desligamento é feito pelo interruptor automático. Se o capacitor estiver com defeito, deve ser substituído por outro de características iguais ao original, para se manterem as condições de arranque do motor.

Enrolamento Figura 52 - Circuito do enrolamento auxiliar.

Neste momento, o bobinado é interrompido e, ao desligar o motor, o dispositivo age de forma inversa, deixando o motor pronto para uma nova partida.

Capacitor ou condensador O capacitor é outro componente do motor monofásico. Sua função é armazenar corrente elétrica para que seja utilizada no momento da partida do motor. Ele é ligado em série com o enrolamento auxiliar e com o conjunto centrífugo-platinado (figura 53).

Podemos encontrar motores com quantidades iguais de bobinas. O fio é de cobre esmaltado AWG ( Am eric an Wi re Gauge , Escala Americana Normalizada, em português). Para o enrolamento auxiliar, o fio tem, normalmente, secção menor que o do enrolamento principal, no mínimo, três números de diferença para o número maior da Tabela de Fios (ver estaTabela no Manual do Eletricista Enrolador). Por exemplo, se o enrolamento principal for feito com fio número 19 (0,9116 mm), para o enrolamento auxiliar, o fio deve ser o número 22 (0,6438). O passo das bobinas pode variar em função da quantidade de canais do estator e do número de polos do motor.

Figura 53 - Capacitor na entrada do enrolamento auxiliar. Curso de Enrolamento de Motor

O enrolamento dos motores monofásicos, normalmente, é feito no sistema concêntrico, com as bobinas do enrolamento principal colocadas embaixo (no final dos canais) e as do enrolamento auxiliar, por cima das do enrolamento principal, com isolamento entre elas. No geral, o número de bobinas para enrolamento de motores monofásicos é de três bobinas por grupo (enrolamento principal) e de duas bobinas por grupo (enrolamento auxiliar).

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Para a ligação em duas tensões, como dissemos, são seis os terminais de ligação à rede, sendo quatro do enrolamento principal e dois do auxiliar. Independentemente de ser de dois ou quatro polos, os terminais saem dos grupos de bobinas com a seguinte numeração:

É muito importante se desfazer do enrolamento velho e determinar corretamente os dados pedidos (diâmetro do fio e passo). A diferença entre os passos, como se trata de enrolamento concêntrico, é de dois números. Se determinarmos o passo da bobina menor, os seguintes serão dois números a mais, um do outro; caso seja o maior, dois números a menos. Por exemplo, encontrado o passo menor – 5 – os demais serão 7 e 9; caso seja encontrado o maior – 8 – teremos, para os menores, 6 e 4.

Enrolamentos

Terminais

Principal

2 e 4; 1 e 3

Auxiliar

5e 6

Observe nas figuras 55 e 56 os terminais de grupo de bobinas de um motor monofásico de quatro polos:

Ligação dos grupos Nos motores monofásicos, as ligações são feitas de forma que a corrente tenha sentido oposto entre os grupos, tanto para o enrolamento principal como para o auxiliar. Do motor, saem seis terminais que devem ser ligados à rede elétrica, para que o motor funcione em uma tensão de 110 volts, ou em duas tensões, que é a mais comum, de 110 e 220 volts. Para a ligação em uma tensão, fechamse todos os grupos de bobinas em série e ligam-se os seis terminais, conforme vemos na figura 54.

Figura 55 -Terminais de grupo de bobinas de enrolamento principal.

Figura 56 - Terminais de grupo de bobinas de enrolamento auxiliar.

Figura 54 - Ligação em 110 volts. Curso de Enrolamento de Motor

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sido cortado e estirado sobre um plano (figuras 58A e B).

As ligações à rede de 220 volts devem ser feitas conforme a figura 57.

Figura 57 - Ligação à rede: 4; 1 e 5; 2, 3 e 6 isolados.

Parte III – Leitura e Interpretação de Desenhos Esquemáticos

Nesta última parte, vamos conhecer o esquema frontal, que representa todas as ranhuras, os canais do estator, as bobinas e suas ligações internas, os fechamentos e os terminais para a ligação à rede do motor elétrico. Mostraremos, também, desenhos que representam a posição relativa das bobinas e suas interligações, através de traços diversificados - como linha cheia, grossa, fina, pontilhada – e de cores diferenciadas para representar os diversos passos das bobinas. Também mostraremos a colocação das bobinas nos canais do estator, os grupos de bobinas e seus tipos de enrolamento - principal e auxiliar – no motor monofásico.

Figuras 58A e B - Estator frontal e retificado.

As bobinas, ou grupo de bobinas, são representadas por linhas cheias grossas ou faixas retas quando são representadas na horizontal, ou em forma de semicírculo em esquema frontais (figura 59).

Esquema Frontal e Horizontal do Estator O estator pode ser representado de frente ou de forma retificada. Nesta última, o estator é apresentado como se tivesse Curso de Enrolamento de Motor

Figura 59 - Representação de bobinas ou de grupo de bobinas. 29


Colocação das Bobinas Para a representação da colocação das bobinas nos canais, utilizamos traços coloridos e diferenciados, para representar os passos das bobinas e diferentes funções de enrolamento (principal e auxiliar) – figuras 60 e 61.

Traços cheio para enrolamento principal

Figuras 62A e B – Bobinas no motor.

O grupo de bobinas (linhas coloridas) pode ser representado também por faixas em forma de semicírculos, de cores diferenciadas também para o tipo de enrolamento (principal e auxiliar) – figura 63.

Traco interrompido (tracejado) para enrolamento auxiliar.

Figura 60 - Traços cheios e interrompidos para representar o tipo de enrolamento.

Bobina de passo 1:6 Bobina de passo 1:8 Bobina de passo 1:10 Bobina de passo 1:12 Figura 61 - Linhas coloridas para representar os passos das bobinas.

Figura 63 - Grupo de bobinas em faixas, no formato de semicírculo.

Observem nas figuras 62A e B a colocação das bobinas:

No entanto, nas publicações e normas, a representação frontal do esquema de motores elétricos é como mostrada na figura 64.

Figura 64 – Representação frontal de um motor elétrico. Curso de Enrolamento de Motor

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Veja se Aprendeu – Partes II e III 1) O número de canais contados para colocar os lados das bobinas chama-se ______________ 2) O enrolamento ______________ é o que possui dois lados de bobinas em cada lado do estator. 3) O enrolamento cujas bobinas têm passos diferentes e o mesmo centro chama-se ________________. 4) A quantidade de bobinas de um motor com 36 canais no estator e enrolamento concêntrico é igual a: a) ( ) 36 b) ( ) 18 c) ( ) 9 d) ( ) 4 5) Desenhe, nos canais do estator abaixo, a colocação de um grupo de bobinas de um motor monofásico, sendo 3 bobinas de passos 6, 8 e 10. Utilize uma cor para cada bobina.

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s a t s o p s e R I I I e I I s e t r a P – u e d n e r p A e s a j e V Curso de Enrolamento de Motor

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117365158 Enrolamento de Motor Aula 1

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