Máquinas

Elétricas
Motores Assíncronos
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1. Partes construtivas de um motor assíncrono

O motor elétrico de corrente alternada trifásico assíncrono de indução é composto basicamente por duas partes

principais: ROTOR e ESTATOR,

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Do ponto de vista físico a máquina elétrica é divida em três partes:

 Rotor
É a parte girante da máquina e constituída basicamente por um eixo, por um circuito magnético e por um ou mais
enrolamentos. É comum possuir também um ventilador para retirar o calor gerado internamente no motor;
 Estator
É a parte estática da máquina, composta de um circuito magnético e um ou mais enrolamentos.

Estator Estator e rotor Tampa dianteira e Tampa defletora

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2. Torque eletromagnético
Do ponto de vista eletromagnético a máquina elétrica é divida em duas partes:
 Indutor ou Campo
Responsável pela magnetização do circuito magnético da máquina;
 Induzido ou armadura
É o local onde ocorre a conversão eletromecânica de energia.

3. Princípio de funcionamento

 Quando o enrolamento da armadura é alimentado, é estabelecido um campo magnético girante, resultante

dos campos pulsantes gerados em cada fase, estabelecidos pelas tensões defasadas de 120° elétricos, e pela
defasagem de 120° geométricos entre os enrolamentos da armadura.
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3. Princípio de funcionamento
 Quando o enrolamento da armadura é alimentado, é estabelecido um campo magnético girante, resultante
dos campos pulsantes gerados em cada fase, estabelecidos pelas tensões defasadas de 120° elétricos, e pela
defasagem de 120° geométricos entre os enrolamentos da armadura.
 As linhas de força, produzidas pelo campo magnético girante, concatenam os condutores (barras) do rotor,
induzindo nestes uma força eletromotriz, portanto, o enrolamento da armadura constitui um circuito
eletromagnético responsável por induzir uma força eletromotriz nos condutores do rotor.
 O termo “assíncrono” presente no nome deste motor é porque a rotação do rotor não é sincronizada com a
rotação do campo magnético girante. A velocidade do rotor é sempre inferior à velocidade do campo girante,
isto é, a velocidade síncrona. O funcionamento do motor assíncrono depende dessa diferença de velocidades,
chamada escorregamento.
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4. Limites de temperatura para enrolamentos

A temperatura do ponto mais quente do enrolamento deve ser mantida abaixo do limite da classe térmica. A
temperatura total vale a soma da temperatura ambiente com a elevação de temperatura (T) mais a diferença que
existe entre a temperatura média do enrolamento e a ponto mais quente.
A temperatura ambiente é, no máximo 40°C, por norma, e acima disso as condições de trabalho são consideradas
especiais. Os valores numéricos e a composição da temperatura admissível do ponto mais quente, são indicados
na tabela abaixo.

 Instrumentos utilizados para monitorar

temperatura:
 TERMOSTATO (BIMETÁLICO)
 TERMISTORES (TIPO PTC ou NTC)
 TERMORESISTÊNCIA (TIPO PT100-RTD)
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5. Tipos de ligação de motores elétricos

5.1 Ligação Estrela
 Nesse tipo de ligação, as pontas 4, 5 e 6, são ligadas
formando um ponto em comum, chamado de neutro. As
pontas 1, 2 e 3 das partes iniciais das bobinas ficam
disponíveis para serem conectadas cada uma por uma fase
do sistema trifásico (R, S e T).
 Uma característica do sistema trifásico que não podemos
esquecer, é que o fechamento estrela possuirá um valor de
tensão de linha e um valor de tensão de fase. Já as
correntes de linha e de fase terão o mesmo valor.
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5.2 Ligação Estrela

Nesse tipo de ligação, as pontas iniciais das bobinas (1, 2 e 3)
são ligadas cada uma nas pontas finais (4, 5 e 6) dos
enrolamentos subsequentes. Após essas conexões, cada par é
conectado por uma fase do sistema trifásico (R, S e T).
Resumindo, nessa ligação estamos conectando as bobinas em
paralelo.
 Uma característica do sistema trifásico que não podemos
esquecer, é que o fechamento triângulo possuirá um mesmo
valor de tensão de linha e tensão de fase. Já as correntes de
linha e de fase terão valores diferentes.
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5.3 Tensão de trabalho das bobinas do motor elétrico trifásico

A principal função de fazermos o fechamento das bobinas de um motor trifásico, é que essas bobinas possuem
um nível nominal de trabalho que não pode ser ultrapassado. Esse valor é 254 V.
Normalmente encontramos tensões trifásicas de 220 V, 380 V e 440 V, além de uma tensão apenas teórica de 760 V.
Essas tensões não podem ser aplicadas diretamente nas bobinas, pois levariam a queima das mesmas. Para resolver
essa situação, as bobinas podem ser fechadas em estrela, triângulo, duplo estrela ou duplo triângulo. De forma que
cada bobina seja energizada por uma tensão no máximo de 254 V.
  Algo que não podemos esquecer, é que todo motor elétrico trifásico sem exceções possui 12 pontas. Acontece
que em alguns casos, os mesmos são disponibilizados apenas com 6 ou 9 pontas. Nesses casos em que as 12 pontas
não são disponibilizadas, não é possível fazer todos os fechamentos (estrela, triângulo, duplo estrela ou duplo
triângulo), pois as pontas faltantes já estão sendo fechadas de forma interna no motor.
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5.3.1 Fechamento das bobinas

Fechamento externo de motores com 6 terminais (220 V/380 V)

Vale ressaltar que o a numeração / identificação das

pontas das bobinas podem variar de acordo com
fabricante. Sempre confira o esquema de fechamento
impresso na placa de identificação na carcaça do motor.

Fechamento externo de motores com 12 terminais

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6. Placa de identificação de motores

Para um trabalho confiável é

imprescindível que saiba interpretar os dados
impresso em um placa de identificação de um
motor. Na figura ao lado temos um exemplo
de uma placa de um motor WEG, com a
descrição de cada item.
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As figuras abaixo mostram outros exemplos de placas de identificação de motores. Essas identificações seguem a
norma ABNT NBR 17094 – Requisitos básicos para motores de indução.
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7. Resistência de isolamento Valor da resistência de Diagnóstico da

isolamento (MΩ) condição
 Os testes de isolação são importantes para
<2 Inaceitável
proteger e prolongar a vida útil dos motores,
< 50 Perigoso
podem fornecer informações valiosas sobre o
50 ... 100 Regular
estado de deterioração e ajudam a prever possíveis 100 ... 500 Bom
falhas inesperadas no sistema. 500 ... 1000 Muito bom
• A resistência de isolamento, de um motor, pode > 1000 Ótimo
variar conforme seu tamanho ou pelas Tensão nominal do Tensão aplicada para a
motor (V) medição da resistência
características de seu projeto, e ainda, podem ser de isolamento (V)
afetadas pelas condições de umidade, temperatura < 1000 500
ou pela magnitude do teste e sua duração. 1000 – 2500 500 – 1000
• Tem- se como padrão considerar a resistência 2501 – 5000 1000 – 2500
mínima de um isolamento e as tensões utilizando o 5001 – 12000 2500 – 5000

instrumento de medição. > 12000 5000 – 10000

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• Toda medida de resistência do isolamento deverá ser sempre
considerada com o equipamento estando a uma temperatura de 40ºC.
Se o equipamento estiver em outra temperatura que não os 40ºC, será
necessário efetuar os cálculos para encontrar o valor equivalente à
leitura a 40ºC.

• A resistência do isolamento diminui consideravelmente à medida que a

temperatura se eleva. Por isso, todos os resultados de testes feitos com
Megger sempre devem ser acompanhados da tomada da temperatura
do equipamento e esta temperatura corrigida para um valor básico.

• Na tabela ao lado, o eixo x (horizontal) indica a temperatura que se

encontra o isolamento a ser medido e o eixo y (vertical) é uma
constante, à qual deverá ser utilizada, conforme descrito abaixo:
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Obtendo o índice de polarização

Este teste é realizado para determinar quais os níveis de Índice de Polarização
umidade, poeira e contaminação estão presentes nos 0-1 Perigoso
enrolamentos do motor. Quando realizados periodicamente,
servem, também, para comparar a gradual deterioração do 1 – 1,1 Pobre
material isolante, comparando-se os resultados das diversas 1,1 – 1,25 Questionável
medições realizadas ao longo do tempo. 1,25 – 1,4 Confiável

Pode-se realizar o índice de polarização utilizando qualquer 1,4 – 1,6 Bom

escala de seu Megger tanto a escala de 500V, 1000V, 2500V, > 1,6 Excelente
5000V ou 10000V.
1. Registre num formulário o resultado obtido em 30
Veja na tabela o estado em que se encontra o material segundos.
isolante sob o ponto de vista do Índice de Polarização. 2. Registre no mesmo formulário o resultado obtido em 1
minuto.
Importante considerar a formula abaixo: 3. Agora registre o resultado obtido em 10 minutos.

IP = = X
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Obtendo o índice de absorção

Este teste é realizado para Determinar o grau em que essa Índice de Absorção
contaminação já se deu nos materiais isolantes do motor. 0-1 Perigoso
Através dos resultados deste índice você pode avaliar qual o
nível de segurança em que se encontra o motor. 1 – 1,5 Pobre
1,5 – 2 Questionável
Pode-se realizar o índice de polarização utilizando qualquer 2–3 Confiável
escala de seu Megger tanto a escala de 500V, 1000V, 2500V, 3–4 Bom
5000V ou 10000V. >4 Excelente

Veja na tabela a situação do isolamento sob o aspecto do

índice de absorção. 1. Registre num formulário o resultado obtido em 30
segundos.
2. Registre no mesmo formulário o resultado obtido em 1
minuto.
Importante considerar a formula abaixo:

IA = = X
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Desenvolvimento da atividade prática.

OBJETIVO: Efetuar medições de resistência de isolamento, calculando o índice de absorção e índice de

polarização de 02 motores , analisar os resultados e concluir diagnóstico do equipamento.

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Avaliando os resultados
Após lançar os dados na planilha ou realizar os cálculos manualmente, faça a interpretação e dê o diagnóstico.

AFERIÇÃO / ANÁLISE DE RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO DE MOTORES - BANCADA DE MOTORES ELÉTRICO

FATOR RESISTÊNCIA RESISTÊNCIA

Tensão RESISTÊNCIA
ÍNDICE DE SITUAÇÃO ISOLAMENTO SITUAÇÃO
ISOLAMENTO
TEMP. CORREÇÃO 30 1O R40°C = R*KT 30 R40°C = R*KT R40°C = R*KT INDÍCE DE
EQUIPAMENTO Nominal do DATA 1 PELO ÍNDICE DE
MOTOR °C TEMP. SEGUNDOS MINUTOS SEGUNDOS 1 MINUTO 10 MINUTOS POLARIZAÇÃO ABSORÇÃO ÍNDICE DE POLARIÇÃO
Motor (V) MINUTO (MΩ) ABSORÇÃO
TABELA KT (MΩ) (MΩ)

TESTE - 01 440 01/02/2021 20,00 0,25 550,00 565,00 729,00 137,50 141,25 182,25 1,3 1,0 POBRE POBRE

TESTE - 02 440 01/02/2021 25,00 0,25 660,00 435,00 321,00 165,00 108,75 80,25 0,7 0,7 PERIGOSO PERIGOSO
Dúvidas?