UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE ENGENHARIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE ENGENHARIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Experiência: Motor de Indução Monofásico (MIM) Laboratório de Máquinas Elétricas II Objetivos : Funcionamento de Motores de Indução Monofásico (MIM), com capacitor de partida 1.0 Reconhecimento do MIM 1.1 Introdução Os MIM são normalmente empregados em pequenas instalações de até 1 HP. Para potências superiores, é mais econômico utilizar o MIT. Este motor não pode partir sozinho, sendo então necessário o emprego de dispositivos auxiliares que forneçam um torque inicial e depois são ou não desligados. Este motor pode funcionar com rotações em qualquer sentido, dependendo do sentido imposto pelo sistema auxiliar de partida. Estruturalmente, os tipos mais comuns de motores de indução monofásicos são semelhantes aos motores polifásicos de gaiola de esquilo, exceto em relação a disposição dos enrolamentos do estator (Figura 1(a)). No lugar de uma bobina concentrada, o enrolamento real do estator está distribuído em ranhuras de modo a produzir uma distribuição espacial de FMM aproximadamente senoidal (Figura 1(b)). (a) (b) Figura 1 Motor de indução monofásico. (a) Vista esquemática; (b) Ondas de FMMs para frente e para trás. 1

2 Motor de indução monofásico. (a) Vista esquemática; (b) Ondas de FMMs para frente e para trás. O enrolamento de um motor monofásico como o mostrado na Figura 1(a), produz ondas de FMM iguais para frente e para trás. Quando está em repouso é evidente que este motor não apresenta nenhum conjugado de partida porque ele está produzindo conjugados iguais em ambos os sentidos. No entanto, se for dada a partida por meios auxiliares, o resultado será um conjugado líquido no sentido da partida e o motor continuará a funcionar (Figura 2). Utilizando-se meios auxiliares na partida o motor pode funcionar com rotações em qualquer sentido, dependendo do sentido da corrente nos enrolamentos principal e auxiliar. Inversão de velocidade A inversão de velocidade é obtida invertendo-se o sentido da corrente do enrolamento principal ou do enrolamento auxiliar. O que se faz normalmente (verifique na placa de identificação) é trocar o fio c com o d, ou seja, inverter o sentido da corrente no enrolamento auxiliar.identificação) é trocar o fio no 5 pelo no 6, ou seja, inverter o sentido da corrente no enrolamento auxiliar Em função do método de partida,podemos classificar os motores monofásicos como: (1) de fase separada/dividida (Split Phase ); (2) de capacitor de partida (eletrolítico); (3) de capacitor permanente (a óleo); (4) de dois capacitores (óleo, eletrolítico) e (5) de anel de arraste ou polo sombreado (Figuras 3 a 6). (a) Figura 2 Característica de conjugado x velocidade de um MIM. (a) com base em ondas de fluxo constantes para frente e para trás; (b) situação real considerando as alterações nas ondas de fluxo. (b) 2

3 Figura 3 Motor de fase dividida. (a) conexões; (b) diagrama fasorial na partida; (c) característica típica de conjugado x velocidade. Figura 4 Motor com partida a capacitor. (a) conexões; (b) diagrama fasorial na partida; (c) característica típica de conjugado x velocidade. Figura 5 Motor com capacitor permanente. (a) conexões; (b) característica típica de conjugado x velocidade. Figura 6 Motor com dois capacitores: de partida e permanente. 3

4 Figura 2 conexão das bobinas do MIM para as tensões 110v (a) e 220v (b) 2.0 Parte Prática 2.1 Anotar os dados de placa do MIM; 2.2 Identificar os terminais do MIM (1 a 6), medindo sua resistência própria. Anotar os dados no item 1 do relatório; 2.3 Executar as ligações 127 V e 220 V segundo a placa de identificação. 2.4 Anotar os dados de placa do MIM. 2.5 Identificar os terminais do MIM (1 a 6), medindo sua resistência própria. 2.6 Executar as ligações 110V e 220V segundo a placa de identificação (figura 2) e preencher a tabela. V[V] In (A) Ip (A) Io (A) W r (RPM) V [a-b] (V) V [c-d] (V) V [a-d] (V) (nominal) (partida) ( vazio) (rotação) Com o motor ligado (220 V) verificar o sentido de rotação, olhando de frente para o eixo. Responder a questão 3 do Relatório. 2.8 Com o motor desligado inverta os terminais 5 e 6 e de partida no motor. Verificar o 4

5 sentido de rotação, olhando de frente para o eixo. Responder a questão 4 do Relatório. 2.9 Com o motor na ligação 220 V desconecte os bornes 5 e 6, de partida no motor com tensão reduzida de 127V; 2.10 Elabore um circuito, utilizando uma chave faca, que execute a inversão da velocidade do MIM quando o mesmo estiver conectado para tensão de alimentação de 220 V, explique como proceder com a chave para se obter a inversão da velocidade Partida de diversos MIM com características distintas Relatório 3.1 Como podemos defasar a corrente do estator em um MIM? Comente sobre os motores apresentados no item Explique o que foi observado no item Explique o que foi feito e o que foi observado no item 2.5. Justifique a resposta comparando com o item 3 do Relatório Prof. Malange 5