Os motores elétricos desempenham um papel vital ao transformar energia elétrica em mecânica. Sua rotação, medida em r.p.m., é essencial para acionar equipamentos. A placa de identificação revela dados como a velocidade nominal, enquanto o escorregamento, diferença entre a velocidade síncrona e a nominal, é crucial para o funcionamento dos motores de indução. Explore conosco as complexidades dessas máquinas, desde a influência dos pólos magnéticos até os intrigantes motores Dahlander.
Motores elétricos são máquinas girantes que transformam energia elétrica em energia mecânica. Uma característica importante para sua aplicação é qual a sua rotação, ou melhor, rotações por minuto (r.p.m.). Esta última, juntamente com o torque de saída do eixo do motor é o que faz o motor funcionar para acionar máquinas e equipamentos.
Os motores são fabricados para terem determinada velocidade quando alimentados por sua frequência nominal. Esse dado está disponível na placa de identificação do motor e pode ser aferido por meio do uso de um Tacômetro (dispositivo que mede as rotações por minuto de um motor ou de um eixo). Com a informação do número de polos do motor também pode-se saber qual é a rotação síncrona (rotação do campo magnético do estator).
Os motores de indução possuem uma propriedade essencial para seu funcionamento: o escorregamento. O campo magnético girante é definido pela frequência da alimentação, que por sua vez possui um atraso de corrente em relação a tensão, o que cria uma indução que exerce uma força eletromecânica no rotor o qual resulta em movimento girante.
A velocidade do campo magnético é chamada de velocidade síncrona e varia em função da quantidade de polos magnéticos de cada motor, juntamente com a frequência nominal. A quantidade de polos do motor é uma característica construtiva que não pode ser alterada, a frequência por sua vez pode ser alterada com o uso de inversor.
Quanto maior for a polaridade de um motor, menor será a sua velocidade nominal. De forma que, quanto maior a frequência, maior a velocidade. Motores de dupla polaridade, conhecidos como motores Dahlander, podem ter duas velocidades no mesmo motor com a mesma frequência nominal, devido a suas características construtivas de bobinagem do estator.
Pode-se facilmente calcular a velocidade síncrona do campo magnético girante do motor de indução pela seguinte fórmula:
Onde:
𝑉𝑆 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑠í𝑛𝑐𝑟𝑜𝑛𝑎
𝐹𝑅 = 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑚 𝐻𝑒𝑟𝑡𝑧
𝑁𝑃 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑙𝑜𝑠
Ou seja, a velocidade do motor elétrico de indução é diretamente proporcional a frequência e inversamente proporcional a quantidade de polos magnéticos. Para facilitar, a tabela abaixo mostra a velocidade síncrona (em r.p.m.) de acordo com a quantidade de polos e a frequência da rede (em Hertz).
A velocidade nominal do motor de indução é sempre menor que sua velocidade síncrona e essa diferença é chamada de Escorregamento. O atrito dos mancais de rolamento, ventilador e carga no eixo também contribuem para essa diferença.
O valor do escorregamento é fornecido na placa de identificação ou pela folha de dados do motor, mas também pode ser calculado. Esse valor é sempre referente ao motor ligado a vazio, ou seja, sem carga em seu eixo. A seguir, pode-se visualizar a fórmula para cálculo do Escorregamento:
Onde:
𝐸𝑠% = 𝐸𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑚 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑚
𝑉𝑆 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑠í𝑛𝑐𝑟𝑜𝑛𝑎 𝑒𝑚 𝑟. 𝑝. 𝑚.
𝑉𝑛 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑒𝑚 𝑟. 𝑝. 𝑚.
Para a condição de carga nominal, o escorregamento é geralmente em torno de 3 a 5% da velocidade síncrona (motores categoria N e H, conforme NBR 17094). Já os motores da categoria D podem apresentar escorregamento superior a 5%.
Agora que você já conhece a complexa interação entre rotação, escorregamento e características construtivas, entende que isso não apenas revela a ciência por trás dessas máquinas, mas também a sua versatilidade e adaptabilidade em diversas aplicações industriais. Por fim, este conhecimento sobre o universo eletromecânico dos motores, destaca não apenas sua importância prática, mas também a riqueza de conceitos que fundamentam essas inovações essenciais para o mundo contemporâneo.
Você conhece a Loja de Motores Elétricos Ibob?
Somos uma loja online de motores elétricos trifásicos e monofásicos, contamos com atendimento especializado, para ajudar você a encontrar o motor mais adequado para a sua necessidade.
Possuímos uma ampla linha de motores para diversas aplicações, sejam industriais ou para outras demandas. Disponibilizamos as melhores marcas com o melhor preço do mercado com entrega para todo o Brasil.
