Entendendo os Conceitos dos Motores de Indução

O motor elétrico é um dispositivo que têm como principal característica transformar a energia elétrica em energia mecânica para movimentar máquinas, equipamentos e
veículos. Entre os mais diversos equipamentos, fundamentais para a operação de uma indústria, pode-se afirmar que o motor elétrico é um dos principais. Afinal, ele é o grande
responsável por fornecer a energia mecânica necessária para que máquinas e quipamentos desempenhem suas atividades.

Os motores elétricos são responsáveis por alimentar uma vasta gama de equipamentos e processos, abrangendo desde pequenos dispositivos eletrônicos até grandes máquinas
industriais. Um motor corretamente dimensionado não apenas otimiza a eficiência, mas também reduz o consumo de energia e prolonga a vida útil do equipamento.

Contudo, diante de diversas opções de motores disponíveis no mercado, como determinar qual é o mais adequado para uma aplicação específica? Este artigo serve como um guia no entendimento dos conceitos fundamentais de motores elétricos, especificamente para os motores assíncronos, também conhecidos como motores de indução, que operam com base na indução eletromagnética.

O motor de indução é o mais usado entre todos os tipos de motores, pois combina vantagens como baixo custo, robustez, simplicidade de comando, além de possuir construção simples e menor periodicidade entre as manutenções. No ambiente industrial é muito usual aplicações com o motor elétrico de corrente alternada (CA) juntamente com o inversor de frequência para variação da velocidade.

Conceitos fundamentais

A escolha do motor elétrico mais adequado é essencial para o bom funcionamento na aplicação. Antecedendo a seleção de motores de CA é essencial conhecer alguns conceitos básicos.

Potência (kW, hp ou cv):

Refere-se à capacidade de trabalho do motor, sendo a força que o motor gera para movimentar uma carga a determinada velocidade. A potência pode ser expressa em kW (quilowatt), hp (horsepower) ou em cv (cavalo-vapor). A escolha por um motor com potência adequada é importante para garantir que ele não fique sobrecarregado.

A tabela abaixo mostra como converter os valores:

Para a conversão das unidades de potência, basta localizar na primeira coluna a unidade que deseja converter. Em seguida, seguir na mesma linha até a coluna da unidade desejada para encontrar o fator de conversão. Por último é necessário multiplicar o valor inicial por este fator para obter o resultado na nova unidade.

Tensão (VCA):

A tensão, expressa em Volts em corrente alterna (VCA), varia conforme a aplicação. Enquanto casas e comércios usam 127 VCA ou 220 VCA, indústrias e comércios podem operar entre 380 VCA e 760 VCA.

Uma pequena flutuação na tensão pode afetar o desempenho do motor. A tensão insuficiente reduz o torque e pode impedir que o motor elétrico mantenha a sua velocidade nominal, enquanto a tensão excessiva aumenta o torque, o que pode causar danos na partida.

Há dois tipos principais de tensão:
• Monofásica: é a tensão entre fase e neutro. Usualmente em 127 VCA ou 220 VCA, mas há exceções que exigem motores com tensões específicas.
• Trifásica: é medida entre fases, sendo preferida por seu rendimento superior. No Brasil, as mais comuns são 220 VCA, 380 VCA, 440 VCA e 760 VCA.

Eficiência (%):

Representa a relação entre a energia entregue ao motor e a energia útil. A eficiência do motor indica a porcentagem de energia elétrica de entrada que é convertida em energia mecânica de saída. Na prática, significa que motores com alta eficiência consomem menos energia para realizar um mesmo trabalho.

Frequência (Hz):

Expressa em Hertz (Hz), a frequência indica quantas vezes um determinado evento se repete dentro de um intervalo de tempo. Na América do Norte e no Brasil utiliza-se 60 Hz, mas a frequência mais utilizada no mundo todo é a de 50 Hz. A frequência é um aspecto importante por ter influência direta sobre a rotação do motor elétrico. A título de curiosidade, em aplicações específicas como motores de potência para aplicações aeroespaciais, utiliza-se a frequência de 400 Hz.

Rotação (rpm):

A velocidade do motor refere-se ao número de giros do eixo quando o motor é alimentado com sua tensão e potência nominal. Normalmente é expressa em rotações por minuto (rpm). Nos motores síncronos, o rotor irá girar na mesma velocidade do campo do estator.

Já nos motores assíncronos, o rotor irá girar numa velocidade menor que a do campo do estator. Ou seja, há o que é conhecido como escorregamento. Então, somente motores assíncronos possuem escorregamento.

A velocidade está relacionada com o número de polos e a frequência de um motor, conforme a tabela abaixo:

Este artigo explorou os conceitos essenciais relacionados principalmente aos motores de indução, desde a potência e tensão até a eficiência e rotação, enfatizando a importância de escolher o motor correto para cada aplicação. A compreensão desses conceitos não só ajuda na seleção apropriada do motor, mas também contribui para uma operação mais eficiente, garantindo a otimização dos processos industriais.