Entenda o giro do motor elétrico e aprenda a inverter a rotação

 Os motores elétricos são usados em projetos de automação e em vários tipos de máquinas, desde as eletrodomésticas até as industriais. É o movimento de rotação desses motores que permite o funcionamento das máquinas, fazendo um processo avançar ou mesmo retornar.

Por isso, a rotação inerente aos motores elétricos se torna a base de funcionamento das máquinas e, muitas vezes, o giro é óbvio — como nos ventiladores. Mas, em alguns casos, o movimento rotatório é disfarçado — como nas máquinas de lavar e nos vidros elétricos dos carros.

Os motores elétricos podem rotacionar em dois sentidos: horário ou anti-horário, de acordo com as necessidades residenciais ou industriais. O usuário pode definir o sentido de rotação de um motor elétrico e até mesmo se ele vai girar para os dois lados, dependendo da aplicação.

Para entender mais sobre a necessidade de inverter a rotação dos motores elétricos e como isso pode ser feito, reunimos aqui algumas informações que vão ajudar a entender a mudança de giro do motor elétrico monofásico ou trifásico.

O que é o giro do motor elétrico?

O motor elétrico gira por meio de impulsos magnéticos, ou seja, a variação do fluxo magnético das bobinas entre as espiras. O giro do motor é um conjunto de espiras percorridas pela corrente elétrica. Assim, o motor elétrico é colocado para girar sob a ação de forças de origem magnética das bobinas.

Alguns motores funcionam por meio da corrente contínua (CC/DC), podendo ser alimentados por pilhas, baterias ou outras fontes de alimentação adequadas. Outros operam por corrente alternada (CA/AC), sendo alimentados diretamente pela rede elétrica domiciliar. Há ainda os que trabalham com os dois tipos de correntes ao mesmo tempo. Confira abaixo os tipos de motores existentes.

Monofásico

Para que o motor elétrico monofásico gire, o rotor precisa de um torque para começar a rotação, ou seja, precisa do capacitor de partida para defasar uma tensão da outra. Mas o que é o torque? O torque é o produto da distância e da força. É a medida do esforço necessário para que o eixo gire. Assim, não pode ser confundido com a força, que é um dos componentes do torque.

O torque é gerado pelas forças magnéticas de atração e repulsão, desenvolvidas entre os polos magnéticos do rotor e do estator. Essas forças puxam e empurram os pólos móveis do rotor, produzindo os torques e fazendo o rotor girar rapidamente até que os atritos ligados ao eixo reduzam-no a zero. Depois desse ponto, o rotor passa a girar com velocidade angular constante. Assim, o rotor e o motor devem ser “magnéticos”, para conseguir fazer o motor girar.

Esses motores são compostos por dois bobinados, o principal — de trabalho — e o auxiliar — de partida ou arranque. Esses dois bobinados ficam energizados na partida do motor, e assim que ele alcança certa velocidade o bobinado de arranque é então desligado, enquanto o de trabalho segue funcionando.

Além das bobinas, o motor elétrico monofásico um interruptor automático e um capacitor. O primeiro serve para desligar o bobinado de arranque, logo depois da partida do motor, e o segundo respectivamente faz surgir dentro do motor elétrico monofásico um campo magnético circular, que fará com que o motor gire, ou seja, impulsionando-o.  

Os motores monofásicos de fase auxiliar são usados normalmente em máquinas de pequeno porte, como motobombas, serras, furadeiras e compressores. 

Trifásico

Como o próprio nome diz, é um tipo de motor elétrico alimentado por uma rede trifásica, que possui várias formas de ligações. Ele tem três bobinas e, portanto, não precisa do capacitor de partida. As bobinas do motor trifásico já são defasadas uma da outra, ou seja, funcionam sempre em condições de atraso ou adiantamento em relação às demais, e é isso que permite que ele entre em operação.

Assim como os motores monofásicos, eles produzem energia mecânica por meio da elétrica. Porém, os trifásicos têm uma potência e um torque mais elevados, o que permite que tenham diversas aplicações.

Os motores elétricos trifásicos são mais indicados para o uso na indústria. Eles costumam ter melhor custo benefício que os demais tipos de motores, desde que se enquadrem e sejam compatíveis com as aplicações. 

A inversão da rotação do motor elétrico trifásico é feita a partir da troca de duas fases quaisquer entre si na alimentação, sendo que uma permanecerá inalterada. Já nos motores monofásicos de fase auxiliar, em que a troca é feita na ligação do motor elétrico e não na alimentação.

A rotação do motor trifásico é definida ainda de acordo com o número de pólos do motor e também pela frequência da rede elétrica em que ele funciona. Vale pontuar que a tensão elétrica em si não influencia na rotação ou mesmo na sua inversão. Isso só ocorre caso a tensão elétrica aplicada seja muito abaixo da nominal. Nesse caso, o motor elétrico pode até ser queimado, já que haverá reflexo na sua potência e torque.

É importante destacar ainda que o motor elétrico trifásico possui múltiplas velocidades em um mesmo eixo. Em sua maioria, são para o mesmo valor de tensão, mas a corrente e a potência para cada velocidade de rotação são diferentes.

É possível ainda encontrar vários modelos de motores trifásicos no mercado. Dessa forma, deve-se ficar atento, pois as aplicações são mais específicas. Portanto, antes de projetar uma máquina com a utilização de um motor como esse, é preciso se informar a respeito das suas velocidades, torques e potenciais oferecidos, bem como os exigidos. Só assim vai ser possível garantir o perfeito funcionamento da máquina e obter êxito no projeto.

São dois tipos de motores elétricos, que funcionam com várias velocidades: o de enrolamentos separados e o Dahlander. Para entender um pouco mais deles, veja como os diferenciamos a seguir.

O motor de enrolamentos separados tem na mesma carcaça dois enrolamentos, que são bobinados e independentes, com números de pólos magnéticos diferentes formados dentro do estator. Assim, o motor elétrico terá duas rotações — uma baixa e outra alta —, que nunca serão alimentadas ao mesmo tempo, mas de forma intercalada.

O outro tipo de motor é o Dahlander. Ele possui um enrolamento especial, com dois fechamentos distintos, que permitem modificar a quantidade de pólos, o que propicia duas velocidades distintas de giro do motor.

Por que inverter a rotação do motor elétrico?

Inverter a rotação do motor elétrico é mudar as fases para que o equipamento funcione para lados diferentes — sentido horário e/ou anti-horário. Em algumas aplicações do motor elétrico, é preciso que a rotação seja invertida, como nos casos das serras elétricas, em que as bombas precisam funcionar no sentido anti-horário, tomando como referência a frente da carcaça da bomba, além das pontes e escadas rolantes, em que a partida do motor não pode ser direta, permitindo que elas funcionem nos dois sentidos.

O objetivo da inversão do motor elétrico é basicamente permitir que algo funcione para dois lados diferentes, seja no sentido de movimentar para frente e para trás, ou permitindo a subida e descida de algum equipamento.

Como inverter os motores?

Monofásico

O motor monofásico, normalmente, já vem com a opção de mudança de fase, ou seja, já tem um tipo de saída, uma ligação que o faz girar para um lado ou para o outro de acordo com a necessidade do usuário. Caso o motor elétrico monofásico não venha com a opção de inversão, o usuário pode enviá-lo a uma oficina para readaptação.

Para que um motor elétrico monofásico funcione nas duas tensões — 127 v ou 220 v — , é só trocar a ponta de ligação ou o terminal dentre as seis existentes. As bobinas de trabalho do motor monofásico são separadas em duas partes e, assim, cada parte pode ser conectada em série ou paralelo conforme a tensão obtida na rede elétrica. A inversão da rotação do motor monofásico é feita a partir da mudança do sentido da corrente na bobina auxiliar.

Trifásico

Embora sejam mais complexos que os monofásicos quando projetados, fazer a inversão do sentido de rotação de um motor trifásico é mais simples. Basta inverter as fases das bobinas, ou seja, trocar as fases nos terminais de ligação no momento de alimentar o motor. Essa inversão pode ocorrer em alguns pontos diferentes da instalação: na caixa do motor elétrico trifásico ou ainda na saída do relé térmico, contator ou disjuntor.

Portanto, o usuário pode inverter a rotação de qualquer motor trifásico. Basta programar a chave reversora de acordo com a necessidade de inversão. Lembrando que se o usuário quiser que o motor trifásico gire para os dois lados, é preciso montar uma chave de partida de reversão.

Enquanto os motores elétricos monofásicos funcionam nas tensões 127 v e 220 v, os motores trifásicos necessitam de 380 v para exercer suas funções, e portanto, recebem as três fases da rede.

Cuidados ao inverter a rotação

É importante tomar cuidado no momento da inversão do giro do motor elétrico. O motor tem que estar totalmente parado no instante em que o usuário irá inverter a rotação, caso contrário, o torque com o motor elétrico girando pode causar a quebra do eixo ou a queima das bobinas.

Além disso, reunimos aqui outros cuidados essenciais que devem ser tomados no que diz respeito à relação da rede elétrica da indústria ou residência onde a máquina ou equipamento serão usados com o giro do motor elétrico.

Relação da rede elétrica com o motor elétrico

É importante deixar claro também o quanto a rede elétrica pode influenciar no funcionamento dos motores elétricos e, até mesmo, gerar consequências graves. Dentre os principais problemas que afetam os equipamentos, estão as subtensões, o pico de tensão e o surto.

A subtensão nada mais é que a queda de tensão, ou seja, a redução do nível de tensão por um pequeno período. Normalmente ela é causada pela exigência de energia da partida de motores, máquinas, elevadores, compressores, dentre tantos outros equipamentos elétricos.

Ao serem ligados, eles consomem significativa quantidade de energia, o que acaba ocasionando a queda de tensão em um curto espaço de tempo. Essa queda de energia pode gerar a panes inesperadas ou mesmo o comprometimento do funcionamento do motor elétrico.

O pico de tensão ocorre quando há uma elevação instantânea da tensão. Geralmente acontece devido a problemas gerados pela própria concessionária de energia ou por um raio que venha a cair próximo a instalação da rede. O pico de tensão pode gerar muitos danos ao equipamento, causando até mesmo a queima total.

Já o surto é um breve aumento de tensão que dura bem menos que um segundo. Ele ocorre quando o equipamento é desligado e a voltagem extra acaba sendo dispersada pela linha de energia elétrica.

Em geral, os próprios equipamentos eletrônicos podem causar o surto. Eles são projetados para receber energia elétrica em uma determinada faixa de tensão, e níveis acima da faixa podem ocasionar falhas antecipadas nos motores e demais componentes.

Sendo assim, é preciso proteger os equipamentos eletrônicos contra os problemas que explicamos aqui, para evitar defeitos precoces, bem como a pane total.

Lembre-se de que existem no mercado motores elétricos nos mais variados formatos e tamanhos, e cada qual é responsável por uma função e deve ser adquirido para atender determinadas tarefas em um projeto. Portanto, avalie bem a sua potência e o seu torque antes de comprá-lo, pois essa análise fará com que o investimento seja mais assertivo e corresponda às expectativas do equipamento.

Bem, se você precisa inverter a rotação do motor elétrico da sua indústria, é importante estar atento às questões pontuadas aqui. Caso ainda tenha alguma dúvida sobre o funcionamento do giro do motor elétrico, a maneira como as forças magnéticas podem fazer algo girar e ainda sobre como fazer a inversão, deixe seu comentário aqui para que possamos te ajudar a projetar suas ideias de automação, sem medo!