Motor monofásico: entenda como é o seu funcionamento básico

Sem dúvidas, o motor monofásico é um dos tipos de dispositivos eletromecânicos mais populares. Isso porque é um dos componentes mais simples e eficientes, principalmente para demandas residenciais e comerciais. Ventiladores, bombas d’água de pequeno porte e compressores (geladeiras e freezers) são apenas algumas das aplicações mais conhecidas.

Certamente, você deve ter um desses modelos na sua casa — e vai voltar a adquirir um. Entender o funcionamento desses dispositivos o ajudará no melhor dimensionamento e a aumentar a eficiência do motor de acordo com suas aplicabilidades.

Então, continue no post e descubra como funciona o motor monofásico e suas aplicabilidades!

Aplicabilidade de um motor monofásico

O motor monofásico é um componente de baixa potência. Por isso, ele é recomendado para equipamentos de menor porte, geralmente aqueles que trabalham com movimentos de rotação. Assim, são mais encontrados em residências, comércios e pequenas indústrias. Entre os principais equipamentos que abarcam esse motor, podemos citar:

• ventiladores;
• bombas d’água;
• refrigeradores;
• furadeiras elétricas;
• maquitas;
• impressoras;
• secadores de cabelo.

 

 

Assim, se o eletrodoméstico que você tem em casa tem um motor, muito provavelmente ele vai embarcar um monofásico. Afinal, é um equipamento que apresenta um alto desempenho e bastante praticidade. Apesar disso, é preciso ter cuidado ao usá-lo, conforme o modelo escolhido.

Para evitar esses transtornos, vamos entender melhor o que é esse motor e como ele funciona!

Conceito do motor monofásico

Como vimos, o motor monofásico é um equipamento de baixa potência. Ele recebe esse nome porque é alimentado apenas por uma única fase de corrente alternada e é formado apenas por um conjunto de bobinas.

Na prática, ele usa a eletricidade de uma rede monofásica para gerar energia mecânica. Seus enrolamentos de campos magnéticos são geralmente conectados diretamente a uma fonte monofásica. Assim, eles se distinguem dos motores trifásicos, que utilizam três bobinas para gerar a força giratória.

Funcionamento do motor monofásico

Como qualquer outro motor, o monofásico tem rolamento de cobre e um rotor não energizado, que é imantado, ou seja, tem polo negativo e outro positivo. Como ele vai girar? Existem diversas técnicas e componentes que podem ser utilizados. Isso vai depender, é claro, do tipo de motor.

Eles são divididos em dois grupos: motores de corrente alternada (CA) e motores de corrente contínua (CC). A grande diferença entre os dois está na forma como a velocidade é gerenciada.

Motores de corrente alternada (CA)

Esses motores são alimentados por uma corrente alternada e sua velocidade depende da frequência da tensão e da corrente. Assim, para controlá-la, utiliza-se um variador de frequência. Assim, esses equipamentos são mais empregados em aparelhos que adotam uma velocidade fixa, como bombas d’água e compressores.

Ao energizar um rolamento de cobre, gera-se um campo magnético variável. Ao conectar uma corrente monofásica nesse rolamento, por si só, ele iria apenas vibrar o rotor, e não girá-lo. Isso porque a alternância magnética gerada por uma só fase é muito rápida e não é capaz de dar força de torque, ou seja, fazê-lo romper a inércia para movimentar-se.

A solução foi criar dois rolamentos distintos com defasagem (ou diferença) de 90 graus entre eles. Para isso, utiliza-se um capacitor para alimentar a corrente de um dos rolamentos. Então, mesmo sendo apenas uma fase (monofásica), o capacitor simula uma segunda fase, criando então um campo girante, que movimentará o rotor.

É por isso que ao ligar o motor monofásico talvez você sinta que a corrente elétrica dá uma leve queda, uma vez que certos circuitos auxiliares (capacitores) demandam uma carga de energia inicial alta, podendo chegar de 5 a 10 vezes a corrente do motor.

Outra forma de fazer o rotor girar é usada nos motores elétricos de indução. Esses são os mais comuns. Construídos com bobinas no estator, a força de torque é obtida por meio de correntes induzidas nesses componentes. Ao inverter o campo magnético repetidamente, o rotor gira.

Motor de corrente contínua (CC)

A velocidade na corrente contínua varia conforme a tensão, de modo que o controle fica mais fácil. Por isso, é mais aplicada em aparelhos que necessitam de uma velocidade variada, como liquidificadores, batedeiras etc. De qualquer forma, o modelo CA também pode variar a velocidade rotação, como vimos, mas precisa de outros dispositivos para o controle.

Neste modelo, haverá outros componentes, como o comutador e forma de anel. Essa peça é ligada à corrente elétrica por meio de escovas e ao enrolamento de cobre, que fica dentro de um campo magnético. O torque para a rotação se dá na reação de atração e repulsão dos enrolamentos ligados ao comutador energizado e o campo magnético.

Assim, o princípio básico por trás do motor monofásico é que ele vai sempre precisar de uma ajuda auxiliar para fazer o rotor girar, saindo do seu estado de inércia. Isso não ocorre com o motor trifásico.

Como o nome já sugere, esse último tem três bobinas e, por isso, não necessita de um capacitor para adicionar força de torque. Esses três componentes já têm fases alternadas que geram uma força de partida. Isso garante ao trifásico mais potência e torque, aumentando seu leque de aplicações.

Vantagens e desvantagens do motor monofásico

Os motores monofásicos são os mais amplamente utilizados nas residências, nos estabelecimentos comerciais e nas indústrias de pequeno porte. Afinal, eles trazem muitas vantagens, tais como:

• são mais baratos para produzir;
• são eficientes em suas aplicações;
• são mais práticos ao realizar ligações;
• economizam energia;
• são a melhor solução para redes monofásicas.

 

Essas vantagens não querem dizer que o motor monofásico é uma solução perfeita. Também há alguns problemas:

• um custo mais caro do que um trifásico de potência similar;
• entre 60% a 70% menos potência do que um trifásico de mesmo tamanho;
• desempenho menor;
• custo maior de manutenção, já que têm mais componentes auxiliares.

 

Na relação custo-benefício, sem dúvida, o motor monofásico se aplica na maioria dos casos, por isso, são os mais populares e os mais encontrados nas residências e nos estabelecimentos comerciais. Assim, vale a pena se aprofundar um pouco mais no seu funcionamento.

Quer saber mais sobre motores elétricos? Então, confira mais um de nossos posts e entenda o giro do motor elétrico e a inversão da rotação!