Como Ligar Motor de Indução Trifásico em Rede Monofásica: 3 Métodos Comprovados

Funcionamento de Motor de Indução 3-Fases em Alimentação 1-Fase – 3 Métodos

Segundo o tipo de alimentação CA, motores de indução classificam-se em trifásicos e monofásicos. Na indústria e agricultura, o motor trifásico é amplamente usado.

Por deficiência de energia, a alimentação trifásica nem sempre está disponível na agricultura. Um fase é desconectada no seccionador (GOS). Frequentemente, duas das três fases estão disponíveis. Mas, com arranjo especial, é possível operar motor trifásico em alimentação monofásica.

O motor trifásico é auto-partida: seu estator gera campo magnético rotativo com defasagem de 120°. No monofásico, o campo é pulsante – não é auto-partida, requer auxiliar para partida.

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Precisamos de arranjo extra. Três métodos:

• Capacitor Estático (método de defasagem de fase)
• VFD (Inversor de Frequência Variável)
• Conversor Rotativo

Discutiremos cada método brevemente.

Usando Capacitor Estático

Alimentação trifásica no estator produz campo magnético rotativo balanceado, 120° defasados. No monofásico, campo pulsante – sem torque de partida. Motores monofásicos usam enrolamento auxiliar ou capacitor/indutor para criar defasagem.

Pelo mesmo princípio, usamos os enrolamentos trifásicos e defasamos um enrolamento com capacitor/indutor. Uma vez partido em monofásico, o motor roda em capacidade reduzida. Rendimento/eficiência cai para 2/3 da capacidade nominal.

Também chamado conversor de fase estático, método de defasagem ou método de rebobinamento.

Em alguns arranjos, usam-se dois capacitores: partida (4-5× maior) e permanente. O de partida desconecta após a partida. O permanente fica no circuito. Na figura, motor em estrela e capacitores entre duas fases.

Alimentação monofásica tem dois terminais. Um liga à série de enrolamentos, outro ao terminal restante do trifásico. Às vezes usa-se só um capacitor.

Motores pequenos geralmente em estrela. Autotransformador eleva tensão: trifásica 400-440 V vs monofásica 200-230 V (50 Hz).

Pode-se usar sem autotransformador (tensão monofásica 200-230 V). Motor roda, mas torque baixo. Resolve-se com capacitor de partida extra (fig. 1) – capacitor de partida ou de travamento de fase.

Para inverter sentido, altere conexões conforme figura:

Limitações:

• Potência de saída reduzida a 2/3 da potência nominal.
• Uso temporário; não adequado para operação contínua.
• Efeito de carga contínuo em duas fases reduz vida útil do motor.

Usando VFD

VFD = Variador de Frequência (Variable Frequency Drive). Controla o motor (velocidade ajustável). Ajusta corrente de entrada conforme demanda (carga). Permite operação eficiente em cargas variáveis.

Melhor método para operar motor trifásico em monofásico. Alimentação monofásica entra no VFD. VFD retifica para CC, depois converte em trifásica CA. Frequência de saída ajustada pelo VFD.

Energia monofásica → VFD → saída trifásica → motor trifásico. Elimina corrente de pico na partida. Proporciona partida suave de 0 a velocidade nominal. Vários tipos/ratings de VFD para diferentes aplicações. Escolha o adequado.

Vantagens do VFD:

• Partida suave ajustando parâmetros do VFD.
• Fácil operação com melhor desempenho e eficiência.
• Autodiagnóstico protege motor contra sobretensão, sobrecarga, superaquecimento.
• Programável para controle automático do motor.

Usando Conversor de Fase Rotativo

Outro método: conversor de fase rotativo (CPR). Processo caro, mas melhor desempenho – gera sinal trifásico perfeito na saída. Não usado amplamente pelo alto custo.

Diagrama de ligação do conversor rotativo: