PROJETO DE ENTOLAMENTO DE MOTORES MONOFÁSICOS

Centro de Profissionalização e Educação Técnica

PROJETO DE ENTOLAMENTO DE MOTORES MONOFÁSICOS

FELIPE MORAES DE OLIVEIRA

Resumo

Este trabalho irá relatar como rebobinar um motor e irá apresentar um sistema de rebobinagem concêntrico em um motor monofásico de dois polos. Esse tipo de enrolamento; Tem alguns grupos de bobinas que dividem um mesmo canal, sendo assim, leva dois isolantes no mesmo canal, um isolante para isolar o estator e o segundo para efetuar o isolamento do outro grupo de bobinar que ficará no fundo do canal. Usa-se dois tipos de enrolamento, o enrolamento principal e o enrolamento auxiliar. O enrolamento auxiliar pode ser identificado pelo diâmetro do fio de suas bobinas que, normalmente, é menor que o do fio de enrolamento principal.
A função do enrolamento auxiliar é criar um campo magnético em fase diferente da produzida pelo enrolamento principal.
Esse tipo de enrolamento usa-se em motores pequenos e com oito ranhuras menos fundas encontradas em grupo de quatro um de frente para o outro, dentro do estator do motor.
A rebobinagem de motores monofásicos é um serviço essencial para os trabalhadores destas máquinas, pois o seu custo benefício supera a compra de máquinas novas.



Palavras-chave: Motores monofásicos. Rebobinagem. Enrolamento.

Abstract

This work will report how to rewind an engine and will present a concentric rewind system in a single-pole two-pole engine. This kind of winding; There are some groups of coils that share the same channel, so it takes two insulators in the same channel, one insulator to isolate the stator and the second to effect the insulation of the other coil group that will be at the bottom of the channel. Two types of winding are used, the main winding and the auxiliary winding. The auxiliary winding can be identified by the wire diameter of its coils, which is usually smaller than that of the main winding wire.
The function of the auxiliary winding is to create a magnetic field in a different phase from that produced by the main winding.
This type of winding is used in small motors with eight shallower grooves found in groups of four facing each other, inside the motor stator.
The rewinding of single-phase motors is an essential service for the workers of these machines, since its cost benefit exceeds the purchase of new machines.

Keywords: Single-phase motors. Rewind. Winding.

Introdução

Devido a grande amplitude do campo de utilização dos motores elétricos, nota-se que muitas vezes estes  sejam submetidos a diversas condições de trabalho, como longos períodos de funcionamento e com proteção nem sempre eficaz.

Entende-se que uma das mais importantes politicas de vendas é justamente a facilidade e rapidez com que os motores são recuperados e colocados novamente em condições de uso. Visando fornecer aos assistentes técnicos subsídios para a rebobinagem de motores elétricos assíncronos de indução, monofásicos, obedecendo as especificações e padrões empregados pela própria fábrica.

Desenvolvimento

Motores monofásicos são um tipo de motor que possui apenas um conjunto de bobinas, sua alimentação é feita por uma única fase de corrente alternada. Dessa forma, este tipo de motor absorve energia elétrica de uma rede monofásica e transforma-a em energia mecânica. Esse tipo de motor é muito usado em aplicações domésticas como frigorífico, máquinas de lavar, relógios, compressores, bombas, etc. A seguir será relatado detalhadamente o processo de rebobinagem deste modelo de motor.  

Conforme o livro "Curso de Enrolamento de Motor", este tipo de motor tem dois enrolamentos: o principal (também chamado de enrolamento de serviço) e o auxiliar. No enrolamento principal, as bobinas são colocadas no fundo das ranhuras; já no auxiliar, sobre o enrolamento principal ou em ranhuras próprias.

O enrolamento auxiliar pode ser identificado pelo diâmetro do fio de suas bobinas que, normalmente, é menor que o do fio de enrolamento principal.

A função do enrolamento auxiliar é criar um campo magnético em fase diferente da produzida pelo enrolamento principal. É por isso que este motor monofásico recebe o nome de MONOFÁSICO DE FASE AUXILIAR.

O procedimento inicial  na rebobinagem deste motor é a sua abertura para que tenhamos acesso ao enrolamento velho. Para fazer o enrolamento novo, precisamos saber o calibre do fio usado originalmente, a quantidade de espiras do fio em cada bobina, quantas bobinas tem em cada grupo e de quantos grupos constituem o enrolamento.

Esse dados poderão ter sido anotados no enrolamento de um motor da mesma marca, de um modelo feito anteriormente. Neste caso, não é preciso averiguar essas informações durante a desmontagem. No caso de um motor desconhecido, tem que fazer essas anotações.

Antes de mais nada, deve-se analisar as marcas nas tampas e carcaças de modo que possa recolocá-las em seus lugares após a rebobinagem, exatamente nas mesmas posições. É  importante que as tampas se ajustem perfeitamente à carcaça para que o eixo se mova livremente.

É conveniente , antes de retirar as tampas, girar o eixo do rotor, que deve se mover livremente sem produzir ruídos; é importante, também, balançar o eixo para ver se há folga nos mancais. Naturalmente, neste último teste, não deve haver movimento algum.

Removidas as tampas, o acesso ao enrolamento estará livre, o que  possibilita, determinar suas ligações, tipo de enrolamento, calibre dos fios usados  no enrolamento, o número de polos e o de espiras em cada bobina, além do passo das bobinas.

Na verdade, a prática e os cálculos simples permite determinar alguns destes dados. Todavia, é mais seguro ter todos os cuidados para evitar que se cometa enganos durante a rebobinagem, os quais venham a prejudicar todo o trabalho e material empregado. Os sistemas de enrolamentos mais usados, como foram mencionados, são o concêntrico e o imbricado.

No enrolamento concêntrico, as bobinas de um mesmo grupo tem passos diferentes, ficando as menores dentro das maiores, em uma estrutura que lembra as cascas de uma cebola. O número de espiras pode ser variável, ou seja, dentro de um mesmo grupo, as bobinas podem ter um número diferente de espiras, uma das outras.

No enrolamento imbricado, as bobinas têm o mesmo passo e número de espiras.

A velocidade de rotação dos motores depende do número de polos e da frequência, informações estas que constam na plaquinha do motor.

Pela rotação do motor, podem-se descobrir os polos, a saber:


Quadro
RPM(Rotação por minutos)                       Polos 
3.500
 1.700
 1.200
 900
--
O autor (2020)


Os mais comuns são de dois e quatro polos.


 Remoção do enrolamento velho 


Primeiro, com um alicate de corte, corta-se as cabeças das bobinas e separa-se os fios, o que possibilita contar as espiras e medir seu diâmetro.

Após isso, puxa-se as bobinas pelo lado oposto, de maneira que as partes retas (chamadas de longavimes) saiam de dentro dos canais. Com uma pequena espátula, remove-se o isolamento, que é constituído pelo cavalotes e o isolamento propriamente dito. Normalmente, os enrolamentos são protegidos por verniz, que deve ser removido com Tíner ou com outro solvente; isso facilitará a saída dos fios e do isolamento velho.

Depois que o estator estiver limpo, deve-se refazer o isolamento do estator nos canais bem como os cavalotes, devem ser feitos com poliéster, com espessura 19 para motores até 10 HP e 25 para motores acima de 20 Hp. Lembrando que para separar uma bobina de outro grupo dentro dos canais, usa-se papel timbó.

Na prática , especialmente nos motores trifásicos, qual quer canal pode ser o número 1 e depois que foi escolhido, determinará a numeração dos seguintes. O canal à esquerda dele será o número 2 e, à direita do número 1 será por número mais alto. Em um motor de 24 canais, temos, portanto , o canal 1 entre os canais 2 e 24 (ver no passo a passo 1).

Há ainda outro ponto importante a ser considerado para encerrar a analise do motor monofásico de indução: como o enrolamento auxiliar tem o mesmo de espiras, os canais a ele destinados são mais rasos do que os canais do enrolamento principal, como será descrito mais adiante.

Dependendo do número de bobinas de cada grupo do enrolamento auxiliar, uma das bobinas poderá compartilhar os mesmos canais de bobinas do enrolamento principal. Devido a essa disposição, tem que executar primeiro o enrolamento principal e depois, sobre ele , o auxiliar.


Enrolamento Principal


O enrolamento principal (ou de serviço), nos motores monofásico de indução, é executado em primeiro lugar. Para proceder com estes enrolamentos, tem que saber o calibre do fio, o número de espiras de cada bobina e o tamanho das bobinas, assim como seu passo.

Na abertura do motor, observa-se ao cortar as cabeças das bobinas, o número de canais existentes entre uma longavime e outra, o que dá o passo da bobina. Com esse dado em mão, pega-se um pedaço de fio e introduz em um canal, dado a volta pelo lado de trás do núcleo, e faz o fio voltar por outro canal, com o passo da bobina. Suponha-se que a bobina tenha o passo 1:6, então, coloca-se o fio no canal 1 (qualquer um pode ser o 1) e puxa pelo canal 6 ( é só contar seis canais para qualquer lado).

No caso de motores monofásicos, a bobina menor, de qualquer grupo de enrolamento principal, fica em volta dos canais mais rasos, destinados ao enrolamento auxiliar. Assim, não é preciso nem se preocupar com o passo; basta dar uma volta de fio nos canais mais rasos e terá o tamanho da primeira bobina.


Enrolamento Auxiliar


A execução do enrolamento auxiliar é praticamente igual ao enrolamento principal. Este enrolamento fica perpendicular ao enrolamento principal, com as longavimes de suas bobinas (as maiores de cada grupo) alojada em canais mais rasos.

Conhecendo o passo da bobina menor de um dos grupos do enrolamento auxiliar ( os demais devem ser exatamente iguais) , retira-se a medida e a transporta para bobinadeira, executando  o enrolamento do primeiro grupo e dos subsequentes, de acordo com os números de polos do motor.

Depois disso, deve-se alojar estas bobinas em seus canais. Na maioria dos casos, a bobina menor se aloja em canais já ocupados por bobinas do enrolamento principal; neste caso, é mais fácil começar por inserir a bobina maior.


Passo a Passo 1 Rebobinagem de um motor monofásico de dois polos  

O  motor de dois polos, em que se fará a rebobinagem, possui as seguintes características:

Motor monofásico e dois polos

RPM = 3500

Voltagem = 100/220 volts

Sistema de enrolamento = concêntrico


Desmontando o motor pode-se notar as informações que é preciso para fazer a rebobinagem que são:

O número do passo;

O número de espiras das bobinas, bem como o diâmetro do fio do enrolamento principal;

O número de espiras e o diâmetro do fio das bobinas do enrolamento auxiliar;

O molde da bobina de passo menor.


Feito isso, já pode efetuar o corte e a remoção das bobinas velhas e a limpeza interna do motor do estator e dos canais para remover impurezas e restos do isolamento que, porventura, tenha ficado. Limpo o estator e todos eles, etilizando um poliéster. O estator desse motor monofásico tem quarto ranhuras embaixo e quatro encima; estes são menos fundos que os demais. Os dados básicos desse motor foram os seguintes:

Quantidade de bobinas por grupo:

- enrolamento principal: 4

-enrolamento auxiliar: 4

passo das bobinas: 6,8,10,12.


                          Número de espiras por bobinas

                          Enrolamento                       Enrolamento

                            principal                                 auxiliar


Passo 6   =       22 espira                               18 espiras

passo 8    =       30 espiras                             18 espiras

Passo 10  =      38 espiras                              20 espiras

Passo 12 =       40 espiras                              48 espiras


             Diâmetro dos fios

-Enrolamento principal; Fio 18 (1,024 mm)

-Enrolamento auxiliar; Foi 21  (0,72 mm)


Nessa rebobinagem de motor monofásico não há necessidade de numerar os canais porque os oito canais de profundidade diferentes são referencias para a colocação das bobinas, que são concêntricas. Temos as bobinas para o enrolamento principal e auxiliar já prontas.


Enrolamento Principal - primeiro grupo


Depois de tudo pronto, pode-se iniciar a rebobinagem do motor monofásico  de dois polos com bobinas de passo 6 do primeiro grupo de enrolamento principal. Esta bobina é colocada no canal imediatamente à esquerda (sentido horário) dos quatro canais mais rasos, da parte inferior do estator. Toda vez que colocar uma bobina, com o dedo polegar, pressiona-se para baixá-la, com a bobina reta para seguir o sentido da ranhura, inserindo com cuidado para não arranhar os fios e ficarem bem ajustados na parte mais funda do canal. Colocado a bobina de passo 6 isola-se a parte superior das bobinas, lembrando que o estator já esta isolado na parte inferior com o papel de classe F que isola até 155 ºC.

Como o sistema de enrolamento é concêntrico, as demais bobinas de passo 8, 10 e 12 são colocadas centralizadas a esta primeira bobina, no caso bobina 8 vai na ranhura 24 e conta-se no mesmo sentido até 8 ranhuras que vai ser a ranhura número 7, fazendo o mesmo processo isolando-o. Coloca-se da terceira bobina passo 10, que vai inserida na ranhura número 23 conta-se até 10 ranhuras e insere-se na ranhura número 9. Coloca-se da quarta bobina de passo 12, que será inserida na ranhura número 22 e conta-se 12 ranhuras e inserida na ranhura número 13. As quatro bobinas do primeiro grupo colocadas no enrolamento principal.


Enrolamento principal - segundo grupo  

Colocadas as bobinas do primeiro grupo do enrolamento principal, é colocada as do segundo grupo na parte superior do estator, começando pela bobina de passo 6, centralizando como foi feito com o primeiro grupo. Para facilitar a colocação, gira-se o motor no berço, de modo que fique com os canais superiores para baixo, e inicia-se a colocação da bobina passo 6 do segundo grupo, insere-se a bobina na ranhura  de número 18 e conta-se  6 ranhuras e insere-se ela na ranhura de número 13. Coloca-se da segunda bobina de passo 8, insere-se na ranhura de número 19 e conta-se 8 ranhuras e insere-se na ranhura de número 12. Coloca-se da terceira bobina de passo 10, insere-se na ranhura de número 20 e conta-se 10 ranhuras e chega-se na ranhura de número 11 onde será inserido. Coloca-se da quarta bobina de 12 passo, inserindo ela na ranhura de número 21 e conta-se 12 ranhuras e insere-se na ranhura de número 10, o motor está com os dois grupos de bobinas do enrolamento principal.


 Enrolamento Auxiliar - primeiro grupo


Concluída a colocação das bobinas do primeiro e segundo grupo do enrolamento principal, pode-se iniciar agora o enrolamento auxiliar. Para isso é preciso isolar todos os canais com as bobinas do enrolamento principal. Este isolamento, é feito com separadores de papel timbó à medida que se vai concluindo a colocação de cada um dos lados das bobinas ou após o término da colocação de todas elas.

Sem se esquecer de passar o acamador para baixar as bobinas nos canais, já que o enrolamento auxiliar vai ser feito sobre as bobinas já colocadas do enrolamento principal.

A colocação da bobina de passo 6, do primeiro grupo de enrolamento auxiliar, é feita sobre o primeiro lado da bobina de passo 8, do primeiro grupo do enrolamento principal. Neste caso é o segundo a esquerda (sentido horário) dos canais mais rasos. Iniciado o enrolamento auxiliar, insere-se no canal de número 24 e conta-se 6 ranhuras e insere-se na ranhura de número 19. Lembrando que o motor está virado sobre o berço para facilitar a colocação das bobinas do enrolamento auxiliar, sobre as bobinas do enrolamento principal. Coloca-se da segunda bobina de passo 8, insere-se na ranhura de número 1 e conta-se 8 ranhuras e insere-se na ranhura de número 20. Observando que as bobinas de passo 10 e 12 têm seu segundo lado assentado no fundo dos dois canais rasos da parte inferior e superior do estator. Coloca-se da terceira bobina de passo 10, insere-se o início da bobina no canal de número 2 e conta-se 10 ranhuras e insere-se no canal de número 21. Coloca-se da quarta bobina de passo 12, insere-se a bobina no canal de número 3 e conta-se 12 ranhuras e insere-se o final da bobina no canal de número 22, com isso finaliza-se a colocação do primeiro grupo  de  enrolamento auxiliar.



Enrolamento Auxiliar - segundo grupo


Da mesma forma, deve-se colocar as bobinas do segundo grupo do outro lado, seguindo o mesmo sentido (sentido horário). Coloca-se da primeira bobina de passo 6, inserindo o início da bobina no canal de número 7  e conta-se 6 ranhuras e insere no canal de número 12. Coloca-se da segunda bobina de passo 8, insere a bobina no canal de número 6 e conta-se 8 ranhuras, logo, insere no canal de numero 13. Coloca-se da terceira bobina de passo 10, insere no canal de número 5 e conta-se 10 ranhuras e insere no canal de número 14. Coloca-se do quarto grupo de bobina de passo 12, insere o início da bobina no canal de número 4 e conta-se 12 ranhuras e insere o final da bobina no canal de número 15. Depois que foram colocadas todas as bobinas do enrolamento auxiliar, deve ser posicionados os cavalotes sobre todas elas, em todos os canais.

Em seguida, passa o acamador, se necessário, antes de finalizar. Depois, com o dedo polegar, deve ajeitar as cabeças das bobinas, abaixando-as conforme foi relatado, caso isto não tenha sido feito para que fiquem bem assentadas.


Isolamento dos fios


Podemos observar que o número de pontas de fios que tem é oito: quatro saindo do enrolamento principal e quatro do enrolamento auxiliar, deve-se baixar as quatro pontas de fios de bobinas do enrolamento auxiliar e as quatro pontas de fios de bobinas principais levantadas. 

Seguindo o esquema do motor monofásico de dois polos, percebe-se que tem seis terminais de entrada para a ligação à rede, sendo quatro do enrolamento principal e dois do enrolamento auxiliar fazendo o fechamento destes. 

Para o isolamento dos fios, primeiro coloca-se o espaguete preto nas pontas dos fios das bobinas do enrolamento auxiliar e vermelho nas pontas do enrolamento principal.

Enrola-se as pontas de saída das bobinas do enrolamento auxiliar, soldando,, revestindo com fita crepe e isolando com espaguete de diâmetro maior.

As pontas que sobram do enrolamento auxiliar são os terminais 5 e 6. Então, deve-se emendá-las com pedaços de fio flexível azul (mais ou menos 30 cm), soldar, revestir com fita crepe e isolar com um espaguete de diâmetro maior, depois etiqueta-se esses terminais com uma etiqueta com o número seis e o outro terminal com o número  cinco. Termina-se 5 e 6 prontos e etiquetados.

Nas quatro pontas das bobinas do enrolamento principal, insere-se o espaguete vermelho, deve-se juntar essas pontas com pedaços de fio flexível azul, soldar, revestir com fita crepe e isolar com espaguete de diâmetro maior, para preparar e numerar, em seguida, os terminais de número 1,2,3 e 4. 

Feito este procedimento, está terminada a rebobinagem do motor monofásico de dois polos. Agora para fazer o enlaçamento de todas estas cabeças e do estator, usa-se barbante encerado. Deve-se fazer uma agulha com o fio vinte, corta-se um pedaço, enrola-se as pontas e tem que deixar uma argolinha para passar o barbante, logo depois, dá-se um nó simples, deve-se fazer o enlaçamento  de fora para dentro para não rasgar o isolamento quando for puxar, amarra-se com o nó corrediço, dá-se uma volta na próxima ranhura por baixo e puxa-se no sentido para baixo, indo em direção ao centro do motor, sempre com cuidado para não deixar nenhum fio de fora da amarração e não rasgar o isolamento. É importante ter muito cuidado, fazendo esse processo em todas as cabeças. No final, dá-se dois nós para direita e dois para a esquerda e corta-se o barbante que sobrou. Em seguida, enverniza-se todas as cabeças e espera secar, para em seguida fechar o motor, colocando as tampas.

 

        Ligações

 As ligações podem ser  feitas em 110 ou 220 volts. Em 110 volts, cujo esquema de ligação é ligar os terminais 1, 2, 5 todos juntos, e 4, 3, 6 deve-se fazer o mesmo. Para ligação em 220 volts, isola-se os terminais 2, 3 e 6 e liga-se a rede os terminais 1 e 5 juntos e o terminal 4 separado. Para inverter a rotação do motor, muda-se as ligações dos terminais da seguinte maneira:

- 110 volts: terminal 5 para o terminal 6;

- 220 volts: terminal 5 para o terminal 6.    



  













 

Conclusão e fechamento do motor monofasico dois polos

Os motores monofásicos, independente da quantidade de polos, possuem um condensador e um conjunto centrífugo-platinado. Este conjunto é um dispositivo que liga o enrolamento auxiliar para o arranque (partida) do motor, e também o desliga quando a velocidade do motor atinge 3/4 (75%) da velocidade nominal.

O conjunto centrífugo-platinado é composto por duas partes: um fixa e outra móvel. A parte fixa está alojada em uma das tampas do motor; a móvel, também chamada de platinado, possui dois contato, através dos quais pode se ligar ou desligar o enrolamento auxiliar (bobinado de arranque).

A parte móvel (centrifugo) está localizada no eixo do rotor. Ela é composta por um suporte, duas massas centrífugas, duas molas e um carretel de material isolado.

O capacitor é um dispositivo elétrico, responsável pelo torque de partida do motor. Tem formato de cilindro com dois terminais, sem polaridade. Agora podemos fechar o motor fazendo as ligações e testando motor na bancada.

Primeiro, coloca-se a tampa traseira com o rotor, respeitando as suas marcas. Em seguida, fixa-se o platinado na tampa direita, depois, deve-se passar a ponta do fio de saída do platinado, que será ligado ao capacitor, pelo furo superior da carcaça; já o fio de entrada (terminal 6), deve ser passado junto com os demais terminais numerados, pelo furo inferior do motor; Agora colocando a tampa, passa-se o fio do platinado no mesmo furo de dentro para fora do motor onde será ligado o capacitor ao fio do platinado. O capacitor depois de ligado, é colocado na parte superior da carcaça. Sobre este capacitor, introduz-se um protetor. Lembrando que esse procedimento é junto com a colocação da tampa. Se for necessário ajusta-se as tampas batendo devagar com martelo sobre estas até encaixar perfeitamente. 








Referências

. In: recchiwaldomiro. passo a passo 03 curso de enrolamento de motor, v. 3, f. 1. 15 p.

feito

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