Teoria do campo rotativo de motores de indução monofásica

Os motores de indução monofásicos, ao contrário de suas contrapartes trifásicas, não criam inerentemente um campo magnético rotativo. No entanto, eles confiam em um truque inteligente para obter um campo rotativo e, portanto, a produção de torque. Aqui está como funciona:

1. Enrolamento do estator:
- Os motores monofásicos têm um enrolamento de estator único, geralmente enrolado ao redor do núcleo do estator de maneira distribuída.
- Quando a corrente alternada (AC) flui através desse enrolamento, cria um campo magnético pulsante. Este campo é alternativo, mas não gira por conta própria.

2. Enrolamento auxiliar:
- Para criar um campo rotativo, um enrolamento auxiliar é adicionado em paralelo ao enrolamento principal.
- Esse enrolamento auxiliar foi projetado para ter uma resistência e reatância mais alta do que o enrolamento principal.
- O enrolamento auxiliar é geralmente conectado em série com um capacitor, que muda a corrente no enrolamento auxiliar por um certo ângulo.

3. Diferença de fase:
- A combinação de resistência, reatância e o capacitor cria uma diferença de fase entre as correntes que fluem nos enrolamentos principais e auxiliares.
- Essa diferença de fase resulta em dois campos magnéticos pulsantes, um produzido pelo enrolamento principal e o outro pelo enrolamento auxiliar, que estão ligeiramente fora de fase.

4. Campo rotativo:
- Os dois campos magnéticos pulsantes se combinam para criar um campo resultante que gira. A direção da rotação depende do ângulo de fase entre os dois campos.
- Este campo magnético rotativo não é tão uniforme quanto o produzido por um motor trifásico, mas é forte o suficiente para induzir a corrente no rotor e criar torque.

5. Rotor:
- O rotor é tipicamente um tipo de gaiola de esquilo, consistindo em barras de cobre ou alumínio embutidas em um núcleo de ferro laminado.
- O campo magnético rotativo do estator induz a corrente nas barras do rotor, criando um campo magnético no rotor.
- A interação entre o campo magnético rotativo do estator e o campo magnético do rotor cria torque, fazendo com que o rotor gire.

Torque inicial:
- Os motores de indução monofásicos têm um torque de partida baixo devido ao campo rotativo fraco em baixas velocidades.
- O enrolamento auxiliar ajuda a melhorar o torque inicial, fornecendo a diferença de fase inicial necessária para criar o campo rotativo.

Torque de execução:
- Quando o motor começa a girar, o enrolamento auxiliar se torna menos eficaz devido à diferença de fase reduzida em velocidades mais altas.
- O enrolamento principal assume o controle, fornecendo a maior parte do torque necessário para a operação normal.

Vantagens de motores monofásicos:
- Construção simples
- mais fácil de controlar e poder
- amplamente disponível e relativamente barato

Desvantagens de motores monofásicos:
- Torque de partida inferior
- menos eficiente que os motores trifásicos
- saída de energia limitada

Em resumo, o motor de indução monofásica utiliza um enrolamento e capacitor auxiliares para criar um campo magnético rotativo, que então interage com o rotor para produzir torque. Embora não seja tão eficiente quanto os motores trifásicos, os motores monofásicos são populares por sua simplicidade e versatilidade.