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Motores CA, especificamente motores de indução monofásicos, muitas vezes precisam de um capacitor para partida devido aos seguintes motivos:
1. Requisito de campo magnético para rotação
Um motor CA trifásico pode gerar uma campo magnético rotativo diretamente da alimentação trifásica, que interage com o rotor para produzir torque e fazer o motor girar. No entanto, uma alimentação CA monofásica produz uma campo magnético pulsante (um campo que varia apenas em magnitude, mas não gira). Um campo magnético pulsante não consegue gerar o torque inicial necessário para fazer o rotor se mover a partir da imobilidade.
2. Papel do capacitor na criação de um campo rotativo
Para criar um campo magnético rotativo em um motor monofásico, precisamos introduzir um diferença de fase entre dois enrolamentos (tipicamente o enrolamento principal e o auxiliar). O capacitor é conectado em série com o enrolamento auxiliar.
Quando a corrente CA flui através do circuito, o capacitor faz com que a corrente no enrolamento auxiliar liderar a tensão (em contraste, a corrente no enrolamento principal está um pouco atrasada em relação à tensão). Essa diferença de fase entre as correntes nos dois enrolamentos resulta na produção de dois campos magnéticos fora de fase. A combinação desses dois campos magnéticos fora de fase cria um campo magnético rotativo.
3. Geração de torque inicial
Este campo magnético rotativo atravessa os condutores do rotor, induzindo correntes neles. De acordo com a lei de Lenz e o princípio da indução eletromagnética, a interação entre essas correntes induzidas e o campo magnético rotativo gera uma torque de partida, o que é suficiente para vencer o atrito estático e a inércia do rotor, fazendo com que o motor comece a girar.
4. Tipos de uso de capacitores
- Capacitor – motores de partida: O capacitor é usado apenas durante a fase de partida. Quando o motor atinge uma determinada velocidade (geralmente em torno de 70 a 80% da velocidade síncrona), uma chave centrífuga desconecta o enrolamento auxiliar e o capacitor do circuito. O motor então funciona apenas com o enrolamento principal.
- Motores capacitores – partida – operação: Um capacitor é usado tanto para a partida quanto para o funcionamento. Existem dois capacitores: um maior para a partida (desconectado por uma chave centrífuga após a partida) e um menor que permanece no circuito para melhorar o desempenho de funcionamento, proporcionando melhor fator de potência e eficiência durante a operação.
Em resumo, o capacitor é essencial em motores CA monofásicos para criar o campo magnético rotativo necessário para a partida, introduzindo uma mudança de fase entre as correntes do enrolamento.
