Seis pontas e duas chapinhas

O estator do motor trifásico tem três enrolamentos, um para cada fase. Cada enrolamento é um fio comprido de cobre esmaltado, e todo fio tem começo e fim. Três bobinas com duas pontas cada dá seis pontas, e é por isso que a caixa de ligação tem seis parafusos.

As pontas têm nome de fábrica. O começo de cada bobina é U1, V1 e W1, que na numeração antiga são 1, 2 e 3. O fim é U2, V2 e W2, que são 4, 5 e 6. Cada bobina é um par:

Se a etiqueta some, o multímetro devolve os pares. No modo continuidade, o 1 apita com o 4, o 2 com o 5 e o 3 com o 6. Se apitar entre bobinas diferentes, tem curto lá dentro e o motor não pode ser ligado.

Essa é a parte que resolve a aula inteira. A bobina de um motor 220/380 V foi projetada para 220 V nos terminais dela. Sempre 220, em qualquer rede. O fechamento existe para entregar 220 V à bobina, tanto numa rede de 220 quanto numa de 380.

o jeito errado de pensar: "o motor é 380, então ele aguenta 380"

o jeito certo: "a bobina dele é de 220. numa rede de 380 eu preciso
de um arranjo que faça a bobina enxergar 220"

Na caixa de ligação os seis parafusos ficam em duas fileiras de três. E a ordem da fileira de cima é trocada de propósito: W2, U2, V2, ou seja, 6, 4, 5. Embaixo vem na ordem natural, U1, V1, W1, que é 1, 2, 3.

Essa troca é o que faz o serviço ficar fácil. Com a fileira de cima embaralhada assim, quem está na mesma coluna é exatamente o par do triângulo: 6 em cima do 1, 4 em cima do 2, 5 em cima do 3. Aí basta virar as chapinhas.

No triângulo, cada bobina fica pendurada direto entre duas fases. O que a rede tem entre L1 e L2 é o que a bobina recebe, sem desconto.

Na estrela, as três pontas de fim viram um nó só, que é o ponto neutro do motor. Agora a corrente que entra por L1 tem que atravessar uma bobina, chegar no nó e sair por outra bobina até L2. São duas bobinas no caminho, e cada uma fica com uma parte da tensão.

Aqui quase todo mundo escorrega. Se são duas bobinas no caminho, a conta parece ser dividir por dois: 380 ÷ 2 = 190 V em cada uma. Só que dá 219,4 V, e o motivo é que as três fases não chegam juntas.

Cada fase é uma onda, e elas estão atrasadas 120 graus uma da outra. Quando você mede entre duas fases, o que aparece é a diferença entre duas ondas defasadas, e essa diferença vale √3 vezes uma delas. O dobro só apareceria se as duas estivessem em oposição, a 180 graus.

Na estrela o caminho é o inverso: a rede tem 380 V entre fases, e cada bobina vai sentir 380 ÷ 1,73 = 219,4 V. Que é o 220 de projeto dela, com a folga que qualquer motor tem.

Quando a plaqueta traz duas tensões separadas por barra, a menor é a do triângulo e a maior é a da estrela. Essa é a regra inteira.

Repara na linha do meio, porque é a pegadinha que pega gente experiente. Decorar "380 é estrela" faz sentido no motor 220/380 e derruba o motor 380/660, que numa rede de 380 tem que ir em triângulo. Se alguém fechar esse em estrela, cada bobina recebe 219 V quando precisava de 380. O motor gira fraco, não vence a carga, fica travado puxando corrente de rotor bloqueado e queima assim mesmo, só que devagar.

O conjugado do motor de indução anda com o quadrado da tensão na bobina. Metade da tensão dá um quarto da força. É uma conta de potenciação que aparece de verdade no chão de fábrica.

Fechar em estrela um motor que pedia triângulo deixa a bobina com 57,7% da tensão. O conjugado cai para 0,577², que é 33%, um terço da força. Esse é o mesmo um terço que faz a partida estrela-triângulo funcionar, e a gente volta nele daqui a pouco.

Motor de indução parado puxa muito mais corrente do que trabalhando. A plaqueta traz isso como Ip/In, e um valor comum é 7. Um motor de 10 A de trabalho pede 70 A no instante da partida.

Se você arranca em estrela, a bobina fica com 57,7% da tensão, e tanto a corrente quanto o conjugado caem para um terço. Os 70 A viram 23 A. Depois de alguns segundos, com o motor já girando, os contatores trocam para triângulo e ele assume a força total.

Essa partida só existe quando o triângulo é o fechamento certo daquele motor naquela rede. Motor 220/380 em rede de 380 vive em estrela, então não tem estrela-triângulo para fazer: em triângulo ele queimaria.

na dúvida, fecha em estrela que não queima

protege contra queimar na hora e esconde o outro risco: com um terço
do conjugado o motor pode não arrancar com carga no eixo. Travado, ele
puxa corrente de rotor bloqueado e queima do mesmo jeito.

No dimensionamento do cabo um erro de 2% some dentro da folga. Na hora de conferir a corrente contra a plaqueta ele aparece, e você fica achando que mediu errado.

Potência dividida por tensão é conta de circuito monofásico. No motor trifásico entram mais três coisas: o √3, o rendimento e o fator de potência.

I = P ÷ (1,73 × V × η × cos φ)

Para o motor de 0,75 cv em 220 V, com η perto de 0,72 e cos φ perto de 0,73:

551,6 ÷ (1,73 × 220 × 0,72 × 0,73) = 2,75 A

Sem o rendimento e o fator de potência a conta dá 1,45 A, quase metade, e o disjuntor sai subdimensionado. O caminho curto de dividir os watts pelos volts dá 2,5 A, perto por acidente e errado por dentro. A plaqueta traz a corrente já medida, e ela ganha da conta sempre.