O controle da velocidade de um motor de indução monofásico pode ser obtido por meio de vários métodos, dependendo da aplicação específica e do projeto do motor. Um método comum é usar um inversor de frequência variável (VFD) ou um controlador eletrônico de velocidade projetado para motores monofásicos. Esses dispositivos regulam a frequência e a tensão fornecidas ao motor, controlando assim sua velocidade. Ao ajustar a frequência da alimentação CA, a velocidade síncrona do motor muda proporcionalmente, permitindo um controle preciso da velocidade em uma ampla faixa. Os VFDs e os controladores eletrônicos de velocidade também oferecem recursos como rampas de aceleração e desaceleração, controle de torque e mecanismos de proteção, melhorando o desempenho e a longevidade do motor em diversas aplicações, desde sistemas HVAC até pequenos eletrodomésticos.
A velocidade de um motor de indução monofásico pode ser controlada usando uma técnica chamada método capacitor start-capacitor run (CSCR). Neste método, dois capacitores são usados – um para partida e outro para funcionamento. O capacitor de partida cria uma mudança de fase entre o enrolamento principal e o enrolamento auxiliar, permitindo que o motor dê partida suavemente e desenvolva torque suficiente. Quando o motor atinge a velocidade quase síncrona, uma chave centrífuga desconecta o capacitor de partida e o capacitor de funcionamento permanece conectado para otimizar o desempenho do motor durante a operação. Este método fornece controle de velocidade moderado e é comumente usado em aplicações que exigem partida eficiente e operação contínua com cargas variáveis, como bombas, ventiladores e compressores.
Outro método para controlar a velocidade de um motor de indução monofásico é através de técnicas de mudança de pólo. Isso envolve projetar o motor com vários enrolamentos ou derivações no enrolamento principal que podem ser conectados em diferentes configurações usando uma chave ou mecanismo seletor. Ao alterar o número de pólos na configuração do enrolamento do motor, a velocidade síncrona do motor pode ser ajustada. Por exemplo, um motor projetado para operação em duas velocidades pode ter dois conjuntos de enrolamentos – um para alta velocidade e outro para baixa velocidade – permitindo aos usuários alternar entre eles com base nos requisitos da aplicação. A mudança de pólo fornece opções discretas de controle de velocidade e é comumente usada em máquinas e aparelhos industriais onde configurações de velocidade específicas são necessárias para diferentes tarefas operacionais.
O controle de velocidade em um motor de indução também pode ser obtido usando métodos mecânicos, como ajuste da carga ou características do acoplamento. Modificando o torque de carga aplicado ao eixo do motor ou alterando o acoplamento entre o motor e o equipamento acionado, a velocidade do motor pode ser controlada indiretamente. Por exemplo, reduzir a carga mecânica no eixo do motor diminui a necessidade de torque, permitindo que o motor opere a uma velocidade mais alta se a frequência de alimentação permanecer constante. Por outro lado, aumentar o torque da carga pode fazer com que o motor desacelere para manter o equilíbrio do torque. Este método é simples e não requer componentes elétricos adicionais, mas pode ter limitações na obtenção de uma regulação precisa da velocidade em comparação com métodos de controle eletrônico ou elétrico.
O ajuste da velocidade de um motor de indução pode ser realizado usando uma técnica conhecida como controle de tensão. Variando a tensão de entrada fornecida ao motor usando um autotransformador variável (Variac) ou um dispositivo eletrônico de potência, como um controlador de ângulo de fase, a velocidade do motor pode ser controlada de forma eficaz. A redução da tensão fornecida ao motor diminui o fluxo magnético no núcleo do motor, o que por sua vez reduz o torque eletromagnético e a velocidade do motor. Por outro lado, aumentar a tensão melhora o desempenho e a velocidade do motor. Os métodos de controle de tensão oferecem flexibilidade no ajuste de velocidade e são adequados para aplicações onde é necessária uma regulação precisa de velocidade sem a complexidade dos métodos de controle de frequência. Entretanto, a consideração cuidadosa do projeto do motor e das condições de operação é essencial para evitar superaquecimento e operação ineficiente ao usar o controle de tensão para ajuste de velocidade.