Mquinas Eltricas Motores de Induo
Mquinas Assncronas(Motores de Induo)
Mquinas Eltricas Motores de Induo
Principais Caractersticas
S desenvolve torque fora da velocidade sncrona; Mquina de excitao nica; Escorregamento Amplo uso
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Principais Limitaes
Mquina de velocidade essencialmente constante; Dificuldades inerentes na partida (elevada corrente de partida, baixo
torque de partida);
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Formas construtivas
- Enrolamento Estatrico responsvel pela formao do campo magntico;
- Enrolamento Rotrico em curto-circuito com tenses e correntes induzidas;
- Rotor e Estator formados por chapas de ao com ranhuras para acomodao dos enrolamentos.
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Rotor
- Bobinado: permite acesso aos enrolamentos rotricos atravs de anis coletores para realizao de, por exemplo, controle de velocidade do motor;
- Gaiola: formado por barras de cobre curto-circuitadas, imersas nas ranhuras do rotor e conectadas nas extremidades por anis.
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Rotor
- Bobinado:- Gaiola:
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Possveis alocaes das barras no rotor tipo gaiola
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Classificao quanto aos mtodos de resfriamento:
Mquinas Abertas: Ar de resfriamento passa no interior da mquina e o calor retirado por meio da conveco;
Mquinas Fechadas: Ar de resfriamento passa somente na superfcie externa da mquina e o calor interno conduzido at a superfcie.
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Escorregamento
Representa a diferena entre a velocidade de rotao do rotor e a velocidade sncrona:
A freqncia das tenses e correntes induzidas fica definida pela frmula:
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Exemplo Um motor de induo opera com freqncia de 60 Hz e possui 2 pares
de plos. A velocidade de operao, com uma dada carga 1760 rpm. Calcule o escorregamento e a freqncia das tenses rotricas:
s = 0,0227 ( ou 2,27%)ou s = 40 rpm
f2 = 1,364 Hz
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Circuito Equivalente Podemos obter um circuito equivalente para o estator e um para o rotor. Estator:
Rotor:
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Circuito Equivalente Podemos modificar o circuito equivalente do rotor introduzindo a
grandeza fictcia (R2/s) simplificar o circuito e podermos compar-loao circuito equivalente do estator:
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Circuito Equivalente
Assim podemos apresentar o circuito equivalente completo:
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Circuito Equivalente
Verificamos a proximidade com o circuito equivalente dos transformadores. Da mesma forma que nos transformadores podemos representar a formao do campo magntico atravs do seguinte modelo:
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Conjugado na Mquina Assncrona A caracterstica de torque nas mquinas rotativas est intimamente
associada grandeza corrente do rotor e ao fluxo magnetizante.
C = Conjugado m = Fluxo magnetizanteK = Constante cos 2 = fator de potncia do rotor
I2 = Corrente do rotor
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Conjugado na Mquina Assncrona Dada a natureza da formao do torque no motor de induo, ele pode
ser representado como:
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Resistncia no Rotor Bobinado
Como o Conjugado uma funo da corrente rotrica, sua curva fortemente influenciada pela variao da corrente rotrica.
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Resistncia no Rotor Bobinado
Efeito da variao da resistncia do rotor
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Resistncia no Rotor Bobinado
Exemplo do uso de reostato em rotor bobinado durante a partida
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Controle de Velocidade do Motor de Induo
Com a teoria vista at aqui, podemos citar algumas formas de realizar este controle:
Alterando o nmero de plos do enrolamento estatrico;
Alterando a tenso aplicada ao estator;
Alterando a resistncia do circuito do rotor.
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Controle de Velocidade do Motor de Induo
Alterando a tenso aplicada ao estator:
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Controle de Velocidade do Motor de Induo
Alterando a resistncia do circuito rotrico:
Mquinas Eltricas Motores de Induo
Controle de Velocidade do Motor de InduoOutra forma de realizarmos este controle de velocidade realizando a
alterao da freqncia da tenso aplicada. Esse tipo de controle s foi possvel com o advento dos inversores de freqncia, com o desenvolvimento da eletrnica de potncia.
Contudo, ao realizarmos a variao da freqncia precisamos alterar tambm a tenso aplicada ao motor, dado que no queremos perder a caracterstica de torque do motor:
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Controle de Velocidade do Motor de Induo
Curva caracterstica do conjugado X rotao para vrios binmios V/f:
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Exerccios
1) Dado um motor de Induo de 5 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 3 e escorregamento (s) de 3%. Calcule:
a) Qual a rotao sncrona (n) em rpm?
b) Qual a rotao real com escorregamento?
c) Qual a corrente nominal de linha?
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Exerccios
2) Considere um motor de induo de 7,5 CV, 380V, ns = 1800 rpm e s = 2,6%. Calcule:
a) Dado que a corrente de partida de 7 vezes a nominal, qual o valor desta corrente?
b) Qual o escorregamento (rpm)?
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Exerccios
3) Dado um motor de Induo de 5 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 3 e escorregamento (s) de 3%.
a)Quais as formas de exercer controle de velocidade neste motor?
b)Considere que ser utilizado um inversor de freqncia para o controle de velocidade. Dado que a freqncia aplicada no motor ser de 20 Hz, qual ser a tenso aplicada para manter-se a caracterstica de torque?
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Exerccios
4) Dado um motor de Induo de 10 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 4 e escorregamento (s) de 2%.
a)Qual a corrente nominal de linha deste motor?
b)Considere que ser utilizado um inversor de freqncia para o controle de velocidade. Dado que a freqncia aplicada no motor ser de 15 Hz, qual ser a tenso aplicada para manter-se a caracterstica de torque?
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Exerccios
5) Dado o mesmo motor de Induo do exerccio anterior, de 10 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 4 e escorregamento (s) de 2%.
a)Qual a rotao sncrona (rpm)?
b)Calcule as tenses que devem ser aplicadas para as seguintes freqncias obtidas pelos inversores de freqncia: f = 6 Hz, f = 10 Hz e f = 45 Hz.
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FIM