MOTOR DE INDUO 3

TORQUEDa aula 15:Potncia no entreferro por fase:Potncia no entreferro 3:

TORQUEDa aula 15:Tambm foi visto que o torque desenvolvido internamente:Equao do torque:

TORQUETorque no instante da partida:

TORQUETorque quando o rotor opera quase na velocidade sncrona:

TORQUESe o grfico do torque pelo escorregamento for plotado, teremos ento uma curva do tipo:1sm0escorregamentoO torque de partida um pouco superior ao torque nominal.O torque mximo uma medida da capacidade de reserva da mquina. Tem frequentemente um valor entre 200 a 300% do torque nominal. Permite ao motor operar quando sob picos de carga temporrios. Contudo o torque mximo no pode ser entregue continuamente porque as correntes excessivas que circulam iriam destruir a isolao.

TORQUESe o grfico do torque pelo escorregamento for plotado, teremos ento uma curva do tipo:1sm0escorregamentoA velocidade de operao muito prxima da velocidade sncrona.Se o torque aumenta (aumento de carga) a velocidade diminui pouco.Regio de operao?

TORQUETorque mximo:O torque desenvolvido diretamente proporcional a potncia no entreferro, Pgap, ento o torque ser mximo quando o Pgap for mximo.Pgap ser mximo na mxima transferncia de potncia para o resistorAplicando o teorema da mxima transferncia de potncia, temos que:Sobre o assunto mxima transferncia de potncia voc pode consultar a referncia: Circuitos Eltricos, Coleo Schaum, pgina 248

TORQUETorque mximo:O escorregamento sm no qual o mximo torque desenvolvido :Substituindo a equao do escorregamento mximo na do torque, tem-se que:

TORQUETorque mximo:Efeito da variao da resistncia do rotor no curva do torqueBaixa resistncia do rotorAlta resistncia do rotortorque1sm10escorregamento0Nsvelocidade do rotorsm2Nr1Nr2

EXERCCIOS1) (Del Toro; pg 158) Do exerccio 2 da aula 15, lembre que:Ateno: Use o modelo do circuito simplificado

EXERCCIOSCalcule:a) O escorregamento no qual o torque mximo desenvolvidob) A corrente do rotor no torque mximo (mdulo e fase)c) O torque mximo

EXERCCIOSComparao:Esse exerccios = 15,8%Exerccio 2 aula 15s = 2,5%I2 = 243,01 AI2 = 55,90 AT = 713,74 NmT = 238,83 NmOperao prxima da nominal

CONTROLE DE VELOCIDADEO motor de induo considerado um motor de velocidade constante quando conectado a uma fonte de tenso com tenso e freqncia constantes.

Algumas aplicaes industriais exigem o ajuste da velocidade dentro de uma determinada faixa operacional.

Os motores de corrente contnua so usados quando o controle da velocidade necessrio. Porm, motores cc so caros e exigem constante manuteno nos comutadores e escovas. Ao contrrio, os motores de induo do tipo gaiola de esquilo so baratos, robustos, no possuem comutadores nem escovas e hoje em dia podem ser usados em operaes de velocidade varivel graas ao avano da eletrnica de potncia.

A seguir tem-se alguns mtodos de controle de velocidade aplicado em motores de induo 3.

CONTROLE DE VELOCIDADE1) Mudana no nmero de plos:Como o MIT opera prximo da velocidade sncrona Ns (baixo escorregamento), se o estator permitir ligaes que alterem o nmero de plos da mquina possvel elevar ou reduzir Ns e consequentemente Nr.

A velocidade Nr alterada em passos discretos.

Uma mquina com estator mais elaborado mais cara! conhecida como motor de diversas velocidades

CONTROLE DE VELOCIDADE3) Variando a tenso aplicada:torqueNr em rpmtenso nominal70% da tenso nominal50% da tenso nominal

CONTROLE DE VELOCIDADE4) Variando a resistncia do rotor:Nr1Nr2

CONTROLE DE VELOCIDADETipo de controleRotor bobinado?Gaiola?Pode ser aplicado no MIT tipo ...Mudana no nmero de plosVariando a freqncia da tenso aplicadaVariando a tenso aplicadaVariando a resistncia do rotorO controle de velocidade mais fcil de obter no motor de induo de rotor bobinado do que no motor de gaiola, por causa do acesso aos terminais do rotor.

EXERCCIOS2) Relacione a primeira coluna com a segunda:1) Tem escovas ( ...... )(d) MIT bobinado(f) Na partida2) Escorregamento unitrio ( ...... )3) Aumenta do torque ( ...... )(h)Velocidade do rotor reduz4) Aumenta o nmero de plos ( ...... )(g) Velocidade sncrona diminui5) Ensaio a vazio ( ...... )(a) Ramo shunt6) Gaiola de esquilo ( ...... )(c) Barras curto circuitadas7) Amplitude constante ( ...... )(b) Campo girante8) Baixa resistencia do rotor ( ...... )(e) Baixo escorregamento

EXERCCIO DE CONCURSOFonte: Prova de Concurso do CESPE Petrobras 2007Engenheiro Cargo 12 Caderno OLink: www.cespe.unb.br/concursos/PETROBRAS2007/

Acerca das mquinas de induo, julgue os itens que se seguem:65. Nesse tipo de mquina, a corrente eltrica alternada, ao circular pelo estator, provoca induo de corrente alternada no rotor.66. So exemplos desse tipo de mquina os motores do tipo gaiola de esquilo, os quais tem as barras do rotor curto-circuitadas, e os motores com rotor bobinado, tambm denominados mquinas com anis.67. Grande parte das aplicaes das mquinas de induo ocorre como motor. Nas raras situaes em que operam na condio de gerador, essas mquinas funcionam somente se o rotor for acionado com velocidade sncrona igual freqncia do sinal de tenso gerado.

CURIOSIDADEEnviada por: Matheus (Mecatrnica)Strange spinning toys

EXERCCIOS COMPLEMENTARES

EXERCCIOS4) (Apostila MIT) Se Pgap for igual a 120kW e se a mquina operar com escorregamento igual a 0,05; calcule a perda no cobre do rotor e a potncia mecnica.Resp: Pcobre_rotor = 6kW e Pmec = 114kW5) (Apostila MIT) Considere o mesmo motor do exercicio 4 e saiba ainda que a perda no cobre do estator igual 3kW, as perdas rotacionais so iguais a 2kW e a perda no ncleo igual a 1,7 kW. Determine a potncia de sada e a eficincia da mquina.Resp: Psaida = 112kW e = 89,8%

EXERCCIOS6) (Apostila MIT) Um motor gaiola de esquilo possui os seguintes parmetros:R1 = R2 = 0,05 e X1 = X2 = 0,15O ramo shunt pode ser desprezado. A mquina opera em 50Hz a 415 V. Possui 2plos e o estator est conectado em Y. Calcule:a) O torque nominal quando a mquina opera com s=0,05 Resp: Tnominal = 459,94 Nm b) A potncia nominal Resp: Pnominal = 137,2 kW

EXERCCIOSc) O escorregamento mximo e o torque mximo Resp: sm = 0,164 e Tmax = 774,39Nm d) O torque de partida Resp: T = 274,24 Nm e) A corrente de partida Resp: I = 757,68 A

EXERCCIOS7) (Apostila MIT) Os parmetros do circuito do MIT so: R1 = 0,39 R2 = 0,14 X1=X2=0,35 Xm=16

O motor possui 4 plos, estator conectado em Y, opera a 60Hz com tenso nominal de 220 V. A velocidade nominal igual a 1746 rpm. Perdas rotacionais e no ncleo so desprezadas. Calcule:

EXERCCIOSa) O escorregamento Resp: s = 0,03b) O fator de potncia do MIT no escorregamento calculado na letra a. Use o circuito exato. Resp: cos = 0,92c) A corrente no estator Resp: I = 26 Ad) A potncia ativa 3 de entrada Resp: 9114,7 We) A potncia ativa 3 de sada Resp: 8074,06 Wf) A eficincia Resp: 88,58 %g) O torque para o escorregamento da letra a Resp: 45,99 Nm

BIBLIOGRAFIAPrinciples of Electric Machines and Power Electronics, P.C. Sem, Second Edition, John Wiley & Sons, 1997. Mquinas Eltricas e Transformadores, I.L. Kosow, Sexta Edio Editora Globo S.A., 1972.Fundamentos de Mquinas Eltricas, V. Del Toro, PH do Brasil, 1994.