Assincronas

3.674 visualizações

Publicada em

Publicada em: Educação
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
3.674
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
5
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
344
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Assincronas

  1. 1. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Máquinas Assíncronas (Motores de Indução)
  2. 2. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Principais Características • Só desenvolve torque fora da velocidade síncrona; • Máquina de excitação única; • Escorregamento • Amplo uso
  3. 3. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Principais Limitações • Máquina de velocidade essencialmente constante; • Dificuldades inerentes na partida (elevada corrente de partida, baixo torque de partida);
  4. 4. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Formas construtivas - Enrolamento Estatórico responsável pela formação do campo magnético; - Enrolamento Rotórico em curto-circuito com tensões e correntes induzidas; - Rotor e Estator formados por chapas de aço com ranhuras para acomodação dos enrolamentos.
  5. 5. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Rotor - Bobinado: permite acesso aos enrolamentos rotóricos através de anéis coletores para realização 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 anéis.
  6. 6. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Rotor - Bobinado: - Gaiola:
  7. 7. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Possíveis alocações das barras no rotor tipo gaiola
  8. 8. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Classificação quanto aos métodos de resfriamento: • Máquinas Abertas: Ar de resfriamento passa no interior da máquina e o calor é retirado por meio da convecção; • Máquinas Fechadas: Ar de resfriamento passa somente na superfície externa da máquina e o calor interno é conduzido até a superfície.
  9. 9. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Escorregamento • Representa a diferença entre a velocidade de rotação do rotor e a velocidade síncrona: • A freqüência das tensões e correntes induzidas fica definida pela fórmula:
  10. 10. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exemplo • Um motor de indução opera com freqüência de 60 Hz e possui 2 pares de pólos. A velocidade de operação, com uma dada carga é 1760 rpm. Calcule o escorregamento e a freqüência das tensões rotóricas: s = 0,0227 ( ou 2,27%) ou s = 40 rpm f2 = 1,364 Hz
  11. 11. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Circuito Equivalente • Podemos obter um circuito equivalente para o estator e um para o rotor. • Estator: • Rotor:
  12. 12. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Circuito Equivalente • Podemos modificar o circuito equivalente do rotor introduzindo a grandeza fictícia (R2/s) simplificar o circuito e podermos compará-lo ao circuito equivalente do estator:
  13. 13. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Circuito Equivalente • Assim podemos apresentar o circuito equivalente completo:
  14. 14. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Circuito Equivalente • Verificamos a proximidade com o circuito equivalente dos transformadores. Da mesma forma que nos transformadores podemos representar a formação do campo magnético através do seguinte modelo:
  15. 15. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Conjugado na Máquina Assíncrona • A característica de torque nas máquinas rotativas está intimamente associada à grandeza corrente do rotor e ao fluxo magnetizante. C = Conjugado Φm = Fluxo magnetizante K = Constante cos ψ2 = fator de potência do rotor I2 = Corrente do rotor
  16. 16. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Conjugado na Máquina Assíncrona • Dada a natureza da formação do torque no motor de indução, ele pode ser representado como:
  17. 17. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Resistência no Rotor Bobinado • Como o Conjugado é uma função da corrente rotórica, sua curva é fortemente influenciada pela variação da corrente rotórica.
  18. 18. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Resistência no Rotor Bobinado • Efeito da variação da resistência do rotor
  19. 19. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Resistência no Rotor Bobinado • Exemplo do uso de reostato em rotor bobinado durante a partida
  20. 20. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Controle de Velocidade do Motor de Indução Com a teoria vista até aqui, podemos citar algumas formas de realizar este controle: • Alterando o número de pólos do enrolamento estatórico; • Alterando a tensão aplicada ao estator; • Alterando a resistência do circuito do rotor.
  21. 21. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Controle de Velocidade do Motor de Indução • Alterando a tensão aplicada ao estator:
  22. 22. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Controle de Velocidade do Motor de Indução • Alterando a resistência do circuito rotórico:
  23. 23. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Controle de Velocidade do Motor de Indução Outra forma de realizarmos este controle de velocidade é realizando a alteração da freqüência da tensão aplicada. Esse tipo de controle só foi possível com o advento dos inversores de freqüência, com o desenvolvimento da eletrônica de potência. Contudo, ao realizarmos a variação da freqüência precisamos alterar também a tensão aplicada ao motor, dado que não queremos perder a característica de torque do motor:
  24. 24. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Controle de Velocidade do Motor de Indução • Curva característica do conjugado X rotação para vários binômios V/f:
  25. 25. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exercícios 1) Dado um motor de Indução de 5 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 3 e escorregamento (s) de 3%. Calcule: a) Qual a rotação síncrona (n) em rpm? b) Qual a rotação real com escorregamento? c) Qual a corrente nominal de linha?
  26. 26. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exercícios 2) Considere um motor de indução de 7,5 CV, 380V, ns = 1800 rpm e s = 2,6%. Calcule: a) Dado que a corrente de partida é de 7 vezes a nominal, qual é o valor desta corrente? b) Qual é o escorregamento (rpm)?
  27. 27. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exercícios 3) Dado um motor de Indução 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 será utilizado um inversor de freqüência para o controle de velocidade. Dado que a freqüência aplicada no motor será de 20 Hz, qual será a tensão aplicada para manter-se a característica de torque?
  28. 28. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exercícios 4) Dado um motor de Indução 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 será utilizado um inversor de freqüência para o controle de velocidade. Dado que a freqüência aplicada no motor será de 15 Hz, qual será a tensão aplicada para manter-se a característica de torque?
  29. 29. Máquinas Elétricas – Motores de Indução Exercícios 5) Dado o mesmo motor de Indução do exercício anterior, de 10 CV (1 CV = 736 W), 380 V, f = 60 Hz, p = 4 e escorregamento (s) de 2%. a)Qual a rotação síncrona (rpm)? b)Calcule as tensões que devem ser aplicadas para as seguintes freqüências obtidas pelos inversores de freqüência: f = 6 Hz, f = 10 Hz e f = 45 Hz.
  30. 30. Máquinas Elétricas – Motores de Indução FIM

×