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Revisão

Gerador Síncrono – Tensão induzida no enrolamento do estator

Revisão

Motor de Indução – Geração do campo girante do estator

Revisão

Motor de Indução – Velocidade de rotação do campo girante do estator

160s

fnp

AULA 11

• MÁQUINAS DE INDUÇÃO (ou assíncronas)

Rotor em movimento - Escorregamento

Variação da natureza do circuito elétrico com o escorregamento

Característica externa do motor de indução

Influência dos parâmetros e da alimentação

AULA 11 – Rotor em Movimento

Rotor em repousoVelocidade relativa

(V)

Tensão induzida no condutor do rotor

Rotor em movimento


Características da corrente nas barras rotóricas

Módulo da corrente total complexa nas barras rotóricas:

Módulo da corrente de partida ou corrente de curto-circuito, para escorregamento unitário:

Corrente total expressa em relação à corrente de partida (multiplicando numerador e denominador por 1/r):


Tensões induzidas nos condutores do rotor

Rotor em repouso


Tensões induzidas nos condutores do rotor

Rotor em movimentoRotor em repouso

AULA 11 – Rotor em Movimento e Indutância dos condutores do rotor

Correntes induzidas defasadas da tensão


Características do torque

O fator de potência do circuito rotóricoé dado por:

A componente ativa da corrente do rotor é dada pelo produto das eq.(49) e (50):

Conjugado é proporcional ao produto da densidade de fluxo pela corrente ativa


Características externas do Motor de Indução

Do lado elétrico: característica de corrente absorvida da rede em função da mesma velocidade.

Do lado mecânico: característica de conjugado em função da velocidade do rotor.


Algumas conclusões:

Para s<<1 , o termo: s².(x/r)² <<1. Com isso:

-A corrente total é proporcional ao escorregamento –

- O fator de potência é praticamente unitário (cosϕ ≅ 1)

-A componente ativa da corrente e o conjugado são proporcionais ao escorregamento

- Essas conclusões coincidem com a análise anterior feita onde se admitiu rotor puramente resistivo. Isso confirma que aquela hipótese só vale para escorregamentos muito pequenos, como já citado.


Escorregamento crítico (pull-out torque)

A corrente ativa é máxima, bem como o conjugado.c

rsx

Valores maiores de escorregamento conduzirão a uma redução do valor da componente ativa, e, portanto do conjugado.


Escorregamento crítico e torque crítico


Nota-se das curvas características que:- O conjugado máximo é significativamente maior que o nominal, tipicamente entre 2 e 3 p.u.

- O conjugado de partida é relativamente baixo comparado com o nominal, tipicamente entre 0,5 e 1,5 p.u.

- A corrente de partida é muito superior à corrente nominal, tipicamente entre 5 e 8 p.u.

AULA 11 – Partida do Motor de Indução

Influência dos parâmetros do rotor e da alimentação:

Na condição de partida existem problemas de baixo conjugado, que retarda a aceleração das inércias tracionadas, e de elevadas correntes que solicitam fortemente a linha de alimentação.

Rotor de gaiolaLimitado pelas característica físicas definida na construção do rotor

Rotor de anéisInserção de elementos externos ao circuito rotórico

A resistência é ajustada pelo material da barra e sua secção, enquanto a reatância é ajustada pela geometria da ranhura rotórica.


Influencia da alimentação na corrente do estator:

A curva característica de corrente por escorregamento é afetada proporcionalmente pela tensão de alimentação.

Influencia da alimentação no conjugado:

A curva característica de conjugado é afetada peloquadrado da tensão de alimentação.


A característica C x s varia com a tensão terminal (U2):


Influencia da inserção de resistências no rotor:

Aumento da resistência rotórica: expressivo aumento do conjugado de partida relativo, concomitantemente com a redução na corrente de partida.

AULA 11 – Parte Experimental

1 -Verificação do escorregamento do motor de indução em carga.


Página 2 do relatório


Procedimento Experimental-Colocar a fonte de excitação do motor C.C. no mínimo.

-Fechar chaves das resistências da caixa de cargas.

- Partir o motor de anéis, com o reostato rotórico totalmente inserido, aumentando a tensão do “variac” trifásico até o valor nominal do estator.

- Reajustar o reostato do rotor para a posição de curto-circuito.

- Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme valores calculados.

- Manter a tensão do estator do motor de anéis, V1, no seu valor nominal ao longo do ensaio. Anotar a corrente e potência absorvidas, bem como a rotação do eixo.


2 - Verificação do conjugado máximo

-Alimentar o motor de indução com uma tensão aproximadamente 1/3 da sua nominal. Manter o reostato rotórico na posição de curto-circuito.

-Aumentar lenta e gradativamente a carga aplicada ao motor, por incremento no ajuste de excitação da máquina C.C.

-Observe que a leitura da força de reação sobre a balança aumenta inicialmente, e a partir de um determinado ponto começa a diminuir. Essa transição é o ponto de máximo, acompanhado normalmente por um ruído característico do motor.

- Anote na passagem pelo máximo, o valor da força de reação e da tensão de alimentação do motor. Se possível, anote também a rotação do eixo e acorrente. Repita o procedimento duas ou três vezes, e tire a média dos valores.


3 - Influência da variação dos parâmetros rotóricos.-Colocar a fonte de excitação do motor C.C. no mínimo.

-Fechar chaves das resistências da caixa de cargas.

- Partir o motor de anéis, com o reostato rotórico totalmente inserido, aumentando a tensão do “variac” trifásico até o valor nominal do estator.

- Manter o reostato do rotor na posição de máxima resistência.

- Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme valores calculados.

- Manter a tensão do estator do motor de anéis, V1, no seu valor nominal ao longo do ensaio. Anotar a corrente e potência absorvidas, bem como a rotação do eixo.

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