motor controle maquinas assincronas

Mquinas Eltricas Motores de Induo

Mquinas Assncronas(Motores de Induo)


Principais Caractersticas

S desenvolve torque fora da velocidade sncrona; Mquina de excitao nica; Escorregamento Amplo uso


Principais Limitaes

Mquina de velocidade essencialmente constante; Dificuldades inerentes na partida (elevada corrente de partida, baixo

torque de partida);


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.


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.


Rotor

- Bobinado:- Gaiola:


Possveis alocaes das barras no rotor tipo gaiola


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.


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:


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


Circuito Equivalente Podemos obter um circuito equivalente para o estator e um para o rotor. Estator:

Rotor:


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:


Circuito Equivalente

Assim podemos apresentar o circuito equivalente completo:


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:


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


Conjugado na Mquina Assncrona Dada a natureza da formao do torque no motor de induo, ele pode

ser representado como:


Resistncia no Rotor Bobinado

Como o Conjugado uma funo da corrente rotrica, sua curva fortemente influenciada pela variao da corrente rotrica.



Efeito da variao da resistncia do rotor



Exemplo do uso de reostato em rotor bobinado durante a partida


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.



Alterando a tenso aplicada ao estator:



Alterando a resistncia do circuito rotrico:


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:



Curva caracterstica do conjugado X rotao para vrios binmios V/f:


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?


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)?


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?


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?


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.


FIM

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