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Motores de Indução Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

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Page 1: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução

• Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Page 2: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Máquinas ElétricasMáquinas Elétricas• Introdução

o Energia mecânica encontrada na natureza difícil aplicação prática• quedas d’agua• energia do vento

o Dispositivos de conversão eletromecânica de energia• função: converter energia

mecânica disponível, em uma forma capaz de ser transportada e/ou armazenada, ou convertida (calor, luz, movimento)

Page 3: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Conversão Eletromecânica de Conversão Eletromecânica de

EnergiaEnergia• Máquinas elétricas

o responsáveis pela conversão de energiao Geradores Geradores ou dínamosdínamos, ou alternadores alternadores

• convertem energia mecânica em energia elétricao Motores elétricos Motores elétricos ou dínamosdínamos, ou alternadores alternadores

• convertem energia elétrica em mecânica: produzem movimentoEnergia

MecânicaElétrica

máquinaelétrica

MotorGeradorTransformador

EnergiaMecânicaElétrica

máquinaelétrica

MotorGeradorTransformador

Page 4: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Definição

o É a máquina destinada a converter energia elétrica em mecânicao Combina:

• vantagens da utilização de energia elétricao baixo custoo facilidade de transporteo limpezao simplicidade de comando

• características própriaso construção simpleso custo reduzidoo grande versatilidade de adaptação às cargaso melhores rendimentos

Page 5: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Universo dos motores elétricos

Page 6: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Motores de Corrente Contínua (CC)

o Custo mais elevadoo Necessitam de uma fonte de corrente contínua

• dispositivo para converter corrente alternada em corrente contínua

o Podem funcionar com velocidade ajustável• amplos limites: de zero até nominal conjugado constanteconjugado constante

o Aplicados a controles• grande flexibilidade de aplicação• ótima regulação• precisão

Page 7: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Motores de Corrente Alternada (CA)

o Mais utilizadoso Distribuição de energia é feita em corrente alternadao Motor síncronoMotor síncrono

• funciona com velocidade fixa• utilizado somente para grandes potências

o alto custo em tamanhos menores• utilizado quando se necessita velocidade invariável

o Motor de induçãoMotor de indução• também chamado de motor assíncronomotor assíncrono• funciona com velocidade constante

o varia com a carga mecânica aplicada ao eixo• simples, robusto e de baixo custo

o motor mais utilizadomais utilizadoo estima-se em 90% dos motores fabricados

• controle de velocidade dos motores de indução:o inversores de freqüência

Page 8: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Energia e Potência Elétrica

o Ligando uma resistência à rede elétrica com tensão• corrente elétrica que passa aquece a resistência• resistência absorve energia transforma em calor (energia)

o Motor elétrico ligado à rede• absorve energia elétrica transforma energia mecânica• energia disponível na ponta do eixo

Circuito de Corrente Contínua

2

2

][

IRPRVP

WIVP

Page 9: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos BásicosBásicos• Conjugado

o Torque, momento ou binárioo Definição:

• é a medida do esforço necessário para fazer o eixo girar

• Energia e Potência Mecânicao Energia:

o Potência:• mede a velocidade com que a energia é aplicada ou consumida• energia ou trabalho total realizado dividido pelo tempo total

][ mNlFC

][ mNdFW

][736

][

cvtdFP

WtdFP

][359,1][][736,0][

kWPcvPcvPkWP

Page 10: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Energia e Potência Elétrica

Circuito de Corrente Alternada• Carga: resistência

o quanto maior a tensão, maior a corrente maior potênciaSistema Monofásico

Sistema Trifásico

o Ligação estrela:

o Ligação triângulo:

][WIVP fff

][3

3

WIVP

PP

ff

f

ff IIVV 3

ff VVII 3

IVIVP ff 33

Page 11: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Energia e Potência Elétrica

Circuito de Corrente Alternada• Carga reativa

o existe defasagem entre a tensão e a correnteo motores de indução

• Fator de Potênciao representa a defasagem da tensão em relação a correnteo é a relação entre a potência ativa e a reativa

• carga resistiva: cos=1• carga indutiva: cos: atrasado• carga capacitiva: cos: adiantado

SPFP cos

cos3cos3 IVIVP ff

Page 12: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Potência Aparente, Ativa e Reativa

o Potência Aparente (S)Sistema Monofásico Sistema Trifásico

o Potência Ativa (P)

o Potência Reativa (Q)

][VAIVS

][coscos3 WSIVP

][3 VAIVS

][3 WsenSsenIVQ

Page 13: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Fator de Potência

o Importância• redução no trânsito de energia reativa nos sistemas de transmissão,

transmissão e distribuição• otimização no aproveitamento do sistema elétrico

o maior disponibilidade de potência útil• Portaria DNAEE no 85, de 25 março de 1992

FP=0,85 FP=0,92• Indústria

o 60% do consumo de energia são motores elétricos carga reativao Correção do FP

• Em geral: ligação de uma carga capacitiva em paralelo com a cargao capacitoro motor síncrono super excitado

Page 14: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Fator de Potência

o Tabelas:

o Motor elétrico trifásico, de 100cv (75kW), operando com 100% da carga nominal, com fator de potência original de 0,90.

kVArnecessáriokVArnecessáriokVAr

múltiplokWPnecessáriokVAr

625,11155,075][

Page 15: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Velocidade Nominal

o É a velocidade (rpm) do motor funcionando à potência nominal, sob tensão e freqüência nominais

o Depende:• escorregamento (s)• velocidade síncrona (ns):

• Corrente Nominalo É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona a potência

nominal, sob tensão e freqüência nominal

• tabelada

100(%)1 snn s

pfns 2

120

cos31000][

VkWPI

Page 16: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Rendimento

o Eficiência com que é feita a conversão de energia elétrica em mecânica

• Pu: potência útil (potência mecânica disponível no eixo)• Pa: potência absorvida (potência elétrica que o motor retira da rede)

100cos3

][736100cos3

][100

100100

VIcvP

VIWP

PP

PPP

PP

u

a

u

e

pe

e

m

Page 17: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores Elétricos – Conceitos Motores Elétricos – Conceitos

BásicosBásicos• Rendimento

o Perdas

o Importância do rendimento ALTO• Perdas baixas menor aquecimento do motor• Maior o rendimento menor a potência absorvida da linha menor o custo de energia pago• Rendimento: varia com a carga do motor

o tabelado

][WPPP mep

Page 18: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Princípio de Funcionamento

o Rotor necessita de um torque para iniciar o seu giroo Torque produzido por forças magnéticas entre os pólos magnéticos do rotor

e do estator• forças de atração ou de repulsão, entre estator e rotor

o 'puxam' ou 'empurram' os pólos móveis do rotor produz torques• fazem o rotor girar mais e mais rapidamente

o os atritos ou cargas ligadas ao eixo reduzem o torque valor 'zero‘o velocidade angular constante

o Condição necessária para o funcionamento• algum 'pólo' deve alterar sua polaridade • garantir a rotação do rotor

Page 19: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Princípio de Funcionamento

o bobina na horizontal: os pólos opostos se atraem e a bobina tem torque que age no sentido de girar para a esquerda aceleração angular para continuar seu giro

o o torque continua até que os pólos da bobina alcancem os pólos opostos dos ímãs fixos (estator)

o a bobina girou de 90o: não há torque algum (força resultante nula e torque resultante nulo) inverter o sentido da corrente na bobina.

o colabora para a manutenção e aceleração do movimento de rotação

Page 20: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Principais Dados de Placa

o Fabricante: nome, marca e endereço do fabricante.o Número de fases: 3o Carcaça: 90L (entreferro inicial: 0,2-0,3mm máximo: 0,6mm)o Mês e ano de fabricação: 03/99o Número de série: FB90702

Page 21: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Principais Dados de Placa

o Tipo do motor: é a classificação quanto à sua construção e funcionamento• motor de indução, rotor de gaiola

o Freqüência: é a freqüência [Hz] para o qual o motor foi projetado, podendo apresentar uma variação de 5%• 60Hz

o Categoria: • N

o Potência mecânica nominal: potência que o motor pode fornecer dentro de suas características nominais (1cv – 736 Watts, 1HP – 745 Watts )

o Velocidade nominal: indica a velocidade em RPM, em condições nominais• para o motor trifásico de indução:

Page 22: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores ElétricosMotores Elétricos• Principais Dados de Placa

o Fator de serviço: índice de sobrecarga admissível continuamente• é comum em pequenos motores, o índice de 1,25 (permite trabalhar 25%

acima da potência nominal informada na placa)o Grau de proteção (classe de isolamento): indica o grau de proteção que o

motor tem contra agentes externos como poeira, água, limalha de ferro, gases, com ventilação prejudicada, e outros resíduos industriais• IP55

o Tensão nominal: é a tensão[V] para o qual as bobina do motor foram projetadas, suportando uma variação de 10%

o Corrente nominal: é a corrente [A] que é absorvida pelo motor quando este funciona à plena carga (potência nominal)

o Esquema de ligação: indica por meio de esquemas e números a forma de ligar as bobinas do motor para dadas condições de fornecimento de energia

o Rendimentoo Fator de Potência

Page 23: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução• Por que estudar os motores de indução?

o Maioria dos motores usadoso Raramente utilizados como geradoreso Vantagens sobre os demais:

• robustos• mais baratos• exigem pouca manutenção• usado em praticamente todas as aplicações

o Desvantagem• Difícil controle de velocidade (???)

o inversores de freqüência

Page 24: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução• Partes fundamentais

o Estatoro Rotoro Outras partes

Page 25: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução• Partes fundamentais

o Estator• Carcaça (1)

Estrutura suporte do conjunto, de construção robusta em ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e com aletas

• Núcleo de chapas (2)Chapas de aço magnético, tratadas termicamente para reduzir ao mínimo as perdas no ferro

• Enrolamento – trifásico (8)Três conjuntos iguais de bobinas, uma para cada fase, formando um sistema trifásico ligado à rede de alimentação

Page 26: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução• Partes fundamentais

o Rotor• Eixo (7)

Transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor, sendo tratado termicamente para evitar problemas de empenamento e fadiga

• Núcleo de chapas (3)Mesmas características das chapas do estator

• Barras e anéis de curto-circuito (12)Alumínio injetado sob pressão numa única peça

Rotor injetado, de barras, de anéis

Page 27: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de InduçãoMotores de Indução• Partes fundamentais

o Demais pares• Tampa (4)• Ventilador (5)• Tampa defletora (6)• Caixa de ligação (9)• Terminais (10)• Rolamentos (11)

Page 28: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Princípio de funcionamentoo Tensão alternada

• aplicada somente ao enrolamento do estator o Corrente

• Surge no rotor indução eletromagnéticaindução eletromagnéticao Funcionamento

• baseado na geração de um campo girante trifásico• estator: composto por três conjuntos de enrolamento distribuídos

geometricamente defasados entre si de 120º excitados por correntes trifásicas equilibradas

Page 29: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Campo Giranteo Corrente trifásica: dá origem ao campo girante

Page 30: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Campo Giranteo Definição:

• campo magnético cujos pólos, com enrolamento estático, mudam de posição, girando

o Formação

• obtido pela soma das três correntes alternadas, defasadas entre si• a grandeza e o sentido da corrente se alternam nos lados dos

enrolamentos muda a posição dos pólos do campo girante• fluxo magnético e densidade de fluxo do campo girante

o mesma grandeza

Page 31: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Campo Giranteo Funcionamento

• o campo gira no estator no sentido horárioo as três correntes alternadas na sua seqüência em função do tempo

(ABC) se tornam ativas, no enrolamentos do estator, no sentido horário

o invertendo dois terminais de ligação da rede (estator), o campo gira no sentido anti-horário

o inversão no sentido de rotação• o campo girante do estator (dois pólos) completa em 1 período uma

rotação completao f=60Hz 3600rpmo rotação estabelecida através da freqüência: rotação síncrona

• além da freqüência o número de pólos é decisivo na determinação do campo giranteo 60Hz e 1 par de pólos: campo girante de 3600rpm

Page 32: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Princípio de funcionamentoo Para uma máquina trifásica de 2 pólos

• os eixos magnéticos dos enrolamentos do estator estão defasados espacialmente de 120º

• estão ligados a um sistema de tensões trifásicas defasadas de 120º elétricos, criando um conjunto de correntes igualmente defasadas de 120º elétricos entre si

• cada uma destas correntes cria um campo magnético no interior da máquina (forças magneto-motrizes), que se concentra principalmente no entreferroo a superposição dos campos criados pelas três fases mostra que elas

criam conjuntamente um campo com uma distribuição espacial fixa e muito próxima de uma senóide e que gira

o o campo criado é por isso chamado de campo girante

Page 33: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Princípio de funcionamentoo Para uma máquina trifásica de 2 pólos

• cada uma destas correntes cria um campo magnético no interior da máquina

Page 34: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Princípio de funcionamentoo A natureza do campo girante faz com que o fluxo sobre os enrolamentos do

rotor (parado no momento de partida) varie temporalmente induzindo neste tensões• as tensões induzidas (fem) nos enrolamentos do rotor ou nas barras de

gaiola são igualmente tensões senoidais

• fazem com que correntes senoidais circulem nos enrolamentos do rotor (transforma o rotor em uma eletroímã), criando um campo de reação semelhante ao campo criado pelo estator defasado

• a força de atração dos campos do estator e do rotor faz com que surja um torque no eixo do rotortorque no eixo do rotor e o mesmo gire

• velocidade do campo girante depende do número de pólos do estator, ou seja, da quantidade de “partes” de cada enrolamento trifásico correspondente à velocidade síncrona

Page 35: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Princípio de funcionamentoo Com o rotor parado

• a freqüência das correntes do rotor é idêntica à freqüência do estatoro Rotor vai acelerando

• a freqüência das correntes do rotor diminui• sob condições de carga nominal: a freqüência do rotor é de apenas uma

pequena parcela da freqüência do estator (de 3 a 10%)• rotação mecânica é muito próxima da velocidade com que o campo

magnético do estator gira velocidade síncrona (ns)o Quando o rotor estiver acoplada a uma carga mecânica

• o torque e a velocidade transmitem potência mecânica para a carga

Velocidade do rotor < velocidade do campo girante?• se fossem iguais não haveria indução de corrente no motor torque nulo• a velocidade do rotor cresce até que a sua fem induzida faça circular uma

corrente que dê origem a um torque igual ao torque resistente da carga

Page 36: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Escorregamento (s)o Deslizamento ou slip

• diferença entre a velocidade do campo girante (velocidade síncrona) e a velocidade do rotor

• s: escorregamento (rpm, rd/s)• ns: velocidade síncrona (rpm, rd/s)• n: velocidade do rotor (rpm, rd/s)

o É mais comum expressar o escorregamento em fração decimal ou em percentagem da velocidade síncrona:

• Na partida: velocidade do rotor é nula

• No sincronismo: rotor na velocidade de sincronismo

nns s

100%

s

s

s

snnns

nnns

%1001/)0( ounns ss

%00/)( ounnns sss

Page 37: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Funcionamentoo Ponto crítico de funcionamento de um motor de indução trifásico

• sua partidao Se torque de partida suficientemente maior do que a carga

• motor parte normalmente• em regime permanente: desenvolve um torque igual ao torque resistente

da carga com um escorregamento correspondente ao ponto de inserção entre a curva de torque resistente e o torque do motor

Page 38: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Funcionamentoo Se torque resistente na partida for elevado

• motor terá dificuldade de partir• medidas construtivas para elevar o seu torque de arranque

o reduzir a reatância de dispersão do rotor: impossível (depende do número de espiras e da relutância do circuito magnético)• número de espiras do rotor é 1: barras em paralelo• relutância: depende das dimensões físicas da máquina

o uso de capacitores não é viávelo ajuste da resistência do rotor manipular o torque de partida

o ABNT (NBR-7094)• Motores de indução trifásicos de rotor em gaiola• Categorias conforme a curva de torque

o CAT N: rotor de gaiola simples de baixa resistênciao CAT D: rotor de gaiola simples de alta resistênciao CAT H: rotor de dupla gaiolao Sem categoria: rotor bobinado

Page 39: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT N: rotor com gaiola de baixa resistência

• Geralmente construídos em alumínio injetado• Maioria dos motores comerciais

o NEMA: CAT A e CAT B• Baixa resistência de rotor e alta reatância de dispersão (freq. alta)

o muita defasagem entre a fem e a corrente no rotor durante a partida• torque da partida baixo: 0,65 a 2,0Tn

Page 40: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT N: rotor com gaiola de baixa resistência

• Partidao máxima produção de fem nas barras do rotoro impedância baixa corrente de partida alta no rotor e estator: 5 a 9In

• Regime permanente nominalo baixa resistência no rotor pequeno escorregamento: <5%o pequena fem para fazer circular a corrente através da pequena resistênciao perdas no cobre do rotor são baixaso rendimento: entre bom e ótimobom e ótimo

• Característicao pequena variação de velocidade quando a carga é aplicada ou retiradao pequena regulação de velocidade

• Aplicações:o acionam cargas que apresentam baixo torque resistente de partida e

tenham baixa inérciao partida a vazioExemplos: ventiladores e bombas centrífugas, compressores a pistão com

alívio na partida, máquinas de beneficiamento de madeira, esmeris, máquinas operatrizes em geral

Page 41: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT D: rotor com gaiola de alta resistência

• NEMA: CAT D• Aumento da resistência de rotor e constante a reatância de dispersão

o redução da defasagem entre a fem e a corrente no rotor durante a partida

baixa resistência rotórica alta resistência rotórica

• torque da partida elevado: TP>=2,75Tn

Page 42: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT D: rotor com gaiola de alta resistência

• Elevação da resistência do rotoro barras mais longaso barras de menor seçãoo materiais de maior resistividade (liga especial de alumínio injetado,

latão, bronze, aço inox)• Partida

o corrente limitada a valores mais moderados: 5 a 6 In

• Regime permanente características ruinso perdas por efeito Joule: aumentam na mesma proporção da resistência

• se o motor operar em regime contínuo, rotor aquece demasiado podendo exigir materiais que não oxidem facilmente

• rendimento muito baixo: desaconselhado para uso contínuoo escorregamento > CAT N: entre 5% e 15%

• fem na gaiola tem que ser maior para manter a corrente nominal do rotor através da resistência maior

• aumento da fem aumento do escorregamento• rotor anda mais devagar grande regulação de velocidade

Page 43: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT D: rotor com gaiola de alta resistência

• Característicao a vazio: trabalha quase na velocidade síncronao com carga: velocidade cai entre 5% e 15%

• Aplicações:o motor especial, fabricado sob encomendao acionam cargas que apresentam elevado torque resistente na partida

e/ou alta inércia e em regime permanente solicitam pouco torqueo acionamento de máquinas que tenham volante de inércia e que

apresentam picos periódicos de sobrecarga na sobrecarga o motor arria a velocidade, permitindo usar a energia cinética do volante sem haver um consumo exagerado de corrente da linha de alimentação

Exemplos: tesouras, guilhotinas, estampadoras, britadores,talhas especiais

Page 44: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT H: rotor com dupla gaiola

• NEMA: CAT C• duas gaiolas concêntricas de características elétricas e magnéticas

diferenteso elevado torque de partida: rotor de gaiola de alta resistênciao pequenas perdas Joule e escorregamento: rotor de baixa resistência

• Características construtivaso gaiola externa

• feita com barras de pequena seção (latão, bronze, aço inox ou alumínio) alta resistência

• baixa indutância de dispersão: relutância do caminho do fluxo disperso nas ranhuras

o gaiola interna • feita com barras de grande seção transversal (cobre ou alumínio)

baixa resistência• alta indutância de dispersão: relutância do caminho do fluxo

disperso nas ranhuras

Page 45: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT H: rotor com dupla gaiola

• Comportamento das gaiolas na partidao partida: freqüência rotórica máximao reatância da gaiola interna é alta e sua resistência é baixa

• fem e a corrente nessa gaiola estão bastante defasadas baixo torque de partida

o reatância da gaiola externa é menor e sua resistência é alta• fem e a corrente nessa gaiola estão pouco defasadas elevado

torque de partidao SOMA: torque das duas gaiolas

• Na partida: CAT D em termos de torque (TP=2 a 3 Tn) CAT N em termos de corrente de partida (IP=5 a 9 Tn)

Page 46: Motores de Indução Máquinas Elétricas Máquinas Elétricas

Motores de Indução Motores de Indução TrifásicoTrifásico

• Categoriaso CAT H: rotor com dupla gaiola

• Comportamento das gaiolas em regime permanenteo gaiola externa: perdas e escorregamento excessivoso gaiola interna: com a redução da freqüência reduz a reatância

ângulo de defasagem decresce• gaiola externa para de acelerar o rotor e a gaiola interna levanta

a rotação até atingir pequeno escorregamento (<5%)o gaiola externa: perdas insignificantes com motor em funcionamento

• baixa velocidade de corte das linhas de força a fem induzida será pequena e a impedância alta corrente muito pequena

o Alto rendimento: motor CATN• Aplicações:

o acionam cargas que apresentam elevado torque resistente na partida e/ou alta inércia e em regime permanente solicitam alto rendimento

Exemplos: elevadores, esteiras transportadoras, peneiras, compressores, guindastes, pontes rolantes e em todas as aplicações da CAT N (com vantagens)