1. Transitórios Eléctricos na Máquina Assíncrona

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1 Trabalho TB - MÁQUINA ASSSÍNCRONA 1. Transitórios Eléctricos na Máquina Assíncrona 1.1. Caracterização dos parâmetros da máquina 1. Ensaio em vazio Com velocidade de sincronismo imposta determinou-se a relação entre a potência reactiva potência total - solicitada pela máquina e a tensão composta aplicada aos circuitos do estator. A relação encontrada está representada na figura. A perdas no ferro nestas circunstâncias são relativamente pequenas e consideram-se neste estudo nulas. Q(VAr) 4000, , , , , , ,00 500,00 0,00 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 Consumo de potência reactiva em função da tensão aplicada da máquina assíncrona à velocidade de sincronismo. 2. Ensaio de rotor bloqueado Neste ensaio registaram-se as potências activa e reactiva solicitadas pela máquina em função da corrente no estator obtendo-se os resultados expressos na figura.

2 P (W) (Yeu) 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 Ensaio de rotor bloqueado consumo de potência activa para vários valores da corrente no estator. Q (VA) 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 Ensaio de rotor bloqueado consumo de potência reactiva para vários valores da corrente no estator Aplicação de sistema directo de tensões ao estator A figura mostra o registo da tensão aplicada ao estator (CH3) e das correntes do estator (CH1) e do rotor (CH2) quando é aplicado ao estator um sistema trifásico simétrico equilibrado e directo de tensões estando a máquina a rodar à velocidade de sincronismo. Consideram-se dois casos distintos com o circuito do rotor fechado e em CC e com este circuito em aberto. 2

3 Aplicação de um sistema trifásico simétrico equilibrado e directo de tensões numa máquina assíncrona a rodar à velocidade de sincronismo. Salienta-se nestes resultados a existência de correntes induzidas no rotor, a existência de uma sinusóide de amplitude decrescente no tempo quando o rotor está em CC. Nota-se ainda que com a máquina desligada da rede existe uma tensão residual aos seus terminais Corte da corrente do estator A figura mostra a evolução da corrente no estator (CH1), a tensão aos terminais do estator (CH3) e a corrente no rotor (CH2) quando o estator é desligado da rede. Verifica-se que no rotor são induzidas correntes que apresentam oscilações e um termo unidireccional com uma constante de tempo relativamente elevada. Em certa medida associado a este termo há uma tensão aos terminais da máquina cuja amplitude vai decrescendo até um pequeno valor residual. Corte da corrente do estator numa máquina assíncrona. 2.Transitórios Mecânicos na Máquina Assíncrona 2.1. Aplicação de um sistema inverso de tensões A figura com os resultados experimentais evidencia que a paragem do motor por aplicação de um sistema inverso é mais rápida do que quando esta é desligada da fonte. Por outro lado as inflexões na velocidade mostram que o funcionamento com escorregamento elevado baixa significativamente o valor do binário disponibilizado pelo motor. 3

4 Evolução da corrente no estator e da velocidade quando se faz o arranque directo da máquina, inverte-se a sequência de fases e se desliga da fonte de alimentação Injecção de uma corrente contínua no estator A paragem do motor também pode ser efectuada dissipando a energia cinética no rotor. A máquina funciona como um gerador síncrono cuja excitação é criada no estator por uma corrente contínua. Evolução das correntes no estator e no rotor e da velocidade no arranque do motor assíncrono e na sua paragem por injecção de corrente contínua. 3.Regimes desequilibrados 3.1. Em vazio Em vazio a falta de fase no estator origina um aumento das correntes nas fases sãs. Quando a falta de fase é no rotor não há modificação sensível nas correntes do estator. 4

5 Evolução de duas correntes do estator em vazio na situação normal, falta de fase no estator e falta fase no rotor. No conteúdo harmónico constata-se o aparecimento de uma frequência tripla (que resulta de perturbações na velocidade). Como a situação de vazio não é perfeita a falta de fase no rotor também origina uma alteração no espectro harmónico das correntes do estator. Conteúdo harmónico das correntes do estator em vazio na situação normal, falta de fase no estator e falta fase no rotor Em carga Em carga a falta de fase no estator provoca um aumento das amplitudes das correntes nas outras fases. Quando a falta de fase é no rotor há batimentos de baixa frequência nas amplitudes das correntes do estator que resultam frequências próximas da frequ~encia fundamental. O espectro de frequências ilustra esta situação. 5

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