O MOTOR DE INDUÇÃO - 2 PARTE EXPERIMENTAL
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- Sarah Botelho Bento
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1 EA 22 Introdução à Eletromecânica e à Automação Conteúdo: O MOTOR DE INDUÇÃO - 2 ARTE EXERIMENTAL. Verificação do escorregamento do motor de indução Comportamento em carga. 2. Verificação do conjugado máximo. 3. Influência da variação dos parâmetros rotóricos.. Introdução Nesta experiência será utilizada uma máquina assíncrona trifásica, com o rotor bobinado ou de anéis. Verifique os dados nominais de placa da máquina existente em sua bancada. 2. Verificação do escorregamento do motor de indução Comportamento em carga. Neste item será estudado o comportamento do motor de indução em carga, alimentado sob tensão nominal. Utilize a montagem da fig.. MANTENHA A FONTE DE ARMADURA EM ZERO. WATTÍMETRO Figura - Montagem para medição do comportamento do motor de indução em carga. Note que a chave CH está na posição que conecta a armadura da máquina C.C. ao banco de resistências de carga. Logo, a partir de agora, a máquina C.C. vai operar como gerador C.C. ou dínamo, aplicando carga mecânica ao eixo do motor de anéis. Nesse ensaio, também, o reostato de partida do motor de indução deverá ficar na posição de curto circuito, logo após a partida do mesmo. Observe ainda que agora deve ser colocado um wattímetro na alimentação do motor de indução, para medição da potência elétrica. Como a configuração do
2 2 wattímetro pode variar entre os laboratórios, confirme com o professor a montagem correta do mesmo. ROCEDIMENTO EXERIMENTAL. - Colocar a fonte de excitação do motor C.C. no mínimo. Fechar chaves das resistências da caixa de cargas. - artir o motor de anéis, com o reostato rotórico totalmente inserido, aumentando a tensão do variac trifásico até o valor nominal do estator. Depois de completada a partida, reajustar o reostato do rotor para a posição de curtocircuito. - Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme tabela abaixo. Nos pontos de cargas mais leves, se o ajuste da mesma estiver muito sensível, desligue algumas resistências do banco de cargas. - Manter a tensão do estator do motor de anéis, V, no seu valor nominal ao longo do ensaio. Anotar a corrente e potência s, bem como a força de reação e a rotação do eixo. A porcentagem indicada na coluna ponto de carga, refere-se ao conjugado nominal. Calcule o mesmo e refira os valores à força de reação, F. Complete a tabela a seguir, calculando os valores das 5 últimas colunas : onto de Corrente Força de Rotação s Fator de potência carga [%] I [A] EL [W] reação F [N] do eixo N R [RM] [p.u.] no eixo C S [N.m] mecânica MEC [W] η = MEC EL cos ϕ = EL 3. V. I Nota: MEC = C S.ω R ; ω R = 2.π.(N R / 60)
3 3 lote no gráfico abaixo, elegendo escalas adequadas, as características de corrente, rotação, rendimento e fator de potência em função da potência mecânica no eixo. Essas são características típicas de motores de indução. Características de carga Corrente (A) Rotação (RM) Fator de potência (p.u.) mecânica (%) Comente os resultados: 3. Verificação do conjugado máximo. Neste item é utilizada a mesma montagem do item anterior, fig.. Apenas agora a alimentação do estator do motor é feita em tensão reduzida, para permitir a passagem pelo conjugado máximo com os equipamentos disponíveis. ROCEDIMENTO EXERIMENTAL. - Alimentar o motor de indução com uma tensão aproximadamente /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. Cuidado para não ultrapassar a corrente nominal do motor durante o teste. Ajuste a tensão de alimentação se necessário. - 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.
4 4 - 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 a corrente. Repita o procedimento duas ou três vezes, e tire a média dos valores. Complete a tabela abaixo, calculando os valores das 5 últimas colunas. Tentativa Tensão Força Rotação Corrente do Corrente do de reação: estator: máximo: corrigido: relativo ao corrigida: estator: V [V] F [N] [RM] I [A] C [N.m] C 2 VN = V M. C nominal: C M /C N S C VN I c.i V = 2 3 Valores médios: C M = [N.m] ; C M /C N = [p.u.] ; s C = [p.u.] ; I C = [A] 4. Influência da variação dos parâmetros rotóricos. A montagem está ilustrada na fig.2. Observe a posição de ajuste do reostato de partida, colocado agora no valor da máxima resistência. WATTÍMETRO Figura 2 - Montagem para estudo do comportamento do motor de indução, com variação de parâmetros. ROCEDIMENTO EXERIMENTAL. - Deixe o ajuste de excitação de campo da máquina C.C. no mínimo. - Coloque o reostato de partida na posição de máxima resistência. - Alimente o estator do motor de indução com tensão nominal, ajustando o variac trifásico.
5 5 - Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme tabela abaixo. - Manter a tensão nominal do estator do motor de anéis, V, ao longo do ensaio. Anotar a corrente, potência s, força de reação e a rotação do eixo. reencha a tabela abaixo, calculando os valores das colunas 6 a 0. onto de Corrente Força de Rotação s Fator de potência carga [%] I [A] EL [W] reação F [N] do eixo N R [RM] [p.u.] no eixo C S [N.m] mecânica MEC [W] η = MEC EL cos ϕ = EL 3. V. I lote no gráfico abaixo, elegendo escalas adequadas, as características de corrente, rotação, rendimento e fator de potência em função da potência mecânica no eixo. Essas são as características típicas do motor, com resistência rotórica aumentada. Características de carga Corrente (A) Rotação (RM) Fator de potência (p.u.) mecânica (%) Comente os resultados, comparando com o mesmo gráfico do item 5:
6 6 lote no gráfico abaixo, as características de conjugado e corrente em função do escorregamento. Incorpore no gráfico, os valores correspondentes do conjugado máximo e do conjugado de partida, obtidos respectivamente nos itens 3 e na parte final da experiência anterior. Características de conjugado e corrente (N.m) Corrente (A),0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Escorregamento (p.u.) No gráfico de conjugado e corrente em função do escorregamento, indique qualitativamente a curva completa do motor, em toda a faixa de escorregamentos. Deixe bem claros os pontos medidos. Comente os resultados: CONCLUSÕES GERAIS:
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