Conversão de Energia II

Transcrição

1 Departaento de Engenharia Elétrica Aula 3.3 Motor de Indução Trifásico rof. João Aérico Vilela

2 Ensaio a vazio do otor de indução O ensaio a vazio é realizado co o otor funcionando e regie peranente co tensões polifásicas equilibradas. Dados coletados: V = tensão de linha [V]; I = corrente de linha [A]; e = potência ativa [W]. Deveos ajustar os dados e função da ligação do otor: V. = tensão de fase [V]; I. = corrente de fase [A]; = potência total [W] = +

3 Ensaio a vazio do otor de indução A vazio a corrente de rotor é necessária para superar o atrito e a ventilação, associado a rotação. A corrente de agnetização é expressiva devido ao entreferro e as perdas no núcleo estão sendo desprezadas. rot q I. Onde: rot = perdas rotacionais; = potência de entrada total a vazio; q = núero de fases; I. = corrente por fase no estator a vazio; = resistência do estator por fase (deve-se edir co os enrolaentos aquecidos).

4 Ensaio a vazio do otor de indução A vazio o escorregaento é uito pequeno, tornando a resistência do rotor refletida uito elevada ( /s ). O paralelo entre a indutância de agnetização e a ipedância do rotor, quando operando a vazio, é aproxiadaente o valor da indutância de agnetização. Onde: = reatância aparente edida nos terinais do estator a vazio; = reatância de dispersão do estator; = reatância de agnetização;

5 Ensaio a vazio do otor de indução A reatância a vazio do estator pode ser deterinada das edidas a vazio. Q S S qv. I. Q q I. Onde: Q = potência reativa a vazio; S = potência aparente a vazio; = potência ativa a vazio.

6 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução Quando deseja analisar o coportaento e regie; o otor deve ser alientar nua frequência próxia a frequência induzida no rotor (s.f s ) e condições noinais (para otores co potência acia de 5 H). Quando deseja analisar a partida deve alientar co a frequência da rede. Dados coletados: V = tensão de linha [V]; I = corrente de linha [A]; e = potência ativa [W]; f = frequência do ensaio de rotor oqueado. Deveos ajustar os dados e função da ligação do otor: V. = tensão de fase [V]; I. = corrente de fase [A]; = potência total [W] = +

7 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução Calculo da reatância de rotor oqueado. Q S S qv. I. q I. Onde: f f. r Q q I Q = potência reativa de rotor oqueado; S = potência aparente de rotor oqueado; = potência ativa de rotor oqueado; f r = frequência da rede; e = resistência e reatância de rotor oqueado.

8 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução Calculo da ipedância de entrada quando o rotor está oqueado (s=). j co paralelo e j j Z j Z Considerando <<, obteos: j Z

9 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução esistência e reatância de rotor oqueado, na frequência noinal Manipulando as equações acia

10 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução Coo ainda não é conhecida a indutância agnetizante, podeos odificar a equação da reatância do rotor Manipulando as equações acia Se tiveros ua relação entre e pode-se deterinar o valor dessas reatâncias.

11 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução Deterinação de. A relação entre reatância de estator e rotor e definida pela classe do otor. Se a classe do otor for desconhecida, costua-se assuir que e igual.

12 Ensaio a de rotor oqueado do otor de indução A reatância de agnetização pode então ser deterinada. Ultio parâetro a ser deterinado e a resistência do rotor ( ). Co todos os parâetros do circuito equivalente do otor de indução deterinado, podeos analisar o coportaento desse otor.

13 Exercício Os seguintes dados de ensaio aplica-se a u otor de indução trifásico de quatro pólos, ligado e Y, 7,5 [H], 0 [V], 9 [A] e 60 [Hz] co u rotor de dupla gaiola da classe C de projeto (tipo de conjugado de partida elevado e corrente de partida baixa): Ensaio : Ensaio a vazio e 60 [Hz] Tensão de linha aplicada: V = 9 [V]; Corrente de fase édia: I. = 5,7 [A]; otência: = 380 [W]. Ensaio : Ensaio de rotor oqueado e 5 [Hz]; Tensão de linha aplicada: V = 6,5 [V]; Corrente de fase édia: I. = 8,57 [A]; otência: = 675 [W]. Ensaio 3: esistência CC do estator édia por fase (edida iediataente após o ensaio ) = 0,6 [Ω]; Calcule as perdas rotacionais a vazio e os parâetros de circuito equivalente que se aplica às condições norais de funcionaento. Supondo que a teperatura seja do ensaios 3. Despreze qualquer efeito de perdas no núcleo, assuindo que elas possa ser incluídas nas perdas rotacionais.

14 Calculo das perdas rotacionais Exercício rot q I ,7 0,6 354[ W] Deveos trabalhar co tensões e correntes de fase: V. = 9/ 3 =6,4[V]. Calculo da reatância aparente a vazio Q S q V I.. Q 36,4 5, [ VAr] Q q I. 8,8[ ] 35,7

15 Exercício odeos supor que o ensaio de rotor oqueado, realizado na frequência reduzida de 5 [Hz] e a corrente noinal. eproduze as condições norais de funcionaento do otor. Calculo da tensão de fase: V. = 6,5/ 3 =5,3[V]. Q S q V I.. Q 35,3 8, [ VAr] f f r q I Q q I , , 65 38,57,0[ ]

16 Exercício Coo foi inforado que o otor é de classe C, podeos utilizar a tabela abaixo para deterinar e. 0, 3 0,7 0,3 0, 49 k 0 k k k 0

17 Exercício esolvendo a equação de grau, obteos: k k k 0,0 0,49,8 0,49,0,8 0 0,49 43,8 0,84 30,0 0,48[ ] 0,635[ ] Deterinação da indutância agnetizante,8 0,635,65[ ]

18 Cálculo de. Exercício,48,7,7 0,65 0,6 0,447[ ] Os parâetros do circuito equivalente para pequenos valores de escorregaento estão calculados.