MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO (continuação)

Transcrição

1 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO (continuação) Joaquim Eloir Rocha 1

2 A produção de torque em um motor de indução ocorre devido a busca de alinhamento entre o fluxo do estator e o fluxo do rotor. Joaquim Eloir Rocha 2

3 Durante a partida, o torque produzido acelerará o rotor que aumentará a velocidade até atingir um ponto de equilíbrio. Joaquim Eloir Rocha 3

4 Existe um ponto em que o torque é máximo e a partir do qual o rotor perderá a velocidade até atingir a situação de rotor bloqueado. O torque máximo costuma ser de 2 a 3 vezes o torque nominal. Joaquim Eloir Rocha 4

5 A curva de torque de um motor de indução depende da resistência dos condutores do rotor. Joaquim Eloir Rocha 5

6 A resistência do rotor tipo gaiola pode ser alterada pelo uso de barras de diferentes ligas condutoras e/ou variação do formato da seção transversal. No motor de anéis, pode-se variar a resistência com o uso de um reostato. Joaquim Eloir Rocha 6

7 As barras do rotor tipo gaiola de esquilo não são paralelas ao eixo do rotor. Elas são colocadas segundo um pequeno ângulo para produzir um torque mais uniforme e para reduzir o ruído durante a operação do motor. Joaquim Eloir Rocha 7

8 O torque do motor de indução, quando acionado com frequência fixa, varia com o quadrado da tensão. Joaquim Eloir Rocha 8

9 A velocidade do rotor diminui com o aumento da carga mecânica que está acoplada ao eixo do motor. Com a diminuição da velocidade, uma maior corrente será induzida nas barras do rotor. Isso implica, também, em uma maior corrente nos enrolamentos do estator. Joaquim Eloir Rocha 9

10 A velocidade varia com a frequência e o número de polos. Joaquim Eloir Rocha 10

11 O escorregamento é expresso em porcentagem e varia, em plena carga, entre 1% a 5%, dependendo do tamanho e do tipo do motor. Joaquim Eloir Rocha 11

12 O torque produzido pelo motor é proporcional ao fluxo no entreferro e à corrente. A corrente total tem uma componente reativa que alimenta a reatância de magnetização e as reatâncias de dispersão. A componente ativa produz torque e alimenta as perdas do motor. Joaquim Eloir Rocha 12

13 T em T L Sistema Motor - Carga é o torque eletromagnético; é o torque de trabalho; J é o momento de inércia; B é a constante de amortecimento; W é a velocidade angular. d w T = J + B w + dt em T L Joaquim Eloir Rocha 13

14 A potência do motor está vinculada com o torque do motor e a rotação. Na equação abaixo, existe o número 9,55 que é um fator de correção da unidade radianos por segundos para rotações por minuto. Joaquim Eloir Rocha 14

15 A eficiência ou rendimento do motor de indução é a medida da conversão da energia elétrica em energia mecânica. A diferença é devido às perdas no motor. Joaquim Eloir Rocha 15

16 O rendimento para um determinado motor vai depender da carga mecânica acoplada ao eixo. Os fabricantes procuram manter o rendimento no seu valor máximo, próximo à carga nominal. Joaquim Eloir Rocha 16

17 Existem perdas que não variam com a carga. As perdas no circuito magnético devido às correntes parasitas e histerese dependem da tensão aplicada. As perdas na ventilação e nos mancais dependem da rotação que é praticamente constante no motor de indução. Joaquim Eloir Rocha 17

18 As perdas nos enrolamentos, devido à circulação das correntes, dependem da carga mecânica. Quanto maior a carga no eixo, maior será a corrente. Essas são as maiores perdas quando o motor está operando nas condições nominais. Joaquim Eloir Rocha 18

19 Na tabela abaixo, observa-se as perdas típicas em um motor de 10 cv, 60 Hz e quatro polos. São apresentadas duas situações: motor padrão e motor de alto rendimento. Joaquim Eloir Rocha 19

20 Ao desenvolver o conjugado para acionar uma carga mecânica acoplada a seu eixo, o motor tem um aumento de temperatura. Esta temperatura não deve ultrapassar o valor definido pela classe de isolamento. O efeito térmico afeta a vida útil dos motores. Joaquim Eloir Rocha 20

21 Temperatura de operação de um motor de indução de 10 cv. Joaquim Eloir Rocha 21

22 A classe de isolamento térmico de um motor depende do tipo de material utilizado nesse isolamento. A relação a seguir mostra o valor da maior temperatura que o material isolante pode suportar continuamente sem afetar a sua vida útil. Joaquim Eloir Rocha 22

23 Os motores comerciais da WEG são padronizados com classe de isolamento B, enquanto os motores industriais são fornecidos com classe de isolamento F. 10 Joaquim Eloir Rocha 23

24 Uma proteção térmica pode ser utilizada através de resistências calibradas (Pt-100), termistores (PTC) ou termostatos. Esses sensores são incorporados a cada uma das fases dos enrolamentos do motor. Exemplo de PTC Exemplo de Pt -100 Joaquim Eloir Rocha 24

25 O termostato é um protetor térmico bimetálico cujo circuito abre em determinada temperatura. Na figura abaixo, mostra-se a instalação de um termostato no enrolamento de um motor. Joaquim Eloir Rocha 25

26 Os motores são projetados para operar em condições nominais em uma temperatura ambiente de 40 C e uma altitude máxima de 1000 metros. Joaquim Eloir Rocha 26

27 Outra informação importante sobre o motor é o seu grau de proteção. Caracteriza-se pela proteção do motor contra a entrada de corpos estranhos (poeira, fibras, etc.), o contato acidental e a penetração de água. Define a capacidade do invólucro do motor atender essas condições. Joaquim Eloir Rocha 27

28 O grau de proteção é definido por duas letras (IP) seguido de dois números. O primeiro número indica proteção contra entrada de corpos estranhos e contato acidental, enquanto o segundo indica a proteção contra entrada de água. Joaquim Eloir Rocha 28

29 Os motores abertos devem trabalhar em ambientes limpos e abrigados. Exemplos: IP21 e IP23. Joaquim Eloir Rocha 29

30 Os motores fechados podem trabalhar em ambientes desabrigados. Exemplos: IP55, IP56, IP65 e IP66. Joaquim Eloir Rocha 30

31 Tabela que indica proteção contra entrada de corpos estranhos e contato acidental. Joaquim Eloir Rocha 31

32 Tabela que indica proteção contra entrada de água. Joaquim Eloir Rocha 32

33 Quando o grau de proteção é seguido da letra W, indica proteção especial. Exemplo de um catálogo: o motor é IP55W devido à pintura e impregnação com resina, espaguetes em todas as saídas de bobinas, permite a utilização em ambientes agressivos, como em local com maresia. Joaquim Eloir Rocha 33