MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

Transcrição

1 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Joaquim Eloir Rocha 1

2 As máquinas de corrente alternada podem ser síncronas ou assíncronas. São síncronas quando a velocidade no eixo estiver em sincronismo com a frequência. São assíncronas quando existe um escorregamento. Neste caso, as correntes no rotor surgem do efeito de indução. Joaquim Eloir Rocha 2

3 As máquinas de indução podem funcionar como motor ou gerador. Um gerador de indução precisa do fornecimento de energia reativa para a criação do fluxo no entreferro. Nesse caso, basta entregar potência mecânica no eixo para que se gere potência elétrica. Joaquim Eloir Rocha 3

4 Vista em corte do estator e do rotor do motor de indução trifásico. Joaquim Eloir Rocha 4

5 Os motores de indução trifásicos são os motores mais usados na indústria. Eles são responsáveis por aproximadamente 25% do consumo de energia elétrica no Brasil. Em países industrializados representam mais de 40% do consumo dessa energia. Joaquim Eloir Rocha 5

6 A sua robustez, seu baixo custo e bom desempenho, fazem desse motor a força motriz da indústria. Em torno de 90% dos motores industriais são do tipo indução. Joaquim Eloir Rocha 6

7 O estator do motor de indução trifásico é constituído pelo núcleo magnético do estator e pelos enrolamentos. Joaquim Eloir Rocha 7

8 A carcaça costuma ser de ferro e suporta toda a estrutura do motor. Possui aletas para a troca térmica e a caixa de ligação aos terminais da bobina. Joaquim Eloir Rocha 8

9 Tem-se a tampa traseira e a tampa dianteira do motor nas quais estão os mancais. A tampa defletora direciona o vento do ventilador para as aletas. Joaquim Eloir Rocha 9

10 Na imagem abaixo, pode-se observar o ventilador do motor de indução autoventilado. Joaquim Eloir Rocha 10

11 O rotor do motor de indução tipo gaiola é constituído de barras condutoras curto-circuitadas em seus terminais. Joaquim Eloir Rocha 11

12 O núcleo é constituído de um pacote de lâminas de material magnético. Nele, existem ranhuras onde serão alojados os condutores do rotor. Joaquim Eloir Rocha 12

13 Joaquim Eloir Rocha 13

14 O motor de indução trifásico pode ter o rotor bobinado. Nesse caso, ele costuma ser chamado de motor de anéis. Joaquim Eloir Rocha 14

15 Os terminais dos enrolamentos podem ser conectados a resistências externas através dos anéis e escovas. Joaquim Eloir Rocha 15

16 Ao se variar as resistências externas, consegue-se alterar a curva de torque do motor de anéis. Joaquim Eloir Rocha 16

17 Motores de anéis são usados em cargas que exigem alto torque de partida devido à alta inércia da carga. Também, podem ser usados para controle de velocidade, mas com baixo rendimento. Com o aumento da resistência do rotor, a corrente de partida diminui. Joaquim Eloir Rocha 17

18 Motor de anéis produzido pela WEG Joaquim Eloir Rocha 18

19 Esquemático de um moinho de bolas Joaquim Eloir Rocha 19

20 Vantagens do motor de indução: baixo custo, baixa manutenção, fácil operação, velocidade com pouca variação, alto torque de partida e extensa vida útil. Joaquim Eloir Rocha 20

21 Baixo custo: são baratos quando comparados aos motores síncronos ou motores cc, pois seu projeto é mais simples. São muito usados na indústria em aplicações de velocidade fixa, pois seu escorregamento é muito baixo. Joaquim Eloir Rocha 21

22 Baixa manutenção: não necessitam de manutenção em sua parte elétrica ao contrário dos motores cc e síncronos. Apenas os rolamentos devem ser trocados quando atingido o limite de horas. Por exemplo, de utilização. Joaquim Eloir Rocha 22

23 Fácil operação: os motores de indução podem partir diretamente com a tensão da rede. Não há necessidade de conversor eletrônico ou métodos complicados de partida e operação. A transferência de potência para o rotor é feita por indução, sem necessidade de conexão. Joaquim Eloir Rocha 23

24 Velocidade com pouca variação: a velocidade de operação do motor de indução é quase constante desde em vazio até a plena carga. Por exemplo, um motor de 4 polos, 60 Hz, pode ter uma velocidade em vazio de 1790 rpm e em plena carga de 1770 rpm. Joaquim Eloir Rocha 24

25 Alto torque de partida: isso é útil para aplicações onde a carga parte junto com o motor e exige torque elevado. No entanto, se a carga exige torque baixo na partida é melhor usar um método de partida com tensão reduzida devido ao afundamento. Joaquim Eloir Rocha 25

26 Na figura abaixo, tem-se a curva de torque de partida e a corrente de partida de um motor de indução de categoria N. Joaquim Eloir Rocha 26

27 Por outro lado, se a carga não exige torque elevado para partir, pode-se utilizar um método de redução de tensão para partir o motor. Assim, diminui-se a corrente de partida e, portanto, reduz-se o afundamento de tensão na instalação. Joaquim Eloir Rocha 27

28 Partida estrela - triângulo Joaquim Eloir Rocha 28

29 Extensa vida útil: existem muitos fatores que afetam a vida útil de um motor de indução trifásico, como o desequilíbrio de tensão e sobrecargas. No entanto, assumindo que o motor opera dentro das condições nominais, espera-se que dure, em média, 15 anos. Joaquim Eloir Rocha 29

30 A potência do motor afeta a vida útil, pois motores de maior potência são fabricados dentro de maiores exigências na sua construção. Joaquim Eloir Rocha 30