aula 14 060508
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MOTOR DE INDUO
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MOTORES
Um motor eltrico uma mquina capaz de tran!ormar ener"ia eltricaem ener"ia mec#nica$ utilizando normalmente o princ%pio da rea&'o entredoi campo ma"ntico(
O motore por ua caracter%tica de contru&'o e !uncionai$ podem er
clai!icado "enericamente como)
Motore de indu&'o ou a%ncrono*
Motore %ncrono*
Motore de corrente cont%nua(
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MOTOR DE INDUO 3
+arte da mquina)
Etator parte !i,a e,terna -o-ina alimentada com
corrente alternada
Rotor parte m./el interna -o-ina alimentada comcorrente alternada induzida
da% o nome 0motor de indu&'o1
O epa&o entre o etator e o rotor denominadoentre!erro(
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MOTOR DE INDUO 3
Etator
Enrolamento 3
'o colocado em ran2ura do etator damquina e conectado em ou
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MOTOR DE INDUO 3
Rotor
+ode er de doi tipo)
Rotor -o-inado
!ormado por -o-ina 3
que et'o conectada aani delizante
o terminai do rotor podem er conectado a umcircuito eltrico por meio da eco/a etacionria(
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MOTOR DE INDUO 3
Rotor
+ode er de doi tipo)
Rotor "aiola de equilo
!ormado por -arra curto4circuitada nae,tremidade
imple no apecto contruti/o
n'o poui anidelizante nem eco/a muito utilizado
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante)
5onidere que uma !onte de ten'o alternada 3 e -alanceada e9aaplicada no enrolamento do etator da mquina (((
5orrente enoida circulam por ee enrolamento (((
Sur"e no entre!erro da mquina um campo ma"ntico "irante de)
a: amplitude contante
-: /elocidade contante(
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
8mplitude do campo ma"ntico "irante)
8 amplitude do campo ma"ntico "irante pode er /eri!icada utilizando doimtodo)
O mtodo "r!ico
O mtodo anal%tico in!orma&'o complementar no !inal dea aula
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
8mplitude
Mtodo "r!ico
5orrente enoidai
No intante to) 8 corrente na !ae 0a1 et no eu /alor m,imo$ lo"o a ua !mm ;8e: poui
/alor m,imo e repreentada por 7a
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
8mplitude
Mtodo "r!ico
5orrente enoidai
Encontre o /etor reultante da !mm no entre!erro da mquina)
=oc> de/e coniderar a !mm de cada !ae em m.dulo$ aim (((
F2
3F)60cos(2
F)60cos(2
F=++
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
8mplitude
Mtodo "r!ico
t = to= t4 t = t1 t = t2 t = t3
Lembre da regra do dedo e conclua que essa mqu!na tem "#los
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
8mplitude
8nima&'o
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
=elocidade do campo ma"ntico "irante)
+ara uma mquina de ? p.lo ;@ par de p.lo:$ cada ciclo de /aria&'o dacorrente produz uma rota&'o completa do campo "irante
t = to= t4
Eta rela&'o !i,a e dependente da !reqA>ncia da corrente e donBmero de p.lo para o qual o enrolamento 3
pro9etado(
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
+ara uma mquina de C p.lo ;? pare de p.lo: quanto ciclo deenoide de corrente er'o necerio para e ter uma /olta completa docampo "irante
Rep) ? ciclo
5ampo ma"ntico "irante
=elocidade
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
+ara uma mquina de p p.lo ;p? pare de p.lo: a !reqA>ncia i"ual aonBmero de pare de p.lo /eze o nBmero de re/olu&Fe por e"undo$ ito)
5ampo ma"ntico "irante
=elocidade
N a rota&'o do campo "irante em rp
+ara p
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
=elocidade
No Sitema Internacional de unidade ;SI: a unidade de /elocidaderotacional rade"( 8 unidade do SI predominante utilizada na rea da!%ica$ endo R+M de uo "eneralizado na caracteriza&'o de /rio tipode motore'
=elocidade %ncrona em radiano por e"undo)
8 con/er'o do R+M para o rade" i"ual a)
[ ] [ ]()*60
2seg+rad
=
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
=elocidade
=elocidade %ncrona em radiano por e"undo)
"
&4s
= sem rad+seg
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
NBmero de p.lo em um motor de indu&'o
2 "#los 4 "#los
$,mero de "#los do cam"o g!rante " = 2 % n
&ase%"#los
ran-urasn =.m que n / !gual a
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante para uma mquina de C p.lo
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8 aplica&'o de uma ten'o no enrolamento do etator ir !azer com queapare&a uma ten'o no enrolamento do rotor( 8im o etator pode erconiderado como o primrio de um tran!ormador e o rotor como euecundrio(
Da aula GH /imo que)
2
1
2
1
$
$
.
.=
Su-crito @) EtatorSu-crito ?) Rotor
E@< C$CC !@N@ E?< C$CC !@N?
E? ten'o induzida no rotor na !reqA>ncia da rede
Rela&'o de tran!orma&'o de ten'o com rotor parado)
+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
Dire&'o do mo/imento do rotor)
5orrente induzida ur"em no rotor da mquina( O campo ma"nticodea corrente induzida intera"em com o campo "irante reultando emum torque no ei,o do rotor(
N SS
. x
Sentido do campo ma"ntico "irante
in2a de !or&a em dire&'o
contrria e atraemJ
in2a de !or&a na memadire&'o e repelemJ
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
Dire&'o do mo/imento do rotor)
5orrente induzida ur"em no rotor da mquina( O campo ma"nticodea corrente induzida intera"em com o campo "irante reultando emum torque no ei,o do rotor(
N SS
. x
Sentido do campo ma"ntico "irante
Torque reultante no memo entido do campo ma"ntico "iranteJ
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
Ecorre"amento
Em re"ime$ o rotor "ira com uma /elocidade Nr$ a qual menor que a/elocidade %ncrona Ndo campo "irante no entre!erro da mquina(
Se N
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
7reqA>ncia da ten'o induzida do rotor
8 !reqA>ncia !?da ten'o induzida no rotor proporcional a /elocidadede ecorre"amento(
( )rs2 $$120"& =
Su-tituindo a /elocidade de ecorre"amento por N tem4e que)
s2 s$120
"& =
5omo"
&120$s = ent'o !?< !@ !rotor< !rede
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
Ten'o induzida do rotor em !un&'o do ecorre"amento
E?< C$CC !?N? como !? < !@ ent'o)
E?< C$CC !@N?
Onde E? a ten'o induzida no circuito do rotor quando et parado$ a
qual !un&'o da !reqA>ncia !@(
E?< E?
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ELER565IOS
@: ;oo* p" 3G3 :Um motor de indu&'o de C p.lo opera !reqA>ncia dePG Qz e tem um ecorre"amento a plena car"a de K( 5alcule a !reqA>ncia nocircuito do rotor)
a: No intante da partida)
!?< !@
( )
s
rs
$
$$s
=
Solu&'o)
No intante da partida Nr< G$ lo"o
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ELER565IOS
-: 8 plena car"a)
!?
< !@
Solu&'o)
!?< ;G$GK: PG < 3 Qz
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ELER565IOS
?: ;Sen* p" ?@H :Um motor de indu&'o 3
$ @GG2p$ PG Qz$ C p.lo tem euenrolamento do etator conectado em ( 8 ten'o de lin2a que alimenta omotor i"ual a CPG =( O motor entre"a pot>ncia nominal com ecorre"amentode K( Determine)
a: 8 /elocidade do campo "irante no entre!erro da mquina
-: 8 /elocidade do rotor
c: 8 /elocidade de ecorre"amento
d: 8 !reqA>ncia do circuito do rotor
e: 8 ten'o induzida no rotor na /elocidade de opera&'o$ e N@ ) N? < @ ) G$K
es"100 r"m
es"110 r"m
es"0 r"m
es" 3 5
es" 663 7 "or &ase
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ELER565IOS
3: ;uo* p" C3C :ual o /alor da reat#ncia do rotor de um motor de "aiolano intante da partida ;com o rotor ainda parado: comparado com o eu /alorquando o rotor !unciona com C de ecorre"amento)
em-re que , < ?
! * conidere contanteJ
Solu&'o)
Situa&'o @
No intante da partida$ Nr
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CURIOSIDA
DE 8unto) 5ampo ma"ntico "irante
-tt"++888're99er'com+9!deo+4:2+squ!rrel;cage;rotor+
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IN7ORM8ES5OM+EMENT8RES
SOVRE O 58M+O IR8NTE)Mtodo 8nal%tico
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5onidere no/amente a mquina de ? p.lo com enrolamento 3 noetator( Uma e,pre'o anal%tica er o-tida para a !mm reultante emqualquer ponto do entre!erro$ de!inida por um #n"ulo (
8 corrente que circulam pelo enrolamento'o dada por)
( )
( )( )omcomb
ma
120tcos
120tcos
tcos
+=
=
=
5ampo ma"ntico "irante
Mtodo anal%tico
6
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
Em todo intante e tempo$ a tr> !ae contri-uem para a !mm noentre!erro$ ent'o a !mm ao lon"o do
i"ual a)
5ampo ma"ntico "irante
Mtodo anal%tico
F() = Fa() Fb() Fc()
8 contri-ui&Fe de cada !ae 'o i"uai a)
Fa() = $ !acos()
Fb() = $ !bcos(;120o
)
Fc() = $ !ccos(120o)
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
Mtodo anal%tico
8 !mm reultante dada por)
F() = $ !acos() $ !bcos(;120o) $ !ccos(120
o)
Su-tituindo a corrente tem4e que)
F(t) = $
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+RIN56+IO DE7UN5ION8MENTO
5ampo ma"ntico "irante
Mtodo anal%tico
8 e,pre'o a-ai,o repreenta a !mm reultante no entre!erro)
( ) ( )= tcos
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ELER565IOS5OM+EMENT8RES
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ELER565IOS
C: ;8potila:Am motor de !nduBo tr!&s!co tem no estator 3 ran-uras "or "#lo&ase' Cendo 60 5 a &reqDEnc!a da rede "ede;se
a) o n,mero de "#los "rodu5!dos es" 6 "#los
b) o n,mero total de ran-uras do estator' es" :4 ran-uras
c) a 9eloc!dade do cam"o magn/t!co g!rante' es" 1200 r"m
d) a 9eloc!dade do rotor "ara um escorregamento de 3 ' es" 1164 r"m
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ELER565IOS
K: ;Sen* p" ?W@:Am motor de !nduBo tr!&s!co 4607 100 6 "#loso"era com 3 de escorregamento "ede;se
a) a 9eloc!dade do rotor es" 1164 r"m
b) a &reqDEnc!a do rotor' es" 1 5
c) a 9eloc!dade do cam"o magn/t!co g!rante' es" 1200 r"m
d) 9eloc!dade de escorregamento es" 36 r"m
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ELER565IOS
P: ;Sen* p" ?W@:
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ELER565IOS
X: ;Sen* p" ?W?:Am motor de !nduBo rotor bob!nado tem osenrolamentos do estator e do rotor conectados em estrela' I estator /
al!mentado "or uma tenso de l!n-a de 20 7 60 5' @ mqu!na / de 6
"#los e a relaBo de trans&ormaBo do estator;rotor / !gual a 10:' I
motor g!ra a 1140 r"m "ede;se
a) o escorregamento es" s = 00:
b) a tenso !ndu5!da "or &ase no rotor es" 3 7
c) a &reqDEnc!a da tenso !ndu5!da no rotor es" 3 5
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VIVIOR87I8
r!nc!"les o& .lectr!c *ac-!nes and o8er .lectron!cs 'J' Cem
Cecond .d!t!on Ko-n !leM N Cons 1'
*qu!nas .l/tr!cas e Orans&ormadores