aula 11 - maquina de indução ii · aula 11 –partida do motor de indução influência dos...
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Gerador Síncrono – Tensão induzida no enrolamento do estator
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Motor de Indução – Geração do campo girante do estator
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Motor de Indução – Velocidade de rotação do campo girante do estator
160s
fnp
AULA 11
• MÁQUINAS DE INDUÇÃO (ou assíncronas)
Rotor em movimento - Escorregamento
Variação da natureza do circuito elétrico com o escorregamento
Característica externa do motor de indução
Influência dos parâmetros e da alimentação
AULA 11 – Rotor em Movimento
Rotor em repousoVelocidade relativa
(V)
Tensão induzida no condutor do rotor
Rotor em movimento
AULA 11 – Rotor em Movimento
Características da corrente nas barras rotóricas
Módulo da corrente total complexa nas barras rotóricas:
Módulo da corrente de partida ou corrente de curto-circuito, para escorregamento unitário:
Corrente total expressa em relação à corrente de partida (multiplicando numerador e denominador por 1/r):
AULA 11 – Rotor em Movimento
Tensões induzidas nos condutores do rotor
Rotor em repouso
AULA 11 – Rotor em Movimento
Tensões induzidas nos condutores do rotor
Rotor em movimentoRotor em repouso
AULA 11 – Rotor em Movimento e Indutância dos condutores do rotor
Correntes induzidas defasadas da tensão
AULA 11 – Rotor em Movimento
Características do torque
O fator de potência do circuito rotóricoé dado por:
A componente ativa da corrente do rotor é dada pelo produto das eq.(49) e (50):
Conjugado é proporcional ao produto da densidade de fluxo pela corrente ativa
AULA 11 – Rotor em Movimento
Características externas do Motor de Indução
Do lado elétrico: característica de corrente absorvida da rede em função da mesma velocidade.
Do lado mecânico: característica de conjugado em função da velocidade do rotor.
AULA 11 – Rotor em Movimento
Algumas conclusões:
Para s<<1 , o termo: s².(x/r)² <<1. Com isso:
-A corrente total é proporcional ao escorregamento –
- O fator de potência é praticamente unitário (cosϕ ≅ 1)
-A componente ativa da corrente e o conjugado são proporcionais ao escorregamento
- Essas conclusões coincidem com a análise anterior feita onde se admitiu rotor puramente resistivo. Isso confirma que aquela hipótese só vale para escorregamentos muito pequenos, como já citado.
AULA 11 – Rotor em Movimento
Escorregamento crítico (pull-out torque)
A corrente ativa é máxima, bem como o conjugado.c
rsx
Valores maiores de escorregamento conduzirão a uma redução do valor da componente ativa, e, portanto do conjugado.
AULA 11 – Rotor em Movimento
Escorregamento crítico e torque crítico
AULA 11 – Rotor em Movimento
Nota-se das curvas características que:- O conjugado máximo é significativamente maior que o nominal, tipicamente entre 2 e 3 p.u.
- O conjugado de partida é relativamente baixo comparado com o nominal, tipicamente entre 0,5 e 1,5 p.u.
- A corrente de partida é muito superior à corrente nominal, tipicamente entre 5 e 8 p.u.
AULA 11 – Partida do Motor de Indução
Influência dos parâmetros do rotor e da alimentação:
Na condição de partida existem problemas de baixo conjugado, que retarda a aceleração das inércias tracionadas, e de elevadas correntes que solicitam fortemente a linha de alimentação.
Rotor de gaiolaLimitado pelas característica físicas definida na construção do rotor
Rotor de anéisInserção de elementos externos ao circuito rotórico
A resistência é ajustada pelo material da barra e sua secção, enquanto a reatância é ajustada pela geometria da ranhura rotórica.
AULA 11 – Partida do Motor de Indução
Influencia da alimentação na corrente do estator:
A curva característica de corrente por escorregamento é afetada proporcionalmente pela tensão de alimentação.
Influencia da alimentação no conjugado:
A curva característica de conjugado é afetada peloquadrado da tensão de alimentação.
AULA 11 – Partida do Motor de Indução
A característica C x s varia com a tensão terminal (U2):
AULA 11 – Partida do Motor de Indução
Influencia da inserção de resistências no rotor:
Aumento da resistência rotórica: expressivo aumento do conjugado de partida relativo, concomitantemente com a redução na corrente de partida.
AULA 11 – Parte Experimental
1 -Verificação do escorregamento do motor de indução em carga.
AULA 11 – Parte Experimental
Página 2 do relatório
AULA 11 – Parte Experimental
Procedimento Experimental-Colocar a fonte de excitação do motor C.C. no mínimo.
-Fechar chaves das resistências da caixa de cargas.
- Partir o motor de anéis, com o reostato rotórico totalmente inserido, aumentando a tensão do “variac” trifásico até o valor nominal do estator.
- Reajustar o reostato do rotor para a posição de curto-circuito.
- Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme valores calculados.
- Manter a tensão do estator do motor de anéis, V1, no seu valor nominal ao longo do ensaio. Anotar a corrente e potência absorvidas, bem como a rotação do eixo.
AULA 11 – Parte Experimental
2 - Verificação do conjugado máximo
-Alimentar o motor de indução com uma tensão aproximadamente 1/3 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.
-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.
- 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 acorrente. Repita o procedimento duas ou três vezes, e tire a média dos valores.
AULA 11 – Parte Experimental
3 - Influência da variação dos parâmetros rotóricos.-Colocar a fonte de excitação do motor C.C. no mínimo.
-Fechar chaves das resistências da caixa de cargas.
- Partir o motor de anéis, com o reostato rotórico totalmente inserido, aumentando a tensão do “variac” trifásico até o valor nominal do estator.
- Manter o reostato do rotor na posição de máxima resistência.
- Aplicar carga ao eixo do motor, incrementando a fonte de excitação da máquina C.C., até o ponto de carga desejado, conforme valores calculados.
- Manter a tensão do estator do motor de anéis, V1, no seu valor nominal ao longo do ensaio. Anotar a corrente e potência absorvidas, bem como a rotação do eixo.