maquinas elétricas assíncronas, Notas de aula de Máquinas Elétricas

Baixe maquinas elétricas assíncronas e outras Notas de aula em PDF para Máquinas Elétricas, somente na Docsity!

Unid. 2 – Máquinas

Assíncronas

Rev. 9 – Alterado slide 39.

João Marcos B. Dantas

Disciplina de Máquinas Elétricas

Centro Universitário UNA Belo Horizonte – Minas Gerais

Objetivos

Ao final desta sequência didática, os/as estudantes deverão ter conhecimento de:

 Origem da máquina assíncrona.

 Características principais da máquina assíncrona e suas partes.

 Tipo de campo utilizado na máquina assíncrona e sua formação.

 Velocidade do campo girante trifásico e sua relação com frequência e número de pólos.

 Princípio de funcionamento da máquina assíncrona.

 Escorregamento da máquina assíncrona.

Objetivos

Ao final desta sequência didática, os/as estudantes deverão ser capazes de:

 Explicar o funcionamento da máquina assíncrona.

 Explicar as semelhanças e diferenças entre os princípios de funcionamento de um transformador e a máquina assíncrona.

 Compreender o conceito de escorregamento, porquê ele ocorre e sua relação com a velocidade síncrona, velocidade mecânica, frequência do rotor.

 Calcular velocidades mecânicas de sistemas com base na relação entre escorregamento, velocidade síncrona, frequência do rotor.

Máquina Assíncrona

Motor Assíncrono = Motor de Indução

1888 - Nikola Tesla: primeiro motor assíncrono

Construção - MIT

Construção - MIT

MIT = Motor de Indução Trifásico

Estator:

• Comporta o enrolamento de campo, alojado em

ranhuras do núcleo do estator. Enrolamento

distribuído.

• Entreferro deve ser mínimo e constante: redução das

perdas por dispersão.

• Alimentação em CA trifásica: Campo magnético girante.

Construção - MIT

Rotor bobinado: possui enrolamentos conectados a anéis

coletores para acesso externo.

Anéis coletores

Escovas decarvão

Enrolamentos

Terminais paraconexão

Construção - MIT

Rotor bobinado:

• Enrolamentos construção semelhante ao estator
• Anéis coletores para contato aos enrolamentos, não

alimentados. Possibilidade de uso de resistências.

• Possibilidade de reduzir corrente de partida e controle

de velocidade.

Campo Magnético Girante

CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE no MIT

Campo Magnético Girante

CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE no MIT

3 campos magnéticos pulsantes defasados no

tempo de 1/3 de período e no espaço de 120º

elétricos produzem um campo magnético

resultante girante:

 Amplitude constante

 Velocidade constante

Funcionamento

Funcionamento muito similar ao de um

transformador:

Estator = Primário Rotor = Secundário

FEM Induzida Transformador 𝐸 = 4,44 𝑓 𝑁 ∅

FEM Induzida Estator^ 𝐸 1 = 4,44 𝑓 1 𝑁 1 𝐾𝑤 1 ∅

FEM Induzida Rotor^ 𝐸 2 = 4,44 𝑓 2 𝑁 2 𝐾𝑤 2 ∅

Kw – fator de enrolamento (0,85 a 0,95)

No caso do rotor em aberto, onde f 1 = f 2

Funcionamento

Campo girante FEM Induzida Rotor Corrente Induzida

Interação entre Campos

Força sobre Rotor

Torque/Giro Rotor

Entreferro: Elevada corrente de magnetização, podendo chegar a 40% da nominal Quanto menos carga no eixo, mais baixo o FP

Escorregamento

Escorregamento “s” (Slip)

Parâmetro atribuído à diferença de velocidade mecânica

à velocidade síncrona

𝑠 = 𝑛𝑠 − 𝑛

𝒔 =

𝒏𝒔 − 𝒏 𝒏𝒔 𝑛 = 𝑛𝑠 − 𝑠𝑛𝑠 = (1 − 𝑠)𝑛𝑠 𝒏 = (𝟏 − 𝒔)𝒏𝒔 𝑠 : é o escorregamento em pu 𝑛𝑠: é a velocidade síncrona em rpm, do campo magnético girante produzido pelo estator 𝑛 : é a velocidade do rotor em rpm

Escorregamento

A frequência da corrente induzida no rotor está

diretamente relacionada às diferenças de velocidade

A frequência no circuito elétrico do rotor é comumente

chamada de frequência de escorregamento.