Post on 14-Apr-2016
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MOTOR DE INDUÇÃO 3
CIRCUITO EQUIVALENTE• Da aula 15:
Como se obtém as grandezas do circuito equivalente?Ensaios: Ensaio a vazio
Ensaio com rotor bloqueado
I1
I '2I
Rc Xm
R1 '
21 XXj
sR '
2V1
ENSAIO A VAZIO• Enrolamento do estator conectado na tensão nominal;
• Não há carga mecânica acoplada ao eixo do motor;
• A velocidade do rotor (Nr) é muito próxima da velocidade síncrona (Ns), o que implica em um escorregamento muito próximo de zero (s 0);
• O s 0 cancela o ramo do rotor do circuito equivalente, pois faz com que a resistência /s seja infinita, logo a corrente é nula.
• Se obtém o ramo shunt Rc e Xm
• Conhecendo a tensão aplicada, a corrente no enrolamento do estator e a potência de entrada é possível calcular as grandezas do ramo shunt;
'2R
ENSAIO A VAZIO
Potência de entrada (Po)
Perda no cobre do estator(Pcobre_estator)
Perda no núcleo do estator(Pnúcleo)
Perdas rotacionais(Prot)
• Em vazio e na tensão nominal a potência de entrada supri 3 perdas:
Po = Pcobre_estator + Pnúcleo + Prot
rotnúcleo121o PPRI3P
Logo Po é dado por:
Quando informações específicas sobre a perda no núcleo do
estator (Pnúcleo) e sobre a perda rotacional (Prot) não são
conhecidas, é usual assumir que essas grandezas são iguais.
ENSAIO COM ROTOR BLOQUEADO
• O ensaio com rotor bloqueado é realizado em um nível de tensão, para o qual, circula corrente nominal no enrolamento do estator enquanto o rotor está parado;
• Geralmente a tensão necessária é muito inferior a tensão nominal; variando de 1/6 a 1/3 da tensão nominal;
• Para Nr igual a zero sabe-se que s=1;
• Para s=1 tem-se que a impedância do ramo do rotor é pequena e está em paralelo com o ramo shunt que é grande, logo a impedância equivalente será pequena e aproximadamente igual a impedância do ramo do rotor. Por essa razão o ramo shunt pode ser desprezado nesse ensaio.
• Conhecendo a tensão aplicada, a corrente no enrolamento do estator e a potência de entrada é possível calcular as grandezas do circuito equivalente: X1,X2 e R’
2.
ENSAIO COM ROTOR BLOQUEADO
• Com o rotor bloqueado e na corrente nominal a potência de entrada supri as perdas nas duas resistências do circuito:
21
'21o IRR3P
RESUMO DOS ENSAIOS
Ensaio a Vazio Ensaio rotor bloqueado
s = 0;
Aplica-se tensão nominal;
Calcula-se o ramo shunt;
cos entre 0,1 a 0,2
s = 1;
Aplica-se corrente nominal;
Calcula-se o ramo série;
cos entre 0,4 a 0,6
A resistência do enrolamento do estator é obtida pelo ohmímetro
O procedimento dos cálculos está no formulário MIT
EXERCÍCIOS1) (Apostila MIT) Um motor de indução do tipo gaiola de esquilo tem os enrolamentos do estator conectados em Y, VL igual a 380V, 50Hz e R1 igual a 0,26 por fase. Na situação a vazio a máquina consome 400 W para uma corrente de 3 A. Considere que Pnúcleo = 1,5 Prot. Determine:
a)O fator de potência do MIT a vazio
b) A perda no núcleo
c) A perda rotacional
d) Os parâmetros do ramos shunt
Resp: cos = 0,2
Resp: Pnúcleo = 235,8W
Resp: Prot = 157,25W
Resp: Rc = 613,48 e Xm = 74,65
EXERCÍCIOS2) (Apostila MIT) O ensaio de rotor bloqueado foi realizado em um MIT, conexão do estator em Y, 50 Hz, 4 pólos. A potência de entrada foi de 20kW com tensão de linha igual a 220 V e corrente igual a 90 A. Calcule os parâmetros do motor se R1 for igual a 0,3 por fase.
Resp: 52,0R '2
57,0XX
14,1XX'21
'21
EXERCÍCIOS3) (Del Toro; pg 192) Um motor de indução 3 com rotor enrolado, estator conectado em Y, 500HP, 2200 V, 25Hz, 12 pólos, tem os seguintes parâmetros:
8,31X780R
43,1XX
235,0R225,0R
mc
'21
'21
Um teste em vazio e um teste de rotor bloqueado são executados nessa máquina.
EXERCÍCIOSa) Com a tensão nominal aplicada no teste em vazio, calcule as leituras no amperímetro da rede, assim como a leitura total no wattímetro.
b) No teste com rotor bloqueado, a tensão aplicada é ajustada de forma que a corrente da rede seja de 228 A em cada fase. Calcule as leituras do voltímetro da rede (tensão de linha) e a leitura total do wattímetro.
Resp: I = 39,97 A Po = 13,48 kW
Resp: VL = 593,21 V Po = 71,73 kW
CURIOSIDADEEnviada por: Lucas (Mecatrônia)
Você já viu macaco obeso?
Macacos obesos no Japão
Macacos em zoológico japonês tem dificuldades em processar comidas calóricas oferecidas por turistas.
Fonte: http://g1.globo.com/Noticias/Ciencia/0,,MUL452733-5603,00.html
Macacos obesos no Japão
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
EXERCÍCIOS4) (Del Toro; pg 193) Um motor de indução de rotor enrolado, estator conectado em Y, tem os seguintes parâmetros por fase:
20,22X143R
40,1X6,0X
40,0R26,0R
mc
'21
'21
EXERCÍCIOSa) Se a tensão nominal de 220 V for aplicada ao motor em vazio, calcule a corrente da rede e o fator de potência.
Resp: I = 5,78 A e cos = 0,15
b) Se o rotor for curto circuitado e bloqueado e uma tensão de 60 V(tensão de linha) for aplicada, calcule a potência de entrada em watt.
Resp: Po = 535,66 W
EXERCÍCIOS5) (Del Toro; pg 164) Os resultados dos ensaios realizados em um MIT conectado em Y foram:
Teste em vazio: 550 V; 5,8 A; 754 WTeste rotor bloqueado: 123 V; 25 A; 2419 WPara calcular R1: 15 V; 25 A
Calcule as grandezas do circuito do MIT
Resp: Rc = 827,82 Xm = 55,26
R1 = 0,6 R’2 = 0,69
X1+X’2 = 2,68
EXERCÍCIOS6) (Apostila MIT) Um motor trifásico, gaiola de esquilo, possui os seguintes parâmetros:
16X
35,0XX
14,0R39,0R
m
'21
'21
O motor tem 4 pólos, estator conectado em Y, 60 Hz, tensão nominal de linha igual a 220 V. A velocidade nominal é igual a 1746 rpm. Perdas rotacionais e no núcleo podem ser desprezadas.
Atenção: Use o modelo exato do circuito
EXERCÍCIOSCalcule:
a) O escorregamento Resp: 0,03
b) A impedância equivalente do circuito: Resp: 4,87 /22,41º
c) A corrente no estator Resp: 26,07 A
d) O fator de potência Resp: 0,92
e) A potência ativa de entrada Resp: 9139,28 W
BIBLIOGRAFIA
•Principles of Electric Machines and Power Electronics, P.C. Sem, Second Edition, John Wiley & Sons, 1997.
•Máquinas Elétricas e Transformadores, I.L. Kosow, Sexta Edição Editora Globo S.A., 1972.
•Fundamentos de Máquinas Elétricas, V. Del Toro, PH do Brasil, 1994.