O projeto de motores de

indução trifásicos pretende compatibilizar objetivos conflituosos:

1)     

2)     

Discuta o problema

referido e justifique de que forma é que o desenho do rotor em dupla gaiola de

esquilo pode contribuir para melhor compatibilizar estes objetivos.

Um motor de indução trifásico de velocidade variável é operado a partir de uma fonte de tensão e frequência variáveis. Esta é controlada para manter constante a densidade de fluxo de pico no entreferro  à medida que a frequência da tensão aplicada é variada. O motor deve ser operado em frequência de deslizamento constante enquanto a velocidade do motor é variada entre metade da velocidade nominal e a velocidade nominal.

a. Descreva a variação de amplitude e da frequência da tensão aplicada com a velocidade.

b. Descreva como a amplitude e a frequência das correntes do rotor irão variar à medida que a velocidade do motor varia.

c. Descreva como varia o binário do motor com a velocidade.

A placa de características de um motor assíncrono de rotor bobinado montado em estrela tem as seguintes indicações: 37 kW, 220/380 V_RMS, 1455 rpm, η=0,91 e cos φ= 0,85. Ensaiado à tensão nominal de 380 V e com o circuito rotórico em aberto a tensão medida entre anéis é de 240 V. As medidas de resistência entre os terminais do estator é de 0,1 Ω e do rotor 0,08 Ω. Com base num circuito equivalente da máquina simplificado, determine o binário de arranque quando alimentada à tensão e frequência nominais. Sugere-se que entregue no papel de respostas do exame o raciocínio e os cálculos parcelares efetuados.

Uma máquina de indução trifásica de rotor em gaiola de esquilo, oito pólos, 60 Hz, 4160 V, 1000 kW tem os seguintes parâmetros, em ohms, por fase da estrela equivalente referida ao estator:

R1 = 0,220; R2 = 0,207; X1 = 1,95;  X2 = 2,42;  Xm = 45,7.

Determine e justifique as mudanças nessas constantes que resultarão das seguintes modificações de projeto propostas. Considere cada modificação separadamente.

a. Substituição do enrolamento do estator por um enrolamento idêntico com um novo fio condutor cuja área da seção transversal é aumentada em 4 por cento.

b. Diminuição do diâmetro interno das laminações do estator de modo que o entreferro é reduzido em 15%.

c. Substituição das barras do rotor de alumínio (condutividade 3,5 x 10^7 mhos/m) por barras de cobre (condutividade 5,8 x 10^7 mhos/m).

d. Ligação do enrolamento do estator, originalmente ligado em estrela para 4160 V, para operação em triângulo a 2,4 kV.