Apresentação da Atividade 4 Partida de Motores elétricos de Indução Resolução do exercício Acionamento de Máquina Helton Bernardo

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Partida de Motores elétricos de Indução
Partida de Motores elétricos de Indução
Resolução do exercício
Helton Bernardo
Unidade Acadêmica de Cabo de Sto. Agostinho, UACSA
Universidade Federal Rural de Pernambuco, UFRPE
28 de setembro de 2021
Partida de Motores elétricos de Indução
Exemplo de Aplicação 7.4 (306-307 pág.)
Um motor de 100 cv/IV pólos/380 V aciona uma determinada
carga. Foram registradas com um medidor digital de pressão as
correntes durante o acionamento do motor, cujo os valores estão
expressos na Tabela 7.2. O rendimento do motor a plena carga vale
92% [2][3].
1 Entendimento do Problema. Durante a partida, o motor elétrico exige
uma corrente de valor alta inicialmente provindo da rede de alimentação.
Este circuito requer uma potência referente a corrente de acionamento
para realizar o funcionamento do motor. No entanto, esta alta corrente
na rede produz uma queda de tensão (geralmente) superior aos limites de
especificação. Ao longo do tempo de partida, sua magnitude vai
diminuindo significativamente, em razão do surgimento da força
contra-eletromotriz [1].
Partida de Motores elétricos de Indução
2 Objetivos. Determinar os valores nominais do conjugado do motor
de partida (Cn) e a corrente nominal do motor (In); a taxa
conjugado por corrente (Rconj); e os conjugados durante o
momento de partida, em 50% da velocidade de aceleração e no
final da aceleração (condições nominais de operação).
3 Cálculo do conjugado nominal do motor. O conjugado nominal
do motor pode ser determinado através da estimativa do conjugado
de carga eq. 7.15 (MAMEDE, 7a. Ed. 2007),
Cnm =
Pmn × 0, 736× 103
2π
60 ×Wmn
(N ·m)
Assim, o cálculo da velocidade angular do motor, Wmn = 120×fredepplos
(CHAPMAN, 5a. Ed. 2013) [4]. Assim, os valores são
Wmn =
120×60Hz
4plos = 1800 rpm, com efeito do escorregamento de
s = 1, 666%, a velocidade angular do motor Wmn = 1770 rpm.
Partida de Motores elétricos de Indução
Cnm =
100 cv × 0, 736× 103
2π
60 × 1770 rpm
= 397, 07N ·m
.
4 Cálculo da taxa de conjugado por corrente que gera o
conjugado Rconj . Com a corrente nominal (isto é aquela que
estabiliza-se ao final do processo de partida) Inm = 117A e o
rendimento do motor de 92%, η = 0, 92, é possível calcular a
corrente efetiva que produz torque no eixo do motor:
Iconj = η × Inm = 0, 92× 117A = 107, 64A.
A corrente associadas às perdas do motor é
Iperda = (1− η)× Inm = (1− 0, 92)× 117 = 9, 36A. A taxa de
razão de conjugado por corrente é definida por,
Rconj =
Cnm
Inm
=
397, 07N ·m
117A
= 3, 4N ·m/A.
Partida de Motores elétricos de Indução
5 Conjugado durante a aceleração do motor. Os conjugados de
aceleração durante o procedimento de acionamento pode ser
determinados pela equação,
C instanteaceleracao = (Iinstante − Iperda)× Rconj
O conjugado calculado no momento inicial da partida (0.00 s) é
C 0.00 saceleracao = (Iinicial − Iperda)× Rconj
⇒ C 0.00 saceleracao = (783A− 9, 36A)× 3, 4
N ·m
A
⇒ C 0.00 saceleracao = 2630N ·m→ 263 kgf ·m
No instante em que a velocidade de aceleração do motor cai pela
metade do seu valor total, isto é, no instante 0.50 s, o conjugado
associado a esta aceleração é,
Partida de Motores elétricos de Indução
C 0.50 saceleracao = (530A− 9, 36A)× 3, 4
N ·m
A
⇒ C 0.50 saceleracao = 1770N ·m→ 177 kgf ·m.
No instante final da operação de partida, isto é, no final da
aceleração do motor em 1.30 s (estabilização da corrente à valores
nominais), o conjugado calculado é,
C 1.30 saceleracao = (117A− 9, 36A)× 3, 4
N ·m
A
⇒ C 1.30 saceleracao = 365, 97 ≈ 366N ·m→ 36, 6 kgf ·m.
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6 Simulação dos valores de conjugados ao longo da partida. Imagem
descrever o comportamento da corrente de partida decrescente e do
conjugado de aceleração ao longo do procedimento de partida do motor.
Os valores foram simulados no Software do MATLAB e o programa se
encontra anexado à apresentação.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Tempo (em s)
0
200
400
600
800
C
o
rr
e
n
te
 d
e
 p
a
rt
id
a
 (
e
m
 A
)/
C
o
n
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g
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ç
ã
o
 (
e
m
 k
g
f 
 m
)
Relação de Conjugado de aceleração vs 
Corrente de partida registrada 
de um motor 100 cv/IV pólos/380 V
I
inst
C
acel
Partida de Motores elétricos de Indução
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] JÚLIO, Élida Fernanda Xavier. Teoria sobre Partida de Motores Elétricos:
Conjugado (Parte II). Unidade Acadêmica de Cabo de Santo Agostinho,
UFRPE, 30 ago. 2021, 11 dez. 2021. Nota de Aula. Arquivo em .mp4
intitulado por Videoaula 5, na plataforma do Google Classroom, da disciplina de
Acionamento de Máquinas Elétricas.
[2] MAMEDE FILHO, João. Instalações elétricas industriais. 7. ed. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2007. 914 p.
[3] MAMEDE FILHO, João. Partida de Motores elétricos de Indução. Capt. 7.
In. , Instalações elétricas industriais, 7. ed., Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos, 2007. 306-307 p.
[4] CHAPMAN, S. J. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Porto Alegre:
AMGH, 2013. 700 p.