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Máquinas Elétricas e Acionamentos II -
PRS - 2023/2 22/11 - Motor de indução partidas
Iniciado em quarta-feira, 22 nov. 2023, 23:56
Estado Finalizada
Concluída em sexta-feira, 24 nov. 2023, 16:30
Tempo empregado 1 dia 16 horas
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LUCAS MARTINS SILVA 
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Questão 1 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Como a chave de partida a estado sólido, que utiliza tiristores, consegue proporcionar
uma “partida suave” (soft-starter) para o motor e quais são as vantagens desse
método em comparação com outros métodos de partida?
Ela utiliza tiristores (ou outros dispositivos semicondutores) para controlar a tensão e a
corrente fornecidas ao motor durante o processo de partida.
Tem como vantagem: Controle Gradual da Tensão;
Controle da Corrente;
Redução do Torque Inicial;
Menor Desgaste Mecânico;
Redução de Quedas de Tensão;
Controle de Aceleração e Desaceleração.
1. A chave de partida a estado sólido, que utiliza tiristores, consegue proporcionar
uma “partida suave” (soft-starter) para o motor ao controlar eletronicamente o
ângulo de disparo de cada par de tiristores. Isso permite uma tensão variável nos
terminais do motor durante a aceleração. No �nal do período de partida, a tensão
atinge seu valor pleno após uma aceleração suave, ao invés de ser submetida a
incrementos ou “saltos” repentinos, como ocorre com outros métodos de partida.
Isso permite manter a corrente de partida próxima da nominal e com variação
suave, o que pode ser bené�co para a operação do motor e para a rede elétrica.
Questão 2 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Como o custo dos contatores e/ou disjuntores a vácuo pode impactar a viabilidade da
partida estrela-triângulo para motores de alta tensão?
A viabilidade da partida estrela-triângulo depende de uma avaliação abrangente que equilibre
os custos iniciais com os benefícios a longo prazo, levando em conta e�ciência, con�abilidade
e requisitos especí�cos do sistema elétrico.
1. O custo dos contatores e/ou disjuntores a vácuo pode impactar a viabilidade da
partida estrela-triângulo para motores de alta tensão. Se esses componentes forem
muito caros, eles podem tornar inviável a partida estrela-triângulo para motores de
alta tensão, independentemente das vantagens operacionais que esse método de
partida possa oferecer.
Questão 3 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Quais são as considerações necessárias antes de optar por uma partida estrela-
triângulo e como elas afetam a operação da máquina?
É essencial considerar a compatibilidade do motor, potência, características da carga e a
magnitude da corrente de partida. Avalie se uma redução temporária no torque durante a
partida é aceitável para a aplicação. Analise a capacidade do sistema elétrico e a necessidade
de controle suave. Além disso, leve em conta o custo dos componentes, incluindo contatores
e disjuntores, bem como os custos de instalação e manutenção.
1. Antes de optar por uma partida estrela-triângulo, é necessário considerar se o
conjugado de partida do motor será su�ciente para operar a máquina. Isso signi�ca
que o conjugado resistente da carga não pode ultrapassar o conjugado de partida
do motor. Além disso, a corrente no momento da mudança para triângulo não
pode ser inaceitável, pois isso pode afetar a operação da máquina.
Questão 4 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Quais são os benefícios e desa�os associados ao uso de controles de frequência
ajustável em motores CA e como eles podem ser gerenciados para maximizar a
e�ciência e a vida útil do motor?
Os benefícios são economia de energia, controle preciso de velocidade e partidas suaves.
Contudo, o custo inicial mais elevado e desa�os como interferência eletromagnética e
complexidade de manutenção devem ser considerados.
Para maximizar e�ciência e vida útil do motor, é essencial uma programação adequada dos
controles, monitoramento regular do desempenho, treinamento da equipe, proteção contra
sobrecargas e práticas de manutenção preventiva.
1. O uso de controles de frequência ajustável em motores CA tem vários benefícios.
Por exemplo, velocidades baixas minimizam a fadiga dos rolamentos, ventoinhas e
outros elementos girantes. Além disso, a “Partida Suave” de um motor elimina os
altos esforços da partida nos enrolamentos estatóricos e barras do rotor. No
entanto, existem alguns desa�os a considerar, como a necessidade de especi�car
adequadamente esses fatores na fase de projeto para evitar problemas na
instalação de acionamentos. Esses problemas são bem de�nidos e administráveis, e
a consideração adequada desses fatores pode reduzir signi�cativamente os
problemas com a instalação de acionamentos.
Questão 5 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Quais são as consequências prejudiciais que podem ocorrer se a corrente de partida
de um motor trifásico de gaiola for alta e como elas afetam o sistema de alimentação
da rede e os custos associados?
Quedas de tensão, picos de corrente e desgaste mecânico acentuado no motor, levando a
custos operacionais mais altos e maior necessidade de manutenção. 
O aquecimento excessivo do motor e a demanda súbita de corrente podem impactar
adversamente a e�ciência energética, contribuindo para custos mais elevados de energia.
1. As consequências prejudiciais que podem ocorrer se a corrente de partida de um
motor trifásico de gaiola for alta incluem uma queda de tensão signi�cativa no
sistema de alimentação da rede, o que pode interferir em outros equipamentos
instalados no sistema. Além disso, o sistema de proteção (cabos, contatores)
precisará ser superdimensionado, o que pode resultar em custos elevados. As
concessionárias de energia elétrica também podem impor limitações que
restringem a queda de tensão da rede.
Questão 6 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Como o inversor de frequência consegue transformar a corrente elétrica alternada
�xa em corrente elétrica CA variável e quais são as implicações desse processo para o
controle da velocidade do motor?
Realiza a transformação da corrente elétrica alternada �xa para variável através de um
processo que envolve reti�cação e inversão. Inicialmente, a corrente alternada �xa
proveniente da fonte de alimentação é convertida em corrente contínua por meio de
reti�cadores. Em seguida, essa corrente contínua é invertida de volta para corrente alternada,
mas agora com uma frequência variável. Esse processo de inversão é executado por
transistores de potência, como IGBTs ou MOSFETs, controlando a frequência e a amplitude da
corrente alternada gerada. Dessa forma, o inversor de frequência proporciona um controle
�exível da velocidade do motor, sendo essencial para a e�ciência e adaptabilidade de motores
em diversas aplicações.
O inversor de frequência é um dispositivo eletrônico que permite a conversão de uma
corrente elétrica alternada �xa (corrente e tensão) em corrente elétrica CA variável,
controlando a potência consumida pela carga através da variação da frequência
entregue pela rede1. Ele é composto por três seções: reti�cador, barramento CC e
inversor1. Na seção do reti�cador, a corrente alternada (CA) da rede elétrica é convertida
em corrente contínua (CC) por meio de uma ponte reti�cadora trifásica1. Na seção do
barramento CC, a ondulação gerada pelo circuito reti�cador é suavizada por um �ltro
composto por capacitores e indutores1. Na seção do inversor, a corrente contínua (CC) é
convertida novamente em corrente alternada (CA), mas agora de forma pulsada e com
largura modulada. Issopermite o ajuste da frequência e tensão, possibilitando o controle
da velocidade e do torque do motor.
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Questão 7 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Quais são as vantagens e possíveis desa�os de usar um inversor de frequência para
controlar a velocidade dos motores de indução trifásicos em aplicações industriais,
em comparação com o uso de meios mecânicos?
Algumas das vantagens são a capacidade de controlar precisamente a velocidade do motor,
otimizar a e�ciência energética e proporcionar partidas suaves destaca-se como benefícios
signi�cativos. Além disso, a adaptação dinâmica a variações de carga e a redução do desgaste
mecânico contribuem para custos operacionais mais baixos a longo prazo.
O custo inicial, manutenção especializada, sensibilidade a ambientes hostis e a complexidade
operacional são alguns dos desa�os.
1. O uso de inversores de frequência para controlar a velocidade dos motores de
indução trifásicos em aplicações industriais tem várias vantagens e desa�os. As
vantagens incluem a partida suave, que evita acionamentos bruscos e pode
aumentar a vida útil do motor, a economia de energia ao ajustar a velocidade do
motor às necessidades reais da aplicação, e a possibilidade de automatização de
processos. Além disso, o inversor de frequência permite um controle preciso sobre
a velocidade e o torque do motor, o que pode ser crucial em muitas aplicações. No
entanto, também existem desa�os, como a necessidade de manutenção adequada
para garantir o funcionamento e�ciente do inversor e do motor, e a necessidade de
considerar o ambiente operacional ao escolher o inversor de frequência ideal.
https://blog.ageon.com.br/5-vantagens-de-utilizar-inversores-de-frequencia/
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https://www.electricity-magnetism.org/pt-br/inversores-de-frequencia/
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https://blog.ageon.com.br/5-vantagens-de-utilizar-inversores-de-frequencia/
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https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-inversor-de-frequencia-e-qual-a-sua-aplicacao/
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Questão 8 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Em que circunstâncias a partida direta de um motor trifásico de gaiola pode não ser
possível e quais são as alternativas disponíveis para mitigar esses problemas?
A partida direta de um motor trifásico de gaiola pode enfrentar desa�os signi�cativos, como a
corrente de partida elevada e o impacto mecânico resultante. Para mitigar esses problemas,
várias alternativas estão disponíveis. A partida estrela-triângulo reduz a corrente inicial,
proporcionando uma partida mais suave, enquanto soft-starters oferecem aceleração
gradual. Inversores de frequência possibilitam controle preciso e ajuste �no da velocidade,
enquanto contatores sequenciais permitem partidas automáticas e sequenciais. Em situações
de infraestrutura elétrica limitada, o redimensionamento adequado e uma análise detalhada
da carga e do sistema elétrico também podem ser essenciais. Ao explorar essas opções, é
possível escolher a melhor abordagem para garantir uma partida e�ciente e con�ável do
motor trifásico de gaiola, adaptada às necessidades especí�cas da aplicação industrial.
1. A partida direta de um motor trifásico de gaiola pode não ser possível se a corrente
de partida do motor for alta, causando os problemas mencionados acima. Nesse
caso, uma alternativa é usar um sistema de partida indireta, que utiliza tensão
reduzida para diminuir a corrente de partida e mitigar esses problemas.
Questão 9 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Quais são as vantagens da chave eletrônica em relação às chaves mecânicas em
termos de durabilidade e manutenção?
As chaves eletrônicas apresentam vantagens distintas em termos de durabilidade e
manutenção quando comparadas às chaves mecânicas. Com menos peças móveis e
resistência a impactos e vibrações, essas chaves têm uma vida útil mais longa, reduzindo a
necessidade de manutenção frequente devido a desgaste mecânico. Sua integração
simpli�cada a sistemas eletrônicos e automação oferece maior �exibilidade de controle e
monitoramento. Além disso, a resistência à corrosão e a menor dependência de lubri�cação
tornam as chaves eletrônicas escolhas ideais para ambientes industriais desa�adores. Em
resumo, sua durabilidade aprimorada e manutenção simpli�cada fazem delas opções
con�áveis em diversas aplicações.
1. A chave eletrônica tem várias vantagens em relação às chaves mecânicas. Primeiro,
ela não possui partes móveis ou que gerem arco elétrico, o que pode aumentar sua
durabilidade e reduzir a necessidade de manutenção. Além disso, a chave
eletrônica pode realizar até centenas de milhões de manobras, o que é
signi�cativamente mais do que a maioria das chaves mecânicas. Isso torna a chave
eletrônica uma opção mais con�ável e de longa duração para a partida de motores.
Questão 10 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Como a tensão de modo comum, quando um motor está operando diretamente
conectado à rede, difere da tensão quando o motor é alimentado por uma ponte
reti�cadora trifásica através de um Inversor de Frequência, e quais são as implicações
dessas diferenças para a operação do motor e a prevenção de falhas por fadiga nos
elementos do trem de acionamento?
Quando um motor opera diretamente conectado à rede elétrica, a tensão de modo comum
geralmente assume uma forma senoidal. No entanto, ao alimentar o motor por meio de
um Inversor de Frequência com uma ponte reti�cadora trifásica, a forma de onda dessa
tensão pode ser alterada. A conversão de corrente alternada para corrente contínua pela
ponte reti�cadora, combinada com a geração de uma tensão variável em frequência pelo
Inversor de Frequência, pode introduzir harmônicos indesejados e afetar a qualidade da
tensão de modo comum.
Essas mudanças têm implicações importantes para a operação do motor e a prevenção de
falhas por fadiga nos elementos do trem de acionamento. A presença de correntes de
modo comum indesejadas, resultantes dos harmônicos, pode levar a problemas como
Quando um motor está operando diretamente conectado à rede, ele é alimentado pela
tensão de entrada trifásica. Nesse caso, a soma de todos os vetoresde fase é zero, e o
neutro é estacionário e geralmente mantido aterrado. Isso signi�ca que a tensão em
cada fase é balanceada e constante.
No entanto, quando o motor é alimentado por uma ponte reti�cadora trifásica através
de um Inversor de Frequência, apenas duas fases conduzem simultaneamente. Isso
signi�ca que a soma vetorial não é zerada, e o centro do Link CC se movimenta,
resultando em valores de tensão positivos e negativos.
Essas diferenças na tensão podem ter implicações signi�cativas para a operação do
motor. Por exemplo, a variação na tensão pode afetar a e�ciência do motor e a
qualidade da energia fornecida ao motor. Além disso, a variação na tensão pode levar a
um aumento na corrente, o que pode causar aquecimento excessivo e potencialmente
dani�car o motor.
Para prevenir falhas por fadiga nos elementos do trem de acionamento, é necessário
considerar o diâmetro do eixo e os fatores de concentração de tensões. Isso pode
envolver o uso de materiais de alta qualidade, a implementação de técnicas de
resfriamento e�cazes, e a manutenção regular para garantir que o motor esteja
operando dentro de suas especi�cações de design.
Questão 11 Completo Vale 1,00 ponto(s).
Como os acionamentos de velocidade variável, que são con�áveis e de custo efetivo,
mudaram os procedimentos tradicionais e expandiram as aplicações e capacidades
dos motores CA?
Os acionamentos de velocidade variável, como os inversores de frequência, revolucionaram
os procedimentos tradicionais dos motores de corrente alternada (CA), permitindo controle
preciso da velocidade, partidas suaves e adaptação dinâmica a variações de carga. Essa
tecnologia não apenas expandiu as aplicações dos motores CA em diversas indústrias, como
manufatura, HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado) e sistemas de bombeamento,
mas também melhorou a e�ciência energética, reduziu desgastes mecânicos e,
consequentemente, os custos operacionais, consolidando-se como uma solução con�ável e
e�caz.
1. Os acionamentos de velocidade variável, que são con�áveis e de custo efetivo,
mudaram os procedimentos tradicionais ao permitir que os motores CA sejam
usados em aplicações de velocidade variável. Antes, quando a velocidade variável
era necessária, eram escolhidos motores CC, turbinas e motores de combustão
interna. Agora, esses acionamentos regulam a velocidade do motor controlando a
tensão e a frequência da rede, expandindo assim as aplicações e capacidades dos
motores CA.
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