Aula 11_26112024

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Classificação das Máquinas CA
As máquinas de corrente alternada se dividem em dois grupos principais:
➢Máquinas Síncronas:
• Operam com o rotor girando em sincronia com o campo magnético gerado no 
estator.
• Usadas principalmente como geradores em usinas (alternadores) ou como motores 
em aplicações industriais.
➢Máquinas Assíncronas (Indução):
• A rotação do rotor é menor que a do campo magnético do estator, caracterizada por 
um "escorregamento".
• São amplamente utilizadas como motores em indústrias e residências devido à sua 
robustez e simplicidade.
Motor de Indução Trifásico - MIT
➢Campo Girante
• O campo girante é o conceito fundamental que explica o funcionamento
dos motores de corrente alternada. Ele surge no estator, onde as correntes
trifásicas criam campos magnéticos que somam e formam um campo
magnético que gira a uma velocidade síncrona (Ns).
➢Como Funciona?
• Correntes alternadas trifásicas passam pelos enrolamentos do estator.
• Essas correntes geram campos magnéticos que mudam de direção e
intensidade ao longo do tempo.
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➢Como Funciona?
• A soma dos campos resulta em um campo magnético rotativo (campo
girante) com velocidade síncrona.
• O rotor tenta "alcançar" o campo girante, mas devido às perdas e limitações
físicas, ele sempre gira um pouco mais devagar, gerando o escorregamento.
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➢Velocidade Síncrona (Ns)
• A velocidade síncrona é a velocidade do campo magnético girante gerado
pelas correntes trifásicas no estator. Essa velocidade depende da
frequência da rede e do número de polos magnéticos no motor.
• Sendo
• Ns = velocidade síncrona (RPM)
• f = frequência da rede (Hz)
• P = Número de polos do motor.
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➢Calcular a Ns de um motor conectado a uma rede de 60 Hz
1) Um motor com 2 polos:
2) Um motor com 4 polos:
3) Um motor com 6 polos:
• Interpretação:
Quanto maior o número de polos, menor a velocidade síncrona.
Motores de 2 polos giram mais rápido e são usados em máquinas que
precisam de alta velocidade, como ventiladores industriais.
Motores de 6 polos são mais lentos e usados em máquinas de alta potência e
baixa velocidade, como guindastes.
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➢Velocidade do Rotor (Nr)
• A velocidade do rotor (Nr) é a velocidade em que o rotor realmente gira. Em
motores de indução, o rotor sempre gira um pouco mais devagar que a
velocidade síncrona. Essa diferença é medida pelo escorregamento (s).
𝑵𝒓 = 𝑵𝒔. (𝟏 − 𝒔)
• Sendo
• Nr = velocidade do rotor (RPM);
• s = escorregamento.
s =
𝑁𝑠−𝑁𝑟
𝑁𝑠
 = 𝑠𝑁𝑠 = 𝑁𝑠 − 𝑁𝑟 ►𝑁𝑟 = 𝑁𝑠 − 𝑠𝑁𝑠 
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➢Exemplo 2: Motor de 4 polos (velocidade síncrona de 1800 rpm)
• Se o escorregamento for 5% (s=0.05)
𝑁𝑟 = 𝑁𝑠. 1 − 𝑠 ► 𝑁𝑟 = 1.800. 1 − 0,05 = 1.710 𝑅𝑃𝑀
• Se o escorregamento for 2% (s=0.02)
𝑁𝑟 = 𝑁𝑠. 1 − 𝑠 ► 𝑁𝑟 = 1.800. 1 − 0,02 = 1.764 𝑅𝑃𝑀
Motor de Indução Trifásico - MIT
➢Interpretação:
• Motores em operação normal possuem um escorregamento pequeno (1 a 
6%).
• No exemplo acima, o rotor está "quase acompanhando" o campo girante, 
mas com um pequeno atraso. Esse atraso é necessário para que as 
correntes sejam induzidas no rotor, gerando torque.
Motor de Indução Trifásico - MIT
➢Velocidade e Tipos de Carga
• O escorregamento e a velocidade real do rotor dependem da carga aplicada 
ao motor:
• Carga leve: Escorregamento menor (s ∼ 1%), velocidade do rotor próxima a 
Ns.
• Carga pesada: Escorregamento maior (s = ∼5% − 6%), velocidade do rotor 
reduzida.
Exercício de Aplicação
1) Uma máquina de indução de 6 polos opera na frequência de 60Hz com 
escorregamento de 5%. Determine a velocidade síncrona e a velocidade de 
rotação da máquina em rpm.
Motor de Indução Trifásico - MIT
Na máquina de indução em movimento, podem ser obtidos três modos de 
operação: motor, gerador e freio, dependendo dos alinhamentos da 
velocidade da máquina e do campo magnético girante.
Fluxo de Potência na Máquina de Indução
A potência da máquina de indução flui desde a entrada (alimentação) do 
motor até a ponta do seu eixo.
Fluxo de Potência na Máquina de Indução
A medida que ocorre a transformação eletromecânica de energia, algumas 
perdas de potência ocorrem dentro da máquina e, portanto, a potência de 
saída na forma de potência mecânica deverá ser inferior à potência de 
entrada da máquina.
• Perdas nos enrolamentos do estator (PPCE): também são conhecidas como 
perdas no cobre do estator, e correspondem às perdas devido à corrente 
que percorre o enrolamento do estator (R.I2);
• Perdas no núcleo (PNÚCLEO): correspondem às perdas por histerese e 
corrente parasita no núcleo do estator.
• Perdas no cobre do rotor (PPCR): essas perdas são também devido à corrente 
que percorre o enrolamento do rotor (R.I2);
Fluxo de Potência na Máquina de Indução
• Perdas por atrito e ventilação (PAV): são, como o nome diz, devido ao atrito 
na rotação da máquina e à ventilação.
• Perdas suplementares (Psup): correspondente às demais perdas, como por 
exemplo decorrente de um mau acoplamento do eixo.
Para a potência no entreferro da máquina ( Pg ), temos:
A potência convertida da forma elétrica para a mecânica (Pm) é dada
Fluxo de Potência na Máquina de Indução
Finalmente, a potência de saída é dada por:
Exercício de Aplicação
2) Um motor de indução trifásico de 380 V, 60 Hz e 30 HP, está em operação 
drenando uma corrente de 30 A, com fator de potência 0,85 atrasado. A 
perda no cobre do estator é 1 kW e as perdas no cobre do rotor são 500 W. 
As perdas por atrito e ventilação são 400 W, as perdas no núcleo são 1500 W 
e as perdas suplementares são desprezíveis. Qual é a potência de entreferro, 
a potência convertida e a potência de saída desse motor?
Calculando a potência de entrada A potência no entreferro
Exercício de Aplicação
A potência convertida em potência mecânica
Por fim, tem-se a potência de saída
Obrigado pela atenção
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	Slide 2: Motor de Indução Trifásico - MIT
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