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Controle de Velocidade dos Motores de Indução TrifásicosMotores de Indução Trifásicos IFSUL Curso de Eletrotécnica Prof. Adilson Tavares Introdução ns=velocidade síncrona=velocidade do campo magnético girante nm=velocidade do eixo=velocidade do rotor s=escorregamentos=escorregamento s ms n nn s − = sm nsn )1( −= Introdução De forma geral, a velocidade do eixo pode ser modificada por: sm nsn )1( −= p f ns 2 120 = Variação da frequência # Variação da velocidade síncrona (ns) # Variação do escorregamento (s) Variação da frequência (f) Mudança do número de pólos (2p) Variação da tensão aplicada (V1) Variação da resistência do rotor (R2) Variação da tensão aplicada Equação do torque do MIT 22 cosϕIkT rm Φ= Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 2 2 2 2 2 2 2 2 )( cos rbsXR R Z R + ==ϕ Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 2 2 2 2 2 2 2 2 )( cos rbsXR R Z R + ==ϕ e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 22 rbsEEI == 2 2 2 2 2 2 2 2 )( cos rbsXR R Z R + ==ϕ e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ 2 2 2 2 2 2 2 2 )( rb rb sXR sE Z E I + == Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 22 , sEE I rb== 2 2 2 2 2 2 2 2 )( cos rbsXR R Z R + ==ϕ e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 de depende que de depende onde , )( V ΦE sXR sE Z E I mrb rb rb + == Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 22 , sEE I rb== 2 2 2 2 2 2 2 2 )( cos rbsXR R Z R + ==ϕ e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 de depende que de depende onde , )( V ΦE sXR sE Z E I mrb rb rb + == Variação da tensão aplicada 22 cosϕIkT rm Φ= 1V Conclusão: para cada escorregamento s 2 1VTm ∝ Variação da tensão aplicada Variação de velocidade e torque 2 1VTm ∝ Variação da tensão aplicada Este método é pouco utilizado em motores de indução trifásicos. É mais utilizado em motores de indução monofásicos Ex.: ventiladores de teto com controle eletrônico de velocidade Variação da resistência do rotor # Não pode ser usado em motores de gaiola de esquilo # É usado em motores de rotor bobinado Variação da resistência do rotor # Reostato externo Variação da resistência do rotor # Como não há enfraquecimento de campo (Φr=constante) o torque máximo permanece constante. 22 cosϕIkT rm Φ= # Mas para produzir o mesmo torque (aproximadamente a mesma corrente) o escorregamento deve aumentar. 2 2 2 2 2 R sE Z E I rb≅= 2IkT rm Φ≅ Variação da resistência do rotor Variação da resistência do rotor Os aspectos negativos deste método de controle são os seguintes: • O motor de rotor bobinado, junto com o reostato, resulta num equipamento caro. • Nas baixas velocidades há muita dissipação de energia no reostato de controle. • Se a resistência está alta, há muita flutuação da velocidade quando a carga variar. Os aspectos positivos são basicamente os seguintes: • Não há perda de torque do motor nas baixas velocidades. • O reostato de controle de velocidade pode ser usado como método de partida. Este método geralmente é usado quando as Variação da resistência do rotor Este método geralmente é usado quando as características severas de partida já recomendam um motor de rotor bobinado. Ex: Picador de madeira nas fábricas de papel, pontes rolantes, guindastes especiais Variação da Frequência sm nsn )1( −=p f ns 2 120 = e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ Variação da Frequência sm nsn )1( −=p f ns 2 120 = e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ 22 cosϕIkT rm Φ= Variação da Frequência Variação da Frequência e r kfN V 11 1 44,4 ≅Φ Variação da Frequência Variação da Frequência Forma de onda da CORRENTE a) Comutação Polar com dois enrolamentos independentes no estator Mudança do Número de Pólos b) Comutação Polar com um enrolamento religável Motor Dahlander U V W X Y Z Relações Típicas: 4 / 6 pólos 6 / 8 pólos Elevadores: 4 / 24 pólos a) Comutação Polar com dois enrolamentos independentes no estator Mudança do Número de Pólos 4 / 24 pólos 4 / 16 pólos 6 / 24 pólos Problema: Tamanho do motor maior que o normal O rotor deve ser obrigatoriamente de gaiola de esquilo. b) Comutação Polar com um enrolamento religável Motor Dahlander I Mudança do Número de Pólos F C Ligação Série - 4 pólos I Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I Ligação Série - 4 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I Ligação Série - 4 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I Ligação Série - 4 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I NS Ligação Série - 4 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C N S I Ligação Paralelo - 2 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I Ligação Paralelo - 2 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I Ligação Paralelo - 2 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C I NZN Ligação Paralelo - 2 pólos Mudança do Número de Pólos Dahlander F C S ZN Mudança do Número de Pólos # A mudança do número de pólos é sempre na relação de 2:1. Exemplos: 4 pólos / 2 pólos (baixa rotação / alta rotação) 8 pólos / 4 pólos Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander 8 pólos / 4 pólos 12 pólos / 6 pólos # O rotor deve ser obrigatoriamente de gaiola de esquilo. Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Torque Constante Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Torque Constante Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Torque Variável Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Torque Variável Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Potência Constante Mudança do Número de Pólos Motor Dahlander de Potência Constante
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