Classificação dos motores síncronos de relutância- daniel

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CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES 
SÍNCRONOS DE RELUTÂNCIA 
Configuração do rotor: 
• rotor de gaiola para partida 
• Sem rotor de gaiola para velocidade variável 
 
Enrolamento do estator. 
 
Estator de corrente controlada. 
PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO ROTOR 
• O rotor convencional de pólos salientes é uma das mais 
antigas estruturas do motor síncrono de relutância. Um 
esquema deste rotor é apresentado na figura 1, onde ED é o 
eixo direto e EQ é o eixo em quadratura. 
 
PRINCIPAIS ESTRUTURAS DO ROTOR 
• barreiras de fluxo na estrutura do rotor, na 
direção paralela às linhas de fluxo segundo o 
eixo direto. 
 
CIRCUITO EQUIVALENTE 
 
• Considerando o seguinte modelo idealizado de uma 
máquina síncrona de relutância de dois polos com 
rotor gaiola. 
 
 Fluxo concatenado 
 .N
CIRCUITO EQUIVALENTE 
 A tensão instantânea em cada enrolamento é dada 
pela equação (2), equivalente para estator e rotor. 
 
 
 
v = tensão terminal de faze 
 r = resistência ôhmica de fase do enrolamento 
 i = corrente de linha 
 λ = fluxo concatenado com o enrolamento. 
 
 
 
dt
d
riv


CIRCUITO EQUIVALENTE 
 As equações de (3) a (6), definem as tensões sobre os 
enrolamentos de eixo direto e em quadratura. 
 Para o motor de relutância com referência fixada no rotor com 
uma velocidade angular elétrica ωR. 
 Estator Rotor 
 
 (3) (5) 
 
 
 (4) (6) 
dt
d
irv
Q
DRQSQ
 
dt
d
irv
D
QRDSD
 
0
dt
d
irv
RQ
RQRQRQ

0
dt
d
irv
RD
RDRDRD

CIRCUITO EQUIVALENTE 
• Considerando a operação em regime tem-se que ωR = ωe, ou seja, a 
velocidade do rotor é igual a velocidade elétrica, assim a máquina opera 
em sincronismo. Nessa situação a variação de fluxo é zero e não circulam 
correntes no rotor. Assim as equações (3) e (4) podem ser simplificadas 
por (7) e (8). 
 
 (7) (8) 
 
• já que o fluxo concatenado é constante, e este é dado pela multiplicação 
da indutância pela corrente, assim temos (9) e (10). 
 
 (9) (10) 
DRDSD Irv 
QRQSQ Irv 
QDQSQ XIrv  DQDSD XIrv 
CIRCUITO EQUIVALENTE 
• Onde XD e XQ, são as reatâncias de eixo direto e em quadratura, 
definidas pelas equações (11) e (12). 
 (11) 
 
 (12) 
 
 
• Onde 
LlS - é a indutância de dispersão dos enrolamentos do estator. 
LmD - é a indutância de magnetização de eixo direto. 
LmQ - é a indutância de magnetização de eixo em quadratura. 
XlS - Reatância de dispersão de fase do enrolamento de estator; 
XmD - Reatância de magnetização de fase associada ao fluxo de entreferro, 
segundo ED; 
XmQ - Reatância de magnetização de fase associada ao fluxo de entreferro, 
segundo EQ 
mDlSmDlSeD XXLLX  )(
mQlSmQlSeQ XXLLX  )(
CIRCUITO EQUIVALENTE 
• A partir das equações (9) e (10) obtêm-se os circuitos 
equivalentes da máquina. 
 
CIRCUITO EQUIVALENTE 
• Também considerando as equações (9) e (10) pode-
se definir que e são as componentes da tensão de 
entrada, ocorrendo o mesmo para as correntes e . 
Assim tem-se (13) e (14). 
 
 (13) (14) 
 
QDS jVVV  QDS jIII 
DIAGRAMA FASORIAL DO MOTOR DE 
RELUTÂNCIA 
• Desde que a maquina trifásica seja considerada equilibrada, 
pode-se analisar somente uma fase. Considerando as 
equações (9) e (10), desconsiderando as resistências dos 
enrolamentos obteremos o diagrama fasorial. 
DIAGRAMA FASORIAL DO MOTOR DE 
RELUTÂNCIA 
• Onde 
V - tensão fornecida à máquina (V), 
IS - corrente de estator (A), 
δ - é o ângulo da carga, 
ϕ - é o fator de potência da máquina, 
Isd e Isq são componentes de IS em eixo direto e em 
quadratura. 
 
DIAGRAMA FASORIAL DO MOTOR DE 
RELUTÂNCIA 
• A potência mecânica pode ser obtida através da equação (15). 
 
 (15) 
 
• O torque é dado pela equação (16): 
 (16) 
 
• Onde ωS é a velocidade angular (rad/s), assim, tem-se a 
equação (17), do torque de relutância: 
 (17) 
 
 
2sin
2
)²(
3
sqsd
sqsd
m
XX
XXV
P


S
mP
T


 2sin2
)²(3
sqsd
sqsd
S XX
XXV
T


DIAGRAMA FASORIAL DO MOTOR DE 
RELUTÂNCIA 
• Da equação (17), percebe-se que o torque máximo é 
desenvolvido para δ = 45º . A figura abaixo apresenta as 
característica de torque em função da variação de δ.