A figura acima apresenta o circuito equivalente monofásico de um motor de indução trifásico em regime permanente, 60 Hz, 4 pólos, 480 V e ligado em...

a) As perdas no cobre do estator podem ser calculadas por meio da fórmula Pcu1 = 3 * I1^2 * R1, onde I1 é a corrente de linha dividida por raiz de 3 e R1 é a resistência do estator. Substituindo os valores, temos Pcu1 = 3 * (80/raiz(3))^2 * 0,2 = 3.947,5 W. Já as perdas no cobre do rotor podem ser calculadas por meio da fórmula Pcu2 = 3 * I2^2 * R2 / s, onde I2 é a corrente de rotor dividida por raiz de 3, R2 é a resistência do rotor e s é o escorregamento. Substituindo os valores, temos Pcu2 = 3 * (80/raiz(3))^2 * 0,1 / 0,05 = 76.923,1 W. b) A potência transferida entre o estator e o rotor pode ser calculada por meio da fórmula P = 3 * V1 * I1 * cos(phi), onde V1 é a tensão de linha, I1 é a corrente de linha dividida por raiz de 3 e cos(phi) é o fator de potência. Substituindo os valores, temos P = 3 * 480 * (80/raiz(3)) * 0,85 = 87.042,5 W. c) O rendimento do motor pode ser calculado por meio da fórmula eta = P / (P + Pcu1 + Pcu2 + Pn), onde P é a potência transferida entre o estator e o rotor, Pcu1 e Pcu2 são as perdas no cobre do estator e do rotor, respectivamente, e Pn é a potência mecânica útil. Substituindo os valores, temos eta = 87.042,5 / (87.042,5 + 3.947,5 + 76.923,1 + 25) = 0,88 ou 88%. d) O motor não pode atingir a velocidade síncrona porque o rotor gira a uma velocidade ligeiramente menor do que a velocidade síncrona, o que cria um campo magnético rotativo no rotor. Esse campo magnético interage com o campo magnético rotativo do estator, gerando um torque que faz o rotor girar. Como o rotor está girando a uma velocidade menor do que a velocidade síncrona, o campo magnético rotativo do rotor está girando a uma velocidade menor do que o campo magnético rotativo do estator, o que gera um torque que se opõe ao torque que faz o rotor girar. Esse torque é chamado de torque de carga e é responsável por fazer o motor girar a uma velocidade ligeiramente menor do que a velocidade síncrona.