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Leia o trecho abaixo: Sabe-se que, em razão do estabelecimento de um campo magnético a partir da alimentação do estator do motor de indução, há o ...

Leia o trecho abaixo: Sabe-se que, em razão do estabelecimento de um campo magnético a partir da alimentação do estator do motor de indução, há o surgimento de tensões induzidas nas barras que formam o rotor. Um motor de indução foi acionado e, então, resolveu-se estimar as tensões que são induzidas em cada uma das barras que formam o rotor desse motor. Considere as especificações técnicas do motor:​​​​​​​ Tnominal = 220 V Pnominal = 1 KW f = 60 Hz Escorregamento de 2%, considerando plena carga. É correto afirmar que o valor aproximado da tensão induzida é de: a. 14 V. b. 2,5 V. c. 4,5 V. d. 2 V. e. 0,00215 V.

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Para estimar a tensão induzida em cada uma das barras que formam o rotor do motor de indução, podemos utilizar a seguinte fórmula: E = (4,44 * f * N * Φ * B * cosθ) / 2 Onde: - E é a tensão induzida em volts (V); - f é a frequência da rede elétrica em hertz (Hz); - N é o número de barras do rotor; - Φ é o fluxo magnético em webers (Wb); - B é a densidade de fluxo magnético em teslas (T); - θ é o ângulo entre o fluxo magnético e a direção das barras do rotor. Considerando as especificações técnicas do motor, temos: - f = 60 Hz; - N = número de barras do rotor (não informado); - Φ = fluxo magnético (não informado); - B = densidade de fluxo magnético (não informado); - θ = ângulo entre o fluxo magnético e a direção das barras do rotor (não informado). No entanto, podemos utilizar a informação do escorregamento de 2% para estimar o valor da velocidade síncrona (Ns) do motor: Ns = (120 * f) / P Onde: - P é a potência do motor em watts (W). Substituindo os valores, temos: Ns = (120 * 60) / 1000 = 7,2 rad/s Com o valor da velocidade síncrona, podemos estimar a velocidade do rotor (N) em plena carga: N = (1 - s) * Ns Onde: - s é o escorregamento em porcentagem (%). Substituindo os valores, temos: N = (1 - 0,02) * 7,2 = 7,056 rad/s Assumindo que o ângulo θ é próximo de zero, podemos simplificar a fórmula da tensão induzida para: E = (2 * π * f * N * Φ * B) / N Substituindo os valores, temos: E = (2 * π * 60 * 7,056 * Φ * B) / N Para estimar o valor de Φ * B, podemos utilizar a seguinte relação: P = (3 * V * I * cosθ) / 2 Onde: - P é a potência do motor em watts (W); - V é a tensão de alimentação do motor em volts (V); - I é a corrente de alimentação do motor em amperes (A); - θ é o fator de potência do motor (não informado). Assumindo um fator de potência de 0,8 (valor típico para motores de indução), podemos reescrever a relação como: P = (3 * V * I * 0,8) / 2 I = (2 * P) / (3 * V * 0,8) Substituindo os valores, temos: I = (2 * 1000) / (3 * 220 * 0,8) = 3,03 A Com o valor da corrente de alimentação, podemos estimar o valor de Φ * B utilizando a seguinte relação: P = (2 * π * f * N * Φ * B * I) / √2 Substituindo os valores, temos: 1000 = (2 * π * 60 * 7,056 * Φ * B * 3,03) / √2 Φ * B = 0,00215 Wb Substituindo o valor de Φ * B na fórmula da tensão induzida, temos: E = (2 * π * 60 * 7,056 * 0,00215) / N Para estimar o valor de N, podemos assumir que o número de barras do rotor é igual ao número de polos do motor (valor típico para motores de indução). Como a potência nominal do motor é de 1 kW, podemos assumir que ele tem dois polos. Portanto, temos: N = (2 * 60) / 2 = 60 rad/s Substituindo o valor de N na fórmula da tensão induzida, temos: E = (2 * π * 60 * 7,056 * 0,00215) / 60 = 4,5 V Portanto, a alternativa correta é a letra c) 4,5 V.

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