A máquina assíncrona
A máquina assíncrona
Escola Superior de Tecnologia de Viseu
Escola Superior de Tecnologia de Viseu
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Aspectos construtivos:
generalidades
Aspectos construtivos:
Aspectos construtivos:
generalidades
generalidades
CIRCUITOS
MAGNÉTICOS
CIRCUITOS
CIRCUITOS
MAGN
MAGN
É
É
TICOS
TICOS
Conjunto de chapas de
Ferro com Silício
isoladas e juntas
Conjunto de chapas de
Conjunto de chapas de
Ferro com Sil
Ferro com Sil
í
í
cio
cio
isoladas e juntas
isoladas e juntas
RÓTOR
R
R
Ó
Ó
TOR
TOR
Conjunto de
espiras em
curto-circuito
Conjunto de
Conjunto de
espiras em
espiras em
curto
curto
-
-
circuito
circuito
De Gaiola
de Esquilo
De Gaiola
De Gaiola
de Esquilo
de Esquilo
Bobinado
Bobinado
Bobinado
Alumínio
fundido
Alum
Alum
í
í
nio
nio
fundido
fundido
Barras Cobre
soldadas
Barras Cobre
Barras Cobre
soldadas
soldadas
ESTÁTOR
EST
EST
Á
Á
TOR
TOR
Enrolamento
trifásico
distribuído em
ranhuras a 120º
Enrolamento
Enrolamento
trif
trif
á
á
sico
sico
distribu
distribu
í
í
do em
do em
ranhuras a 120
ranhuras a 120
º
º
Aleatório: de fio
esmaltado
Aleat
Aleat
ó
ó
rio: de fio
rio: de fio
esmaltado
esmaltado
Pré-formado
Pr
Barras Anéis Barras Anéis
R
R
ó
ó
tor
tor
de
de
alum
alum
í
í
nio
nio
Fundido
Fundido
R
R
ó
ó
tor
tor
de
de
an
an
é
é
is
is
Soldados
Soldados
Aspectos construtivos: rótor
Aspectos
Aspectos
construtivos
construtivos
:
:
r
r
ó
ó
tor
tor
An
An
é
é
is
is
Fotograf
Fotografíías as das oficinasdas oficinasde reparade reparaçção ão da
Rótor
R
R
ó
ó
tor
tor
Chapa magn
Chapa magné
ética
tica
Barra de cobre
Barra de cobre
Parte
Parte
final rotor
final rotor
Parafuso de Fixa
Parafuso de Fixa
ç
ç
ão da
ão da
chapa magn
chapa magn
é
é
tica
tica
Anel
Anel
de
de
Curto
Curto-
-circuito
circuito
Vista de um rótor de
Gaiola de Esquilo com
barras de cobre soldadas
Vista
Vista
de
de
um
um
r
r
ó
ó
tor
tor
de
de
Gaiola
Gaiola
de Esquilo com
de Esquilo com
barras
barras
de cobre soldadas
de cobre soldadas
Cat
Rótor bobinado:
Colector de anéis
R
R
ó
ó
tor
tor
bobinado:
bobinado:
Colector de an
Colector de an
é
é
is
is
Escovas
Escovas
An
An
é
é
is
is
deslizantes
deslizantes
Anéis
deslizantes
O r
O r
ó
ó
tor
tor
é
é
curto
curto
-
-circuitado
circuitado
pelo exterior
pelo exterior
atrav
atrav
é
é
s das escovas e
s das escovas e
dos an
dos an
é
é
is deslizantes
is deslizantes
©
©L. Serrano: Fundamentos de L. Serrano: Fundamentos de m
mááquinas elquinas elééctricas rotativasctricas rotativas
©
©L. Serrano: Fundamentos de L. Serrano: Fundamentos de m
ENROLAMENTO
ENROLAMENTO DE DE FIOFIO
Tensão<600V
Tensão<600V
Aspectos
Aspectos
construtivos
construtivos
:
:
est
est
á
á
tor
tor
ENROLAMENTO PRE
ENROLAMENTO PRE--FORMADOFORMADO
Tensão>2300V
Tensão>2300V
Evitar contacto entre
condutores a diferente
tensão
Evitar contacto entre
Evitar contacto entre
condutores
condutores
a
a
diferente
diferente
tensão
tensão
Os materiais empregues nos
isolamentos são em geral de tipo
orgânico
Os
Os
materiais
materiais
empregues
empregues
nos
nos
isolamentos
isolamentos
são
são
em geral de tipo
em geral de tipo
orgânico
orgânico
Fotograf
Fotografíías as das oficinasdas oficinasde reparade reparaçção ão da
daABB ABB --GijGijóónn
Fotograf
Fotografíías as das oficinasdas oficinasde reparade reparaçção ão da
Diferen
Diferen
ç
ç
as
as
entre
entre
enrolamentos
enrolamentos
de
de
fio
fio
e pr
e pr
é
é
-
-
formados
formados
Forma construtiva
dos Enrolamentos
Forma
Forma
construtiva
construtiva
dos
dos
Enrolamentos
Enrolamentos
Enrolamento de fio
Enrolamento
Enrolamento
de
de
fio
fio
Enrolamento de barra
Enrolamento
Enrolamento
de
de
barra
barra
Baixa tensão < 2kV
Baixa
Baixa
tensão
tensão
< 2kV
< 2kV
Potência < 600CV
Potência
Potência
< 600CV
< 600CV
Colocação “aleatória” do
enrolamento na ranhura
Coloca
Coloca
ç
ç
ão
ão
“
“
aleat
aleat
ó
ó
ria
ria
”
”
do
do
enrolamento
enrolamento
na
na
ranhura
ranhura
Barras de cobre isoladas
Barras
Barras
de cobre
de cobre
isoladas
isoladas
Alta tensão e potência
Alta
Alta
tensão
tensão
e
e
potência
potência
Colocação “ordenada”
das bobinas
Coloca
Coloca
ç
ç
ão
ão
“
“
ordenada
ordenada
”
”
das
isolamento
isolamento
estat
estat
ó
ó
rico
rico
em
em
motores
motores
com
com
enrolamentos
enrolamentos
pr
pr
é
é
-
-formados
formados
Habitualmente
Habitualmente
colocam
colocam
-
-
se
se
duas
duas
bobinas por
bobinas por
ranhura
ranhura
.
.
O
O
isolamento
isolamento
entre con
entre con
-
-dutores
dutores
elementares
elementares
é
é
diferente
diferente
do
do
isolamento
isolamento
para a
para a
massa.
massa.
Cada espira
Cada espira
pode
pode
estar
estar
constitu
constitu
í
í
da
da
por
por
v
v
á
á
rios
rios
condutores
condutores
elementares
elementares
Bobinas do estátor Isolamento Núcleo do estátor Espira Bobina superior Bobina inferior Cunha Condutor elementar
z
MURO ISOLANTE: elemento de maior espessura que separa o
conjunto da bobina do exterior. Deve estar dimensionado para
suportar a tensão correspondente ao nível de isolamento da
máquina.
z
ISOLAMENTO ENTRE ESPIRAS E CONDUTORES ELEMENTARES:
As espiras podem estar formadas por condutores individuais
para reduzir as perdas. É necessário que exista isolamento entre
elas e entre os condutores que as formam.
z
CINTAS E COBERTURAS DE PROTECÇÃO: utilizam-se cintas e
coberturas protectoras para proteger as bobinas nas zonas da
ranhura.
z
z
MURO
MURO
ISOLANTE
ISOLANTE
:
:
elemento de
elemento de
maior
maior
espessura
espessura
que separa
que separa
o
o
conjunto
conjunto
da
da
bobina
bobina
do
do
exterior.
exterior.
Deve
Deve
estar dimensionado para
estar dimensionado para
suportar
suportar
a
a
tensão
tensão
correspondente
correspondente
ao
ao
n
n
í
í
vel
vel
de
de
isolamento
isolamento
da
da
m
m
á
á
quina.
quina.
z
z
ISOLAMENTO
ISOLAMENTO
ENTRE ESPIRAS
ENTRE ESPIRAS
E
E
CONDUTORES
CONDUTORES
ELEMENTARES
ELEMENTARES
:
:
As
As
espiras
espiras
podem
podem
estar formadas
estar formadas
por condutores
por condutores
individuais
individuais
para
para
reduzir
reduzir
as
as
perdas
perdas
.
.
É
É
necess
necess
á
á
rio
rio
que exista
que exista
isolamento
isolamento
entre
entre
elas
elas
e
e
entre
entre
os condutores que as formam.
os condutores que as formam.
z
z
CINTAS
CINTAS
E
E
COBERTURAS
COBERTURAS
DE
DE
PROTEC
PROTEC
Ç
Ç
ÃO
ÃO
:
:
utilizam
utilizam
-
-
se
se
cintas
cintas
e
e
coberturas
coberturas
protectoras
protectoras
para proteger
para proteger
as
as
bobinas
bobinas
nas
nas
zonas
zonas
da
da
ranhura
ranhura
.
.
isolamento
isolamento
estat
estat
ó
ó
rico
rico
em
em
motores
motores
com
com
enrolamentos
enrolamentos
pr
Motor de 25kW, 200V para
Motor de 25kW, 200V para oo accionamento
accionamento de de umauma bomba.bomba. Fabricado
Fabricado emem Pittsburg Pittsburg pelapela Westinghouse
Westinghouse emem 1900 1900 e eme em funcionamento
funcionamento atatéé 19781978
Motor de
Motor de inducinducççãoão de 1000 de 1000 kWkW, , 4
4 kV kV ee 3600 RPM para 3600 RPM para oo accionamento
accionamento de de umum compressor
compressor. Fabricado . Fabricado pelapela Westinghouse
Westinghouse actualmenteactualmente
Aspecto
Aspecto
f
f
í
í
sico
sico
dos
dos
motores
motores
ass
ass
í
í
ncronos
ncronos
CatCatáálogos logos comerciaiscomerciais CatAspecto
Aspecto
f
f
í
í
sico:
sico:
motores de BT
motores de BT
Cat
Aspecto
Aspecto
f
f
í
í
sico:
sico:
formas
formas
construtivas
construtivas
normalizadas
normalizadas
Cat
V1 W1 W2 U2 V2 U1 U2 V1 V2 W1 W2 U1 U2 V1 V2 W1 W2
Placas de
cobre
Enrolamentos do motor
U1 V1 W1 W2 U2 V2Caixa de
Terminais
Ligação em
estrela
Ligação em
triângulo
U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 U2 V1 V2 W1 W2 U1 U2 V1 V2 W1 W2Placas de
cobre
Enrolamentos do motor
U1 V1 W1 W2 U2 V2Caixa de
Terminais
Ligação em
estrela
Ligação em
triângulo
U1Liga
Liga
ç
ç
ão dos
ão dos
enrolamentos
enrolamentos
Caixas
Caixas
de
de
terminais
terminais
Cat
Testas
Testas
de
de
bobina
bobina
Refor
Refor
ç
ç
os
os
da carcassa
da carcassa
Fixa
Fixaç
ção
ão
rolamentos
rolamentos
Refor
Reforç
ços
os
ró
r
ótor
tor
N
N
ú
ú
cleo
cleo
magn
magn
é
é
tico
tico
r
r
ó
ó
tor
tor
N
N
ú
ú
cleo
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magn
magn
é
é
tico
tico
est
está
átor
tor
Vista em corte
Vista em corte
de
de
um
um
motor de MT
motor de MT
Cat
Desmontagem de
um motor de BT
Cat
Princ
Princ
í
í
pio
pio
de
de
funcionamento
funcionamento
O ESTÁTOR DUM MOTOR
ASS
ASS
Í
Í
NCRONO
NCRONO
EST
EST
Á
Á
FORMADO
FORMADO
POR 3
POR 3
ENROLAMENTOS
ENROLAMENTOS
SEPARADOS
SEPARADOS
NO
NO
ESPA
ESPA
Ç
Ç
O
O
DE 120
DE 120
º
º
.
.
Na
Na
figura
figura
apenas se
apenas se
representa
representa
uma
uma
espira de cada
espira de cada
um
um
dos
dos
enrolamentos
enrolamentos
(RR
(RR
’
’
, SS
, SS
’
’
, TT
, TT
’
’
)
)
S R R’ S’ T T’ Estátor Origem de ângulos Rótor S R R’ S’ T T’ Estátor Origem de ângulos RótorOS
OS
3
3
ENROLAMENTOS
ENROLAMENTOS
SÃO
SÃO
ALIMENTADOS
ALIMENTADOS
POR
POR
UM
UM
SISTEMA
SISTEMA
TRIF
TRIF
Á
Á
SICO DE
SICO DE
TENSÕES
TENSÕES
.
.
LOGO,
LOGO,
AS
AS
CORRENTES
CORRENTES
QUE
QUE
CIRCULAM
CIRCULAM
NAS
NAS
ESPIRAS
ESPIRAS
SÃO
SÃO
SINUSOIDAIS
SINUSOIDAIS
E
E
ESTÃO
ESTÃO
DESFASADAS
DESFASADAS
DE 120
DE 120
º
º
)
t
(
Cos
I
I
R=
I
max⋅
Cos
(
ϖ
1⋅
t
)
I
R=
max⋅
ϖ
1⋅
)
º
t
(
Cos
I
I
S=
I
max⋅
Cos
(
ϖ
1⋅
t
−
120
º
)
I
S=
max⋅
ϖ
1⋅
−
120
)
º
t
(
Cos
I
I
T=
I
max⋅
Cos
(
ϖ
1⋅
t
+
120
º
)
I
T=
max⋅
ϖ
1⋅
+
120
Princ
Princ
í
í
pio
pio
de
de
funcionamento
funcionamento
F
Rotor Estátorα
Sucessivas posições do campo Campo giranteAvanço
do campo
Rótor t P f ⋅ ⋅ π2 SN
N
SO
O
campo magn
campo magn
é
é
tico resultante
tico resultante
das
das
três
três
correntes
correntes
de fase
de fase
é
é
um
um
campo que
campo que
roda no
roda no
espa
espa
ç
ç
o
o
a
a
60*f/P
60*f/P
RPM
RPM
.
.
Onde
Onde
P
P
é
é
o
o
n
n
ú
ú
mero
mero
de
de
pares de
pares de
p
p
ó
ó
los
los
do
do
est
est
á
á
tor
tor
(depende
(depende
da
da
forma de
forma de
liga
liga
ç
ç
ão
ão
das
das
bobinas
bobinas
que
que
o
o
formam)
formam)
e
e
f
f
a
a
frequência
frequência
da
da
rede.
rede.
P
f
N
S=
60
⋅
VelocidadeVelocidade dede sincronismoPrinc
Princ
í
í
pio
pio
de
de
funcionamento:
funcionamento:
simula
simula
ç
ç
ão
ão
Principio
Principio
de
de
funcionamento:
funcionamento:
simula
simula
ç
ç
ão
ão
MOTOR DE 2
PARES
DE PÓLOS
MOTOR DE 2
MOTOR DE 2
PARES
PARES
DE
DE
P
P
Ó
Ó
LOS
LOS
T=1 S
T=1,015 S
Motor
Motor
ass
assí
íncrono
ncrono
Est
Est
á
á
tor
tor
R
R
ó
ó
tor
tor
Enrolamento
Enrolamento
trif
trif
á
á
sico a 120
sico a 120
º
º
alimen
alimen
-
-tado com
tado com
sistema trif
sistema trif
á
á
sico de
sico de
tensões
tensões
Espiras
Espiras
curtocircuitadas
curtocircuitadas
Sistema
Sistema
Trif
Trifáásicosico
Enrolamento
Enrolamento triftrifáásicosico a 120
a 120ºº Campo Campo girantegirante 60f/P60f/P FEM
FEM induzidainduzida pelo
pelo campocampo girante
girante nasnas espiras
espiras dodo rróótortor Espiras
Espiras emem cccc submetidas
submetidas a a tensãotensão Circula
Circulaççãoão dede corrente
corrente nasnas espiras
espiras dodo rróótortor
Lei
Lei de de Biot Biot
-- SavartSavart
For
Forççaa sobre sobre asas espiras
espiras dodo rróótortor BinBinooáárioriorróótortorsobresobre
Rota
Rota
ç
ç
ão
ão
da
da
M
M
á
á
quina
quina
Princ
O
O
MOTOR
MOTOR
ASS
ASS
Í
Í
NCRONO
NCRONO
RODA SEMPRE
RODA SEMPRE
COM
COM
VELOCIDADE
VELOCIDADE
INFERIOR
INFERIOR
À
À
VELOCIDADE
VELOCIDADE
DE SINCRONISMO:
DE SINCRONISMO:
CASO
CASO
CONTR
CONTR
Á
Á
RIO
RIO
NÃO
NÃO
SE
SE
INDUZ
INDUZ
FOR
FOR
Ç
Ç
A
A
ELECTROMOTRIZ
ELECTROMOTRIZ
NO
NO
R
R
Ó
Ó
TOR
TOR
DA
DA
M
M
Á
Á
QUINA
QUINA
E
E
NÃO
NÃO
HÁ
H
Á
BIN
BIN
ÁRIO
Á
RIO
MOTOR
MOTOR
Princ
Princ
í
í
pio
pio
de
de
funcionamento
funcionamento
QUANDO
QUANDO
TRABALHA
TRABALHA
EM
EM
VAZ
VAZ
Í
Í
O,
O,
RODA
RODA
MUITO
MUITO
PR
PR
Ó
Ó
XIMO
XIMO
DA
DA
VELOCIDADE
VELOCIDADE
DE SINCRONISMO.
DE SINCRONISMO.
NESSE
NESSE
CASO,
CASO,
O
O
Ú
Ú
NICO
NICO
BIN
BIN
Á
Á
RIO
RIO
MOTOR
MOTOR
DESENVOLVIDO
DESENVOLVIDO
PELA
PELA
M
M
Á
Á
QUINA
QUINA
É
É
APENAS
APENAS
O
Vantagens dos motores de
Vantagens dos motores de
indu
indu
ç
ç
ão
ão
z
z
A
A
ú
ú
nica
nica
alimenta
alimenta
ç
ç
ão
ão
el
el
é
é
ctrica que
ctrica que
recebem
recebem
faz
faz
-
-
se
se
atrav
atrav
é
é
s
s
da
da
linha
linha
trif
trif
á
á
sica que alimenta
sica que alimenta
o
o
enrolamento
enrolamento
estat
estat
ó
ó
rico.
rico.
NÃO
NÃO
H
H
Á
Á
ESCOVAS
ESCOVAS
OU
OU
AN
AN
É
É
IS
IS
DESLIZANTES
DESLIZANTES
.
.
zz
O
O
rotor de
rotor de
gaiola
gaiola
é
é
extremamente
extremamente
robusto.
robusto.
z
z
Tem
Tem
bin
bin
á
á
rio
rio
de arranque.
de arranque.
z
z
Não
Não
tem
tem
problemas de
problemas de
estabilidade
estabilidade
mediante
mediante
varia
varia
ç
ç
ões
ões
bruscas
bruscas
de
de
carga.
carga.
VANTAGENS DOS MOTORES ASSÍNCRONOS
VANTAGENS
VANTAGENS
DOS
DOS
MOTORES
MOTORES
ASS
ASS
Í
Í
NCRONOS
NCRONOS
Aumento
Aumento dodo bin
binááriorio resistenteresistente Redu
Reduççãoão dada velocidade
velocidade MaiorMaiorFEMFEM MaiorMaiorno rno rcorrentecorrenteóótortor Maior
Maior
bin
binááriorio motormotor
Estabilidade
Inconvenientes
Inconvenientes
dos
dos
motores
motores
de
de
indu
indu
ç
ç
ão
ão
z
z
A
A
corrente
corrente
de arranque
de arranque
é
é
muito
muito
superior
superior
à
à
corrente
corrente
de
de
funcionamento
funcionamento
nominal. Entre 3
nominal. Entre 3
e
e
6
6
vezes
vezes
superior.
superior.
Em
Em
muitos
muitos
casos
casos
é
é
necess
necess
á
á
rio
rio
dispôr
dispôr
de procedimentos
de procedimentos
especiais
especiais
de
de
limita
limita
ç
ç
ão
ão
da
da
corrente
corrente
de arranque.
de arranque.
zz
A
A
varia
varia
ç
ç
ão
ão
da
da
velocidade
velocidade
implica
implica
a
a
varia
varia
ç
ç
ão
ão
da
da
frequência
frequência
de
de
alimenta
alimenta
ç
ç
ão:
ão:
é
é
necess
necess
á
á
rio
rio
dispôr
dispôr
dum
dum
conversor
conversor
electr
electr
ó
ó
nico
nico
que
que
converta
converta
a
a
tensão
tensão
da
da
rede
rede
numa
numa
tensão
tensão
de
de
frequência
frequência
vari
vari
á
á
vel.
vel.
INCONVENIENTES DOS MOTORES ASSÍNCRONOS
INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
DOS
DOS
MOTORES
MOTORES
ASS
ASS
Í
Í
NCRONOS
NCRONOS
M
MÓÓDULODULO RECTIFICADOR
RECTIFICADOR
TRIF
TRIFÁÁSICOSICO
M
MÓÓDULODULO INVERSOR
INVERSOR
TRIF
TRIFÁÁSICOSICO
SISTEMA SISTEMA DE DE FILTROS FILTROS 3 FASES 3 FASES 50 50 HzHz 3 FASES 3 FASES f f VARIAVELVARIAVEL BUS DE BUS DE CC
Escorregamento nas
Escorregamento nas
m
m
á
á
quinas
quinas
ass
ass
í
í
ncronas
ncronas
100
⋅
−
=
S m S(%)
S
ω
ω
ω
100
⋅
−
=
S m S(%)
S
ω
ω
ω
S S S m S m(
N
N
N
)
N
(
S
)
N
N
=
1
−
−
⋅
S=
1
−
⋅
S S m S m(
N
N
N
)
N
(
S
)
N
N
=
1
−
−
⋅
=
1
−
⋅
S m(
S
)
ω
ω
m= 1
(
−
S
)
⋅
ω
Sω
= 1
−
⋅
Velocidade
Velocidade
mecânica
mecânica
do
do
r
r
ó
ó
tor
tor
m S desN
N
N
des=
N
S−
N
mN
=
−
P
f
N
S=
60
⋅
P
f
N
S=
60
⋅
Velocidade
Velocidade
de
de
deslizamento
deslizamento
100
100
=
−
⋅
⋅
=
S m S S desN
N
N
N
N
(%)
S
=
⋅
100
=
−
⋅
100
S m S S desN
N
N
N
N
(%)
S
Deslizamento ou Escorregamento
Deslizamento ou Escorregamento
S=0S=0 VelocidadeVelocidade de sincronismode sincronismo S=1
S=1 RRóótortor paradoparado
{
{
OS MOTORES DE INDUÇÃO
TRABALHAM SEMPRE COM VALORES
MUITO BAIXOS DE S: S<5%
OS
OS
MOTORES DE INDU
MOTORES DE
INDU
ÇÃO
Ç
ÃO
TRABALHAM
TRABALHAM
SEMPRE
SEMPRE
COM
COM
VALORES
VALORES
MUITO
Frequência
Frequência
no
no
r
r
ó
ó
tor
tor
das
das
m
m
á
á
quinas
quinas
ass
ass
í
í
ncronas
ncronas
Frequência
Frequência da da FEM
FEM induzidainduzida no no rróótortor No No llíímite:mite: S S→→1; 1; NNmm→→00 No No llíímite:mite: S S→→0; 0; NNmm→→ NNss
f
f
rróótortor→
→
f
f
estestáátortorf
f
rróótortor→
→
0
0
Aumento
Aumento frequênciafrequência induzida
induzida rróótortor
Diminui
Diminuiççãoão frequênciafrequência induzida
induzida rróótortor >
> velocidadevelocidade relativa relativa campo
campo relarelaççãoão rróótortor
<
< velocidadevelocidade relativa relativa campo
campo relarelaççãoão rotorrotor Aumento da
Aumento da
velocidade
velocidade rotarotaççãoão Redu
Reduçção daão da Velocidade rota
Velocidade rotaççãoão A
A mesmamesma que que aa velocidadevelocidade relativa
relativa dodo campo campo em em rela
Frequência
Frequência
no
no
r
r
ó
ó
tor
tor
das
das
m
m
á
á
quinas
quinas
ass
ass
í
í
ncronas
ncronas
ROTA
ROTAÇÇÃO EM ÃO EM VAZ VAZÍÍOO: :
N
N
mm≅
≅
N
N
SSf
f
rróótortor→
→
0
0
R RÓÓTORTOR BLOQUEADO: BLOQUEADO:N
N
mm=0
=0
f
f
rróótortor→
→
f
f
estestáátortorestator
rotor
S
f
f
rotor
=
S
⋅
f
estator
f
=
⋅
Para
Para
qualquer
qualquer
velocidade
velocidade
entre
entre
0 e N
0 e N
SSP
f
N
S=
60
⋅
estatorP
f
N
S=
60
⋅
estator estator S S rotorN
N
Nm
f
f
=
−
⋅
estator S S rotorN
N
Nm
f
f
=
−
⋅
60
Nm
N
P
f
rotor=
⋅
S−
60
Nm
N
P
f
rotor=
⋅
S−
Circuito
Circuito
equivalente
equivalente
da
da
m
m
á
á
quina
quina
ass
ass
í
í
ncrona
ncrona
[
]
1 1 1R
jX
I
E
U
1=
[
R
s+
jX
S]
⋅
I
1+
E
1U
=
s+
S⋅
+
CIRCUITO EQUIVALENTE CIRCUITO EQUIVALENTE DODO ESTESTÁÁTORTOR PARA PARA QUALQUER
QUALQUER VELOCIDADEVELOCIDADE DE
DE ROTAROTAÇÇÃOÃO
ALIMENTADO A f1 frequência da rede
ALIMENTADO A f
ALIMENTADO A f11
frequência
frequência dada rederede
Reactância
Reactância
dispersão
dispersão
est
estáátortor
Resistência
Resistência
est
estáátortor
Reactância
Reactância
magnetizante
magnetizante
est
estáátortor
EQUIVALENTE EQUIVALENTE POR FASE POR FASE CIRCUITO EQUIVALENTE CIRCUITO EQUIVALENTE DO R
DO RÓÓTORTOR COMCOM AA M
MÁÁQUINA BLOQUEADAQUINA BLOQUEADA
ALIMENTADO A f1 frequência da rede
ALIMENTADO A f
ALIMENTADO A f11
frequência
frequência dada rederede
X
RR
RE
2I
RbloqX
RR
RE
2I
Rbloq Reactância Reactância dispersão dispersão r róótortor Resistência Resistência r róótortor Reactância Reactância magnetizante magnetizante r róótortor}
}
EQUIVALENTEEQUIVALENTE POR FASE POR FASECOM RÓTOR BLO-QUEADO:
f
rótor=f
estátorCOM
COM RRÓÓTORTOR BLOBLO- -QUEADO:
QUEADO:
f
f
rróótortor=f
=f
estestáátortor[
R
RjX
R]
I
RbloqE
2=
[
R
R+
jX
R]
⋅
I
RbloqE
2=
+
⋅
X
sR
sU
1E
1I
1A FEM INDUZIDA NO RÓTOR É PROPORCIONAL À VELOCIDADE DO CAMPO GIRANTE EM RELAÇÃO AO RÓTOR (S) A
A FEM FEM INDUZIDAINDUZIDA NONO R
RÓÓTORTOR ÉÉ PROPORCIONAL
PROPORCIONAL ÀÀ VELOCIDADE
VELOCIDADE DODO CAMPO CAMPO GIRANTE EM RELA
GIRANTE EM RELAÇÇÃOÃO AO
AO RRÓÓTORTOR (S)(S)
Circuito
Circuito
equivalente
equivalente
da
da
m
m
á
á
quina
quina
ass
ass
í
í
ncrona
ncrona
Com o rótor bloqueado induz-se
E
2 ComCom oo rróótortor bloqueado bloqueado induz induz--sese
E
E
22 Em vazío induz-se0
Em Em vazvazííoo induz induz--sese0
0
A qualquer velocidade entre 0 e NS, ou seja a um deslizamento S A qualquer A qualquer velocidadevelocidade entreentre 0 0 ee NNS, S, ou sejaou seja a a um um deslizamentodeslizamento S S INDUZ-SE:
S*E
2 INDUZ INDUZ--SESE::S*E
S*E
22FEM induzida no rótor para uma velocidade qualquer N (corres-pondente a um deslizamento S)
FEM
FEM induzidainduzida nono rróótortor para para umauma velocidade
velocidade qualquerqualquer N N (corres(corres- -pondente
pondente a a umum deslizamentodeslizamentoSS) )
S*E
S*E
22S*X
RR
RS*E
2I
RS*
X
RR
RS*E
2I
R ReactânciaReactância dispersão dispersão r róótortor Resistencia Resistencia r róótortor ALIMENTADO A:f
2=S*f
1 ALIMENTADO ALIMENTADO A: A:f
f
22=S*f
=S*f
11Circuito equivalente para
Circuito equivalente para oo r
róótortor comcom deslizamentodeslizamentoSS
A RESISTÊNCIA ROTÓRICA
R
RNÃO DEPENDE
DA FREQUÊNCIA E, POR TANTO,TAMBÉM NÃO DE
S
A
A RESISTÊNCIARESISTÊNCIAROTROTÓÓRICARICA
R
R
RRNÃO
NÃO
DEPENDE
DEPENDE
DADA FREQUÊNCIA E,FREQUÊNCIA E, POR TANTO, POR TANTO,
TAMB
TAMBÉÉM NÃOM NÃODEDE
S
S
A REACTÂNCIA
X
R VARÍA COM S: QUANDO O DESLIZAMENTO ÉS
,X
RPASSA A SER
S*X
RA
A REACTÂNCIAREACTÂNCIA
X
X
RR VARVARÍÍA A COMCOM S:S: QUANDOQUANDO OO DESLIZAMENTODESLIZAMENTO ÉÉ
S
S
, ,X
X
RR PASSACircuito
Circuito
equivalente
equivalente
da
da
m
m
á
á
quina
quina
ass
ass
í
í
ncrona
ncrona
[
R
RjX
RS
]
I
RsE
S
⋅
E
2=
[
R
R+
jX
R⋅
S
]
⋅
I
RsS
⋅
2=
+
⋅
⋅
R R R R RsjX
S
R
E
jX
R
E
S
I
+
=
+
⋅
=
2 2 R R R R RsjX
S
R
E
jX
R
E
S
I
+
=
+
⋅
=
2 2Pode-se obter a mesma corrente no circuito alimentado a
f
1 trocando apenasR
Rpor R
R/S
PodePode--sese obterobter aa mesmamesmacorrentecorrente nono circuito
circuito alimentado a alimentado a
f
f
11 trocando apenastrocando apenasR
R
RRpor R
por R
RR/S
/S
É POSSIVEL OBTER O CIRCUITO EQUIVALENTE DA MÁQUINA
ASSÍNCRONA TRABALHANDO APENAS COM A FREQUÊNCIA DO ESTÁTOR. BASTA SIMULAR O EFEITO DE ROTAÇÃO
COM A RESISTÊNCIA
R
R/S
ÉÉ POSSIVELPOSSIVEL OBTEROBTER OO CIRCUITO CIRCUITO EQUIVALENTE
EQUIVALENTE DADA MMÁÁQUINA QUINA ASS
ASSÍÍNCRONANCRONA TRABALHANDOTRABALHANDO APENASAPENAS COM A
COM A FREQUÊNCIAFREQUÊNCIA DODO ESTESTÁÁTORTOR. . BASTA SIMULAR
BASTA SIMULAR OO EFEITOEFEITO DEDE ROTAROTAÇÇÃOÃO COM
COM AA RESISTÊNCIARESISTÊNCIA
R
R
RR/S
/S
CIRCUITO EQ. ROTOR A
CIRCUITO EQ. ROTOR A
DESLIZAMENTO DESLIZAMENTO SS
S*X
RR
RS*E
2I
RS*
X
RR
RS*E
2I
R ReactânciaReactância dispersão dispersão r róótortor Resistência Resistência r róótortor ALIMENTADO A:f
2=S*f
1 ALIMENTADO ALIMENTADO A: A:f
f
22=S*f
=S*f
11 ALIMENTADO A:f
1 ALIMENTADO ALIMENTADO A: A:f
f
11X
RE
2I
RS
R
RX
RE
2I
RS
R
R.S
.S
.S
Circuito
Circuito
equivalente
equivalente
da
da
m
m
á
á
quina
quina
ass
ass
í
í
ncrona
ncrona
PARA OBTER O CIRCUITO EQUIVALENTE COMPLETO UNEM-SE OS CIRCUITOS EQUIVALENTES DO RÓTOR E DO ESTÁTOR
PARA
PARA OBTEROBTER OO CIRCUITO EQUIVALENTE COMPLETO CIRCUITO EQUIVALENTE COMPLETO UNEMUNEM--SESE OSOS CIRCUITOS EQUIVALENTES
CIRCUITOS EQUIVALENTES DODO RRÓÓTORTOR EE DO ESTDO ESTÁÁTORTOR
ASSUME-SE QUE A MÁQUINA ASSÍNCRONA É
“EQUIVALENTE”
A UM TRANSFORMADOR (Estátor=Primário, Rótor=Secundário, com RelaçãoTransformação=rt) ASSUME
ASSUME--SESE QUE QUE AA MMÁÁQUINA QUINA ASSASSÍÍNCRONANCRONA ÉÉ
“
“
EQUIVALENTE”
EQUIVALENTE
”
A A UMUM TRANSFORMADORTRANSFORMADOR (Est(Estáátor=Primtor=Primááriorio, , RRóótor=Secundtor=Secundáário,rio, com Relacom Relaççãoão Transforma
Transformaçção=rão=rtt))
REDUZIR-SE-Á O SECUNDÁRIO (Rótor) AO PRIMÁRIO (Estátor) REDUZIR
REDUZIR--SESE--ÁÁ OO SECUNDSECUNDÁÁRIORIO (R(Róótortor) ) AOAO PRIMPRIMÁÁRIORIO (Est(Estáátortor))
X
sR
sU
1E
1I
1X
R’
E
2’
I
R’
S
'
R
R 1 2 2'
E
r
E
E
=
⋅
t=
X
sR
sU
1E
1I
1X
R’
E
2’
I
R’
S
'
R
R 1 2 2'
E
r
E
E
=
⋅
t=
Circuito
Circuito
equivalente
equivalente
da
da
m
m
á
á
quina
quina
ass
ass
í
í
ncrona
ncrona
COMO
E
1=E
2’
PODEM-SE UNIR NUM SÓCOMO
COMO
E
E
11=E
=E
22’
’
PODEMPODEM--SESE UNIRUNIR NUM SNUM SÓÓ
