Ligação e funcionamento de um motor de indução trifásica

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Do enrolamento do estator saem os fios para ligação do motor á rede elétrica que podem ser em número de 3, 6, 9 ou 12 pontas. Os motores trifásicos podem ter 2 tipos de rotores: - Rotor tipo gaiola de esquilo ou em curto-circuito, do mesmo tipo usado em motores monofásicos.- Rotor bobinado, não é fechado em curto internamente e tem suas bobinas ligadas ao coletor no qual é possível ligar um reostato, o que permite e regulagem da corrente que circula no rotor. Isso proporciona uma partida suave e diminui o pico de corrente comum nas partidas dos motores.

Padronização da Tensão dos Motores Trifásicos Assíncronos. Os motores trifásicos são fabricados com diferentes potências e velocidades para as tensões padronizadas da rede, ou seja, 220 V, 380 V, 440 V e 760 V, na frequência de 50 e 60 Hz.

Motores trifásicos síncrono

Os motores síncronos trifásicos são máquinas que promovem uma transformação em energia mecânica da energia elétrica, que lhe é fornecida em corrente alternada trifásica. Nessa conversão há uma razão constante entre a frequência das forças eletromotrizes induzidas e a velocidade de rotação da máquina: f = p·n. É um motor elétrico cuja velocidade de rotação é proporcional à frequência da sua alimentação.

Este tipo de motores elétricos tem grande aplicação nos acionamentos que se realizam a baixa velocidade, com elevado rendimento, e integrados em instalações elétricas onde, simultaneamente, se pretende compensar o consumo de energia reativa. A principal desvantagem deste tipo de motores elétricos consiste no valor elevado da corrente elétrica que absorvem durante o arranque, além da necessidade de uma instalação de corrente contínua que assegure a alimentação do circuito indutor da máquina.

O motor síncrono trifásico é construído, normalmente, como uma máquina elétrica de polos salientes. O seu circuito magnético tem uma parte estatórica constituída por um empacotamento de chapa magnética, que forma uma coroa circular, ranhurada do lado do entreferro. Na superfície da coroa circular existem furos que depois do empacotamento da chapa

formam os canais de ventilação. Nas ranhuras do circuito magnético estatórico são colocadas as bobinas com os condutores do enrolamento trifásico. Estes condutores, que formam o enrolamento induzido da máquina, encontram-se eletricamente isolados, entre si e relativamente à massa de ferro.

O circuito elétrico indutor, encontra-se no rotor da máquina; é formado por bobinas concentradas que envolvem os núcleos dos pólos indutores. Estes pólos magnéticos encontram-se montados numa roda polar que está solidária com o veio da máquina. Os pólos indutores podem ser construídos em material ferromagnético maciço ou folheado, existindo, neste último caso, na

periferia do pólo, um enrolamento amortecedor, constituído por barras condutoras que formam um enrolamento encastrado do tipo gaiola, que envolve, total ou parcialmente, a roda polar.

O circuito elétrico de excitação pode ser alimentado a partir de uma fonte de corrente contínua através de um coletor de anéis; ou pode ser alimentado diretamente por um outro alternador ligado a um retificador, sendo este conjunto montando no veio da máquina, [MVG–1].

O motor síncrono trifásico pode ser alimentado diretamente por uma rede elétrica, ou através de um conversor eletrônico de potência. Em qualquer uma destas situações o estudo do funcionamento do motor síncrono trifásico tem de começar pelo estabelecimento de um modelo, modelização, do motor. A análise do funcionamento permite verificar as excelentes características deste tipo de motor, como acionador e como fonte de energia reativa.

A utilização deste motor elétrico, ou de outras topologias com ele relacionadas, requer a satisfação de problemas de instalação, que dependem, também, da estratégia de controlo adaptada para o motor.

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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

O princípio de funcionamento do MIT é o mesmo de todos os motores elétricos, ou seja, baseia-se na iteração do fluxo magnético com uma corrente em um condutor, resultando numa força no condutor. Esta força é proporcional às intensidades de fluxo e de corrente.

Existem dois tipos de MIT: Rotor em gaiola; Rotor bobinado (em anéis). Para efeito de simplicidade estudará uma máquina de dois pólos. O motor compõe-se de duas partes: Estator, onde é produzido o fluxo magnético; Rotor, onde é produzida a corrente que interage com o fluxo, conforme a fig.1.2. No estator (parte fixa) estão montados três enrolamentos conforme mostra a fig.1. Estes enrolamentos estão ligados à rede de alimentação, podendo estar conectados em estrela ou triângulo.

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Porque a corrente de partida é alta

Motores de indução (como também outros tipos de motores elétricos) possuem uma característica indesejável que é sua grande corrente de partida, que pode variar de 6 a 10 vezes o valor de regime permanente, colocando em risco a rede de alimentação e o próprio motor. A razão dessa corrente de partida tão alta pode ser facilmente entendida considerando-se o princípio de funcionamento dos motores de indução.

Quando o motor é ligado, o rotor está completamente parado, mas o campo girante se estabelece imediatamente e, portanto, o rotor sofre uma variação de fluxo muito grande, induzindo-se nele uma corrente muito alta. Essa corrente produz um fluxo magnético intenso que tende a anular o fluxo produzido pelas bobinas do estator, que criam o campo girante (lei de Lenz). Como reação, a corrente do estator também cresce rapidamente para restabelecer o fluxo anterior, dando origem ao surto de corrente.

Esse mecanismo é semelhante ao que ocorre no primário de um transformador em vazio quando se coloca repentinamente carga no secundário. Para minimizar o efeito da corrente de partida alta, utilizam-se técnicas de redução de corrente, principalmente em motores de grande potência, tais como partida em tensão reduzida, chave estrela-triângulo, reostato no rotor bobinado, partida suave através de inversores.

LIGAÇÃO DOS MOTORES TRIFÁSICOS

Como já foi estudado, o motor trifásico tem as bobinas distribuídas no estator e ligadas de modo a formar três circuitos simétricos distintos, chamados de