Obtenção Experimental da Curva Torque-Velocidade em

OBTENÇÃO EXPERIMENTAL DA CURVA TORQUE-VELOCIDADE EM
MOTORES DE INDUÇÃO
Marcus Vinícius Santos Scapin (PIBIC Jr/Fundação Araucária - UTFPR),
Elmer Pablo Tito Cari (Orientador), e-mail: [email protected]
Universidade Tecnológica Federal do Paraná/ Cornélio Procópio, PR.
Engenharia elétrica, Sistemas eletrônicos de potência
Palavras-chave: Motor de indução, Torque-velocidade.
RESUMO: Este trabalho apresenta um método de obtenção experimental da
curva torque-velocidade em um motor de indução. Para reoresebtar o torque
no eixo do motor de indução um gerador de corrente contínua foi acoplado
ao eixo do motor de indução com uma resistencia variável. Variando-se RL,
variou-se a carga do motor de indução para obter a curva torque-velocidade
Introdução
eletromotriz
provocada
pelas
bobinas do estator devido ao fluxo
magnético que atravessa o rotor,
as correntes induzidas tendem a
se opor às variações do campo
original, por esse motivo.
As correntes induzidas que
circulam nos condutores do rotor
formam um campo magnético de
oposição ao campo girante.
A equação 1 é a equação
do torque, onde: VTH, XTH, RTH, são
os valores correspondentes ao
equivalente de Thevenin do
circuito do rotor, s é o
escorregamento e x2, r2 são os
parâmetros do rotor, conforme o
circuito da figura 2. [1]
Os motores de indução são
compostos por duas partes
principais: o rotor e o estator.
O estator é constituído por
chapas ferromagnéticas isoladas
entre si, em suas ranhuras há
bobinas que são alimentadas com
corrente alternada pela rede
trifásica. Elas estão separadas
com ângulos de 120º mecânicos
entre si, produzindo um campo
magnético
girante
com
a
passagem de corrente alternada.
O rotor pode ser de dois
tipos: de gaiola de esquilo ou de
rotor bobinado. No caso da gaiola
de esquilo, ele é formadopor
barras curto-circuitadas e no caso
do rotor bobinado este é formado
por bobinas de condutores onde
será
induzida
uma
força
2  r2

VTH
 s 
3


τ=
2
ωs 
r2 
2
 R TH + s  + (X TH + x 2 )


(1)
ANAIS III SepesqJr | ISSN – 2237-3659 | www.utfpr.edu.br/cornelioprocopio
Universidade Tecnológica Federal do Paraná | 26 de novembro de 2012 | Cornélio Procópio - PR
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de carga (RL) a corrente de
armadura do gerador de corrente
contínua aumenta, cujo efeito irá
aumentar a carga no eixo do motor
de indução. A potência P do motor
de indução foi medida utilizando
um
wattímetro
trifásico,
a
velocidade de rotação foi medida
utilizando um tacômetro. O torque
foi calculado dividindo a potência
convertida pela velocidade de
rotação em radianos por segundo.
A potência do gerador de corrente
contínua foi calculada a partir da
equação 2, considerando cos =
0,8. Os dados obtidos estão
representados nos quadro 1 e 2.
Figura 1 – Circuito equivalente do
motor de indução.
= √3. . . cos (2)
Figura 2 – Gráfico da curva torquevelocidade
No laboratório é opossível
obter a parte linear desta curva,
como será feito nas seções
seguintes.
Materiais e métodos
Figura 3 – Esquema para o
levantamento da curva torquevelocidade.
Para obter a curva torquevelocidade, foi utilizado o motor de
indução
de
rotor
bobinado
disponível no laboratório de
máquinas
elétricas.
Para
representar carga no eixo do motor
de indução, foi acoplado no eixo
um gerador de corrente contínua
com uma resistência variável,
como
mostra
a
figura
3.
Diminuindo o valor da resistência
R(Ω)
P(W)
0
180
90
60
45
340
470
590
695
780
Motor de Indução
ω(rpm)
τ(N1750
1725
1695
1677
1650
m)
0
1,1
1,9
2,6
3,2
I(A)
1,67
1,7
1,76
1,86
1,91
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Quadro 1 – Dados obtidos do ensaio
realizado com o motor de indução.
Considerações Finais
R(Ω)
G.C.C.
V(V) I(A)
P(W)
0
170
0
0
180
162 0,88
204
90
153 1,67
354
60
143 2,35
456
45
135 2,95
551
Quadro 2 – Dados obtidos do ensaio
realizado com o motor de indução.
Com a realização de ensaios,
foram obtidos os dados dos
quadros 1 e 2 e foi construída a
curva
torque-velocidade.
A
característica obtida é uma reta,
como era o esperado.
Agradecimentos
Agradeço
Araucária pela
bolsa.
Resultados e Discussão
Os dados obtidos com a
realização do ensaio foram
limitados apenas à parte linear do
gráfico da curva torque-velocidade
devido ao limite da variação da
resistência de carga RL utilizada. O
gráfico da figura 4 representa
estes valores, onde os pontos
marcados são correspondentes
aos dados dos quadros 1 e 2.
à
Fundação
concessão da
Referências
[1] CHAPMAN, STEPHEN J.,
Electric machinery fundamentals.
5. ed. New York, NY: McGraw-Hill,
2012.
[2] FITZGERALD, A.E; KINGSLEY
JR.; C & UMANS, S. (2006).
Máquinas Elétricas com Introdução
à Eletrônica de Potencia. 6. ed.
Porto Alegre: Bookman, 2006.
[3]
DEL
TORO,
VINCENT.
Fundamentos
de
máquinas
elétricas. Rio de Janeiro, RJ: LTC,
1999.
[4] Universidade Federal do
Espírito Santo – Motores de
Indução Trifásicos. Disponível em:
<http://www2.ele.ufes.br/~jussara/
maquinasII/RevisaMI.pdf>. Acesso
em: 13 nov. 2012
Figura 4 – Gráfico torque x velocidade
obtido com os dados dos quadros 1 e
2.
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