Análise de enrolamentos trifásicos com derivações para ajuste do fluxo de magnetização em motores de indução trifásicos

• Main Author: Cruz, Tiago Luís Ferreira da
• Publication Date: 2013
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.26/13493
• topic: Motores de indução trifásicos; Motores de indução trifásicos

Embora a evolução da eletrónica nas últimas décadas tenha permitido o desenvolvimento e crescimento da utilização de métodos de arranque com reguladores eletrónicos para motores de indução trifásicos com potência superior a 4 kW, o método estrela-triângulo, graças à sua fácil implementação e baixo custo continua a ser um dos mais utilizados para esta finalidade. Neste trabalho, são propostas ligações para o arranque do motor e ajuste de fluxo de magnetização em regime de carga variável, baseadas em dois princípios distintos, nomeadamente, a alteração do fator de enrolamento e alteração do número de espiras por conjunto de bobinas mantendo o mesmo fator de enrolamento, nas ligações estrela ou triângulo, com um desempenho eletromagnético idêntico ao do convencional estrela-triângulo e igualmente com apenas seis terminais. Nas soluções propostas, o esquema de ligação base é idêntico, isto é, as ligações de fluxo reduzido e elevado são estabelecidas através de derivações num mesmo esquema de base (estrela ou triângulo), ao contrário da metodologia estrela-triângulo, em que se dá a troca do esquema de ligação de estrela para triângulo e vice-versa, de forma a obter a relação de fluxo pretendida. Posto isto, a utilização de três contactores, típica do sistema estrela-triângulo deixa de ser necessária, sendo possível efetuar a transição entre ligações apenas com dois contactores, o que, em princípio, oferece uma redução de cerca de 1/3 no custo total do sistema e uma diminuição do número de comutações, o que poderá levar a um aumento da vida útil dos equipamentos e diminuir a necessidade de manutenção do sistema. De forma a avaliar a viabilidade das soluções propostas, foi levada a cabo uma análise teórica, realizadas diversas simulações e conduzidos vários ensaios experimentais (vazio, com carga variável, rotor bloqueado e regime transitório). Além da aplicação no momento do arranque do motor como forma de reduzir a corrente absorvida e o binário desenvolvido, as ligações propostas podem ser ainda utilizadas em aplicações de carga variável e velocidade fixa, de forma a melhorar o rendimento, particularmente em motores que operam na maioria do tempo com cargas baixas e, esporadicamente, necessitam de responder a valores de carga próximos da nominal.