Trabalho Maquinas Elétricas para automação

Trabalho Laboratório de MEA

Professor: Eduardo Verri Liberado        

Alunos: Henrique

              Eduardo

              Guilherme

Numero de serie do motor de rotor gaiola: S012592

Numero de serie do motor de rotor bobinado: S012618

Questões:

1. Explique por que o valor de R1 é igual a Rmedido/2 independentemente do tipo de ligação do motor (Δ ou Y).

R: Ao medirmos o valor da resistência entre as fases do motor ligado em Δ, acabamos medindo o valor da resistência de duas bobinas e como elas são balanceadas, dividimos por 2 para encontrarmos o equivalente por fase. No caso de estar ligado em Y acaba acontecendo a mesma coisa, pois para encontrarmos os valores , teríamos que fazer uma transformação pra Δ que acabaria caindo no primeiro caso novamente.

2. Explique as duas aproximações utilizadas para obtenção do modelo e por que elas são válidas.

R: No caso do motor operando em vazio, o escorregamento será aproximadamente 0 e portanto a resistência R2’/s torna-se muito elevado, fazendo com que não haja passagem de corrente e portanto podemos considerar como um circuito em aberto, desprezando R2’/s e X2’.Para o caso do rotor bloqueado, seu escorregamento será igual a 1  que corresponde à condição de partida onde a magnetização é muito menor que a corrente de entrada, devido à potência necessária para retirar o motor da condição de parado, e a reatância de magnetização Xm pode ser desprezada.

3. O que aconteceria se o ensaio fosse realizado em uma frequência elétrica diferente?

R: Caso a frequência fosse diferente, teríamos que recalcular os valores das reatâncias para a nova frequência que também mudaria o valor para a velocidade síncrona pois n1= 120*f/np  e portanto o escorregamento, torque e potência seriam diferentes.

4. Uma técnica utilizada para variar a velocidade de uma máquina de indução para menos é aumentar seu escorregamento. Para isso, utilizando a máquina de rotor bobinado, é inserido um novo valor de resistência em série com seu rotor (Rext, utilizado a conexão disponível). Sabendo disso e utilizando o conceito de relação de transformação entre estator e rotor discutido no experimento passado; desenhe o circuito elétrico equivalente para essa máquina representando também Rext.

R: Circuito elétrico equivalente com Rext adicionado em série com a resistência do rotor:

[pic 1]

Porém, sabendo que há uma relação de transformação entre a tensão no primário (Ve -estator) e a tensão no secundário (E2s - rotor) , pode-se rebater esta resistência externa para o primário do seguinte modo:

Relação de transformação:  = a , onde a é aproximadamente 3.[pic 2]

Para impedâncias  =  = [pic 3][pic 4][pic 5]

sendo assim, após o rebatimento:

[pic 6]

Onde Rext1 =  , R2linha =  e X2linha =  .[pic 7][pic 8][pic 9]

Traçando as curvas teóricas:

Script do matlab:

Clear

clc

%parametros motor

V1 = 220/sqrt(3);

nph = 3;

poles = 4;

fe = 60;

R1 = 6;

X1 = 9.34;

X2 = 9.34;

Xm = 64.05;

%calculo da velocidade sincrona

omegas = 4*pi*fe/poles;

ns = 120*fe/poles;

%calculo equivalente thevenin do estator

zleq = j*Xm*(R1+j*X1)/(R1+j*(X1+Xm));

rleq = real(zleq); xleq = imag(zleq);

vleq = abs(V1*j*Xm/(R1+j*(X1+Xm)));

%parametro r2

R2 =3.57;

%Laço do escorregamento

for n = 1:105

s(n) = n/1500;       %escorregamento

rpm(n) = ns*(1-s(n));   %rpm

Vel (n) = 2*pi*rpm(n)/60;  %velocidade radianos

I2(n) = abs(vleq/(zleq + j*X2 + R2/s(n)));   %I2

Tmech(n) = nph*(I2(n))^2*R2/(s(n)* omegas);    %conjugado eletromecanico

PotMec (n) = Tmech(n)* Vel (n);

S(n) = nph*I2(n)*vleq;

Pel(n) = nph*(I2(n)^2)*(R2/s(n));

cosfi(n) = Pel(n)/S(n);

 N (n) = PotMec(n)/Pel(n);

end

%Grafico

plot(s, Tmech)

xlabel('Escorregamento')

ylabel('Conjugado')

set(gca,'XDir','reverse')

Rotor em gaiola:

1 Torque em função do Escorregamento (Txs);

[pic 10]

[pic 11]

2 Corrente de linha em função do Escorregamento(I1xs);