Problema 107-10    Fonte:  Problema 5.10 - página 272 - SEN, P. C. -    Livro: Principles of Eletric Machines and Eletronics - 3ª Edição - Ed. Wiley - 2014.

Um motor de indução trifásico de 60 Hz e 6 polos, gira a 1.140 rpm e consome 90 kW da fonte de potência. As perdas de ventilação e fricção são de 2.100 W e as perdas no cobre do estator e do núcleo são de 4.800 W. . Determine:

a) a potência no entreferro, P_gap ;

b) as perdas no cobre do rotor, P_jr ;

c) a potência mecânica liberada para a carga, P_mec ;

d) o torque na carga, τ_load ;

e) a eficiência do motor.

Solução do Problema 107-10   

Item a

Para determinar a potência no entreferro podemos usar a eq. 107-21. Logo:

Onde usamos o fato que P_iron + P_E = 4.800 W.

Item b

Podemos calcular as perdas no cobre do rotor usando a eq. 107-27. Antes, devemos calcular o escorregamento do motor. Como o motor possui 6 polos, então a velocidade síncrona é de 1.200 rpm. E o escorregamento é:

Usando a eq. 107-27, temos:

Item c

Conhecendo o valor de P_gap podemos calcular a potência mecânica no rotor, ou:

Item d

Para calcularmos o torque na carga, devemos antes calcular a potência nominal (ou de saída) da máquina e ω_r. Então, como sabemos, a potência de saída ou nominal é a diferença entre a potência mecânica e as perdas rotacionais. Logo:

E a velociade angular do rotor, ω_r, é:

E para encontrar o valor do conjugado na carga vamos usar a eq. 107-33.

Efetuando o cálculo, encontramos:

Item e

E a eficiência do motor é dado pela eq. 107-23. Logo:

Efetuando o cálculo, encontramos: