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