MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Campo Magnético Girante MÁQUINAS ELÉTRICAS II ROBERLAM GONÇALVES DE MENDONÇA, Dr Prof. Titular do IFG

Campo Magnético Girante Análise de um Solenoide

Tomando-se um Enrolamento Monofásico, como parte inicial da análise de um enrolamento trifásico de um motor de indução, tem-se a seguinte distribuição de Fmm:

Matematicamente, tem-se:

Como a corrente Ia é alternada, tem-se: E a Fmax é dada por

Como a FMM possui uma distribuição espacial fixa e amplitude variável no tempo com a frequência ω, podemos observar este comportamento em três instantes distintos, a seguir. Desta forma, o campo magnético produzido por um enrolamento monofásico é definido como Campo Magnético Pulsante.

Fazendo-se a decomposição de Fa1, utilizando relações trigonométricas, tem-se:

Campos de sequência positiva e negativa

Nota: Em máquinas monofásicas, apenas o campo de sequência positiva (gira no mesmo sentido que o rotor) produz um torque útil, o campo de sequência negativa produz um torque frenante.

Para um Enrolamento Trifásico Cada um dos enrolamentos produz uma campo magnético pulsante, que pode ser decomposto em dois campos girantes. Devido ao defasamento espacial dos campos de cada fase (dado pelo deslocamento espacial de 120 graus entre os enrolamentos) e deslocamento temporal (dado pela defasagem entre de 120 graus elétricos entre as correntes), a soma dos campos inversos dos enrolamentos é zero em todos os instantes de tempo. Por outro lado, a soma dos campos diretos produz um campo magnético girante resultante que percorre o estator. Desta forma, só existirá campo girante num sentido.

Representação esquemática do arranjo dos enrolamentos trifásicos de máquinas de corrente alternada

A FMM resultante no entreferro da máquina, para um enrolamento trifásico percorrido por correntes defasadas de 120°, é dada por:

Sabendo-se que:

O campo resultante se desloca no entreferro à uma velocidade angular ω, diretamente proporcional a frequência de alimentação A velocidade mecânica do rotor se relaciona com a velocidade do campo girante da seguinte forma: Ou,

Agora uma análise da representação do enrolamento.

Campo criado por cada fase.

Análise Gráfica. Instante t=0

Instante t=1

Instante t=2

Análise do campo em 6 instantes distintos

Rearranjando 3 eletroímãs e alimentados em CA, tem-se:

Distribuição de campo criado pelas 3 fases.