Trabalho 2 de acionamentos

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SUMÁRIO


1. DADOS NOMINAIS DO MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO 3

2. ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS DO CIRCUITO EQUIVALENTE 3

3. CÁLCULO DO TEMPO DE PARTIDA DO MIT 5

4. SIMULAÇÃO DO MIT NO ATP 6

5. RESULTADOS 7

6. CONCLUSÃO 12

7. REFERÊNCIAS 121- DADOS NOMINAIS DO MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

O motor de indução deste trabalho teve seus parâmetros nominais calculados a partir do número de matrícula 98113, conforme orientado. Seus dados nominais são:
* 4 polos;
* Potência nominal: Pn = 50 cv;
* Tensão nominal: Un = 220V;
* Rendimento: η = 85%;
* Fator de potência nominal: cosϕ = 0,85;
*Deslizamento nominal: σ= 0.015;
* Relação entre a corrente de partida (Ip) e a corrente nominal (In): Ip/In = 7,5;
* Inércia do motor e da carga: J=0,07 kg.m2/kW.


2- ESTIMATIVA DOS PARÂMETROS DO CIRCUITO EQUIVALENTE

Inicialmente será calculada a corrente nominal do motor (In):

In = Pn3.Un.cosϕ.η = 50.736√3.220.0,85.0,85 = 133,67A

A seguir será utilizada umametodologia baseada nos dados nominais do motor e considerações de ordem práticas, que visa estimar os parâmetros do circuito equivalente na ausência dos mesmos.

1a Consideração: perdas mecânicas (ΔPm) iguais às perdas elétricas – consideração de rendimento máximo: perdas constantes iguais às perdas variáveis com a corrente de carga.

A perda total no motor (ΔPtotal) é obtida por:

ΔPtotal =3.Un.In.cosϕ – Pn = 3. 220.133,67.0,85 – 50.736 = 6494,84 W

ΔPm = ΔPtotal2 = 6494,842 = 3247,42 W


2a Consideração: Na condição nominal, o deslizamento é muito pequeno o que torna o termo rr/σ muito maior que os demais parâmetros do circuito do rotor. De forma que, nesta condição, considerar o circuito do rotor puramente resistivo é uma boa opção simplificadora. Então, a correntedo rotor (Irn) e do ramo magnetizante (Io) podem ser aproximadas por:

Irn = In.cosϕ = 133,67.0,85 = 113,62A

ϕ = acos (0,85) = 31,79o
Io = In. senϕ = 133,67.sen(31,79o) = 70,415A

Sendo a potência mecânica desenvolvida (Pd) :

Pd = Pn + ΔPm = 50.736 + 3247,42 = 40047,42W

O valor da resistência do rotor pode ser obtido por:

rr = Pd.σ3.Irn2.(1-σ) =40047,42.0,0153.113,622.(1-0,015) = 0,0157Ω

A seguir, determina-se a resistência do estator:

rs = ΔPm-3.rr.Irn23.In2 = 3247,42-3.0,0157.113,6223.133,672 = 0,049Ω

Os parâmetros resistivos foram determinados obedecendo o fluxo de potência nominal no motor, portanto espera-se que na condição de velocidade nominal e corrente nominal o motor desenvolva a potência nominal no eixo, ou a potência nominal de saída.
Emrelação aos parâmetros indutivos (Xs + Xr), os mesmos são importantes nos valores da corrente de partida e do conjugado crítico. Para os objetivos deste trabalho, é mais importante garantir o valor da corrente de partida do que o conjugado crítico. Então:

Ip = 7,5.In = 7,5.133,67 = 1002,52A

Zbl = Un√3.Ip = 220√3.1002,52 = 0,1267Ω

Xs+Xr = Zbl2-(rs+rr)2 = 0,12672-(0,049+0,0157)2 = 0,109ΩXs = Xr = Xs+Xr 2 = 0,1092 = 0,054Ω

Xm = Un√3.Io = 220√3.70,415 = 1,80Ω

Circuito equivalente simplificado:

Figura1: Circuito equivalente simplificado

Figura 2: Circuito equivalente com os parâmetros estimados


3- CÁLCULO DO TEMPO DE PARTIDA DO MIT

Primeiramente, são calculados os valores de conjugado (Mn), deslizamento (σn) e velocidade nominais (ωn),conjugado (Mc) e deslizamento críticos (σc) e velocidade do campo (ωo).

σn = 0,015

σc = rr(rs)2+(Xs+Xr)2 = 0,0157(0,049)2+(0,109)2 = 0,13

ωo = 4.π.fP = 4.π.604 = 188,5 rd/s

ωn = ωo - ωo. σn = 188,5 – 188,5.0,015 = 185,67 rd/s

Mc = 3.Vs22.ωo.[rs+(rs)2+(Xs+Xr)2] = 22022.188,5.[0,049+(0,049)2+(0,109)2] = 761,88 N.m

Mn = 3.Vs2.rrσωo.[rs+rrσ2+Xs+Xr2] =...
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