Considere, agora, que a MAQ1 será alimentada por um inversor de frequência operando no modo V/f = constante. Determine o valor eficaz e a frequência da tensão gerada pelo inversor para que a máquina parta com torque máximo.
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Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos a MAQ1, que é alimentada por um inversor de frequência operando no modo V/f constante. Nosso objetivo é determinar o valor eficaz (ou seja, o valor RMS) e a frequência da tensão que o inversor deve gerar para que a máquina (MAQ1) inicie com torque máximo.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos:
  • Inversor de frequência: Dispositivo que controla a velocidade de motores elétricos ajustando a frequência e a tensão da alimentação.
  • Modo V/f constante: Significa que a relação entre tensão (V) e frequência (f) é mantida constante para preservar o fluxo magnético no motor.
  • Torque máximo de partida: O torque máximo que o motor pode desenvolver ao iniciar seu funcionamento.

Passo 2

No modo V/f constante, a tensão aplicada ao motor é proporcional à frequência. Isso é importante porque, para manter o fluxo magnético constante no motor, precisamos que essa relação seja preservada. Matematicamente, isso pode ser representado como:
Onde:
  • é a tensão eficaz aplicada.
  • é a frequência da tensão aplicada.

Passo 3

Para que o motor atinja o torque máximo na partida, precisamos garantir que o fluxo magnético seja maximizado. Como o torque em um motor de indução é proporcional ao fluxo magnético, manter a relação V/f constante ajuda a maximizar o torque disponível.
Portanto, para que o motor parta com torque máximo, devemos ajustar a tensão e a frequência de modo que a razão seja a máxima possível dentro das capacidades do sistema.

Passo 4

Vamos considerar que no ponto de maior torque, o fluxo magnético ( ) está no seu valor máximo. Sabemos que:
Para maximizar , precisamos maximizar . Porém, como o inversor opera com V/f constante, aumentamos ambos, tensão e frequência, mantendo a razão constante para preservar o fluxo.

Passo 5

Assim, para determinar os valores exatos de e que proporcionam torque máximo, precisamos conhecer os limites operacionais do inversor e do motor. Geralmente, isso envolve:
  1. Verificar a tensão máxima suportada pelo motor ( ).
  2. Determinar a frequência correspondente que mantém , onde é a frequência de operação padrão do sistema.

Passo 6

Em resumo, para que a MAQ1 parta com torque máximo:
  • A tensão eficaz aplicada deve ser aumentada proporcionalmente à frequência , mantendo a relação constante.
  • A frequência deve ser ajustada para um valor que permita que a razão seja maximizada sem exceder os limites operacionais do motor e do inversor.

Resposta

Para que a MAQ1 inicie com torque máximo, o inversor de frequência deve gerar uma tensão eficaz e uma frequência tais que a razão seja mantida constante e maximizada dentro das especificações do motor. Isso garante que o fluxo magnético seja máximo, proporcionando o torque de partida ideal.

Exercícios relacionados

Quais as técnicas de partida poderiam ser aplicadas a este caso (justificando)?
Considere que a MAQ1 seja uma MIRB. Deseja-se implementar uma partida com inserção de resistência de rotor nesta máquina, utilizando dois bancos de resistores, de tal forma que:
1 - A MAQ1 parta com torque máximo;
2 - Quando a MAQ1 atingir a velocidade de 30% da velocidade síncrona, deverá ser chaveado o banco de resistores de tal forma que a máquina continue a partida novamente a partir do torque máximo;
3 - Na velocidade de torque máximo (considerando a curva de torque nominal da máquina) deverá ser realizado novo chaveamento de banco de resistores de tal forma que a máquina finalize a partida a partir do torque máximo;
Determine o valor dos bancos de resistência para a implementação da partida desejada.
Determine as senoides representadas pelos seguintes fasores:
Determine as senoides representadas pelos seguintes fasores: