Um motor trifásico é usado para acionar uma bomba. Quando ligado a um sistema de potência de 50 Hz , observa-se (pelo uso de um estroboscópio) que a velocidade do motor diminui de 998 rpm, quando a bomba está sem carga, e para 945 rpm, quando a bomba está com carga. (a) Esse motor é síncrono ou de indução? (b) Quantos polos tem esse motor?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um motor trifásico que está acionando uma bomba. Quando não há carga na bomba, o motor gira a 998 rotações por minuto (rpm), e quando a carga é aplicada, a velocidade cai para 945 rpm. Precisamos descobrir duas coisas:
a) Se o motor é síncrono ou de indução.
b) Quantos polos esse motor possui.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre tipos de motores elétricos e como a velocidade deles está relacionada à frequência da rede elétrica e ao número de polos do motor.
Passo 2
Vamos começar pela parte (a). Precisamos determinar se o motor é síncrono ou de indução.
Motores síncronos giram exatamente na velocidade síncrona, que depende da frequência da rede elétrica e do número de polos do motor. Já os motores de indução têm uma velocidade que é um pouco menor que a síncrona, e essa diferença é chamada de escorregamento.
Na questão, observamos que a velocidade do motor varia quando a carga muda, o que é típico de motores de indução. Em motores síncronos, a velocidade permanece constante independentemente da carga (desde que a carga não seja muito grande).
Passo 3
Portanto, como a velocidade do motor está variando com a carga, isso indica que o motor é de indução.
Passo 4
Agora, vamos para a parte (b): descobrir quantos polos tem esse motor.
A velocidade síncrona de um motor pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
- $ n_s $ é a velocidade síncrona em rpm,
- $ f $ é a frequência da rede elétrica em Hz,
- $ p $ é o número de polos do motor.
Como já identificamos que o motor é de indução, sabemos que ele gira a uma velocidade ligeiramente menor que a síncrona devido ao escorregamento. Porém, para encontrar o número de polos, podemos usar a velocidade sem carga como uma aproximação para a velocidade síncrona.
Passo 5
Vamos usar a fórmula para encontrar $ p $:
Substituindo os valores fornecidos:
Como o número de polos deve ser um número inteiro, arredondamos para 6 polos.
Resposta
a) O motor é de indução.
b) O motor possui 6 polos.