Um motor de indução trifásico de quatro polos, 60 Hz, opera com 1,2 kW de perdas Joule no enrolamento do rotor e com potência do rotor (potência total transferida através do entreferro desde o estator) igual a 50 kW. Nessas condições, qual é a velocidade, em rpm, de operação do motor?
- A)1800,0
Errada, porque 1800 rpm é a velocidade síncrona, e motor de indução opera abaixo dela.
- B)1798,9
Errada, pois a velocidade nao pode ficar praticamente igual à síncrona quando há 1,2 kW de perda Joule no rotor.
- C)1756,8
Certa, porque Ns = 1800 rpm e o escorregamento é 1,2/50 = 2,4%, resultando em 1756,8 rpm.
- D)1755,7
Errada, pois esse valor corresponde a um escorregamento diferente do informado no problema.
- E)1171,2
Errada, porque essa velocidade está muito abaixo da síncrona para um escorregamento de apenas 2,4%.
Gabarito: C
Em motor de indução, a ideia central é simples: a potência que entra no rotor pelo entreferro nao vira toda movimento útil. Uma parte vira perda Joule no próprio rotor, e isso está diretamente ligado ao escorregamento (slip). Quanto maior a perda no rotor em relação à potência transferida pelo entreferro, maior o escorregamento e menor a velocidade real do motor. Primeiro, calcule a velocidade síncrona: Ns = 120.f/p = 120.60/4 = 1800 rpm. Esse é o valor teorico de um campo girante de 60 Hz com 4 polos. O rotor, porém, gira um pouco abaixo disso, justamente porque precisa haver escorregamento para existir indução de corrente no rotor. O enunciado informa a potência do rotor, isto é, a potência total transferida pelo entreferro: 50 kW. As perdas Joule no rotor são 1,2 kW. Logo, o escorregamento é s = 1,2/50 = 0,024, ou 2,4%. Então a velocidade do rotor fica n = (1 - s).Ns = 0,976.1800 = 1756,8 rpm. Por isso, o gabarito é a alternativa C. Em resumo: primeiro você acha a velocidade síncrona, depois usa a relação entre perda no rotor e potência no entreferro para obter o escorregamento, e só então encontra a velocidade real.