9.5 MÁQUINAS SÍNCRONAS
MOTORES: CARACERÍSTICAS ELÉTRICAS
OPERAÇÃO
FUNCIONAMENTO
PARTIDA
Ou funciona na velocidade síncrona ou não funciona;
O campo fixo do rotor segue o campo girante produzido no estator pela corrente alternada introduzida
Ele não parte por si só sem um enrolamento de compensação
Se de alguma forma o motor se movimenta em velocidade próxima a síncrona, o torque faz com que o motor continue a se movimentar.
Meios pelos quais os motores são levados a velocidade síncrona:
(2) A utilização de uma excitatriz como motor CC para o mesmo fim;
(3) Um pequeno motor de indução, com no mínimo, um par de polos a menos que os do motor síncrono.
(1) Um motor CC acoplado ao eixo do motor síncrono;
e (4) A utilização dos enrolamentos de compensação, para que a partida se dê como a de um motor de indução do tipo gaiola de esquilo.
(mais comum e mais simples, não requer máquinas auxiliares especiais)
Em suma, durante a partida do motor síncrono por seus enrolamentos amortecedores:
(1) O enrolamento de campo CC é curto-circuitado enquanto se aplica CA ao estator, trazendo o motor até a sua velocidade a vazio como se fosse um motor de indução;
(2) Aplica-se CC ao enrolamento de campo e ajusta-se esta corrente para que a corrente de linha seja mínima (fp unitário)
O rotor gira a uma velocidade síncrona constante com uma posição de fase em atraso fixa (alfa), entre o centro de um polo N do rotor e de um polo S no campo girante do estator.
A corrente de armadura solicitada por um motor síncrono é limitada por sua impedância e sua (contra) fem gerada, quase da mesma forma como a corrente de armadura solicitada por um motor CC é limitada por sua resistência e sua fcem.
Ia - é a corrente de armadura por fase drenada pelo motor síncrono, do barramento CA;
Vf - é a tensão de fase aplicada à armadura do estator;
Egf - é a tensão gerada por fase nos condutores da armadura;
Er - é a diferença fasorial entre a tensão aplicada na armadura e a tensão gerada por fase;
Zf - é a impedância do motor síncrono por fase, consistindo de Ra e Xsa;
Ra - é a resistência efetiva da armadura por fase;
Xsa - é a reatância síncrona da armadura por fase.
A velocidade de um motor síncrono CA não pode diminuir como resultado de um acréscimo de carga; mas o ângulo de torque (alfa), pode aumentar, e aumenta.
Conforme o polo do rotor se atrasas de fase:
Deve-se notar que o ângulo de atraso a vazio (alfa), entre o campo girante e os polos do rotor apresenta alguns graus elétricos. O número de graus mecânicos (beta), é o mesmo ou ainda menor que (alfa), e a relação entre eles é:
(1) a diferença de tensão resultante Er, aumenta;
(2) a corrente de armadura Ia, também aumenta (desde que Zf constante).
beta - graus mecânicos
P - número de polos
alfa - graus elétricos