Análise Paramétrica do Desempenho de Partida de Motores Assíncronos

A partida de um motor elétrico refere-se ao processo de seu rotor passar do estado estacionário até a velocidade nominal. O desempenho de partida do motor assíncrono é analisado e avaliado principalmente a partir dos parâmetros de corrente de partida, torque de partida, tempo de partida, perda de partida e calor do processo de partida. Entre eles, a corrente de partida e o torque de partida são dois parâmetros de desempenho muito importantes dos produtos motores.

Para as características de partida do motor, falamos muito no artigo anterior, o estado ideal é que o motor possa ter um grande torque de partida, mas ao mesmo tempo deve haver uma corrente de partida menor e um tempo de partida menor, o processo de partida do calor do motor é pequeno, etc. Como a corrente é muito grande, tanto na rede quanto no próprio motor terá um grande impacto, podendo levar a uma grande queda de tensão na rede, de modo que o motor ou equipamento conectado a ela não pode funcionar corretamente. Como a corrente é muito grande, seja na rede elétrica ou no próprio motor terá um impacto maior, pode levar a uma grande queda de tensão na rede, fazendo com que ela seja conectada ao motor ou equipamento não funcione corretamente, o motor em si porque a corrente é muito grande e o superaquecimento do enrolamento tem efeitos adversos. Especialmente para motores que dão partida com frequência, seu desempenho de partida é ainda mais importante. Como conseguir uma corrente de partida menor e um efeito de torque de partida maior, sobre o qual falamos no passado, não será repetido aqui.

Para este problema, analisamos desde o início do motor de gaiola de esquilo. Quando o motor dá partida instantaneamente, a velocidade do motor é 0, a taxa diferencial é 1, o campo magnético rotativo corta os enrolamentos do rotor ou barras guia na velocidade síncrona, induzindo um grande potencial elétrico e gerando uma grande corrente no circuito do rotor, e o componente de carga da corrente do estator em equilíbrio com ela aumenta rapidamente, e a corrente do estator correspondente será particularmente grande.

De acordo com a análise do circuito equivalente, quando o motor está funcionando normalmente, a taxa de escorregamento s do motor assíncrono é muito pequena, a resistência do rotor correspondente ao torque eletromagnético é muito grande, a corrente do rotor é limitada por ser muito grande, e o a carga da corrente do estator é equilibrada com a corrente do rotor. A corrente do estator (a soma vetorial do componente de carga e do componente de excitação) também é pequena. No momento em que o motor dá partida, a taxa de escorregamento é 1. Neste momento, a resistência do rotor correspondente ao torque eletromagnético é muito pequena. Devido ao efeito pelicular, a impedância equivalente do motor também é menor que a velocidade nominal, portanto a corrente de partida é muito grande.

Agora surge novamente a questão, por que o torque de partida não é grande, já que a corrente de partida é grande, e isso envolve um conhecimento muito crítico dos demais parâmetros associados ao torque de partida.

Torque de partida = constante do motor x fluxo magnético principal x corrente de partida x fator de potência

Pode-se observar pela fórmula acima que o torque inicial e o fluxo principal, a corrente inicial e o fator de potência estão positivamente correlacionados. Partida do motor, o fator de potência do motor é particularmente pequeno, embora a corrente seja grande, mas seu componente de corrente ativa, ou seja, o produto da corrente e do fator de potência não é grande. Ao mesmo tempo, devido à corrente de partida ser muito grande, a queda de tensão da impedância de fuga no enrolamento do estator é grande, o potencial induzido e o valor do fluxo magnético principal diminuem.

Quando o motor utiliza rotor enrolado, como um resistor de partida pode ser conectado em série no circuito do rotor, ocorrem as seguintes alterações no motor: Por um lado, enquanto a corrente de partida é reduzida, o fator de potência do motor é significativamente melhorou; por outro lado, a corrente de partida é reduzida, a queda de tensão da impedância de fuga do enrolamento do estator também será reduzida, de modo que a força eletromotriz induzida e o fluxo magnético principal não serão muito reduzidos. Com o efeito combinado dos dois fatores, é garantido o produto do fluxo magnético principal, corrente de partida e fator de potência, atingindo-se o objetivo de reduzir a corrente de partida e aumentar o torque de partida. Para motores de gaiola, a corrente de partida e o torque de partida são controlados ajustando o formato da ranhura do rotor.