Ficha de Trabalho 1 — UC02951

Cálculo de Escorregamento e Diagnóstico por Sintomas

Duração: 90 minutos | Consulta: Sebenta fornecida | Calculadora: Permitida

Grupo I — Verdadeiro / Falso (20 pontos)

A velocidade síncrona de um motor de indução de 4 polos a 50 Hz é 1 500 rpm. ___
O escorregamento de um motor de indução em operação normal é tipicamente 30–50%. ___
No motor DC shunt, o campo magnético está ligado em série com a armadura. ___
Um motor BLDC (Brushless DC) não requer manutenção de escovas porque utiliza comutação electrónica. ___
A classe de isolamento F permite uma temperatura de serviço máxima de 155°C. ___
O índice de polarização (PI) de um motor eléctrico deve ser superior a 2,0 para indicar isolamento em bom estado. ___
O motor de passo unipolar tem enrolamentos com ponto central (centro-tap) e requer corrente bidireccional em cada enrolamento. ___
A lei de Montsinger estabelece que por cada 10°C de temperatura acima do limite da classe de isolamento, a vida útil do isolamento é reduzida para metade. ___
Para medir a resistência dos enrolamentos de um motor e detectar desequilíbrio entre fases, usa-se um megóhmetro de alta tensão. ___
O motor de indução com rotor em gaiola de esquilo não tem escovas nem anéis deslizantes, o que reduz a necessidade de manutenção. ___

Grupo II — Cálculo de Escorregamento e Velocidade (40 pontos)

Problema 1 — Motor de 4 Polos

Um motor de indução trifásico de 4 polos, 50 Hz, 11 kW, 400 V apresenta, com carga nominal, uma velocidade de rotação de 1 440 rpm.

a) Calcule a velocidade síncrona.

b) Calcule o escorregamento em carga nominal.

c) Calcule a frequência das correntes induzidas no rotor em carga nominal.

d) O motor é alimentado por um VFD (variador de frequência) que fornece 35 Hz em vez de 50 Hz. Calcule a nova velocidade síncrona e, admitindo que o escorregamento se mantém em 4%, calcule a velocidade de rotação real a 35 Hz.

e) Uma avaria no motor causa um aumento de 1,5% no escorregamento (s = 5,5% vs. nominal 4%). Que nova velocidade de rotação se esperaria?

Problema 2 — Motor de 6 Polos

Um motor de indução trifásico de 6 polos, 50 Hz tem velocidade nominal de 970 rpm.

a) Calcule o escorregamento nominal.

b) O mesmo motor é utilizado numa instalação no Brasil (rede a 60 Hz). Calcule a nova velocidade síncrona e a velocidade aproximada de rotação (assumindo o mesmo escorregamento).

c) O motor de 6 polos (1000 rpm síncrono) está acoplado a uma caixa redutora com relação de redução i = 5:1. Qual a velocidade de saída do redutor?

Grupo III — Identificação de Avaria por Sintomas (40 pontos)

Exercício — Diagnóstico de Motores por Sintomas

Para cada situação descrita, identifique a avaria mais provável, a causa e as acções de diagnóstico e reparação:

Situação 1: Motor de 22 kW, 400V, 4 polos. O operador reporta que o motor está a trabalhar, mas sobreaquece com a carga habitual. A temperatura da carcaça no exterior é de 78°C (ambiente: 25°C). A corrente medida: L1=42A, L2=41A, L3=48A (nominal: 41A). O relé térmico está ajustado a 44A e ainda não disparou.

Situação 2: Motor de 7,5 kW, 400V. O motor não arranca ao ser ligado (sem movimento, sem ruído). O operador premiu o botão de marcha repetidamente. O relé térmico não disparou.

Situação 3: Motor DC de 5 kW, 220V (DC). Produz faíscas visíveis no comutador durante o funcionamento, especialmente a carga parcial. O motor funciona mas o comutador está com marcas negras.

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