O que é o escorregamento de um motor de indução e qual a sua relevância na análise de funcionamento desta máquina?

Passo 1

O enunciado pergunta o que é o escorregamento de um motor de indução e por que isso é importante para entender como essa máquina funciona. O conteúdo envolve conceitos de velocidade síncrona, velocidade do rotor e a característica de torque-velocidade de um motor de indução.

Passo 2

Num motor de indução trifásico, existe um campo magnético girante que se move à velocidade síncrona. Essa velocidade é dada por
n_s = \frac{120\,f}{p}
em rotações por minuto (rpm), onde f é a frequência da rede em hertz e p é o número de polos do estator. O rotor gira a uma velocidade n ligeiramente menor que n_s quando está produzindo torque.

Passo 3

O escorregamento s mede essa diferença relativa entre a velocidade síncrona e a do rotor. Definimos
s = \frac{n_s - n}{n_s}.
Normalmente expressamos s em pu (por unidade) ou em porcentagem ( s\times100\%). Se o rotor girar exatamente à velocidade síncrona, então s=0; se estiver parado, s=1 (100 %).

Passo 4

Para que torque seja gerado no rotor, é preciso que haja uma diferença de velocidade entre o campo girante e o condutor do rotor. Essa diferença faz com que apareça uma força eletromotriz induzida no rotor, gerando corrente e, por efeito de interação magnética, produzindo o torque. Sem escorregamento ( s=0), não há tensão induzida no rotor e, portanto, nenhum torque.

Passo 5

O escorregamento é fundamental para:
  1. Determinar a curva torque–velocidade, pois o torque entregue varia tipicamente como T \propto \frac{s}{(R_r/s)^2 + X_r^2}, onde R_r e X_r são os parâmetros do rotor.
  2. Avaliar o desempenho em partida (alto escorregamento) e em regime permanente (baixo escorregamento).
  3. Calcular perdas no rotor (perda em cobre I^2R), eficiência e aquecimento.
  4. Projetar sistemas de controle de velocidade, já que ajustando s (via frequência ou tensão) você regula a velocidade do motor.

Resposta

O escorregamento s de um motor de indução é a diferença relativa entre a velocidade síncrona n_s e a velocidade do rotor n, dada por
s = \frac{n_s - n}{n_s}.
Ele é essencial porque sem esse “deslizamento” não há indução de tensão nem geração de torque no rotor. Além disso, s controla a forma da curva torque–velocidade, define o comportamento na partida, influencia perdas e eficiência e serve de base para estratégias de controle de velocidade.

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