Um motor síncrono de
(RMS) de linha, 8 polos, 60 Hz , opera a plena carga.
Qual a velocidade do eixo do motor?
Qual a velocidade do eixo do motor?
Passo 1
Dados fornecidos pelo enunciado:
- Potência aparente:
(não será necessária para a velocidade). - Tensão de linha:
(RMS) (não será necessária para a velocidade). - Número de polos do motor:
. - Frequência da rede:
. - O motor é síncrono e opera à plena carga (isto significa que, se mantiver sincronismo, gira na velocidade síncrona).
O que o enunciado pede:
- Determinar a velocidade do eixo do motor (velocidade mecânica de rotação).
Passo 2
Entendendo o que liga frequência elétrica à velocidade mecânica (a ideia passo a passo).
- A corrente alternada cria um campo magnético girante no estator que completa
ciclos por segundo; cada ciclo elétrico corresponde a uma passagem do campo por cada polo do estator. - Se o motor tem
polos, então cada rotação mecânica do eixo faz o campo elétrico “ver” ciclos elétricos completos por segundo. Por isso a relação entre frequência elétrica (em Hz) e a velocidade mecânica (em rotações por segundo) é:
Explicando as variáveis:
-
é a frequência elétrica em Hz (ciclos por segundo). -
é o número total de polos do motor (número inteiro par). -
é a velocidade mecânica em rotações por segundo.
Passo 3
Isolando a velocidade em rotações por segundo:
Convertendo para rotações por minuto (rpm), que é a unidade usual para velocidade de eixo:
Essa fórmula é a fórmula padrão da velocidade síncrona:
Observação: um motor síncrono gira exatamente a
(se permanecer em sincronismo), independentemente da carga, até o limite em que a carga faça perder o sincronismo.
Passo 4
Aplicando os valores numéricos do enunciado:
Calcule passo a passo:
Portanto a velocidade síncrona é
.
Passo 5
Converter para rotações por segundo e velocidade angular:
- Rotações por segundo:
- Velocidade angular em radianos por segundo: