Um motor síncrono de
(RMS) de linha, 4 polos, 60 Hz , opera a plena carga.
Qual a velocidade do eixo do motor? Resposta: 1800 rpm .
Qual a velocidade do eixo do motor? Resposta: 1800 rpm .
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações:
- Motor síncrono de
(potência aparente). - Tensão de linha
(RMS). - Número de polos
. - Frequência da rede
. - Opera à plena carga (isto é, está sincronizado com o campo girante).
A pergunta é: Qual a velocidade do eixo do motor (em rpm)?
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicada passo a passo).
- Um motor síncrono gira em velocidade síncrona: ele “trava” com a velocidade do campo magnético girante criado pela corrente elétrica no estator. Essa velocidade depende apenas da frequência da rede e do número de polos, não da carga (desde que permaneça sincronizado).
- Denotando por
a frequência elétrica em hertz, por o número de polos e por a velocidade mecânica em rpm, a relação entre essas grandezas é obtida assim: - O número de pares de polos é
. - Cada revolução mecânica do rotor corresponde a
ciclos elétricos (porque cada par de polos gera uma passagem de pólo por um ponto fixo). - A velocidade mecânica em revoluções por segundo é
. - Portanto a frequência elétrica é
- Isolando
obtemos a fórmula prática usada em máquinas:
- O número de pares de polos é
- Aqui:
-
está em hertz ( ), -
é um número inteiro (nº de polos), -
fica em rotações por minuto ( ).
-
Passo 3
Aplicando a fórmula com os valores dados:
Passo 4
Fazendo a conta:
Comentário didático: como o motor é síncrono, ele gira exatamente a essa velocidade enquanto permanecer sincronizado, mesmo em plena carga. A potência aparente (
) e a tensão nominal (
) não alteram a velocidade síncrona; só mudam a corrente e o torque necessários.
Passo 5
Exemplos rápidos para fixar:
- Se
e , então . - Se
e , então .
Isso ajuda a ver como mais polos reduzem a velocidade síncrona.