Por que um motor síncrono não consegue dar partida a si mesmo?
Passo 1
O enunciado pergunta por que um motor síncrono, ao ser energizado em repouso, não consegue acelerar até a velocidade de sincronismo sem ajuda externa. O conteúdo envolve o conceito de campo girante em máquinas síncronas e a expressão do torque síncrono em função do ângulo de carga.
Passo 2
O campo girante produzido pelas correntes de armadura do estator gira em velocidade angular síncrona
onde
é a frequência da rede e
o número de pares de polos. Para que o rotor “trave” nesse campo, ele precisa desenvolver um torque que dependa do ângulo de carga
, isto é, do desfasamento entre o eixo magnético do estator e o do rotor.
Passo 3
A expressão simplificada do torque eletromagnético em regime síncrono é
em que
é a tensão de linha do estator,
a força contraeletromotriz induzida no rotor (proporcional à excitação) e
a reatância síncrona. Note que esse torque só existe quando
.
Passo 4
Na partida, o rotor está parado e não há desfasamento inicial (
), de modo que
e, consequentemente,
. Sem torque eletromagnético de partida, o rotor não é impulsionado e fica “travado” em repouso. Por isso, o motor síncrono precisa de um dispositivo auxiliar (como barras amortecedoras ou motor de partida) para alcançar velocidade próxima de
antes de entrar em sincronia.
Resposta
Um motor síncrono não parte sozinho porque, em repouso, o ângulo de carga
é zero e o torque síncrono
também é zero, impedindo qualquer aceleração até a velocidade de sincronismo.