A mudança no número de polos de um motor de indução em operação:
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede
Passo 1
O enunciado apresenta uma única pergunta objetiva: ao mudar o número de polos de um motor de indução que está em operação, qual das alternativas a seguir é verdadeira?
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede
a) Afeta apenas o torque
b) Altera a velocidade síncrona
c) Depende exclusivamente da tensão de alimentação
d) Modifica a frequência da rede
Informações implícitas importantes fornecidas pelo enunciado: trata-se de um motor de indução em operação e estamos alterando o número de polos do motor. Não há indicação de alteração da frequência de alimentação nem de outras mudanças na rede.
Passo 2
Vou explicar o conceito central: velocidade síncrona de um motor de indução. A velocidade síncrona é a velocidade do campo magnético girante criado pelas correntes no estator e é dada pela fórmula
onde:
-
é a velocidade síncrona em rotações por minuto (rpm), -
é a frequência da fonte de alimentação em hertz (Hz), -
é o número de polos do motor (um número inteiro par: 2, 4, 6, …).
Explicação do porquê dessa fórmula, de modo didático: a frequência
diz quantas vezes por segundo o campo elétrico inverte; cada par de polos produz uma volta do campo por ciclo. Como queremos rpm (rotações por minuto), multiplicamos por
para converter segundos em minutos e há um fator
relacionado ao número de polos por par, resultando no fator
.
Passo 3
Mostrando com um exemplo numérico para fixar a ideia. Suponha
.
- Se
, então - Se
, então
Ou seja, ao mudar o número de polos de
para
(dobrar o número de polos), a velocidade síncrona caiu de
para
. Isso mostra diretamente que
depende inversamente de
.
Passo 4
Relacionando velocidade de rotor e escorregamento (útil para entender consequências na operação): a velocidade real do rotor
satisfaz
onde
é o escorregamento (adimensional), tipicamente pequeno (
positivo para motor que gira um pouco abaixo de
). Portanto, se
muda (porque mudamos
), a velocidade de operação
muda proporcionalmente, mesmo que o escorregamento permaneça parecido.
Passo 5
Analisando cada alternativa com base no que aprendemos:
- a) “Afeta apenas o torque” — incorreto. Mudar
altera explicitamente (veja fórmula), logo altera a velocidade de operação; a alteração de torque pode ocorrer como consequência secundária, mas não é o único efeito. Portanto não é “apenas” o torque. - b) “Altera a velocidade síncrona” — correto. A fórmula
mostra que depende diretamente de ; alterar altera . - c) “Depende exclusivamente da tensão de alimentação” — incorreto. A velocidade síncrona não depende da tensão, mas de
e . A tensão afeta fluxo e, indiretamente, torque disponível, mas não a velocidade síncrona. - d) “Modifica a frequência da rede” — incorreto. A frequência da rede
é fornecida externamente pela fonte (por exemplo, rede elétrica) e não é alterada pelo número de polos do motor; mudar polos muda , não .
Passo 6
Breve observação prática (para a prova): em motores projetados para mudança de polos (ex.: conexão Dahlander), a mudança é feita reconfigurando as bobinas do estator; isso altera
e assim
. A tensão e a frequência da rede permanecem as mesmas. Em resumo, a resposta é direta se você lembrar da fórmula da velocidade síncrona.
Resposta
b)