Condição de Torque Máximo de um Motor de Indução
No artigo intitulado "Equação do Torque de um Motor de Indução", já examinamos o torque desenvolvido e sua equação correspondente. Agora, discutiremos a Condição de Torque Máximo de um motor de indução. O torque gerado em um motor de indução depende principalmente de três fatores: a magnitude da corrente do rotor, a interação entre o rotor e o fluxo magnético do motor e o fator de potência do rotor. A equação para o valor do torque durante a operação do motor é a seguinte:
O ângulo de fase da impedância total da rede RC sempre varia de 0° a 90°. A impedância representa a oposição que um elemento de circuito eletrônico apresenta ao fluxo de corrente. Quando a impedância do enrolamento do estator é considerada desprezível, para uma tensão de alimentação V1 dada, E20 permanece constante.
O torque desenvolvido atingirá seu valor máximo quando o lado direito da Equação (4) for maximizado. Isso ocorre quando o valor do denominador, conforme mostrado abaixo, é igual a zero.
Seja,
Assim, o torque desenvolvido atinge seu valor máximo quando a resistência do rotor por fase é igual à reatância do rotor por fase nas condições de funcionamento. Substituindo sX20 = R2 na Equação (1) resulta na expressão para o torque máximo.
A equação acima indica que a magnitude do torque máximo é independente da resistência do rotor.
Se denota o valor de deslizamento correspondente ao torque máximo, então, a partir da Equação (5):
Portanto, a velocidade do rotor no ponto de torque máximo é dada pela equação abaixo:
As seguintes conclusões sobre o torque máximo podem ser derivadas da Equação (7):
Independência da Resistência do Rotor: A magnitude do torque máximo é independente da resistência do circuito do rotor.
Proporcionalidade Inversa à Reatância do Rotor: O torque máximo varia inversamente com a reatância em repouso X20 do rotor. Portanto, para maximizar o torque, X20 (e, consequentemente, a indutância do rotor) deve ser minimizada.
Ajustabilidade via Resistência do Rotor: Ao ajustar a resistência no circuito do rotor, o torque máximo pode ser alcançado em qualquer deslizamento ou velocidade alvo. Isso é determinado pela resistência do rotor no deslizamento sM = R2/X20.
Requisitos de Resistência do Rotor para Diferentes Condições:
Para atingir o torque máximo em repouso, a resistência do rotor deve ser alta e igual a X20.
Para o torque máximo nas condições de funcionamento, a resistência do rotor deve ser baixa.
