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Deslizamento do motor de indução

Calcule o deslizamento do motor de indução, a velocidade síncrona, a frequência de deslizamento e a velocidade do rotor para motores de indução AC.

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Fórmula

n_s = 120f/p, s = (n_s − n_r)/n_s

n_s — Synchronous speed (RPM)
n_r — Rotor speed (RPM)
f — Supply frequency (Hz)
p — Number of poles

Como Funciona

O rotor de um motor de indução CA sempre gira um pouco mais devagar do que o campo magnético rotativo (velocidade síncrona) porque precisa de movimento relativo entre o campo e os condutores do rotor para induzir corrente e produzir torque. Essa diferença de velocidade, expressa como uma porcentagem da velocidade síncrona, é chamada de deslizamento (s). Velocidade síncrona N_s = 120 × f/ P (onde f é a frequência de alimentação em Hz e P é o número de pólos). O deslizamento aumenta com o torque da carga; na carga nominal, o deslizamento é normalmente de 2 a 8% para motores de indução padrão.

Exemplo Resolvido

Um motor de indução de 4 pólos e 60 Hz funciona a 1746 RPM sob carga nominal.
Etapa 1 — Velocidade síncrona:
N_s = 120 × 60/ 4 = 1800 RPM
Etapa 2 — Deslizar:
s = (N_s − N_r) /N_s × 100
s = (1800 − 1746)/1800 × 100 = 54/1800 × 100 = 3,0%
Etapa 3 — Frequência do rotor (frequência das correntes induzidas no rotor):
f_r = s × f = 0,03 × 60 = 1,8 Hz
Etapa 4 — Efeito do aumento da carga: se o torque da carga dobrar e o deslizamento aumentar para 6%:
N_r = N_s × (1 − s) = 1800 × 0,94 = 1692 RPM
Resultado: Na carga nominal, o motor funciona 3% abaixo da velocidade síncrona. Dobrar a carga reduz a velocidade para 1692 RPM — ainda aceitável para a maioria das aplicações.

Dicas Práticas

  • ✓Para aplicações de acionamento de frequência variável (VFD), lembre-se de que a velocidade síncrona muda proporcionalmente à frequência de saída, portanto, a velocidade nominal de deslizamento em RPM permanece aproximadamente constante em toda a faixa de velocidade
  • ✓Os motores de alta eficiência (IE3/IE4) têm menor deslizamento (1— 2%) do que os motores padrão (IE1 a 5— 8%) porque têm menor resistência ao rotor — isso também significa que são mais difíceis de iniciar com acionadores de tensão reduzida
  • ✓Meça a velocidade real do eixo com um tacômetro para determinar o deslizamento operacional; isso revela rapidamente a sobrecarga ou o aumento do atrito mecânico antes que ocorram danos térmicos

Erros Comuns

  • ✗Esperar que um motor de indução funcione exatamente na velocidade síncrona — ele não pode, pois deslizamento zero significa zero corrente de rotor induzida e torque zero
  • ✗Ignorando o deslizamento ao calcular a velocidade do motor apenas com base na contagem de pólos e na frequência — um motor de 4 pólos de 60 Hz funciona a ~ 1750 RPM, não a 1800 RPM
  • ✗Confusão de frequência de deslizamento com frequência de alimentação — as correntes do rotor estão na frequência de escorregamento muito mais baixa (1—5 Hz normalmente), não em 50/60 Hz

Perguntas Frequentes

O deslizamento no torque de ruptura (máximo) é o deslizamento de extração, normalmente de 10 a 25% para motores padrão. Além desse ponto, qualquer carga adicional faz com que o motor desacelere rapidamente e pare. A relação entre o torque de ruptura e o torque nominal é normalmente de 2—3 × para motores do Design B.
O torque é proporcional ao V². Se a tensão cair 10%, a capacidade de torque cai ~ 19%. Para manter o mesmo torque de carga, o deslizamento deve aumentar substancialmente, aumentando a corrente e as perdas do rotor. A baixa tensão sustentada causa superaquecimento e é uma das principais causas de falha prematura do motor.
Sim — quando o rotor gira mais rápido do que o campo síncrono (por exemplo, acionado por uma carga externa ou durante a frenagem regenerativa), o deslizamento é negativo e a máquina atua como um gerador de indução, devolvendo a energia à alimentação.

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