Estudo do motor de indução trifásico e desenvolvimento de um dispositivo de proteção efetiva de motores operando em condições anormais: rotor bloqueado e falta de fase

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007.Motores de indução são máquinas robustas, de construção relativamente simples e com vida depende quase exclusivamente da vida da isolação dos enrolamentos. Esta, por sua vez, é afetada por muitos fatores onde o mais importante é sem dúvida a temperatura de trabalho dos materiais isolantes utilizados. Devido a isso, para a proteção dos motores, eles devem ser protegidos contra aumentos de temperatura por um dispositivo integrante do motor ou um dispositivo de proteção independente em todas as condições de operação. O relé de sobrecarga térmico com sensibilidade a falta de fase, que opera pelo principio dos bimetais, é o dispositivo de proteção independente mais utilizado para proteção térmica de motores. Testes experimentais para avaliação da proteção efetiva realizada por esse dispositivo em condições de operação anormais do motor de indução, rotor bloqueado e falta de fase, foram realizados e com base nas avaliações e resultados obtidos, um novo sistema de proteção é proposto de forma a oferecer proteção efetiva as mais diversas condições de operação do motor. A validação e implementação do sistema proposto são realizadas através de simulações com auxílio do software P-Spice e testes experimentais em protótipo.The induction motors are robust machines and quite simple in their construction. In general, their lifetime depends on the life of the winding isolation. This is affected by many factors like vibrations, corrosive environments and others. Undoubtedly, among all these factors, the most important is the working temperature of the used insulating materials. Due of this, induction motors must be protected against temperature rise by a protective device, which is a part of the motor or an independent protective device, during all operation conditions. Overload relay with single phasing failure sensitivity, which achieved using the bimetal principle, is the most used independent protective device for thermal motor protection. Experimental tests were made to evaluate the effective motor protection by this device under abnormal motor operation conditions, blocked rotor and single phasing. Based on results and evaluations found, a new protective system was proposed in order to provide effective protection under several motor operation conditions: normal and abnormal conditions. The validity and implementation of proposed system were made thought simulations, assisted by P-Spice software, and experimental tests using a prototype