Questão de Engenharia Elétrica · FGV CMSP 2024 (nº 68)

O motor de indução trifásico funciona porque o campo magnético girante do estator (parte fixa) induz corrente no rotor (parte giratória), fazendo-o girar. Para que essa indução ocorra, o rotor precisa girar a uma velocidade ligeiramente menor que a do campo girante; essa diferença é chamada de escorregamento.

• (A) Correta: O escorregamento ($s$) é a causa da indução de tensão e corrente no rotor. As perdas nos enrolamentos do rotor (perdas de cobre) são diretamente proporcionais ao escorregamento ($P_{Cu,rotor} = s \cdot P_{entreferro}$). Portanto, o escorregamento interfere diretamente nessas perdas: quanto maior o escorregamento, maiores as perdas no rotor.
• (B) Incorreta: Se a velocidade do rotor fosse igual à velocidade do campo girante (velocidade síncrona), não haveria movimento relativo entre eles. Sem movimento relativo, não haveria indução de tensão e corrente no rotor, e consequentemente, não haveria torque eletromagnético para manter o rotor girando.
• (C) Incorreta: O fator de potência de um motor de indução varia significativamente com a carga e, portanto, com a velocidade. Em vazio (alta velocidade, baixo escorregamento), o fator de potência é baixo e indutivo. À medida que a carga aumenta (velocidade diminui, escorregamento aumenta), o fator de potência geralmente melhora até atingir um pico próximo à carga nominal.
• (D) Incorreta: A eficiência de um motor de indução é baixa em cargas muito leves (quando a velocidade do rotor está muito próxima da velocidade síncrona, ou seja, baixo escorregamento) e também em sobrecarga. A eficiência máxima ocorre geralmente entre 75% e 100% da carga nominal. Portanto, a eficiência é baixa nas proximidades da velocidade síncrona, mas a afirmação "diminui com as proximidades" pode ser enganosa, pois a eficiência primeiro aumenta com a carga (e diminuição da velocidade) até um pico, e só então diminui se a carga for excessiva. No entanto, a eficiência é de fato baixa quando o motor opera com baixo escorregamento (próximo à velocidade síncrona). A armadilha aqui é que, embora a eficiência seja baixa nessa condição, a palavra "diminui" pode sugerir uma tendência contínua que não é sempre o caso dependendo do ponto de partida.
• (E) Incorreta: O escorregamento faz com que a frequência das correntes induzidas no rotor ($f_r$) seja diferente da frequência da fonte ($f_s$), sendo $f_r = s \cdot f_s$. No entanto, a frequência do campo girante (o campo magnético produzido pelo estator) é sempre igual à frequência da fonte, independentemente do escorregamento. A armadilha é confundir a frequência do campo girante do estator com a frequência das correntes induzidas no rotor.