Questão de Engenharia Mecânica · FGV DPE-RS 2023 (nº 48)

A relação entre a tensão aplicada e a frequência da rede ($V/f$) é fundamental para manter o fluxo magnético no interior de um motor de indução. Se essa relação diminui (por exemplo, tensão constante e frequência aumenta), o fluxo magnético no motor também diminui, impactando diretamente seu desempenho.

• (A) Incorreta: Embora a capacidade de potência nominal do motor diminua devido à redução do torque (explicada em C), a alternativa C descreve uma consequência mais direta e fundamental da redução do fluxo, que é a causa primária da limitação de potência. A redução do conjugado de partida é um efeito mais imediato e crítico na operação. (Armadilha: É uma afirmação que é tecnicamente verdadeira sobre a capacidade do motor, mas não é a resposta mais fundamental ou direta que a questão procura, que é a alteração no torque.)
• (B) Incorreta: A impedância do motor aumenta com o aumento da frequência ($Z = \sqrt{R^2 + (2\pi f L)^2}$). Com a tensão constante, um aumento na impedância resulta em uma diminuição da corrente de partida ($I = V/Z$).
• (C) Correta: Quando a frequência da rede aumenta de 50 Hz para 60 Hz, mantendo a tensão constante, a relação $V/f$ diminui. Isso causa uma redução no fluxo magnético no motor. Como o conjugado (torque) é aproximadamente proporcional ao quadrado do fluxo magnético ($T \propto \Phi^2$), o conjugado de partida (e o conjugado máximo) diminuirá significativamente.
• (D) Incorreta: Pelo mesmo motivo da alternativa C, a redução do fluxo magnético levará a uma diminuição do conjugado máximo, não a um aumento.
• (E) Incorreta: A velocidade síncrona do motor é diretamente proporcional à frequência ($N_s = (120 \times f) / P$). Se a frequência aumenta de 50 Hz para 60 Hz, a velocidade síncrona (e, consequentemente, a velocidade nominal do motor) aumentará, e não diminuirá.