Análise Teórica de Desempenho Térmico de Motores de Indução Elétrica Aletados

Resumo

Na indústria, os motores elétricos são largamente utilizados em função de sua simples construção e sua versatilidade, com relação à aplicação de cargas no mesmo. É muito comum o aquecimento excessivo do motor elétrico e sua consequente queima, em função da exposição a temperaturas ambientais elevadas e a ineficiência na dissipação do calor gerado através da diferença da potência útil fornecida pelo motor na ponta do eixo e a potência absorvida na linha de alimentação. Um dos fatores que contribuem para a ineficiência na troca de calor é a resistência térmica entre a carcaça e o núcleo do motor. Os modelos teóricos, que usam aletas para dissipação de calor em motores elétricos, não levam em consideração esta resistência interna e assumem que a temperatura da base da aleta, disposta na carcaça do motor, é igual à temperatura do núcleo. O presente trabalho demonstra que estes modelos não remetem à realidade e aplica os dados de um motor elétrico, apresentando soluções analíticas para seu desempenho térmico, utilizando sistemas de aletas com perfis retangulares e condição de fluxo de calor por convecção prescrito na base. Efetua uma comparação entre o desempenho de dois materiais diferentes na composição da carcaça e das aletas do motor, são eles, alumínio e ferro fundido. Os resultados teóricos obtidos demonstram que não se pode negligenciar o efeito da resistência térmica interna na solução de desempenho térmico dos motores elétricos, e que esta resistência térmica deve ser objeto de estudo experimental detalhado, vez que há escassez de resultados confiáveis na literatura.