Acionamento de Motores

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    EFICINCIA EFICINCIA ENERGENERGTICA E TICA E

    ACIONAMENTOS DE ACIONAMENTOS DE MOTORESMOTORES

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    IntroduIntroduoo

    Um acionamento elUm acionamento eltrico moderno trico moderno formado normalmente pela formado normalmente pela combinacombinao dos seguintes elementos:o dos seguintes elementos:

    MOTOR: converte energia eltrica em energia mecnica DISPOSITIVO ELETRNICO: comanda e/ou controla a potncia eltrica TRANSMISSO MECNICA: adapta a velocidade e inrcia entre motor e

    mquina (carga)

    SISTEMAELTRICO

    MOTORELTRICO

    CARGAMECNICA

    CONTROLE

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    IntroduIntroduoo

    A escolha do motor e de seus dispositivos de partida e parada, A escolha do motor e de seus dispositivos de partida e parada, mesmo influenciada por aspectos ambientais, estmesmo influenciada por aspectos ambientais, est diretamente diretamente relacionada com a carga mecnica a ser acionada e ao impacto relacionada com a carga mecnica a ser acionada e ao impacto dela no sistema eldela no sistema eltrico.trico.

    No acionamento das cargas mecnicas os conjugados No acionamento das cargas mecnicas os conjugados resistentes e de arraste precisam ser analisados para evitar resistentes e de arraste precisam ser analisados para evitar problemas operacionais como desgaste, vibraproblemas operacionais como desgaste, vibrao, aquecimento...o, aquecimento...

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    Dispositivos de partida de motores elDispositivos de partida de motores eltricostricos

    FunFunes de partidases de partidas--motoresmotoresDistribuio Eltrica de BT

    Seccionamento

    Proteo contra curto-circuito

    Proteo contra sobrecarga

    Comutao

    Seccionamento

    Proteo contra curto-circuito

    Comutao

    Soft-Start Inversor defreqncia

    Motor Motor

    Isolar eletricamente o circuito defora da alimentao geral

    Detectar e interromper o maisrpido possvel correntesanormais superiores a 10 In

    Detectar aumentos de correnteat 10 In e evitar o aquecimentodo motor e dos condutores antesda deteriorao dos isolantes

    Consiste em estabelecer,interromper e regular o valor dacorrente absorvida pelo motor

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    Sistemas de velocidade variSistemas de velocidade varivelvel

    Muitos processos industriais requerem dispositivos de Muitos processos industriais requerem dispositivos de acionamento de cargas com velocidade variacionamento de cargas com velocidade varivel:vel:

    BOMBAS: variao de vazo de lquidos VENTILADORES: variao de vazo de ar SISTEMAS DE TRANSPORTE: variao da velocidade de transp. TORNOS: variao da velocidade de corte BOBINADEIRAS: compensao da variao de dimetro da

    bobina

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    Tipos de motores elTipos de motores eltricostricos

    Pu=C.

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    Motor de Alto RendimentoMotor de Alto Rendimento

    Eficincia energEficincia energtica atravtica atravs do s do motor de Alto Rendimentomotor de Alto Rendimento

    O setor industrial responsvel por 43% do consumo anual de energia em nosso pas. Dentro deste setor, onde h maior demanda de energia eltrica, os motores so responsveis por aproximadamente 55% deste consumo.

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    Motor de Alto RendimentoMotor de Alto Rendimento

    DiferenDiferenas entre o motor de Alto Rendimento e o motor standard as entre o motor de Alto Rendimento e o motor standard

    Maior quantidade de cobre: reduz as perdas Joule (perdas no estator);

    Chapa magntica com alta permeabilidade, baixas perdas e entreferro reduzido - reduz a corrente magnetizante e consequentemente as perdas no ferro;

    Enrolamento dupla camada: resulta em melhor dissipao de calor;

    Rotores tratados termicamente: reduz as perdas suplementares;

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    Motor de Alto RendimentoMotor de Alto Rendimento

    A diferenA diferena de rendimento entre os motores padro e Alto rendimento a de rendimento entre os motores padro e Alto rendimento variam entre 1,5 e 7 % sendo que para os motores de potencia menvariam entre 1,5 e 7 % sendo que para os motores de potencia menor a or a diferendiferena a maior. Vale lembrar que a economia de energia em motores maior. Vale lembrar que a economia de energia em motores maiores maiores sempre maior, pois 2% em um motor de 150CV, pode ser muito sempre maior, pois 2% em um motor de 150CV, pode ser muito maior que 7 % em um motor de 1CV.maior que 7 % em um motor de 1CV.

    Motor standard Motor A.RMotor 5 CV 4 Motor 5 CV 4 polospolos 85,085,0 88,588,5Motor 150CV 4 Motor 150CV 4 polospolos 93,593,5 9595,,00

    O custo do motor AR varia entre 30 e 40% a mais que o StandardO custo do motor AR varia entre 30 e 40% a mais que o Standard e o e o tempo de retorno esttempo de retorno est ente 8 meses e 18 meses, com mente 8 meses e 18 meses, com mdia de 12 mesesdia de 12 meses

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    Motor de Alto RendimentoMotor de Alto Rendimento

    Caractersticas tcnicas dos motores standard e de alto rendimentoItem de

    comparaoMotor standard Motor alto

    rendimentoCaracterstica

    Quantidade decobre

    Menor Maior Reduz perdasJoules

    Comprimento dopacote de ferro

    Menor Maior Reduz perdasmagnticas

    Enrolamento Camada Simples Dupla camada Prov melhordissipao do calor

    geradoChapa metlica Altas perdas Baixas perdas Reduz a corrente

    magnetizanteRotor Sem tratamento Tratado

    termicamenteReduz perdas

    suplementares noferro

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    QUADRO COMPARATIVOQUADRO COMPARATIVO

    Tipo de chaveTipo de chave TensoTenso IpIp TorqueTorque PartidaPartida

    DiretaDireta 100%100% IpIp CpCp A plena cargaA plena carga

    EstrelaEstrela--tringulotringulo 58%58% IpIp x 0,33x 0,33 CpCp x 0,33x 0,33 Praticam. a vazio*Praticam. a vazio*

    CompensadoraCompensadora 80%80% IpIp x 0,64x 0,64 CpCp x 0,64x 0,64 Com cargaCom cargaTAP 80%TAP 80% TAP 80%TAP 80%

    65%65% IpIp x 0,42x 0,42 CpCp x 0,42x 0,42TAP 65%TAP 65% TAP 65%TAP 65%

    * ex: bombas e ventiladores com registro fechado, correias * ex: bombas e ventiladores com registro fechado, correias transptransp. sem carga, compressores . sem carga, compressores com vcom vlvula fechada, etc.lvula fechada, etc.

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    TODOS OS MTODOS OS MTODOS DE PARTIDA VISTOS TODOS DE PARTIDA VISTOS ANTERIORMENTE CONSEGUEM UMA REDUANTERIORMENTE CONSEGUEM UMA REDUO NA O NA

    TENSO, TORQUE E CORRENTE DE PARTIDA, PORTENSO, TORQUE E CORRENTE DE PARTIDA, PORM A M A COMUTACOMUTAO O POR POR DEGRAUS DE TENSODEGRAUS DE TENSO

    )f(UCUfI

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    bornes nos )(=

    =

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    Tipos de partida de motoresTipos de partida de motores

    SoftSoft--starter (partida starter (partida suave)suave)

    A alimentao do motor, quando colocado em funcionamento, feita por aumento progressivo da tenso (rampa de tenso), o que permite uma partida sem golpes e reduz o pico de corrente.

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    um dispositivo eletrnico para controle de tenso, ou seja, um dispositivo eletrnico para controle de tenso, ou seja, servem para acelerar/desacelerar a velocidade dos motores na servem para acelerar/desacelerar a velocidade dos motores na partida.partida.

    A tenso reduzida A tenso reduzida controlada ajustandocontrolada ajustando--se o ngulo de disparo se o ngulo de disparo de um par de de um par de tiristores tiristores em antiparalelo em cada fase da fonte. em antiparalelo em cada fase da fonte. Circuitos de controle eletrnico controlam a tenso aplicada ao Circuitos de controle eletrnico controlam a tenso aplicada ao motor.motor.

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    Pelo ajuste correto das Pelo ajuste correto das varivariveis de controle, o torque veis de controle, o torque do motor e a corrente so do motor e a corrente so idealmente ajustadas idealmente ajustadas s s necessidades da carga. A necessidades da carga. A medida que a tenso vai medida que a tenso vai aumentando (num peraumentando (num perodo odo ajustajustvel de tempo vel de tempo rampa de rampa de tenso), a corrente aumenta tenso), a corrente aumenta para acelerar a carga de uma para acelerar a carga de uma maneira suave e sem degraus.maneira suave e sem degraus.

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    Parada do motor: por inParada do motor: por inrcia rcia ou controladaou controlada

    Por inrcia: tenso vai instantaneamente a zero, implicando que o motor no produza nenhum conjugado na carga, que por sua vez vai perdendo velocidade atparar.

    Controlada: soft-starter vai gradualmente reduzindo a tenso de sada at um valor mnimo de tempo pr-definido.

    1- Reduzindo tenso aplicada ao motor, este perde conjugado2- Perda de conjugado, aumento escorreg.3- Aumento de escorreg., motor perde veloc.4- Motor perde veloc., a carga tambm perder

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    Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores assncronosncronos

    Partida por Partida por softsoft--starterstarter

    VANTAGENS

    controle da corrente de partida (prxima nominal) no existe limitao do nmero de manobras/hora longa vida til pois no possui partes eletromecnicas mveis torque de partida prximo do torque nominal pode ser empregada tambm para desacelerar o motor possibilita inverso do sentido de rotao Protees integrais (falta de fase, sobrecorrente, subcorrente, sobrecarga etc)

    DESVANTAGENS

    necessrio tenso auxiliar para o soft-starter Maior custo na medida em que a potncia do motor reduzida distores harmnicas na linha

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    Nova tecnologia TCS Nova tecnologia TCS -- Torque Torque Control Sy