Cálculo Proteção de motores elétricos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE 
PERNAMBUCO 
CAMPUS: PESQUEIRA 
8-M.I.-ELETROELETRÔNICA 
 
 
 
 
CLÊNIO BORGES BARBOZA FILHO 
AMÓS SAULO FERREIRA DINIZ 
LUCAS LEONARDO ARAÚJO DE FREITAS 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE PROTEÇÃO PARA MOTORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PESQUEIRA-PE 
2013 
Motores 
 
 Motor 1 Motor 2 Motor 3 Motor 4 Motor 5 
Potência: 20cv 15cv 30cv 15cv 30cv 
Corrente de partida (Ip): 7xInm 8xInm 8xInm 8xInm 8xInm 
Fator de Potencia (FP): 0,85 0,75 0,83 0,75 0,83 
Rendimento (Ƞ): 91% 91% 92% 91% 92% 
Fator de Serviço (Fs): 1,25 1,35 1,25 1,35 1,25 
Comprimento (L): 20m 40m 35m 15m 25m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 1 
 
Potência: 20cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
7xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,85 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,25 
Comprimento (L): 20m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM1 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM1 = 
20×736
1,73×380×0,85×0,91
 INM1 = 
14720
508,49
 INM1 = 28,94 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z1 ≥ INM1×FS1 I’Z1 ≥ 28,94×1,25 I’Z1 ≥ 36,17 A 
 
 
Calculando os contactores: 
 
K1 = K2 = Ie ≥ (0,58 x 36,17) x 1,15 = 24,12 A 
K3 = Ie ≥ (0,33 x 36,17) x 1,15 = 13,72 A 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resolução WEG: 
2 Contatores Modulares “K1 e K2” CWM25 
 
1 Contator Modular “K3” CWM18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando o disjuntor-motor: 
Utilizado nesse caso a corrente de projeto Iz = 36,17 A 
Disjuntor-motor WEG MPW65-3-U040 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 2 e 4 
 
Potência: 15cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,75 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,35 
Comprimento (L): 40m 
 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM2 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM2 = 
15×736
1,73×380×0,75×0,91
 INM2 = 
11040
448,67
 INM2 = 24,60 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z2 ≥ INM2×FS2 I’Z2 ≥ 24,60×1,35 I’Z2 ≥ 33,21 A 
 
 
Calculando os contactores: 
 
K1 = K2 = Ie ≥ (0,58 x 33,21) x 1,15 = 22,15107 A 
 
K3 = Ie ≥ (0,33 x 33,21) x 1,15 = 12,6032 A 
 
Resolução WEG: 
2 Contatores Modulares “K1 e K2” CWM25 
 
 
1 Contator Modular “K3” CWM12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando o disjuntor-motor: 
Utilizado nesse caso a corrente de projeto Iz = 33,21 A 
Disjuntor-motor WEG MPW65-3-U040 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 3 e 5 
 
Potência: 30cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,83 
Rendimento (Ƞ): 92% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,25 
Comprimento (L): 35m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM3 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM3 = 
30×736
1,73×380×0,83×0,92
 INM3 = 
22080
501,99
 INM3 = 43,98 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z3 ≥ INM2×FS3 I’Z3 ≥ 43,98×1,25 I’Z3 ≥ 54,97 A 
 
 
Calculando os contactores: 
 
K1 = K2 = Ie ≥ (0,58 x 54,97) x 1,15 = 36,66 A 
 
K3 = Ie ≥ (0,33 x 54,97) x 1,15 = 20,86 A 
 
 
 
 
 
 
2 Contatores Modulares “K1 e K2” CWM40 
 
 
 
1 Contatores Modulares “K3” CWM25 
 
 
 
Calculando o disjuntor-motor: 
Utilizado nesse caso a corrente de projeto Iz = 54,97 A 
Disjuntor-motor WEG MPW65-3-U065 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTIDAS COMPENSADORAS. 
 
 
MOTOR 1 
 
Potência: 20cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
7xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,85 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,25 
Comprimento (L): 20m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM1 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM1 = 
20×736
1,73×380×0,85×0,91
 INM1 = 
14720
508,49
 INM1 = 28,94 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z1 ≥ INM1×FS1 I’Z1 ≥ 28,94×1,25 I’Z1 ≥ 36,17 A 
 
 
Dimensionamento do contactor K1 
 
𝐼𝑛1 = 𝐼𝑛 ∗ 𝐹𝑠 
𝐼𝑛1 = 28,94 ∗ 1,25 = 36,17𝐴 
𝐼𝐸 ≥ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ 36,17 ∗ 1,15 = 41,60𝐴 
 
 
 
Resolução WEG: 
CWM40 que suporta 40A. Visto que temos folga de 15% então podemos aplicar este 
contactor. 
Dimensionamento do contator K2 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃2 ∗ 𝐼𝑛) ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,72 ∗ 36,17) ∗ 1,15 = 29,90𝐴 
CWM32 que suporta 32A. 
Dimensionamento do contator K3 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃 − 𝑇𝐴𝑃2) ∗ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,13) ∗ 36,17 ∗ 1,15 = 5,4𝐴 
CWM9 que suporta 9A. 
 
 
Calculando Disjuntor-motor: 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 𝐼𝑁 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 36,17 = 253,19𝐴 
No caso da partida compensadora, a corrente de partida é diminuída 64% 
da corrente nominal; sendo assim utilizamos 40% da corrente de partida 
compensadora Ipc: 
𝐼𝑝𝑐 = 289,36 ∗ 0,40 = 101,74 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo assim, utilizamos o disjuntor motor MPW65: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 2 e 4 
 
Potência: 15cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,75 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,35 
Comprimento (L): 40m 
 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM2 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM2 = 
15×736
1,73×380×0,75×0,91
 INM2 = 
11040
448,67
 INM2 = 24,60 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z2 ≥ INM2×FS2 I’Z2 ≥ 24,60×1,35 I’Z2 ≥ 33,21 A 
 
Dimensionamento do contactor K1 
 
𝐼𝑛1 = 𝐼𝑛 ∗ 𝐹𝑠 
𝐼𝑛1 = 24,60 ∗ 1,35 = 33,21𝐴 
𝐼𝐸 ≥ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ 33,21 ∗ 1,15 = 38,19𝐴 
Resolução WEG: 
CWM40 que suporta 40A. 
 
 
 
Dimensionamento do contator K2 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃2 ∗ 𝐼𝑛) ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,72 ∗ 33,21) ∗ 1,15 = 27,50𝐴 
CWM32 que suporta 32A. 
Dimensionamento do contator K3 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃 − 𝑇𝐴𝑃2) ∗ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,13) ∗ 33,21 ∗ 1,15 = 4,9𝐴 
CWM9 que suporta 9A. 
Calculando o disjuntor motor: 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 𝐼𝑁 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 32,21 = 265,68𝐴 
No caso da partida compensadora, a corrente de partida é diminuída 64% 
da corrente nominal; sendo assim utilizamos 40% da corrente de partida 
compensadora Ipc: 
𝐼𝑝𝑐 = 265,68 ∗ 0,40 = 106,27 
Conforme fora estabelecido o tempo de 10 segundos para desarme do 
disjuntor através do gráfico do disjuntor MPW65, que suporta até 3 vezes a 
corrente de partida: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 3 e 5 
 
Potência: 30cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,83 
Rendimento (Ƞ): 92% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,25 
Comprimento (L): 35m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM3 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM3 = 
30×736
1,73×380×0,83×0,92
 INM3 = 
22080
501,99
 INM3 = 43,98 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z3 ≥ INM2×FS3 I’Z3 ≥ 43,98×1,25 I’Z3 ≥ 54,97 A 
 
Dimensionamento do contator K1 
 
𝐼𝑛1 = 𝐼𝑛 ∗ 𝐹𝑠 
𝐼𝑛1 = 43,9 ∗ 1,25 = 54,9𝐴 
𝐼𝐸 ≥ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ 54,9 ∗ 1,15 = 63,1𝐴 
Com base nos dados encontrados e tomando como base o tipo de aplicação do motor 
temos no catálogo da WEG o contator CWM65 que suporta 65A. 
 
Dimensionamentodo contator K2 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃2 ∗ 𝐼𝑛) ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,72 ∗ 54,9) ∗ 1,15 = 45,4𝐴 
Com base nos dados encontrados e tomando como base o tipo de aplicação do motor 
temos no catálogo da WEG o contator CWM50 que suporta 50A. 
 
Dimensionamento do contator K3 
 
𝐼𝐸 ≥ (𝑇𝐴𝑃 − 𝑇𝐴𝑃2) ∗ 𝐼𝑁 ∗ 1,15 
𝐼𝐸 ≥ (0,13) ∗ 54,9 ∗ 1,15 = 8,2𝐴 
Com base nos dados encontrados e tomando como base o tipo de aplicação do motor 
temos no catálogo da WEG o contator CWM9 que suporta 9A. 
 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 𝐼𝑁 
𝐼𝑝 = 8 ∗ 54,97 = 439,76𝐴 
No caso da partida compensadora, a corrente de partida é diminuída 64% 
da corrente nominal; sendo assim utilizamos 40% da corrente de partida 
compensadora Ipc: 
𝐼𝑝𝑐 = 439,76 ∗ 0,40 = 175,90 
Conforme fora estabelecido o tempo de 10 segundos para desarme do 
disjuntor através do gráfico do disjuntor MPW65, que suporta até 3 vezes a 
corrente de partida: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE PROTEÇÃO DA PARTIDA SOFT STARTER 
 
MOTOR 1 
 
Potência: 20cv 
Corrente de partida 
(Ip): 
7xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,85 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço (Fs): 1,25 
Comprimento (L): 20m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM1 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM1 = 
20×736
1,73×380×0,85×0,91
 INM1 = 
14720
508,49
 INM1 = 28,94 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z1 ≥ INM1×FS1 I’Z1 ≥ 28,94×1,25 I’Z1 ≥ 36,17 A 
 
Com a potencia do motor e a corrente de projeto, observa-se na tabela da WEG a seguir, 
a soft starter adequada para este motor. 
 
Ao analisar a tabela, ultiliza-se a soft starter SSW08 – 45A que suporta uma corrente de 
até 45A. 
 
 
O fusível adequado para esta partida soft starter, é o FNH00-160-K-A, que suporta uma 
corrente de até 160A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 2 e 4 
 
Potência: 15cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,75 
Rendimento (Ƞ): 91% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,35 
Comprimento (L): 40m 
 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM2 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM2 = 
15×736
1,73×380×0,75×0,91
 INM2 = 
11040
448,67
 INM2 = 24,60 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z2 ≥ INM2×FS2 I’Z2 ≥ 24,60×1,35 I’Z2 ≥ 33,21 A 
 
Com a potencia do motor e a corrente de projeto, observa-se na tabela da WEG a seguir, 
a soft starter adequada para este motor. 
 
 
 
Ao analisar a tabela, ultiliza-se a soft starter SSW08 – 45A que suporta uma corrente de 
até 45A. 
 
 
O fusível adequado para esta partida soft starter, é o FNH00-160-K-A, que suporta uma 
corrente de até 160A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOTOR 3 e 5 
 
Potência: 30cv 
Corrente de 
partida (Ip): 
8xInm 
Fator de Potencia 
(FP): 
0,83 
Rendimento (Ƞ): 92% 
Fator de Serviço 
(Fs): 
1,25 
Comprimento (L): 35m 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE NOMINAL (IN): 
INM3 = 
 𝑃𝑚𝑒𝑐×736 
√3×𝑈×𝑓𝑝×𝜂
 INM3 = 
30×736
1,73×380×0,83×0,92
 INM3 = 
22080
501,99
 INM3 = 43,98 𝐴 
 
 CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO (I’Z): 
I’Z3 ≥ INM2×FS3 I’Z3 ≥ 43,98×1,25 I’Z3 ≥ 54,97 A 
Com a potencia do motor e a corrente de projeto, observa-se na tabela da WEG a seguir, 
a soft starter adequada para este motor. 
 
Ao analisar a tabela, ultiliza-se a soft starter SSW08 – 61A que suporta uma corrente de 
até 61A. 
 
O fusível adequado para esta partida soft starter, é o FNH00-200-K-A, que suporta uma 
corrente de até 200A.