Atividade de Pesquisa - Acionamentos Elétricos

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Acionamentos Elétricos - CT
Aluno (a): ALCIDES BDIAS SOUTO JUNIOR
05/07/2023
Atividade de Pesquisa
NOTA:
INSTRUÇÕES:
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1) Dê as principais características de um motor Dahlander.
O motor Dahlander é um motor elétrico trifásico que permite seu acionamento em duas velocidades distintas. As velocidades são conseguidas com a estruturação dos enrolamentos do estator deste motor em dois conjuntos promovendo uma relação de 1:2. Ele pode ser utilizado em diversas situações dentro da indústria, como guindastes, guinchos, transportadoras, máquinas e equipamentos que necessitem de um motor assíncrono1. A ligação Dahlander permite uma relação de polos de 1:2, o que corresponde a mesma relação de velocidade.
2) Quais são os cinco principais tipos de motor monofásico? Quais são suas características, aplicações e faixa de potência de trabalho?
Existem cinco tipos de motores de indução monofásicos com rotor de gaiola, eles são classificados de acordo com o arranjo auxiliar de partida empregado. O motor monofásico é um tipo de motor que possui apenas um conjunto de bobinas e sua alimentação é feita por uma única fase de corrente alternada. Dessa forma, este tipo de motor absorve energia elétrica de uma rede monofásica e transforma-a em energia mecânico. Os tipos de motores monofásicos são: Motor com Capacitor Permanente, Motor com Capacitor de Partida, Motor Dahlander, Motor Shaded Pole e Motor Universal. Cada um desses tipos possui características específicas e aplicações distintas. A faixa de potência dos motores monofásicos varia entre 1/6 cv a 5 cv.
3) O que é um motor de alto rendimento? Quais são as suas principais características?
Um motor de alto rendimento é um motor que apresenta menores perdas de energia, o que significa que o motor produz a mesma potência mecânica de saída com menor quantidade de energia elétrica absorvida. Têm como características maior vida útil e mais eficiência. Os motores de alto rendimento são projetados para fornecer a mesma potência útil (na ponta do eixo) que outros tipos de motores, consumindo menos energia elétrica da rede. Dentre as diferenças de um motor elétrico trifásico padrão e um de alto rendimento podemos citar: Maior quantidade de cobre: Reduz as perdas Joule no estator; Melhor qualidade dos materiais; Características construtivas que reduzem significamente as perdas.
4) Segundo a NBR 7094, quais são as cinco categorias de conjugado existentes? Dê as suas características.
A NBR 7094 é uma norma que estabelece as categorias de conjugado para motores elétricos. As cinco categorias de conjugado existentes são: Conjugado de partida, Conjugado máximo, Conjugado nominal, Conjugado mínimo e Conjugado de sobrecarga. O conjugado de partida é o conjugado máximo que o motor pode desenvolver durante o período de aceleração. O conjugado máximo é o maior conjugado que o motor pode desenvolver sem que ocorra sobreaquecimento. O conjugado nominal é o conjugado que o motor pode desenvolver continuamente sem que ocorra sobreaquecimento. O conjugado mínimo é o menor conjugado que o motor pode desenvolver sem que ocorra falha na partida ou oscilação excessiva da velocidade. O conjugado de sobrecarga é o conjugado máximo que o motor pode desenvolver durante um curto período de tempo.
5) Calcule e corrija o fator de potência das seguintes instalações:
a) Trinta motores de 10 cv com FP = 0,85 
Potência total = n x Pot
Potência total = 30 x 10 cv = 300 cv = 223,7 kW
Fator de potência atual = 0,85
Potência ativa = Potência total x Fator de potência
Potência ativa = 223,7 kW x 0,85 = 190,2 kW
Potência reativa = Potência total x sen(angulo)
Potência reativa = 223,7 kW x sen(arccos(0,85)) = 53,4 kVAr
Para corrigir o fator de potência para 0,95, será necessário adicionar capacitores que forneçam 53,4 kVAr de potência reativa.
b) Cem motores de 50 cv com FP = 0,87 
Potência total = 100 x 50 cv = 5000 cv = 3728,3 kW
Fator de potência atual = 0,87
Potência ativa = Potência total x Fator de potência
Potência ativa = 3728,3 kW x 0,87 = 3241,8 kW
Potência reativa = Potência total x sen(angulo)
Potência reativa = 3728,3 kW x sen(arccos(0,87)) = 984,6 kVAr
Para corrigir o fator de potência para 0,95, será necessário adicionar capacitores que forneçam 984,6 kVAr de potência reativa.
c) Três motores de 150 cv com FP = 0,88
Potência total = 3 x 150 cv = 450 cv = 335,6 kW
Fator de potência atual = 0,88
Potência ativa = Potência total x Fator de potência = 335,6 kW x 0,88 = 295,1 kW
Potência reativa = Potência total x sen(angulo) = 335,6 kW x sen(arccos(0,88)) = 81,4 kVAr
Para corrigir o fator de potência para 0,95, será necessário adicionar capacitores que forneçam 81,4 kVAr de potência reativa.
6) Enumere vantagens e desvantagens de uma chave de partida direta.
As vantagens da chave de partida direta são: 
simplicidade de instalação e operação,
 baixo custo e 
manutenção reduzida.
 As desvantagens da chave de partida direta são: 
corrente de partida elevada, que pode causar queda de tensão na rede elétrica e danificar o motor; limitação do número de partidas por hora;
 e limitação da potência do motor.
7) Com o auxílio dos diagramas de comando e de força, explique o funcionamento da chave de partida direta.
A chave de partida direta é um dispositivo que permite ligar e desligar um motor elétrico. O diagrama de comando é um esquema que mostra como os componentes elétricos da chave de partida direta estão conectados. O diagrama de força é um esquema que mostra como os componentes mecânicos da chave de partida direta estão conectados.
O funcionamento da chave de partida direta é simples: quando a chave é acionada, a corrente elétrica flui para o motor e o motor começa a girar. Quando a chave é desligada, a corrente elétrica para de fluir para o motor e o motor para de girar.
O diagrama de comando mostra como os componentes elétricos da chave de partida direta estão conectados. Ele inclui componentes como contator, relé térmico, botão liga/desliga e fusíveis. O contator é um dispositivo eletromecânico que permite ligar e desligar o motor elétrico. O relé térmico é um dispositivo que protege o motor elétrico contra sobrecarga térmica. O botão liga/desliga é um dispositivo que permite ligar e desligar a chave de partida direta.
O diagrama de força mostra como os componentes mecânicos da chave de partida direta estão conectados. Ele inclui componentes como o contator, o motor elétrico e os fusíveis. O contator é um dispositivo eletromecânico que permite ligar e desligar o motor elétrico. Os fusíveis são dispositivos de proteção que são instalados na chave de partida direta para proteger o motor elétrico contra sobrecorrente.
O diagrama de forças é um esquema que mostra como os componentes mecânicos da chave de partida direta estão conectados. L1, L2 e L3 são as fases da rede elétrica trifásica que alimenta o motor elétrico. O diagrama de forças não é o mesmo que o diagrama de comando, que mostra como os componentes elétricos da chave de partida direta estão conectados.
Os fusíveis F1, F2 e F3 são dispositivos de proteção que são instalados na chave de partida direta para proteger o motor elétrico contra sobrecorrente. Os fusíveis são dimensionados de acordo com a corrente nominal do motor elétrico e devem ser substituídos por fusíveis com as mesmas especificações técnicas em caso de queima.
O botão de impulso S1 é um dispositivo que permite ligar e desligar a chave de partida direta. Quando o botão é pressionado, a corrente elétrica flui para o contator K1 e o contator fecha seus contatos, permitindo que a corrente elétrica flua para o motor elétrico. Quando o botão é solto, a corrente elétricapara de fluir para o contator K1 e o contator abre seus contatos, interrompendo a corrente elétrica para o motor elétrico.
8) Qual a faixa de frequência recomendada para o uso do inversor de frequência? Por quê?
Um inversor de freqüência possibilita o controle da velocidade de um motor trifásico através da freqüência da tensão gerada. A freqüência de operação de um inversor normalmente está entre 0,5 Hz e 400 Hz, dependendo do modelo e da marca. Isso ocorre porque o inversor de frequência é um dispositivo que permite controlar a velocidade de um motor elétrico variando a frequência da corrente elétrica que alimenta o motor. A faixa de frequência recomendada para o uso do inversor de frequência é determinada pela capacidade do motor elétrico e pelo tipo de carga que ele está acionando. Deve-se, entretanto notar que quando a velocidad e de um motor é alterada pela variação da freqüência, seu torque também é modificado. Para se manter o torque constante basta fazer com que a relação tensão/freqüência ou V/F seja constante.
9) Quais as vantagens de empregar uma chave de partida soft-starter?
As vantagens da chave de partida soft-starter são:
Redução da corrente de partida, o que evita quedas de tensão na rede elétrica e danos ao motor.
Redução do número de partidas por hora.
Redução do desgaste mecânico do motor e dos equipamentos acionados pelo motor.
Redução do ruído e das vibrações durante a partida.
10) Quais são os tipos de parâmetros que podem ter uma soft-starter? Explique.
Os tipos de parâmetros que podem ter uma soft-starter são:
Corrente de partida: é a corrente elétrica que flui pelo motor durante a partida.
Tempo de rampa de partida: é o tempo que a soft-starter leva para aumentar a corrente elétrica do motor da corrente de repouso até a corrente nominal.
Tempo de rampa de parada: é o tempo que a soft-starter leva para diminuir a corrente elétrica do motor da corrente nominal até a corrente de repouso.
Corrente nominal: é a corrente elétrica que o motor consome quando está operando na carga nominal.
Tensão nominal: é a tensão elétrica que alimenta o motor quando ele está operando na carga nominal.
Frequência nominal: é a frequência da corrente elétrica que alimenta o motor quando ele está operando na carga nominal.
Corrente máxima: é a corrente elétrica máxima que o motor pode suportar sem danos.
Atividade de Pesquisa: Acionamentos Eletrônicos- CT