Trabalho 02 - Placa de Identificação de Motores Elétricos

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Universidade Estácio de Sá
Engenharia Mecânica
PLACA DE IDENTIFICAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS
Professor: 	Leonardo Santos Azevedo
Disciplina: 	Automatização de Sistemas Mecânicos
Alunos: 	Claudio Ribeiro Dos Santos Junior – 201309050971
 Dionatan Vidal Machado Lopes – 201309069913 
 Renan Cardoso de Oliveira – 201309050953
	Jeferson de Souza Chicharo - 201402104812
Placa de Identificação de Motores Elétricos
Motor Elétrico
É uma máquina que converte a energia elétrica em energia mecânica rotativa, possui construção simples e custo reduzido, além de ser muito versátil e não poluente. A finalidade básica dos motores é o acionamento de máquinas, equipamentos mecânicos, eletrodomésticos, entre outros, não menos importantes. Os motores elétricos são classificados em motores de corrente contínua, de corrente alternada e especiais.
Os motores de corrente alternada possui uma grande aplicação tanto na indústria como em utilizações domésticas. Quanto ao rotor, esse tipo de motor pode ser classificado de duas maneiras, motores síncronos (possui velocidade constante, independente da variação da carga) e motores assíncronos (possui velocidade variável, depende da variação da carga).
Este último é o mais utilizado dada a sua grande robustez, baixo preço, arranque fácil (pode mesmo ser direto, em motores de baixa potência). Não possui coletor (órgão delicado e caro) tratando-se de uma gaiola de esquilo, não produz faíscas e tem uma manutenção muito mais reduzida do que qualquer outro motor. A figura a seguir mostra a vista explodida de um motor utilizado no laboratório da Universidade Estácio de Sá.
Placa de Identificação
Todo o motor apresenta suas principais características elétricas escrita sobre o mesmo ou em uma placa de identificação. Os principais dados elétricos são: tipo de motor, tensão nominal, corrente nominal, frequência, potência mecânica, velocidade nominal, esquema de ligação, grau de proteção, temperatura máxima de funcionamento, fator de serviço, entre outras. Na placa estão descritos as organizações brasileiras que atestam os rendimentos mínimos exigidos - Procel e INMETRO. O nome da linha do motor aparece na parte superior da placa de identificação. Na figura abaixo se tem alguns exemplos de placas de identificação.
A placa de identificação dos motores é o elemento mais rápido que se utiliza para se obter as informações principais necessárias à sua operação adequada. Todo equipamento possui essa placa onde constam informações sobre características operacionais e dados técnicos que são utilizados para dimensionar sua utilização e eventual reparo ou manutenção.
Um motor elétrico é acompanhado de uma placa de identificação onde são informados suas principais características. Outras precisam ser obtidas com o fabricante através de catálogos ou consultas diretas.
Interpretando uma Placa de Identificação
A figura a seguir mostra a placa de identificação de um motor do laboratório da Universidade Estácio de Sá com todas as suas especificações.
1 – Código do motor.
Essa codificação é o número de série do motor e está presente em todos os motores trifásicos e monofásicos.
2 – Número de fases.
É a indicação do número de fases em que opera o motor. No caso acima, o motor é trifásico de corrente alternada.
3 – Tensão nominal de operação
Monofásica: É a tensão medida entre fase e neutro. O motor monofásico normalmente está preparado para ser ligado a uma rede de 127 V ou 220 V. No entanto, existem lugares onde a tensão monofásica pode ser de 115 V, 230 V ou 254 V. Nestes casos deve ser aplicado um motor específico para estas tensões.
Trifásica: É a tensão medida entre fases. São os motores mais utilizados, já que os motores monofásicos têm limitação de potência e, além do mais, fornecem rendimentos e torques menores, o que aumenta seu custo operacional. No Brasil as tensões trifásicas mais utilizadas são 220 V, 380 V e 440 V.
4 – Regime de serviço
É o grau de regularidade da carga a que o motor é submetido. Os motores normais são projetados para regime contínuo (carga constante), por tempo indefinido, e igual a potência nominal do motor. A indicação do regime do motor deve ser feita pelo comprador, da forma mais exata possível. Nos casos em que a carga não varia ou nos quais varia de forma previsível, o regime poderá ser indicado numericamente ou por meio de gráficos que representam a variação em função do tempo das grandezas variáveis. Quando a sequência real dos valores no tempo for indeterminada, deverá ser indicada uma sequência fictícia não menos severa que a real.
Os regimes padronizados estão definidos a seguir:
Regime contínuo (S1);
Regime de tempo limitado (S2);
Regime intermitente periódico (S3);
Regime. intermitente periódico com partidas (S4);
Regime intermitente periódico com frenagem elétrica (S5);
Regime contínuo com carga intermitente (S6);
Regime contínuo com frenagem elétrica (S7);
Regime contínuo com mudança periódica na relação carga/velocidade de rotação (S8);
Regimes especiais.
5 – Rendimento
O rendimento define a eficiência com que é feita a conversão da energia elétrica absorvida da rede pelo motor, em energia mecânica disponível no eixo. Chamando “Potência útil” Pu a potência mecânica disponível no eixo e “Potência absorvida” Pa a potência elétrica que o motor retira da rede, o rendimento será a relação entre as duas. O rendimento varia com a carga a que o motor está submetido.
6 – Modelo da carcaça
O tipo de carcaça permite identificar grande parte de suas dimensões mecânicas. O tamanho da carcaça é definido pela potência e rotação do motor e é identificada normalmente pela letra H, que vai da base de suporte do motor até o centro do eixo, medida em mm. A altura H é exatamente igual ao modelo da carcaça do motor.
7 – Grau de proteção
É a proteção do motor contra a entrada de corpos estranhos (poeira, fibras, etc.), contato acidental e penetração de água. Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos d’água, deve possuir um invólucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores de pressão e ângulo de incidência, sem que haja penetração de água que possa ser prejudicial ao funcionamento do motor.
O grau de proteção é definido por duas letras (IP) seguido de dois números. O primeiro número indica proteção contra entrada de corpos estranhos e contato acidental, enquanto o segundo indica a proteção contra entrada de água.
1º Algarismo - Algarismo Indicação
0 Sem proteção.
1 Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 50mm.
2 Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 12mm.
3 Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 2,5mm.
4 Proteção contra a entrada de corpos estranhos de dimensões acima de 1,0mm.
5 Proteção contra acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor.
6 Totalmente protegido contra poeira.
2º Algarismo - Algarismo Indicação
0 Sem proteção.
1 Proteção contra pingos de água na vertical.
2 Proteção contra pingos de água até a inclinação de 15º com relação à vertical.
3 Proteção contra pingos de água até a inclinação de 60º com relação à vertical.
4 Proteção contra respingos vindos de todas as direções.
5 Proteção contra jatos de água vindos de todas as direções.
6 Proteção contra água de vagalhões.
7 Imersão temporária.
8 Imersão permanente.
8 – Classe de isolamento
A classe de isolamento define a temperatura de operação dos materiais isolantes utilizados no enrolamento do motor. As classes B e F são comumente utilizadas em motores normais.
9 – Temperatura da Classe de Isolamento
A temperatura da classe de isolamento não significa temperatura de ambiente máxima.
	Classe
	Temperatura (ºC)
	A
	105
	E
	120
	B
	130
	F
	155
	H
	180
10 – Frequência
É o número de vezes que um determinado evento se repete dentro de um intervalo de tempo. A frequência da rede de alimentação utilizada no Brasilé de 60 Hz. Isso significa que a tensão da rede repete o seu ciclo sessenta vezes por segundo. Em países como Paraguai, Argentina e no continente europeu utiliza-se a frequência da rede de alimentação de 50 Hz. A frequência é um fator importante, pois tem influência direta sobre a rotação do motor elétrico.
11 – Potência
É a força que o motor gera para movimentar a carga em uma determinada velocidade. Esta força é medida em HP (horsepower), cv (cavalo vapor) ou em kW (quilowatt). HP e cv são unidades diferentes de kW. Para converter os valores das unidades de potência você pode usar as fórmulas abaixo:
	De
	Multiplique Por
	Para Obter
	HP e cv
	0,736
	kW
	kW
	1,341
	HP e cv
Nota: A potência especificada na placa de identificação do motor indica a potência mecânica disponível na ponta do eixo.
Para determinar a potência elétrica consumida pelo motor (kW.h), divide-se a sua potência mecânica por seu rendimento (η).
12 – Rotação nominal por minuto ou rotação a plena carga
É o número de giros do eixo do motor por uma unidade de tempo. A rotação normalmente é expressa em rpm (rotações por minuto). Para a frequência de 60 Hz, temos:
	Motor
	Rotação síncrona
	2 polos
	3.600 rpm
	4 polos
	1.800 rpm
	6 polos
	1.200 rpm
	8 polos
	 900 rpm
Os motores de 2 e 4 polos são os mais vendidos no mercado.
Escorregamento: O termo escorregamento é usado para descrever a diferença entre a rotação síncrona e a rotação efetiva na ponta do eixo do motor. Fatores como a carga ou até mesmo a variação da tensão da rede podem influenciar na rotação do motor.
13 – Corrente nominal de operação
É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona à potência nominal, sob tensão e frequência nominais. O valor da corrente nominal depende do rendimento () e do fator de potência (cos) do motor:
14 – Fator de potência
Indica o valor de fator de potência do motor, ou seja, a relação entre a potência ativa (kW) e a potência aparente (kVA). O motor elétrico absorve energia ativa (que produz potência útil) e energia reativa (necessária para a magnetização do bobinado).
15 – Temperatura ambiente
É o valor máximo de temperatura ambiente para o qual o motor foi projetado. Quando este valor não está expresso na placa de identificação entede-se que este valor é de 40ºC.
16 – Fator de serviço
É o fator que, aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condições especificadas. Note que se trata de uma capacidade de sobrecarga contínua, ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. O fator de serviço não deve ser confundido com capacidade de sobrecarga momentânea, durante alguns minutos.
17 – Altitude
É o valor máximo de altitude para o qual o motor foi projetado. Quando este valor não estiver expresso na placa de identificação entende-se que este valor é de 1000 metros.
18 – Massa
Indicação do peso aproximado, em quilogramas, deste motor.
19 – Especificação do rolamento dianteiro e quantidade de graxa
Indicação do rolamento que deve ser usado no mancal dianteiro, além da quantidade de graxa (gramas) a ser usada.
20 – Especificação do rolamento traseiro e quantidade de graxa
Indicação do rolamento que deve ser usado no mancal traseiro, além da quantidade de graxa (gramas) a ser usada.
21 – Tipo de graxa utilizada nos rolamentos
Especifica o tipo de graxa utilizada nos rolamentos.
22 – Esquema de ligação para a tensão nominal
Os motores de indução podem ser adquiridos com 3, 6, 9 ou 12 terminais externos.
No caso do motor de 6 terminais existem dois tipos de ligação (Ligações triângulo e estrela):
 Ligações Triângulo				Ligação Estrela
A ligação triângulo tem por definição permitir que o motor receba o menor nível de tensão no qual foi projetado, um motor com alimentação de 660/380V, a ligação triângulo permitirá  a inserção da tensão de 380V.
A ligação triângulo estrela tem por definição permitir que o motor receba o maior nível de tensão no qual foi prjetado, um motor com alimentação 660/380V, a ligação estrela permitirá a inserção da tensão de 660V.
No caso do motor de 12 terminais, existem quatro tipos possíveis de ligação: 
Triângulo em paralelo: a tensão nominal é 220 V;
Estrela em paralelo: a tensão nominal é 380 V;
Triângulo em série: a tensão nominal é 440 V;
Estrela em série: a tensão nominal é 760 V.
23 – Esquema de ligação para a partida do motor
Quando o motor é energizado, ele funciona como um transformador com o secundário em curto-circuito, portanto exige da rede elétrica uma corrente muito maior que a nominal, podendo atingir cerca de 8 vezes o valor da mesma.
As altas correntes de partida causam inconvenientes, pois, exige dimensionamento de cabos com diâmetros bem maiores do que o necessário. Além disso, pode ocorrer quedas momentâneas do fator de potência , que é monitorado pela concessionária de energia elétrica, causando elevação das contas de energia. Para evitar estas altas correntes na partida, existem métodos de acionamentos de motores elétricos que proporcionam uma redução no valor da corrente de partida dessas máquinas, tais como:
Partida estrela-triângulo;
Partida série-paralela;
Partida por autocompensador.
24 – Tempo de relubrificação do motor (em horas)
É o intervalo de tempo recomendado para relubrificação do motor. (A placa acima não possuía essa informação).
25 – Certificações
	Norma
	Descritivo
	Norma correspondente
	ABNT NBR 17094-1
	Máquinas elétricas girantes - Motores de indução Part 1: Trifásicos
	IEC 60034-1
	ABNT NBR 5031-1
	Máquinas elétricas girantes - Classificação das formas construtivas e montagens
	IEC 60034-7
	ABNT NBR 5383-1
	Máquinas elétricas girantes - Parte 1: Motores de indução trifásicos
	IEC 60034-1
	ABNT NBR 5110
	Máquinas elétricas girantes - Classificação dos métodos de resfriamento
	IEC 60034-6
	ABNT NBR 7565
	Máquinas elétricas girantes - Limites de ruido
	IEC 60034-9
	ABNT NBR 7844
	Identificação dos terminais e das terminações de equipamentos elétricos - Disposições gerais para identificação por meio de notação alfanumérica
	IEC 60034-8
	ABNT NBR IEC 60034-5
	Máquinas elétricas girantes - Parte 5: Graus de proteção proporcionados pelo projeto completo de máquinas elétricas girantes (Codigo IP)
	IEC 60034-5
	ABNT NBR 11390
	Máquinas elétricas girantes - Medição, avaliação e limites da severidade de vibração mecânica de máquinas de altura de eixo igual ou superior a 56 mm
	IEC 60034-14
	ABNT NBR 15623-1
	Máquina elétrica girante - Dimensões e séries de potências para máquinas elétricas girantes - Padronização - Parte 1: Designação de carcaças entre 56 a 400 e flanges entre 55 a 1080
	IEC 60072-1
26 – Relação da corrente de partida / corrente nominal
É a relação entre a corrente de partida (IP) e a corrente nominal (IN).
27 – Categoria de conjugado
É a categoria do motor, ou seja, características de conjugado em relação a velocidade. Existe três categorias definidas em norma, que são:
CAT.N: Conjugado de partida normal, corrente de partida normal, baixo escorregamento. A maior parte dos motores encontrados no mercado pertencem a esta categoria, e são indicados para o acionamento de cargas normais como bombas e máquinas operatrizes.
CAT.H: Conjugado de partida alto, corrente de partida normal, baixo escorregamento. Empregado em máquinas que exigem maior conjugado na partida como peneiras, transportadores carregadores, cargas de alta inércia e outros.
CAT.D: Conjugado de partida alto, corrente de partida normal, alto escorregamento (superior a 5%). Usado em prensas concêntricas e máquinas semelhantes, onde a carga apresenta picos periódicos, em elevadores e cargas que necessitem de conjugados de partida muito altos e corrente de partida limitada.
28 – Corrente no fator de serviço
É a corrente que pode ser aplicada continuamente ao motor para que elepossa operar, sob condições específicas. Essa forma de corrente faz com que o motor tenha a capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis.