Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ELETROTÉCNICA Curso de Engenharia Mecânica Centro Universitário Newton Paiva Aula 04 - Máquinas Elétricas Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Universo tecnológico em motores elétricos MOTOR C.A. MONOFÁSICO UNIVERSAL TRIFÁSICO ASSÍNCRONO SÍNCRONO ASSÍNCRONO GAIOLA DE ESQUILO ROTOR BOBINADO SPLIT - PHASE CAP. PARTIDA CAP. PERMANENTE CAP. 2 VALORES PÓLOS SOMBREADOS REPULSÃO RELUTÂNCIA HISTERESE DE GAIOLA DE ANÉIS IMÃ PERMANENTE PÓLOS SALIENTES PÓLOS LISOS MOTOR C.C. EXCITAÇÃO SÉRIE EXCITAÇÃO INDEPENDENTE EXCITAÇÃO COMPOUND IMÃ PERMANENTE SÍNCRONO NOÇÕES FUNDAMENTAIS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos [W] t dF Tempo Trabalho P J] kWh, [Wh, tPE CONJUGADO: ENERGIA E POTÊNCIA MECÂNICA: Também chamado de Momento, Torque ou Binário. C = F . d = Força x distância [ Nm ] CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Potência: - Ativa [ W ] P = V . I . cos - Reativa [ VAr ] Q = V . I . sen - Aparente [ VA ] S = V . I Energia: - Ativa [ kWh ] E = P . t - Reativa [ kVArh] E = Q . t Q (kVAr) P (kW) ENERGIA E POTÊNCIA ELÉTRICA: CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos FATOR DE POTÊNCIA: RENDIMENTO: SISTEMAS DE CORRENTE ALTERNADA : IV kWP S P 3 1000)( cos 100 cos3 )(736 % IV cvP SISTEMAS MONOFÁSICOS POLIFÁSICOS BIFÁSICOS TRIFÁSICOS HEXAFÁSICOS, ETC. CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos LIGAÇÕES NOS SISTEMAS TRIFÁSICOS: IL IF VF VL IL Triângulo: Estrela: IF VF VL 3 L F FL V V II 3 I L F FL I VV CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos f - frequência nominal; onde: p - número de pares de pólos; 2p - número de pólos. p f p f ns 60 2 120 n - velocidade nominal; onde: ns - velocidade síncrona; s - escorregamento; )1( snsn Velocidade Síncrona (ns) – Máquinas CA e Síncronas Velocidade Nominal – Máquinas CA e Síncronas CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos (%) 100 )( )( s (rpm) ns nns s ns nns nnss nn ns C o n ju ga d o Rotação s Escorregamento CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos De acordo com a norma NBR 7094/96, as regiões de tolerâncias da tensão e frequência são classificadas como zona “A” e zona “B”. 0,95 “B” 1,10 1,05 1,02 1,03 0,95 0,90 0,98 “A” TENSÃO ( p.u. ) FREQUÊNCIA ( p.u. ) NOMINAL ZONA “ A ” ZONA “ B ” Tolerâncias CONCEITOS BÁSICOS: MÁQUINAS DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Desempenhar sua função principal continuamente (assegurar o seu conjugado nominal); Desvios em suas características de desempenho à tensão e frequências nominais (rendimento, fator de potência, etc.); Elevações de temperatura superiores àquelas a tensão e frequência nominais (podem exceder em aproximadamente 10K os limites especificados pela norma); Zona “A” Zona “B” Desempenhar sua função principal (assegurar o seu conjugado nominal); Desvios em suas características de desempenho, à tensão e frequência nominais, superiores àqueles da zona A Elevações de temperatura superiores àquelas a tensão e frequência nominais e superiores às da zona “A”; Tolerâncias ALIMENTAÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ALIMENTAÇÃO Tensões normalmente utilizadas em função da potência do motor Não há um padrão mundial para escolha da tensão de alimentação. Entre os principais fatores considerados, pode-se citar: • Nível de tensão disponível no local; • Limitações da rede de alimentação com referência à corrente de partida; • Distância entre a fonte de tensão (subestação) e a carga; • Custo do investimento, entre baixa e alta tensão potências entre 150 e 450kW. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ALIMENTAÇÃO Tensões usuais – Motores CA Baixa Tensão: 220, 380, 440, 660 V Média Tensão: 2.300, 3.300, 4.160, 6.600, 13.800 V Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos MOTOR DE INDUÇÃO: PARTES Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ESTATOR 1 Carcaça; Núcleo de Chapas; Enrolamento Trifásico. 2 Eixo; Núcleo de Chapas; Barras e anéis de curto. 3 ROTOR OUTRAS PARTES Tampas; Ventilador; Caixa de ligação; Rolamentos; Placa de Identificação; Defletora, etc. MÁQUINAS DE INDUÇÃO: COMPONENTES Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CARCAÇAS E NÚCLEOS MAGNÉTICOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos NÚCLEOS DE CHAPA E ENROLAMENTOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ESTATOR • Possui um pacote magnético cilíndrico, vazado e ranhurado internamente. • Nas ranhuras são alojados os enrolamentos de campo. • O pacote magnético é formado de lâminas de aço silício. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ROTOR • Peça maciça, cilíndrica, de material ferromagnético, em cuja superfície são incrustadas barras de alumínio ou cobre. • Pode ser de dois tipos: gaiola de esquilo e bobinado. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ROTOR GAIOLA DE ESQUILO • Barras de alumínio ou cobre, curto-circuitadas nas extremidades através de anéis condutores. Não há contato elétrico entre estator e rotor. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ROTOR BOBINADO • Possui ranhuras abertas que recebem os enrolamentos de armadura. • Cada fase dos enrolamentos possui um dos terminais ligados a anéis montados no eixo. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ROTOR BOBINADO • O circuito externo é composto por um reostato trifásico que é inserido durante a partida e eliminado gradativamente à medida que o motor acelera • O fechamento dos enrolamentos (curto) é feito externamente. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos TAMPAS FLANGES ROLAMENTOS / VENTILADOR / DEFLETORA / CAIXA DE LIGAÇÕES OUTRAS PARTES Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PORTA ESCOVAS (LEVANTAMENTO AUTOMÁTICO) MANCAL DE ROLAMENTO MANCAL DE BUCHA OUTRAS PARTES Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PLACA DE IDENTIFICAÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O mais importante em aplicações industriais, devido as suas características de robustez, baixo custo, e baixa manutenção. – MI > 90% dos motores na indústria – MI ~ 25% da carga elétrica brasileira – Países industrializados – 40% a 70% da carga – Máquina robusta, compacta e barata – MI gaiola de esquilo – sem contato elétrico com parte girante– Baixo requisito de manutenção – Maior vida útil da máquina MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Estator: • Carcaça ( 1 ) - é a estrutura suporte do conjunto; de construção robusta em ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e com aletas. • Núcleo de chapas ( 2 ) - as chapas são de aço magnético, tratadas termicamente para reduzir ao mínimo as perdas no ferro. • Enrolamento trifásico ( 8 ) - três conjuntos iguais de bobinas, uma para cada fase, formando um sistema trifásico ligado à rede trifásica de alimentação. MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Rotor • Eixo ( 7 ) - transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor. É tratado termicamente para evitar problemas como empenamento e fadiga. • Núcleo de chapas ( 3 ) - as chapas possuem as mesmas características das chapas do estator. • Barras e anéis de curto-circuito ( 12 ) - são de alumínio injetado sob pressão numa única peça. MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Faraday: "Sempre que através da superfície abraçada por um circuito tiver lugar uma variação de fluxo, gera-se nesse circuito uma força eletromotriz induzida. Se o circuito é fechado será percorrido por uma corrente induzida". • Lenz: "O sentido da corrente induzida é tal que esta pelas suas ações magnéticas tende sempre a opor-se à causa que lhe deu origem". PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Assim como no motor síncrono, o principio de funcionamento do motor assíncrono é baseado na formação do campo girante; • Este campo girante, criado pelo enrolamento trifásico do estator, induz tensões nas barras (ou bobinas) do rotor (linhas de fluxo cortam as barras/bobinas do rotor) as quais geram correntes, e consequentemente, um campo no rotor, de polaridade oposta à do campo girante. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Como campos opostos se atraem e como o campo do estator (campo girante) é rotativo, o rotor tende a acompanhar a rotação deste campo. • Desenvolve-se então, no rotor, um conjugado motor que faz com que ele gire, acionando a carga. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Por definição um par de pólos corresponde a 360°elétricos ou 2π rad • Para uma máquina de “P” pólos temos GRAUS ELÉTRICOS X GRAUS MECÂNICOS 2 º mecânicos º elétri cos P Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Enrolamento monofásico percorrido por corrente constante – Campo magnético constante – Na direção da fase “a” (unidirecional). CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE a Eixo da fase a Linhas de fluxo ia ia t 0 Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Enrolamento monofásico percorrido por corrente senoidal – Campo magnético pulsante – Na direção da fase “a” (unidirecional). CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE ia t 0 t2 t1 t0 a Eixo da fase a ia Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Uma rede de alimentação trifásica balanceada possui tensões senoidais de mesma amplitude, porém defasadas no tempo de 120 graus elétricos. CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE 1 cycle t0 t1 t2 t3 t4 va vb vc Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Os enrolamentos (bobinas) do estator do motor de indução trifásico são idênticos e montados a 120°geométricos um do outro. CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • As bobinas são alimentadas por correntes elétricas trifásicas (defasadas 120° elétricos entre si e com mesma amplitude): • ia (t) = Iam cos (t) A • ib (t) = Ibm cos (t – 120°) A • ic (t) = Icm cos (t + 120°) A Iam = Ibm = Icm = Im CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Como H é proporcional a I, temos • ha (t) = Ham. cos (ωt) A/m • hb (t) = Hbm. cos (ωt – 120°) A/m • hc (t) = Hcm. cos (ωt + 120°) A/m HR =1,5. Hm CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Três correntes alternadas senoidais, com mesma amplitude e defasadas de 120 graus, circulando por três bobinas fixas, cujos eixos magnéticos distam 120 graus entre si, produzem um campo magnético girante de intensidade constante: CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE Eixo da fase c Eixo da fase b 1 cycle t0 t1 t2 t3 t4 ia ib ic 1 ciclo Eixo da fase a a i a t i b b c i c Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • ha (t) = Ham. cos (ωt) A/m • hb (t) = Hbm. cos (ωt – 120°) A/m • hc (t) = Hcm. cos (ωt + 120°) A/m HR =1,5. Hm CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE Eixo da fase c Eixo da fase b Eixo da fase a a i a i b b c i c Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Velocidade síncrona pode ser entendida então como sendo a velocidade do campo girante em uma máquina multipolos com • Campo girante é uma onda de f.m.m. que se desloca ao longo do entreferro com velocidade síncrona 120f/P formando “P” pólos girantes ao longo do entreferro. CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE )( .120 rpm P f S Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Considerando a frequência de alimentação de 60 Hz pode-se montar a seguinte tabela • A velocidade de giro do rotor depende da frequência da rede elétrica. • A sequência de fases determina o sentido de rotação do campo girante. CAMPO MAGNÉTICO GIRANTE No pólos 2 4 6 8 s (rpm) 3.600 1.800 1.200 900 Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O estator é constituído por três enrolamentos defasados de 120 graus energizados por uma fonte trifásica. • O fluxo produzido nos enrolamentos do estator é girante com a velocidade síncrona da tensão de alimentação. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O rotor é uma peça maciça, cilíndrica, de material ferromagnético, em cuja superfície são incrustadas barras de alumínio ou cobre, curto- circuitadas nas extremidades através de anéis condutores. Esta estrutura é conhecida como gaiola de esquilo. • No rotor surgirão correntes induzidas devido a variação do campo girante produzido pelo estator. As correntes induzidas produzem uma segunda distribuição de fluxo no rotor. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • A produção de torque ocorre devido a busca de alinhamento entre os fluxos girantes do estator e do rotor. • Este torque mecânico acelerará o rotor que começará a girar. • A velocidade do rotor aumentará até atingir um ponto de equilíbrio. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Se a velocidade do rotor for igual ao do campo girante: • Fluxo magnético concatenado entre as bobinas seria constante. • Não há indução de tensão no rotor. • A velocidade do rotor diminui com o aumento da carga mecânica. • Maior corrente induzida para produzir maior campo magnético. • O Motor de Indução possui conjugado de partida e consome reativos da rede. • Alta taxa de variação de fluxo, produzindo um elevado conjugado de partida e corrente de magnetização alta por motivo do entreferro.CONSIDERAÇÕES Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O sistema trifásico estrela de baixa tensão, consiste de três condutores de fase (L1, L2, L3) e o condutor neutro (N), sendo este, conectado ao ponto estrela do gerador ou secundário dos transformadores. LIGAÇÕES TRIFÁSICAS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O enrolamento de cada fase tem as duas pontas trazidas para fora do motor. • Se ligarmos as três fases em triângulo, cada fase receberá a tensão da linha, por exemplo, 220V. • Se ligarmos as três fases em estrela, o motor pode ser ligado a uma linha de tensão igual a 220 x 3 = 380 volts sem alterar a tensão no enrolamento que continua igual a 220 volts por fase, pois: 3VV f LIGAÇÕES TRIFÁSICAS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos LIGAÇÕES DELTA E ESTRELA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Este tipo de ligação exige seis terminais no motor e serve para quaisquer tensões nominais duplas, desde que a segunda seja igual à primeira multiplicada por raiz de 3 . Exemplos: 220/380V - 380/660V - 440/760V. • Nos exemplos 380/660V e 440/760V, a tensão maior declarada serve para partida estrela-triângulo ou para indicar que o motor pode ser acionado através diretamente da rede ou com softstarter. LIGAÇÕES DELTA E ESTRELA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos O enrolamento de cada fase pode ser dividido em duas partes: • Ligando as duas metades em série, cada metade ficará com a metade da tensão de fase nominal do motor. • Ligando as duas metades em paralelo, o motor poderá ser alimentado com uma tensão igual à metade da tensão anterior, sem que se altere a tensão aplicada a cada bobina. • Este tipo de ligação exige nove terminais no motor e a tensão nominal (dupla) mais comum, é 220/440V. LIGAÇÕES SÉRIE E PARALELA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos LIGAÇÕES SÉRIE E PARALELA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • A corrente absorvida da rede pelo motor de indução trifásico durante a partida é bastante elevada, podendo atingir valores da ordem de 8 vezes a corrente de funcionamento em regime permanente de operação; • Corrente absorvida pelo motor percorre toda a rede de alimentação que deverá ser dimensionada para suportá-la; PARTIDA DE MOTORES DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Podem provocar necessidade de ajuste da proteção, pois o sistema de proteção deverá, de algum modo, "reconhecer" que a corrente de partida não é uma sobrecarga que deve provocar o desligamento do motor; • Métodos de partida são aplicados em razão de atenuar a intensidade da corrente de partida, e permitir adequado acionamento do motor- máquina. PARTIDA DE MOTORES DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA DE MOTORES DE INDUÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Partida Direta/ Reversora; • Acionamento de pequenos motores; • Partida Estrela Triângulo; • Acionamento de grandes motores sem carga; • Partida Compensadora; • Acionamento de grandes motores com carga; • Partida com Soft-Starter; • Acionamento de grandes motores com carga; • Partida com Inversor de Frequência. • Acionamento de pequenos e grandes motores; MÉTODOS DE PARTIDA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos IDEAL (Sempre que possível); • Nos casos em que a corrente de partida é elevada, podem ocorrer: • Elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede; • Imposição das concessionárias de energia elétrica, devido as implicações de variação na tensão da rede; • Sistema de proteção dos motores (cabos, contatores) mais caro (superdimensionado); PARTIDA DIRETA / REVERSORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Dizemos que a partida é direta quando alimentamos o motor com sua tensão nominal. Ao fazer isto, solicitamos à fonte com uma corrente de 6 a 8 vezes a corrente nominal do motor. • Isto pode causar queda de tensão na alimentação que seja para a rede ou para outros consumidores da mesma instalação. • As normas brasileiras de instalações elétricas em baixa tensão NBR-5410 estabelece como limite para partida direta a potência de 5 cv em quando a alimentação é fornecida por concessionária de energia que não defina limites. PARTIDA DIRETA / REVERSORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Este tipo de partida se aplica: • a máquinas com qualquer tipo de carga; • máquinas que permitem normalmente suportar o conjugado (torque) de aceleração; • fonte de disponibilidade de potência para alimentação e que exijam confiabilidade de serviço pela composição e comando simples. PARTIDA DIRETA / REVERSORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA DIRETA / REVERSORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA DIRETA / REVERSORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Utilizada em aplicações cujas cargas tem conjugados baixos ou partidas a vazio. • O motor deve possuir 6 terminais; • A corrente e o conjugado de partida ficam reduzidos a 33%; • Dupla tensão, sendo a segunda tensão 3 vezes a primeira. (a) Corrente em triângulo (b) Conjugado em triângulo (c) Corrente em estrela (d) Conjugado em estrela (e) Conjugado resistente 1 2 3 4 5 6 80 60 40 20 0 100 % rpm (e) (d) (c) (b) (a) Ip / In Cp / Cn Ex.:(220/380Volts) PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Condições para ser utilizada: – A tensão nominal da rede deve coincidir com a tensão nominal da ligação Δ; – O torque inicial solicitado pela carga deve ser pequeno. – Preferencialmente, o motor deve partir a vazio. PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Consequências: – O torque de partida Y (TpY) fica reduzido a 1/3 do torque de partida direta (Tpd); – A corrente de partida, na linha, Y (IpY) fica reduzida a 1/3 da corrente de partida direta (Ipd); PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O procedimento para o acionamento do motor é feito ligando-o inicialmente na configuração estrela até que este alcance uma velocidade próxima da velocidade de regime, aproximadamente 90%, quando então esta conexão é desfeita e executada a ligação em triângulo. PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • As características básicas desse acionamento são: – Aplica-se a acionamentos de máquinas que partem em vazio ou com conjugado baixo, – Baixa disponibilidade de potência para alimentação, – Execução da partida é parametrizada em tempo, – Aplicável em motores a serem acionados em grande distância, otimizando os condutores, – a corrente de partida Ip=1.8 a 2.6 x In. PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Vantagens: - Custo reduzido; - Elevado número de manobras; - Corrente de partida reduzida a 1/3 da nominal; - Baixas quedas de tensão durante a partida; - Dimensões relativamente reduzidas. PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Desvantagens: – Aplicação especifica a motores com dupla tensão nominal e que disponham de pelo menos seis terminais acessiveis; – Conjugado de partida reduzido a 1/3 do conjugado nominal; – O motordeve alcançar pelo menos 90% de sua velocidade de regime para que, durante a comutação, a corrente de pico não atinja valores elevados, próximos, portanto, da corrente de partida com acionamento direto. PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Partida de motores sob carga; • Reduz a corrente de partida, evitando sobrecarga no circuito; • A tensão na chave compensadora é reduzida através de autotransformador; • Tap´s do autotransformador: 50, 65 e 80% da tensão. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos RELAÇÕES DE TENSÕES Fatores de redução K1 e K2 em função das relações de tensão do motor e da rede Um / Un K1 K2 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Um / Un 0 %100%100%85 %100%100%85 Cn C 0,66. Cn C K2. Cn C In Ip 0,8. In Ip K1. In Ip Exemplo: Para 85% da tensão nominal PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos 100% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 C o n ju ga d o ( % ) d o c o n j. n o m in al 100 200 1 2 5 3 6 4 Relação em porcentagem da rotação síncrona EXEMPLO: Características de desempenho de um motor de 425 cv, VI pólos, quando parte com 85% da tensão. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O autotransformador é ligado ao circuito do estator. O ponto estrela do autotransformador fica acessível e, durante a partida, é curto circuitado e esta ligação se desfaz logo que o motor é conectado diretamente à rede. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Normalmente, este tipo de partida é empregado em motores de potência elevada, acionando cargas com alto índice de atrito. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Vantagens: • Na derivação 65%, a corrente de partida na linha se aproxima do valor da corrente de acionamento utilizando chave estrela-triângulo; • A comutação da derivação de tensão reduzida para a tensão de suprimento não acarreta elevação da corrente, já que o autotransformador se comporta, neste instante, como uma reatância que impede o crescimento dessa corrente; • Pode-se variar gradativamente as derivações para aplicar as tensões adequadas à capacidade do sistema de suprimento. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Desvantagens: • Custo superior ao da chave estrela triângulo; • Dimensões normalmente superiores às das chaves Y-Δ, acarretando o aumento no volume dos Centros de Controle de Motores (CCM). • Limitação de sua freqüência de manobras. Na chave compensadora automática é sempre necessário saber a sua frequência de manobra para determinar o auto-transformador conveniente. PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos – Relações de transformação de tensão e corrente e suas consequências sobre o conjugado usando a chave compensadora: Vp × Ip = Vs × Is • Vp – tensão de linha no primário ou de alimentação do autotransformador; • Ip – Corrente de linha no primário; • Vs – tensão de saída do autotransformador, equivalente ao tap de ligação; • Is – Corrente de saída do autotransformador; PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Método de partida suave; • Controle apenas da tensão ( 25 a 90% da tensão nominal ); • Tempo de aceleração regulável entre 1 e 240 segundos. PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Para as cargas que exijam acionamentos suaves acopladas a motores de grande porte usa-se atualmente a partida suave com eletrônica de potência (soft-starter). • O ângulo de disparo de cada par de tiristores é controlado eletronicamente para aplicar uma tensão variável aos terminais do motor durante a aceleração. PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • No final do período de partida a tensão atinge seu valor pleno após uma aceleração suave ou uma rampa ascendente, ao invés de ser submetido a incrementos ou saltos repentinos. • Com isso, consegue-se manter a corrente de partida (na linha) próxima da nominal e com suave variação. • Não possui partes móveis ou que gerem arco, como nas chaves mecânicas. PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Aplicações: • Ventiladores, bombas e compressores de grande porte, esteiras transportadoras de potência, máquinas de grande momento de inércia, etc. PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Vantagens • Corrente de partida próxima da corrente nominal • Nº de manobras ilimitado • Longa vida útil devido à inexistência de partes eletromecânicas móveis • Torque de partida próximo do torque nominal • Pode ser empregada também para desacelerar Desvantagem: • Alto custo de implementação PARTIDA COM SOFT-STARTER Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos VARIAÇÃO DA FREQUÊNCIA: UTILIZAÇÃO DE INVERSORES DE FREQUÊNCIA Variação : 6 a 30 Hz - Perda de ventilação; 30 a 60 Hz - Motores standard; 6 a 60 Hz - Depende da carga acionada. Acima de 60 Hz - Enfraquecimento de campo. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Acionamentos de velocidade variável para motores de indução; • Regulam a velocidade do motor, controlando a tensão e a frequência da rede, o que tem alargado vastamente a abrangência das aplicações e capacidades dos motores CA. • O uso de controles de frequência ajustável, entretanto, impacta no projeto, desempenho e confiabilidade dos motores CA. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Velocidades baixas significam ciclos menores (fadiga minimizada) dos rolamentos, ventoinhas e outros elementos girantes. • A "Partida Suave" de um motor elimina os altos esforços da partida nos enrolamentos do estator e barras do rotor que são usuais quando a partida ocorre diretamente na rede. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Aspectos a serem considerados na Especificação de Motor: • Tensão de "Modo Comum"; • Harmônicas; • Frequências de Chaveamento e Ondas Estacionárias; • Faixa de Velocidade; • Aspectos na Partida. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • As operações em baixa velocidade não partilham os mesmos problemas de integridade mecânica das operações em alta velocidade, mas certamente partilham os problemas de mancais, lubrificação e de refrigeração. • A mínima velocidade de operação deve ser especificada na Especificação ou Folha de Dados, tendo em vista que o sistema de refrigeração do motor está ligado intimamente à sua rotação. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo MartinsRamos • As instalações típicas de acionamento são configuradas para limitar a corrente do motor a 100% da nominal, eliminando assim os esforços de partida no isolamento do motor e na rede de alimentação. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O torque desenvolvido pelo motor de indução segue a equação: • E o seu fluxo magnetizante, desprezando-se a queda de tensão ocasionada pela resistência e pela reatância dos enrolamentos estatóricos, vale: PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • A maioria das aplicações são projetadas para manter a relação V/Hz constante, mantendo o fluxo eletromagnético no entreferro do motor uniforme, desta maneira, nas baixas frequências a tensão será baixa; • A variação da relação V1/f1 é feita linearmente até a frequência base (nominal) do motor. Acima dessa, a tensão é máxima (igual à nominal) e permanece constante, havendo então apenas a variação da frequência aplicada ao enrolamento estatórico do motor. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Acima da frequência base caracteriza-se a chamada região de enfraquecimento de campo, pois ali o fluxo decresce com o aumento da frequência, provocando também a diminuição de torque. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Vantagens: • Controle à distância; • Redução de custos de manutenção devido aos efeitos dos picos de correntes; • Aumento da produtividade; • Eficiência energética graças aos elevados níveis de rendimento; • Versatilidade, visto que são aplicados a qualquer tipo de carga; • Maior qualidade no controle da velocidade. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Quanto menor a tensão e a frequência do estator, mais significativa é a queda de tensão neste; • Desta forma, para baixas frequências, mantendo-se a proporcionalidade entre a frequência e a tensão, o fluxo e consequentemente o conjugado da máquina diminuem bastante. • Para que isto seja evitado, a tensão do estator para baixas frequências deve ser aumentada, através da compensação IxR. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Para a faixa compreendida entre 0 a aproximadamente 6 Hz, a relação entre V1 e f1 não é determinada facilmente, pois dependem tanto de f1 (frequência estatórica) como de f2 (frequência rotórica). • Portanto, a elevação da tensão em baixas frequências depende também da frequência do escorregamento e consequentemente da carga. PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Relações V1/f1 acima dos valores nominais estão limitadas em função de que para altos valores de tensão ocorre a saturação e o conseqüente enfraquecimento do campo. • Considerando pequenos valores de escorregamento e supondo f2 proporcional a f1: • O conjugado máximo decresce com o quadrado do aumento da velocidade; PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • O conjugado nominal decresce hiperbolicamente com o aumento da velocidade, e decresce aproximadamente com o quadrado da redução do fluxo; • O valor aproximado da velocidade máxima com potência constante é: nom nom mx mx n C C n PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Enfraquecimento de campo para valores de tensão e frequência acima dos nominais: PARTIDA COM INVERSOR DE FREQUÊNCIA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • A relação entre velocidade, frequência, número de pólos e escorregamento é expressa por: • Pode-se regular a velocidade de um motor assíncrono, atuando em: • Número de pólos • Escorregamento • Freqüência da tensão (Hz) CONTROLE DE VELOCIDADE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Existem três modos de variar o número de pólos de um motor assíncrono: • enrolamentos separados no estator; • um enrolamento com comutação de pólos; • combinação dos dois anteriores. • Em todos esses casos, a regulação de velocidade será discreta, sem perdas, porém, a carcaça será maior do que a de um motor de velocidade única. VARIAÇÃO DO NÚMERO DE POLOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Esta versão apresenta a vantagem de se combinar enrolamentos com qualquer número de pólos; • Porém, limitada pelo dimensionamento eletromagnético do núcleo (estator/rotor) e carcaça, geralmente bem maior que o de velocidade única. MOTORES DE DUAS VELOCIDADES COM ENROLAMENTO DE COMUTAÇÃO DE POLOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos MOTORES DE DUAS VELOCIDADES COM ENROLAMENTO DE COMUTAÇÃO DE POLOS • O SISTEMA MAIS COMUM QUE SE APRESENTA É O DENOMINADO “LIGAÇÃO DAHLANDER”. • ESTA LIGAÇÃO IMPLICA NUMA RELAÇÃO DE PÓLOS DE 1:2 COM CONSEQÜENTE RELAÇÃO DE ROTAÇÃO DE 2:1. Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Conjugado constante • O conjugado nas duas rotações é constante e a relação de potência é da ordem de 0,63:1. Neste caso o motor tem uma ligação de Δ/YY. Exemplo: Motor 0,63/1cv - IV/II pólos - Δ /YY. • Este caso se presta as aplicações cuja curva de torque da carga permanece constante com a rotação. MOTORES DE DUAS VELOCIDADES COM ENROLAMENTO DE COMUTAÇÃO DE POLOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Potência constante • Neste caso, a relação de conjugado é 1:2 e a potência permanece constante. O motor possui uma ligação YY/ Δ Exemplo: 10/10cv - IV/II pólos - YY/ Δ. Conjugado variável • Neste caso, a relação de potência será de aproximadamente 1:4. É muito aplicado às cargas como bombas, ventiladores. Sua ligação é Y/YY. Exemplo: 1/4cv - IV/II pólos - Y/YY. MOTORES DE DUAS VELOCIDADES COM ENROLAMENTO DE COMUTAÇÃO DE POLOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Neste caso, a velocidade do campo girante é mantida constante, e a velocidade do rotor é alterada de acordo com as condições exigidas pela carga, que podem ser: – variação da resistência rotórica – variação da tensão do estator – variação de ambas, simultaneamente. • Estas variações são conseguidas através do aumento das perdas rotóricas, o que limita a utilização desse sistema. VARIAÇÃO DO ESCORREGAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Utilizado em motores de anéis. • Baseia-se na seguinte equação: • A inserção de uma resistência externa no rotor faz com que o motor aumente o (s), provocando a variação de velocidade. VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA ROTÓRICA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Curva de conjugado com variação da resistência rotórica. VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA ROTÓRICA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Conforme as suas características de conjugado em relação à velocidade e corrente de partida, os motores de indução trifásicos com rotor de gaiola, são classificados em categorias, cada uma adequada a um tipo de carga. • Estas categorias são definidas em norma (NBR 7094), e são as seguintes: – Categoria N – Categoria H – Categoria D CATEGORIAS DE CONJUGADOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Categoria N – Conjugado de partida normal, corrente de partida normal; baixo escorregamento. Constituem a maioria dos motores encontradosno mercado e prestam-se ao acionamento de cargas normais, como bombas, máquinas operatrizes, ventiladores. CATEGORIAS DE CONJUGADOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Categoria H – Conjugado de partida alto, corrente de partida normal; baixo escorregamento. Usados para cargas que exigem maior conjugado na partida, como peneiras, transportadores carregadores, cargas de alta inércia, britadores, etc. CATEGORIAS DE CONJUGADOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Categoria D – Conjugado de partida alto, corrente de partida normal; alto escorregamento (+ de 5%). Usados em prensas excêntricas e máquinas semelhantes, onde a carga apresenta picos periódicos. Usados também em elevadores e cargas que necessitam de conjugados de partida muito altos e corrente de partida limitada. CATEGORIAS DE CONJUGADOS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CONJUGADOS E VELOCIDADE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CONJUGADO/VELOCIDADE DAS CARGAS MECÂNICAS • No universo das cargas mecânicas a serem acionadas, podemos destacar tipos básicos que obedecem a seguinte equação geral: – T0 é o torque resistente para ω igual a zero; – Trn é o torque resistente nominal; – ωn é a velocidade nominal. a n rnr TTTT 00 Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CARGAS DE CONJUGADO RESISTENTE CONSTANTE • São cargas que mantém inalterado seu conjugado para qualquer valor da velocidade do acionamento; • Esteiras transportadoras, transportadores (pontes rolantes, guinchos e pórticos), cadeira do laminador de chapas, compressores de válvula presa, máquinas de atrito seco. n rna 0 T T Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CARGAS DE CONJUGADO RESISTENTE LINEAR COM A VELOCIDADE (A=1) • São cargas que possuem seu conjugado variando linearmente em função da velocidade; • Sistemas de acoplamento hidráulico ou eletromagnético, geradores acionados e alimentando carga de alto fator de potência (resistiva), transmissão de torque por atrito viscoso. n rnr TTTT 00 Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CARGAS DE CONJUGADO RESISTENTE CRESCENTE COM O QUADRADO DA VELOCIDADE (A = 2) • São cargas na qual o conjugado varia em relação à velocidade de acordo com uma parábola; • Bombas centrífugas, ventiladores. 2 00 n rnr TTTT Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CARGAS DE CONJUGADO RESISTENTE INVERSAMENTE PROPORCIONAL COM A VELOCIDADE (A = -1) • São cargas na qual o conjugado varia em relação à velocidade de acordo com um hipérbole; • Brocas de máquinas, bobinador, desbobinador, máquinas de sonda e perfuração de petróleo, máquinas de tração; 1 00 n rnr TTTT Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ]s[ C C J J . n . 2 t rmedmmed cem a Tempo que o motor leva para acionar a carga desde a rotação zero até a rotação nominal. É dado pela seguinte equação: onde: n - Rotação em [ rps ]; Jm - Momento de inércia do motor [ Kgm² ]; Jce - Momento de inércia da carga referido ao eixo do motor [ Kgm² ]; Cmmed - Conjugado motor médio em [ Nm ]; Crmed - Conjugado resistente médio em [ Nm ]. TEMPO DE ACELERAÇÃO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos cos . 0,736 . InIp cv kVA CÓDIGO DE PARTIDA: A 0 - 3,14 L 9,0 - 9,99 B 3,15 - 3,54 M 10,0 - 11,09 C 3,55 - 3,99 N 11,2 - 12,49 D 4,0 - 4,49 P 12,5 - 13,99 E 4,5 - 4,99 R 14,0 - 15,99 F 5,0 - 5,59 S 16,0 - 17,99 G 5,6 - 6,29 T 18,0 - 19,99 H 6,3 - 7,09 U 20,0 - 22,39 J 7,1 - 7,99 V 22,4 - MAIOR K 8,0 - 8,99 COD. kVA / cv COD. kVA / cv CORRENTE DE PARTIDA: CLASSIFICAÇÃO A Norma NEMA classifica em letra código: Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos a2a11 12 TTTT)T.(235 R RR T 1 • A vida útil do motor é função da isolação. • Um aumento de 10 graus na temperatura acima da suportável pelo isolante, reduz a vida útil pela metade. Obtido através de Ensaio de Elevação de Temperatura MEDIDA DA ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA: R1 - Resistência do enrolamento; T1 - Temperatura do enrolamento; 1 - antes do ensaio Ta - Temperatura do ambiente; R2 - Resistência do enrolamento; T2 - Temperatura do enrolamento; 2 - depois do ensaio T - Elevação de Temperatura. VIDA ÚTIL E TEMPERATURA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Temperatura Ambiente ºC 40 40 40 40 40 T = Elevação de Temperatura K 60 75 80 105 125 ( método da resistência ) Diferença entre o ponto mais ºC 5 5 10 10 15 quente e a temperatura média Total: Temperatura do ponto ºC 105 120 130 155 180 mais quente Classe de Isolamento - A E B F H CARACTERÍSTICAS EM REGIME • Composição da temperatura em função da classe de isolamento Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Protetores Térmicos: São do tipo bimetálico, com contato normalmente fechado, instalado em motores monofásicos; • Termostatos: São do tipo bimetálico, com contato NF; • Termistores: Material semi-condutor ( silício ), a resistência varia com a temperatura; DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO TÉRMICA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • PTC - Alta resistência para alta temperatura. • NTC - Baixa resistência para alta temperatura. • RTD: Resistência calibrada; (Pt - 100 Platina 100 a 0°C) DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO TÉRMICA Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos • Tolerâncias de Norma ( NBR 7094/1996) Tolerâncias no Rendimento ( ) Rendimento Tolerância 0,851 -0,20 ( 1 - ) < 0,851 -0,15 ( 1 - ) TOLERÂNCIA DE RENDIMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos 1º ALGARISMO ( indica o grau de proteção contra penetração de corpos sólidos e contato acidental) 0 Sem proteção 1 Corpos estranhos de dimensões acima de 50mm - Toque acidental com a mão 2 Corpos estranhos de dimensões acima de 12mm - Toque com os dedos 3 Corpos estranhos de dimensões acima de 2,5mm - Toque com os dedos 4 Corpos estranhos de dimensões acima de 1,0mm - Toque com ferramentas 5 Proteção contra acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor - Completa contra toques 6 Totalmente protegido contra a poeira - Completa contra toques 2º ALGARISMO ( indica o grau de proteção contra penetração de água no interior do motor) 0 Sem proteção 1 Pingos de água na vertical 2 Pingos de água até a inclinação de 15° com a vertical 3 Água da chuva até a inclinação de 60° com a vertical 4 Respingos em todas as direções 5 Jatos d’água de todas as direções 6 Água de vagalhões 7 Imersão temporária 8 Imersão permanente A letra (W) entre as letras IP e os algarismos, indica que o motor é protegido contra intempéries CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Uma atmosfera é explosiva quando a proporção de gás, vaporou pó na atmosfera é tal que uma faísca proveniente de um circuito elétrico ou o aquecimento de um aparelho pode provocar uma explosão ATMOSFERA EXPLOSIVA: CONDIÇÕES PARA OCORRÊNCIA DA EXPLOSÃO: SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS (Gás, vapor, poeira, fibras) AR (Oxigênio) FONTE DE IGNIÇÃO (Faísca, temperatura superficial excessiva) CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS DE RISCO - IEC/ ABNT/ CENELEC 0 Presença permanente da atmosfera 1 Presença frequente da atmosfera 2 Presença rara da atmosfera 10 Presença permanente da atmosfera (pó e fibra) 11 Presença ocasional da atmosfera (pó e fibra) ZONA DESCRIÇÃO I Gases de minas - Grisú II A Propano, benzeno, acetona II B Etileno, éter dietílico II C Hidrogênio, acetileno GRUPO DESCRIÇÃO CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos C LA SS IF IC A Ç Ã O Á R EA S D E R IS C O - N EC 1 Presença permanente da atmosfera 2 Presença acidental da atmosfera DIVISÃO DESCRIÇÃO I Presença de gases e vapores inflamáveis II Presença de poeiras inflamáveis III Presença de fibras inflamáveis CLASSE DESCRIÇÃO GASES: MINAS Grisú A Acetileno B Butadieno, hidrogênio C Etileno, ciclopropano D Propano, butano E Pó de alumínio, magnésio (alta condutividade) F Pó de carbono, coque (leve condutividade) G Grãos e cereais (não condutivo) GRUPO DESCRIÇÃO CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos C LA SS ES D E TE M P ER A TU R A - N EC / IE C T1 450 °C T1 450 °C T2 300 °C T2 300 °C T2A 280 °C T2B 260 °C T2C 230 °C T2D 215 °C T3 200 °C T3 200 °C T3A 180 °C T3B 165 °C T3C 160 °C T4 135 °C T4 135 °C T4A 120 °C T5 100 °C T5 100 °C T6 85 °C T6 85 °C IEC NEC Classe Temp. máx. Classe Temp. máx. CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos COMPARATIVO ENTRE ABNT/IEC E NEC/API IEC Zona 0 Zona 1 Zona 2 NEC/API Divisão 1 Divisão 2 Normas Ocorrência de mistura inflável contínua condição normal condição anormal IEC Gr II C Gr II C Gr II B Gr II A NEC/API Classe I Classe I Classe I Classe I Gr A Gr B Gr C Gr D Grupo de Grupo de Grupo de Grupo de Acetileno Hidrogênio Eteno Propano Gases Normas CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Segurança Ex (e) Em condições normais de Zonas aumentada operação não produzem arco, 1 e 2 centelha ou alta temperatura. Não Ex (n) Em condições normais de Zona acendível operação não possuem energia 2 suficiente para inflamar a atmosfera explosiva A prova de Ex (d) Suportam explosão interna sem Zonas explosão permitir que se propague para 1 e 2 o meio externo. Tipo de Simbologia Definição Área de Proteção IEC/ABNT Aplicação EQ U IP A M EN TO S PA R A Á R EA D E R IS C O CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos ABNT, IEC - Dimensões em mm; NEMA - Dimensões em polegadas. Número da Carcaça ABNT Distância do centro da ponta de eixo à base do pé do motor DIMENSÕES: NORMAS: CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Com ou sem pés; Com ou sem flanges; Tipos de flanges: - FF ( ou FA ) - FC - FC DIN Vertical ou Horizontal. FORMAS CONSTRUTIVAS NORMALIZADAS: CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Quando utiliza-se polias - deve-se observar os seguintes pontos: - Diâmetro mínimo da polia motora; - Diâmetro da polia movida; - Largura da polia movida; - Utilizar gráficos de esforços para selecionar/verificar o tipo de rolamento; ESFORÇOS AXIAIS E RADIAIS: CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Planos de pintura para cada aplicação: PLANOS DE PINTURA: 201 Ambientes não agressivos; 202 Ambientes industriais agressivos abrigados; 203 Ambientes de baixa agressividade; 204 Ambientes industrias marítimos desabrigados; 205 Ambientes industriais agressivos desabrigados; 206 Ambientes industriais marítimos abrigados; 207 Ambientes não agressivos. PLANO USO RECOMENDADO CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Conforme NBR 8008, balanceamento é o processo que procura melhorar a distribuição de massa de um corpo, de modo que este gire em seus mancais sem forças de desbalanceamento. NORMAL Máquinas sem requisitos especiais, tais como: Máquinas gráficas, laminadores, britadores, bombas, etc. REDUZIDO Máquinas de precisão para trabalho sem vibração, tais como: Máquinas a serem instaladas sobre fundamento isolado à prova de vibração, mandriladora e fresadoras de precisão. ESPECIAL Máquinas para trabalho de alta precisão, tais como: retíficas, balanceadoras, mandriladora de coordenadas, etc. BALANCEAMENTO Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Quanto aos elementos de transmissão, tais como, polias, acoplamentos, etc.: Balanceados dinamicamente antes de serem instalados; Perfeitamente alinhados entre si; A tensão na correia deverá ser suficiente para evitar o escorregamento; Observar o diâmetro mínimo das polias. INCORRETO CORRETO ELEMENTOS DE TRANSMISSÃO: CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS Eletrotécnica Prof. Ricardo Martins Ramos Ensaio com rotor bloqueado; Ensaio de partida; Ensaio de sobrevelocidade; Ensaio de nível de ruído; Ensaio de tensão no eixo; Ensaio de vibração. Ensaio de resistência elétrica, a frio; Ensaio em vazio; Ensaio com rotor bloqueado; Ensaio de tensão secundária para motores com rotor enrolado; Ensaio de tensão suportável. ENSAIOS DE ROTINA: ENSAIOS DE TIPO: Todos os ensaios de rotina; Ensaio de elevação de temperatura; Ensaio de resistência elétrica, a quente; Ensaios relativos a potência fornecida; Ensaio de conjugado máximo em tensão nominal ou reduzida; ENSAIOS ESPECIAIS ENSAIOS
Compartilhar