tipos 20padronizados 20de 20cargas 131023044655 phpapp01

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Angelo Alfredo Hafner | Marconi Januário
Especialização em Automação Industrial - UNOESC
Acionamentos Elétricos
Angelo Alfredo Hafner | Marconi Januário
Especialização em Automação Industrial - UNOESC
Acionamentos Elétricos
Ex. Motivacional Excel
	Um motor elétrico aciona por meio de uma transmissão por engrenagens o tambor de um guincho de içamento com diâmetro de 400mm. O guincho deve erguer um peso de 20 kN à velocidade de 0,5m/s demorando a partida 0,9 s.
			
Cadeia Cinemática
Acoplamento
m
engrenagema
engrenagemb
engrenagemc
engrenagemd
d
3
Conjugados
			
Cadeia Cinemática
4
Momentos de inércia
			
Cadeia Cinemática
5
6
7
Angelo Alfredo Hafner | Marconi Januário
Especialização em Automação Industrial - UNOESC
Acionamentos Elétricos
Conceitos Básicos
Sistema capaz de converter energia elétrica em energia mecânica, produzindo trabalho e mantendo controle sobre tal processo de conversão
Composto de:
Motor elétrico
Equipamento de comando/controle
Órgãos de transmissão
Acionamento Elétrico
9
Aceleração da Carga
10
Curva:
Conjugado
X
Rotação
 
Exemplos de 
 Aplicação
 	Compressores 
	à pistão
 	Talhas
 	Bombas à pistão
 	Britadores
 	Transportadores 
	contínuos
 	Calandras
 	Bombas de 
	vácuo
 	Bombas cent.
 	Ventiladores
 	Misturadores cent.
 	Compressor cent.
 
 
 	Bobinadeira de fios, 
	panos e papel;
 	Descascador de toras;
 	Tornos.
Conjugado de 
Carga médio 
 (Ccméd )
Categoria do
 motor 
N
H
Corrente Contínua
N
H
N
H
CONSTANTE
LINEAR
PARABÓLICO
HIPERBÓLICO
Conjugados padronizados de conjugados
Potência, fator de potência e rendimento
Ativa
Reativa
Aparente
Sistema
MIT
Útil
12
CM
nS
nS
CM
Cm
CP
nN
CN
s
Conjugado X Rotação – motores elétricos CA
13
Conjugado
Rotação
Conjugado
Rotação
Conjugado X Velocidade – motores CC
Excitação Paralela
Excitação Série
14
C
n
Indução
CC série
CC Paralelo
Síncrono
Conjugado X Velocidade – comparativo
15
R aumenta
Resistência Rotórica
16
Resistência Rotórica
17
NEMA
Classe A
Classe B
Classe C
Classe D
Design do Rotor
Fluxo em rotores de barras profundas
C
n
N
H
D
NBR 7094
EB 120
N
A
B
H
C
D
D
NEMA e ABNT
Gaiola simples x gaiola dupla
Angelo Alfredo Hafner | Marconi Januário
Especialização em Automação Industrial - UNOESC
Acionamentos Elétricos
Exemplos Numéricos
	Dimensionar um motor que aciona uma talha:
Alimentação: 220 V, 60 Hz, partida direta
Ambiente: 40 °C, 1000 m
Construção: horizontal, ambos os sentidos de rotação, isolamento B
Rend. 0,9600
Classe de Oper. 1 Cm (120 ciclos/h – 20% de ED)
			
Talha
23
Esquemático
			
Talha
24
Cálculos Preliminares
Potência solicitada
Rotação da polia
Rotação do motor
			
Talha
25
Motor pré-escolhido
3,7 kW, IV polos
			
Talha
26
Tempos trabalho e de repouso
			
Talha
1o ciclo
2o ciclo
27
Momentos de Inércia
Carga
Polia
Total			
Talha
28
Conjugados do motor e carga e tempo de aceleração
			
Talha
29
Corrente equivalente
			
 	Se 1,00  (Ieq / In)²  1,25  Utilizar motor classe F
 	Se 1,25  (Ieq / In)²  1,56  Utilizar motor classe H
Talha
30
	Dimensionar um motor que aciona um ventilador:
440V, 60Hz, partida direta.	
 Classe B, 1780rpm, 20kgm2
 Acoplamento direto, conjugado nominal Cc = 320 [N.m] com o registro (damper) aberto e Cc = 160 [N.m] com o registro fechado.
			
Ventiladores e Bombas
31
Cálculos preliminares
			
Ventiladores e Bombas
100 cv
IV pólos
32
Conjugado médio da carga
			
Ventiladores e Bombas
33
Conjugado médio do motor
			
Ventiladores e Bombas
0
34
Tempo de aceleração
			
Ventiladores e Bombas
Menor que 0,8 vezes o tempo de rotor bloqueado!
35
Compressores
36
Cálculos preliminares
Velocidade do motor
Potência nominal da carga
Compressores
37
Conjugados
Conjugado médio do motor
Conjugado médio da carga
			
Compressores
3 kW - IV pólos
Cp / Cn = 2,5
Cmáx / Cn = 2,8
Cn = 1,69 kgf m
38
Tempo de aceleração
			
Compressores
39
Escolha de motor de maior potência
			
Compressores
40
Trocar classe de isolamento de “B” para “F”
			
Compressores
Conclusão: O motor empregado para acionar o compressor deverá ser o da opção 1, ou seja: 
41
Angelo Alfredo Hafner | Marconi Januário
Especialização em Automação Industrial - UNOESC
Acionamentos Elétricos
Ex. Motivacional MatLab
Partida sem carga
Partida com carga linear
Partida com carga quadrática (exercício)
Plan1
	Descrição	Variável	Valor	Unidade
	tempo de aceleração	dt	900E-03	s
	velocidade da elevação	v	500E-03	m/s
	Peso a ser elevado	P	20.0E+03	N
	diâmetro do tambor	d	400E-03	m
	Momentos de Inércia
	acoplamento	J	a	75.0E-03	Kg.m	2
	engrenagem "a"	J	ea	50.0E-03	Kg.m	2
	engrenagem "b"	J	eb	525E-03	Kg.m	2
	engrenagem "c"	J	ec	159E-03	Kg.m	2
	engrenagem "d"	J	ed	1.375E+00	Kg.m	2
	tambor	J	t	275E-03	Kg.m	2
	relação de engrenagens "ab"	e	a	/e	b	6.00E+00
	relação de engrenagens "cd"	e	c	/e	d	10.0E+00
	rendimento da redução "ab"	h	ab	950E-03
	rendimento da redução "cd"	h	cd	950E-03
	Resolução
	Descrição	Variável	Valor	Unidade
	conjugado da carga	C	c	4.00E+03	N.m
	conjugado da carga visto pelo motor	C	c,eixo	73.869E+00	N.m
	rotação do tambor	w	t	2.50E+00	rd/s
	rotação que o motor deveria acionar o conjunto	w	m	150E+00	rd/s
	1.4324E+03	rpm
	número de pólos do motor	p	4.00E+00
	potência do motor	P	m	13.924E+03	W
	18.665E+00	hp
	potência escolhida do motor pré escolhido	P	nm	14.92E+03	W
	20.0E+00	hp
	rotação do motor pré escolhido	w	nm	185.88E+00	rd/s
	1.775E+03	rpm
	conjugado nominal do motor pré escolhido	C	nm	80.268E+00	N.m
	rotação da carga	w	c	3.098E+00	rd/s
	velocidade da carga	v	c	619.59E-03	m/s
	Momentos de Inércia
	rotor	J	r	95.35E-03	Kg.m	2
	acoplamento	J	a	75.0E-03	Kg.m	2
	engrenagem "a"	J	ea	50.0E-03	Kg.m	2
	engrenagem "b"	J	eb	14.583E-03	Kg.m	2
	engrenagem "c"	J	ec	4.4167E-03	Kg.m	2
	engrenagem "d"	J	ed	381.94E-06	Kg.m	2
	tambor	J	t	76.389E-06	Kg.m	2
	carga	J	c	22.676E-03	Kg.m	2
	total	J	total	262.48E-03	Kg.m	2
	conjugado de aceleração necessário para partir a máquina no tempo 	dt	C	a,necessário	54.211E+00	N.m
	conjugado de partida do motor escolhido	C	p,motor	3.00E+00	pu
	conjugado máximo do motor escolhido	C	m,motor	3.50E+00	pu
	conjugado de aceleração que o motor disponibiliza	C	a,disponível	234.78E+00	N.m
Plan2
Plan3
Plan1
	Descrição	Variável	Valor	Unidade
	tempo de aceleração	dt	900E-03	s
	velocidade da elevação	v	500E-03	m/s
	Peso a ser elevado	P	20.0E+03	N
	diâmetro do tambor	d	400E-03	m
	Momentos de Inércia
	acoplamento	Ja	75.0E-03	Kg.m2
	engrenagem "a"	Jea	50.0E-03	Kg.m2
	engrenagem "b"	Jeb	525E-03	Kg.m2
	engrenagem "c"	Jec	159E-03	Kg.m2
	engrenagem "d"	Jed	1.375E+00	Kg.m2
	tambor	Jt	275E-03	Kg.m2
	relação de engrenagens "ab"	ea/eb	6.00E+00
	relação de engrenagens "cd"	ec/ed	10.0E+00
	rendimento da redução "ab"	hab	950E-03
	rendimento da redução "cd"	hcd	950E-03
	Resolução
	Descrição	Variável	Valor	Unidade
	conjugado da carga	Cc	4.00E+03	N.m
	conjugado da carga visto pelo motor	Cc,eixo	73.869E+00	N.m
	rotação do tambor	wt	2.50E+00	rd/s
	rotação que o motor deveria acionar o conjunto	wm	150E+00	rd/s
	1.4324E+03	rpm
	número de pólos do motor	p	4.00E+00
	potência do motor	Pm	13.924E+03	W
	18.665E+00	hp
	potência escolhida do motor pré escolhido	Pnm	14.92E+03	W
	20.0E+00	hp
	rotação do motor pré escolhido	wnm	185.88E+00	rd/s
	1.775E+03	rpm
	conjugado
nominal do motor pré escolhido	Cnm	80.268E+00	N.m
	rotação da carga	wc	3.098E+00	rd/s
	velocidade da carga	vc	619.59E-03	m/s	619.59E-03
	Momentos de Inércia
	rotor	Jr	95.35E-03	Kg.m2
	acoplamento	Ja	75.0E-03	Kg.m2
	engrenagem "a"	Jea	50.0E-03	Kg.m2	0.0145833333
	engrenagem "b"	Jeb	14.583E-03	Kg.m2	* 0.0146	0.0145833333
	engrenagem "c"	Jec	4.4167E-03	Kg.m2
	engrenagem "d"	Jed	381.94E-06	Kg.m2
	tambor	Jt	76.389E-06	Kg.m2
	carga	Jc	22.676E-03	Kg.m2	2038.7359836901	0.25	0.014751869
	total	Jtotal	262.48E-03	Kg.m2	185.8775653374	34550.4692957579
	conjugado de aceleração necessário para partir a máquina no tempo dt	Ca,necessário	54.211E+00	N.m
	conjugado necessário para partir e manter a carga	Ctotal da carga	128.08E+00	N.m
	conjugado de partida do motor escolhido	Cp,motor	3.00E+00	pu
	conjugado máximo do motor escolhido	Cm,motor	3.50E+00	pu
	conjugado de aceleração que o motor disponibiliza	Ca,disponível	234.78E+00	N.m
Plan2
Plan3
Sheet1
	CLASSE	REGIME
		INTERMITENTE PERIÓDICO		DE TEMPO LIMITADO
		ED%	Manobras/h	Período de Operação (min)
	1 Dm	15	90	7.5
	1 Cm	20	120	7.5
	1 Bm	25	150	15
	1 Am	30	180	15
	2 m	40	240	30
	3 m	50	300	30
	4 m	60	360	60
	5 m	60	360	> 60
Sheet2
	
Sheet3
	
T
tF
tR
Tempo
tF
tR
Altura