Trabalho Talha Elétrica por Corrente

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Introdução
A talha elétrica pode ser considerada um equipamento de fundamental importância na execução de serviços em diversas áreas onde existe a necessidade de carregamento de objetos pesados, como fábricas, portos, lojas de ferragens entre outros. Uma talha é composta basicamente de três partes fundamentais: um motor elétrico, uma caixa de redução e um tambor para cabo de aço.
O motor elétrico
O motor utilizado é uma máquina de corrente alternada, com funcionamento por indução. As máquinas possuidoras dessas características sofreram uma evolução muito acelerada e rapidamente se tornaram o principal equipamento conversor eletromecânico. 
As vantagens do motor de indução são a sua robustez, ausência de peças que se desgastam facilmente, pouca necessidade de manutenção, seu baixo custo e também pela possibilidade de utilização em variados ambientes. Uma desvantagem seria a dificuldade de controlar a velocidade em relação aos motores de corrente contínua. Esse problema pode ser resolvido com a implantação de conversores estáticos, capazes de variar, simultaneamente, a freqüência e a tensão, porém esse método ainda apresenta um custo muito elevado.
O princípio de funcionamento de um motor de indução pode ser entendido da seguinte forma: sempre que houver uma variação do fluxo sobre uma espira, ou conjunto de espiras formando uma bobina, surgirá uma tensão induzida. Nas máquinas de indução o fluxo é criado inicialmente pelo enrolamento do estator e possuiu uma distribuição aproximadamente senoidal. Existirá então um fluxo alternado no enrolamento do rotor, produzindo tensões induzidas, que produzirão correntes induzidas. O campo magnético criado no rotor da origem a um outro campo magnético que é atraído pelo campo do estator. A força de atração entre esses dois campos gera um torque, responsável por fazer o eixo do rotor girar. Ao se acoplar o rotor a uma carga mecânica, o torque e a velocidade transmitirão uma potencia para a carga.
O rotor, parte móvel das máquinas de indução, pode ser de duas formas diferentes: enrolado ou em gaiola.
O rotor enrolado possui superfície ranhurada e enrolamentos inseridos nas ranhuras. Os enrolamentos existentes, que são três no caso de máquinas trifásicas, ficam isolados eletricamente do núcleo. 
O rotor em gaiola, representante da maioria das máquinas de indução existentes, possui ranhuras onde são inseridos condutores na forma de barras, sem isolamento elétrico em relação ao núcleo, sendo curto-circuitados nas suas duas laterais. 
A obtenção da velocidade mecânica pode ser feita através da velocidade síncrona (velocidade com que o campo magnético do estator gira), da seguinte forma:
 (rpm)
Onde:
 = velocidade síncrona;
f = freqüência da rede de alimentação onde o motor está ligado (Hz);
p = número de pólos da máquina, obtido de acordo com a construção do enrolamento.
 = 900 rpm
A diferença entre a velocidade do motor e a velocidade síncrona, é conhecida como escorregamento, expresso em termos de um percentual da mesma:
Onde:
s = escorregamento;
n = velocidade do motor.
s = 4,44%
A velocidade do motor pode ser expressa da seguinte maneira:
 (rpm)
Onde:
s = escorregamento;
 = velocidade síncrona;
n = velocidade do motor.
n = 860 rpm
Figura 1: esquema de funcionamento do campo girante de um motor de indução
Especificações da Talha
Capacidade de carga: 300 Kgf;
Velocidade de subida da carga: 0,24 m/s;
Diâmetro do tambor: 0,605 metros;
Rotação de entrada: 860 rpm.
Cálculo da potência necessária no eixo do tambor:
( 
 (
 Watts = 3,008 HP
Logo, o motor necessário deve ter uma potência de 3 HP.
Cálculo da freqüência de rotação necessária:
Freqüência = 7,58 rpm
Logo, a rotação necessária será de 8 rpm.
Cálculo da redução necessária:
Redução = rotação de entrada / rotação de saída
Redução = 860 / 8
Redução = 107,5
Logo, a redução necessária será de 107,5 : 1.
Proteção Necessária
De acordo com normas existentes é possível identificar alguns tipos de proteção que devem ser levados em conta:
National Eletric Code (NEC), seção 430, parte C: Proteção de sobrecarga;
National Eletric Code (NEC), seção 430, parte D: Proteção de curto-circuito;
Proteção para baixa tensão: Preserva a segurança dos operadores quando ocorre uma queda rápida da tensão na rede, desligando o motor e religando-o em seguida;
Proteção contra a falha de fase: Evita a queima do motor na situação de uma única fase em motor polifásico.
Outro item de extrema importância visando a segurança dos operadores da talha e também das demais pessoas que possam estar em volta do equipamento é a presença de um freio mecânico cônico que é ativado no caso de falta de energia elétrica, parando a talha. O seu funcionamento é bastante simples e eficiente: Uma bobina controla uma mola, ou seja, quando existe fornecimento de energia elétrica para o motor, a bobina atrai a mola e desativa o freio. Na falta de energia elétrica, a bobina para de funcionar e automaticamente a mola é liberada, ativando o freio mecânico.
De grande importância também é a escolha dos cabos elétricos, que se mal escolhidos podem resultar em graves acidentes. A norma brasileira vigente é a NBR 5410. Após uma breve pesquisa, foram escolhidos os cabos da empresa Phelps Dodge International Corporation para baixas tensões, de acordo com a tabela a seguir:
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Conclusão
O dimensionamento do motor de uma talha elétrica foi realizado com sucesso, pois alcançamos valores aceitáveis e encontramos os equipamentos necessários para fabricação a talha. Após uma pesquisa de mercado foram observados que os maiores fabricantes de talhas no Brasil são Demag Crames, Vastec e Climber.
Bibliografia
Norma Brasileira ABNT NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 2004; 
Kosow. Máquinas Elétricas e Transformadores. Editora Globo, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 1982;
Moore & Elonka. Eletrical Systems and Equipment for Industry. Robert E. Krieger Publishing Company, Huntington, NY, USA. 1977.
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