Atividade de Pesquisa 01 - Acionamentos Eletrônicos - João Paulo Morais

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Acionamentos Eletrônicos - CT
Aluno (a): João Paulo Maciel de Morais
Data: 15 /07/2020
Atividade de Pesquisa
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1) Dê as principais características de um motor Dahlander.
O enrolamento Dahlander é o preferido para motores de duas velocidades, sendo uma velocidade maior e outra menor. O número de rotações em velocidade menor corresponde sempre à metade do número de rotações em velocidade maior. O rendimento do motor em velocidade maior é melhor do que em velocidade menor. A potência do motor em velocidade maior é 1.5 até 1.8 vez maior do que em velocidade menor. O enrolamento Dahlander consiste em seis bobinas, que podem ser combinadas de duas formas. O motor possui seis terminais, como o motor para uma velocidade, porém não pode ser adaptado para duas tensões.
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, são eles:
		
• Motor Split Phase : possui 2 enrolamentos diferentes, sendo que o principal ocupa 2/3 das ranhuras do estator, possuindo grande reatância e baixa resistência, já o auxiliar cobre o restante das ranhuras, tendo baixa reatância e grande resistência. Assim que o rotor alcança 80% da velocidade nominal, o interruptor centrífugo, situado no eixo do motor, desliga o enrolamento auxiliar, pois este é constituído com fio mais fino e é incapaz de suportar o funcionamento contínuo. Devido a este aquecimento, o motor de fase dividida é adequado para o funcionamento contínuo, pois só pode ser ligado a intervalos razoáveis de tempo, depois que a bobina auxiliar esfriou. Estes motores podem inverter sua rotação trocando-se os polos de qualquer um dos enrolamentos, enquanto o rotor está parado. É a partida que dá o sentido de rotação. Estes motores costumam emitir mais ruídos que os outros modelos que utilizam capacitor e são utilizados com cargas de pequena potência e moderada necessidade de força de arranque, como em esmeris, compressores herméticos, ventiladores, exaustores, bombas centrífugas, lavadoras de prato e etc.
• Motor de Capacitor de Partida: pode ser encontrado em bombas de água e pequenos compressores, ele possui dois grupos de enrolamento, sendo o enrolamento de partida e o principal, possui também um capacitor e um interruptor centrífugo. Tal qual o motor de fase dividida, este tipo de motor não permite a reversão instantânea da rotação. Mas com o rotor parado esta reversão poderá ser feita. O motor com capacitor de partida é o mais comum dentre os monofásicos, podendo ser encontrado normalmente em potências de 1/8 a 12,5CV.
• Motor de Capacitor Permanente: o enrolamento auxiliar e o capacitor ficam sempre ligados e não possuem chave centrífuga, por isso, é considerado um dos motores mais confiáveis.
	
• Motor com capacitor de dois valores: utiliza os capacitores permanente e de partida possuindo alta potência e eficiência, possui alto custo de fabricação e é empregado muitas vezes no meio rural.
• Motor de Campo Distorcido (ou polos sombreados): também chamado de motor de campo distorcido é o mais simples, fiável e econômico dos motores de indução monofásicos. Construtivamente existem diversos tipos, sendo que uma das formas mais comuns é a de polos salientes.
3) O que é um motor de alto rendimento? Quais são as suas principais características?
Esses motores utilizam materiais de melhor qualidade tanto no estator quanto no rotor e, para a mesma potência no eixo, consomem menos energia durante um mesmo ciclo de operação. Os motores de alto rendimento são dotados de algumas características especiais. Utilizam chapas magnéticas de aço silício de qualidade superior, o que proporciona uma redução da corrente de magnetização e, por consequência, aumenta o rendimento do motor. É utilizada maior quantidade de cobre nos seus enrolamentos, o que acarreta redução nas perdas por aquecimento em função da corrente elétrica (efeito Joule). Apresentam um alto fator de enchimento das ranhuras, que tem como benefício melhor dissipação do calor gerado pelas perdas internas. O rotor, devido ao tratamento térmico, tem uma redução das perdas suplementares. As ranhuras do rotor e os anéis de curto-circuito possuem um dimensionamento adequado, que acarreta redução das perdas por efeito Joule.
Devido aos fatores citados anteriormente e ao seu sistema de ventilação bem elaborado, os motores de alto rendimento operam com temperaturas inferiores às dos motores convencionais, o que torna possível maior capacidade de sobrecarga, possibilitando um fator de serviço geralmente superior a 1,10. Hipoteticamente, o rendimento dos motores pode crescer e atingir um número muito próximo à
unidade, entretanto o seu custo é, algumas vezes, maior que o do motor de indução convencional, o que é compensado pela redução do seu custo operacional.
4) Segundo a NBR 7094, quais são as cinco categorias de conjugado existentes? Dê as suas características.
• Categoria N: conjugado de partida normal, corrente de partida normal e baixo escorregamento. A maior parte dos motores encontrados no mercado enquadra-se nesta categoria. Utilizado para acionamento de cargas normais com baixo conjugado de partida, como bombas, máquinas operatrizes etc.
• Categoria NY: possui as mesmas características anteriores, mas tem a previsão de uma partida estrela-triângulo.
• Categoria H: conjugado de partida alto, corrente de partida normal e baixo escorregamento. Utilizado para cargas que exigem maior conjugado de partida, como transportadores carregados, moinhos etc.
• Categoria HY: possui as mesmas características anteriores, porém tem a precisão de uma partida estrela-triângulo.
• Categoria D: conjugado de partida alto, corrente de partida normal e alto escorregamento (s > 5%). Utilizado em prensas e máquinas semelhantes, em que a carga apresenta picos periódicos e em elevadores onde a carga necessita de alto conjugado de partida.
5) Calcule e corrija o fator de potência das seguintes instalações:
a) Trinta motores de 10 cv com FP = 0,85 
b) Cem motores de 50 cv com FP = 0,87 
c) Três motores de 150 cv com FP = 0,88
6) Enumere vantagens e desvantagens de uma chave de partida direta.
A partida direta deve ser utilizada nos seguintes casos:
• Baixa potência do motor de modo a limitar as perturbações originadas pelo pico de
corrente.
• A máquina movimentada não necessita de uma aceleração progressiva e está equipada
com um dispositivo mecânico (redutor) que evita uma partida muito rápida.
• O conjugado de partida é elevado.
Assim, fica fácil enumerar as vantagens de uma chave de partida direta:
• Equipamentos simples e de fácil construção e projeto;
• Conjugado de partida elevado;
• Partida rápida;
• Baixo custo.
7) Com o auxílio dos diagramas de comando e de força, explique o funcionamento da chave de partida direta.
Ao acionar o botão S1, este alimenta o contator K1 que alimenta o contato auxiliar onde o selo é acionado, mantendo o sistema acionado, e aciona também o contator Potência K1 onde o MIT através da rede conectada aos bornes ligação, fusíveis de proteção, contator de potência e terminais de ligação MIT, é realizado o acionamento do motor. Para desligar, basta acionar o S0, que tem por função desenergizar o comando, assim é interrompida a alimentação do contator e o motor é desligado.
8) Qual a faixa de frequência recomendada para o uso do inversor de frequência? Por quê?
	Um inversor de frequência possibilita o controle da velocidade de um motor trifásicoatravés da frequência da tensão gerada. A frequência de operação de um inversor normalmente está entre 0,5Hz e 400Hz, dependendo do modelo e da marca. Deve-se, entretanto, notar que quando a velocidade de um motor é alterada pela variação da frequência, seu torque também é modificado. Para que se mantenha o torque constante, basta fazer com que a relação tensão/frequência ou V/F torne-se constante. 
9) Quais as vantagens de empregar uma chave de partida soft-starter?
• O soft starter é um dispositivo eletrônico composto por pontes de tiristores (SCR’s) acionadas por um circuito eletrônico, com a finalidade de controlar a tensão de partida do motor, bem como sua desernegização, fazendo com que a energização e desenergização do motor sejam suavizadas.
• O soft starter pode substituir os tradicionais modos de ligação estrela-triângulo, chave compensadora e partida direta.
• Com o soft starter é possível também limitar a corrente de partida, evitando assim, picos de corrente. Além de possibilitar a partida e parada suave, e também promover a proteção do sistema.
• Com soft starter é possível conseguir grandes feitos como, por exemplo, baixo gasto de energia, proteção contra choques elétricos, e proteção dos componentes.
10) Quais são os tipos de parâmetros que podem ter uma soft-starter? Explique.
 	Ajuste da Tensão Inicial: Ajuste o valor de tensão inicial para o valor que comece a girar o motor acionado pela SSW -05 Plus tão logo esta receba o comando de acionamento.
• Ajuste da Rampa do Tempo de Aceleração: Ajuste o valor necessário para que o motor consiga chegar a sua rotação nominal. Nota: Tomar cuidado para que nos casos em que a relação da Corrente da SSW -05 Plus e da Corrente nominal do Motor é 1,00 o tempo máximo que a SSW -05 Plus pode funcionar com 3 x IN é de 10 segundos.
• Ajuste da Rampa do Tempo de Desaceleração: Este ajuste deve ser utilizado apenas em desaceleração de Bombas, para amenizar o golpe de aríete. Este ajuste deve ser feito para conseguir o melhor resultado prático.
• Ajuste da Corrente do Motor: Este ajuste irá definir a relação de corrente da SSW -05 Plus e do Motor por ela acionado. Este valor é muito importante pois irá definir as proteções do Motor acionado. O ajuste desta função tem importância direta nas seguintes proteções do Motor: Sobrecarga, Sobrecorrente, Rotor Bloqueado. Trimpot de Ajuste da Tensão Inicial Trimpot de Ajuste de Tempo da Rampa de Aceleração Trimpot de Ajuste de Tempo da Rampa de Desaceleração:
• Exemplo de cálculo: SSW -05 Plus utilizada: 30A Motor utilizado: 25A Ajuste da Corrente do
Motor = IMotor ISSW -05 Plus Ajuste da Corrente do Motor = 25A / 30A Ajuste da Corrente do Motor = 0,833 Portanto deve ser ajustado em 83%
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