Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
LABORATÓRIO DE MÁQUINAS ELÉTRICAS II RELATÓRIO PRÁTICA 1 - IDENTIFICAÇÃO TERMINAIS DE MIT 6 PONTAS, FECHAMENTO E MEDIÇÕES Caio César Branco Nunes1, Lucas Simões Borges2 1Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Minas Gerais Campus Formiga – Engenharia Elétrica – 9° Período São Luiz Gonzaga, s/n – Bairro São Luiz– Formiga - Minas Gerais – CEP: 35.577-010 Resumo. Este documento apresenta um relatório técnico referente a uma prática realizada em laboratório de fechamento de terminais em um motor de indução trifásico, realizando as análises e testes para identificação correta dos terminais. Ana Paula Nota 85% 1. Introdução Motor Elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica. Assim, ao ligarmos um motor à rede elétrica, ele irá absorver uma dada quantidade de energia elétrica e, em troca, acionará uma carga. Motor de indução é um motor elétrico construído de tal maneira que se têm dois campos magnéticos girantes. Este motor é composto basicamente de duas partes: Estator e Rotor[1]. Figura 1: motor de indução trifásico. Fonte:Portal Eletricista ● Estator: é a parte do motor que se mantém fixo à carcaça e tem por função conduzir energia elétrica nos motores para rotacionar. ● Rotor: é a parte móvel, é tudo que gira em torno de seu próprio eixo produzindo movimentos de rotação. Possui o enrolamento composto por barras de cobre ou alumínio, conectadas nas extremidades. A corrente que surge no rotor é induzida pelo campo girante do estator. O motor trifásico tem as bobinas distribuídas no estator e ligadas de modo a formar três circuitos simétricos distintos, chamados de fase de enrolamento. Essas fases são interligadas, formando ligações em estrela [Y = 380 V] ou em delta [Δ= 220 V] para o acoplamento a uma rede trifásica. Para isso, deve-se levar em conta a tensão na qual irá operar. Na ligação em estrela (380 V) os terminais 4, 5 e 6 são interligados e os terminais 1, 2 e 3 são ligados à rede, como demonstrado na figura 1 [1]. http://www.portaleletricista.com.br/motor-de-inducao-funcionalidade-significado-dicas-passo-a-passo/ Ana Paula Realce escrever de forma impessoal Ana Paula Realce isso se o MIT for de 6 pontas e dupla tensão Figura 2:Esquema de ligação em estrela. Fonte: [1] Na ligação em delta (220V), o início de uma fase é fechado com o final da outra e essa junção é ligada à rede. Figura 3: Esquema de ligação em delta. Fonte:[1]. Os motores trifásicos com seis terminais só tem condição de ligação em 2 tensões: 220/380V, ou 440/760V. Esses motores são ligados em triângulo na menor tensão e em estrela, na maior tensão. A figura a seguir mostra uma placa de ligação desse tipo de motor. Ana Paula Realce esse nível de tensão é apenas para motores de 12 pontas Figura 4: Esquema de ligação MIT. Fonte: [1]. Nos motores de seis terminais, é comum encontrarmos as marcações U, V W, X, Y, e Z, ao invés de 1, 2, 3, 4, 5, e 6, respectivamente. A partida de um motor elétrico é um evento que necessita planejamento e manutenção. Do contrário, há diminuição da eficiência energética deste e gastos desnecessários, podendo ocasionar inclusive problemas nas instalações. 2. Objetivos Descrever o procedimento necessário para a identificação dos terminais de um motor de indução trifásico de 6 terminais. 3. Referencial Teórico ● LIGAÇÃO ESTRELA A ligação estrela ocorre quando um fio (muitas vezes, o neutro) de cada sistema monofásico é conectado a um ponto comum aos três. Assim, eles passam a ter uma forma semelhante a uma estrela. Para criar uma ligação estrela, é preciso fazer um círculo de potência com três contadores, tendo um fusível de proteção para cada fase. Também é necessário um disjuntor de proteção que seja compatível com a carga que será gerada. Ela é considerada uma das partidas de motores mais utilizadas, principalmente, por ter um custo baixo e um bom desempenho em diferentes aplicações. Também é possível encontrar sua versão com reversão. Indústrias que necessitam de um trabalho rápido e potente das suas máquinas são um exemplo de onde a ligação trifásica estrela pode ser aplicada. Assim, na hora da partida, os equipamentos terão uma carga plena e poderão atuar de maneira máxima. ● LIGAÇÃO ESTRELA Ana Paula Realce encontrar Ana Paula Nota Realizar o fechamento em delta e estrela, medir e comparar os valores medidos com os dados de placa do motor. Ana Paula Realce Isso não tem relação com o fechamento do motor, pois nele não é utilizado o neuro. Para energização de motores são usados 3 fios. Ana Paula Nota Esse referencial teórico não tem correlação com a prática realizada. Também chamada de ligação delta, ela é formada pela ligação de cada um dos condutores de fase da fonte aos vértices do triângulo formados pela carga elétrica. Tem sua forma final parecida com a de um triângulo equilátero. Neste tipo de condução, o condutor neutro é desligado. Além disso, o motor recebe uma tensão menor (220/380V). Sua principal função é reduzir o valor da sua corrente de pico no momento da partida. Ela é uma das partidas indiretas mais usadas, já que é mais suave, além de também ter um baixo custo e reduzir em 33% da corrente nominal utilizada. Carros mais potentes poderão utilizar ligações trifásicas triangulares, pois o motor precisa ser ligado de maneira mais suave. Então, acelerado para a sua potência máxima, proporciona melhor conforto ao motorista e menos riscos de acidentes. 4. Materiais e Métodos Para realização desta prática foi utilizado um MIT de 6 terminais da marca VOGES, o qual apresenta os dados de placa mostrados na Figura 1. Figura 5: Dados de placa MIT VOGES. Fonte: Autor Como pode ser visto nos dados de placa disponibilizado pelo fabricante, este motor pode operar em dois níveis de tensão. Para cada nível de tensão é definido um esquema de ligação específico de suas bobinas. Os dois esquemas de ligação são mostrados abaixo nas figuras 6 e 7 onde as fases R, S e T correspondem respectivamente às fases de ligação do MIT . Figura 6: Esquema de ligação do MIT em delta (220V) Ana Paula Realce Como assim??? a partida delta? Fonte: Autor Figura 7: Esquema de ligação do MIT em estrela (380 V) Fonte: Autor Quando não é possível identificar a numeração correta dos cabos do motor, para assim realizar o esquema de ligação desejado, torna-se necessário identificar os pares de cabos que compõem cada bobina e ainda fazer a sua enumeração correta de forma a respeitar o sentido de fluxo magnético nas mesmas. Para que seja possível realizar a identificação das bobinas do motor, em um primeiro instante deve ser aberta a caixa de ligação do mesmo, local onde se encontram os cabos. Em seguida, utilizando um multímetro deve ser realizado o teste de continuidade. Para isso, é escolhido arbitrariamente um cabo como referência, e após isso os demais cabos são testados até que seja possível determinar seu par. O mesmo procedimento é seguido para as outras duas bobinas. Determinadas as bobinas, é necessário fazer a correta enumeração das mesmas para realizar a correta ligação do MIT, como mostrado nas Figuras 6 e 7. Para isso, é escolhida de forma aleatória uma bobina como referência. A bobina escolhida é associada em série com outra bobina. Feito isso, a mesma é alimentada com tensão nominal, enquanto com o uso do multímetro, na escala de tensão alternada, mede-se a queda de tensão na bobina restante. Essa ligação é representada pela Figura 8. Figura 8: Identificação das bobinas Fonte: Roteiro 01. Ana Paula Nota Ligação subtrativa. Se as bobinas estiverem numeradas de forma correta, o voltímetro irá mostrar um valor próximo de zero volts. Entretanto, caso o mesmo mostre um valor alto (maior que dez volts), indica que a numeração adotada é incorreta, sendo necessário a inversão da numeração que não é a de referência. É importante que o processo de energização seja feito de forma rápida, apenas o tempo suficiente para verificação da queda de tensão na bobina, evitando danos ao motor. Após a correta numeraçãodos cabos, o MIT pode ser ligado da forma correta de acordo com a tensão a ser utilizada no mesmo como ilustrado nas Figuras 6 e 7, e posteriormente ser energizado para uso. Deve-se sempre se atentar a forma de acionamento ideal do motor, pois dependendo da potência, não pode ser realizada a partida direta sendo necessário fazer uso de algum método de partida. 5. Resultados e Discussões Nesta prática iniciou-se identificando as bobinas e numerando os cabos, para que a caixa de ligação do MIT seja aberta, um cabo foi selecionado como referência e com utilização de um multímetro, foi necessário fazer testes de continuidade para identificar as bobinas garantindo que não aconteça um curto-circuito. Em segundo plano , inicia-se o processo de enumeração de cabos, onde duas bobinas são conectadas em série e o multímetro é colocado nas bobinas restantes. Aplique uma tensão de 220 [V] às bobinas conectadas em série. Primeiro, o multímetro indicou uma tensão aproximadamente 10 [V], o circuito estava listado incorretamente e o circuito foi desligado imediatamente. Portanto, inverta os cabos 1 e 4 e volte a ligá-los, neste momento o valor apresentado pelo voltímetro é próximo a 0 [V] , indicando que estão ligados de forma correta. Para melhor compreensão, as figuras a seguir ilustram as ligações realizadas nos testes. Figura 9: Conexão correta Fonte: Roteiro 01. Ana Paula Nota OBSERVAÇÃO: Se a ligação for realizada conforme a Figura 1 e as numeração também conforme a Figura 1, caso a medição na terceira bobina for maior que 10 volts, a numeração adotada está errada! CERTO ou ERRADO depende da numeração adotada. Ana Paula Riscado Ana Paula Texto digitado o fechamento do motor seja realizado de forma correta. Ana Paula Riscado Ana Paula Texto digitado de forma que Ana Paula Realce Ao invés de falar primeiramente e incorretamente, mostrar o esquema de ligação e o respectivo valor encontrado. Se resultou em 10V e estava correto, que dizer que era uma ligação aditiva,. Colocar o esquema de ligação. Ana Paula Nota conforme Figura tal. Figura 10: Conexão de bobinas trocadas Fonte: Roteiro 01. Este fenômeno pode ser explicado através da teoria do eletromagnetismo, quando o grupo de bobinas é conectado ao inverso (1 e 5 estão em um estado de curto-circuito e as fontes de alimentação 2 e 4 estão em um estado de fonte de alimentação), os campos magnéticos das bobinas são somados, induzindo assim uma tensão no terceira bobina. Porém, quando estão devidamente conectados (4 e 5 em curto-circuito e 1 e 2 energizados), seus campos magnéticos são subtrativos, ou seja, eles se cancelam, de forma que nenhuma tensão é induzida na terceira bobina. Com as conexões e bobinas identificadas, foi realizada a ligação delta, alimentando o MIT com 220 [V], ilustrado da figura abaixo. Figura 11: Ligação delta Ana Paula Nota Verificar a imagem colocada no roteiro revisto. Fonte: [5] Desta forma, foi mensurado através de um multímetro a tensão fase e linha, que neste caso, são iguais, devido a ligação delta. Também foi aferido as correntes de fase e de linha. A tabela 1 apresenta os valores encontrados na prática. Tabela 1: Valores aferidos ligação em delta Tensão de fase [V] Tensão de linha [V] Corrente de fase [A] Corrente de linha [A] Velocidade [rpm] 227 227 0,58 0,96 1790 Os valores encontrados na práticas, são semelhantes aos que eram esperados, as tensões de fase e linha iguais e as correntes de fase e linha com razão de devido a3 ligação trifásica em delta. A corrente apresentada nos dados de placas é de 1,51 [A], distinta dos valores encontrados, isto é justificado pelo o motor ser ligado a vazio, desta forma, para alcançar a corrente nominal, seria necessário colocar o motor em plena carga, da mesma forma justifica o rotação encontrada na prática ser maior que a do dado de placa que é 1695 [rpm]. Por fim, foi realizado a ligação do motor em estrela, que necessita de uma tensão de 380 [V], entretanto como o laboratório não possui esta tensão, foi adaptada a prática, realizar a ligação estrela sendo alimentada com 220[V]. Desta maneira, foi mensurado as tensões de linha e de fase utilizando um voltímetro e apenas um amperímetro para a corrente. Os valores encontrados estão na tabela 2. Tabela 2: Valores aferidos na ligação em estrela. Tensão de fase [V] Tensão de linha [V] Corrente de fase [A] Corrente de linha [A] 129 225 0,27 0,27 Os valores encontrados apresentam coerência, nota-se a razão de entre as3 tensões de fase e linha, devido a ligação estrela. Já as correntes, são as mesmas, o que já Ana Paula Riscado Ana Paula Texto digitado foram aferidas era esperado. A corrente 0,64 [A] apresentado no dado de placa em tensão nominal, apenas é possivel, se o MIT, fosse alimentado com a tensão 380 [V]. 6. Conclusões O trabalho atual é estudar a identificação das bobinas do MIT e a correta enumeração de seus cabos, as quais são identificadas por meio de testes de continuidade, enquanto a enumeração dos cabos é para conectar duas bobinas em série e medi-las. Se a terceira tensão induzida for zero, a conexão está correta, caso contrário, a conexão é invertida. Foi realizado também partida do motor em estrela e em delta, sendo a tensão nominal em delta, mas o eixo estava vazio, e a tensão quando em estrela era menor que a tensão nominal, e estava vazio, e como esperado, no caso de um MIT vazio, sua corrente é menor que o valor nominal, e sua velocidade é maior que a velocidade da placa, então pode-se concluir que a corrente do MIT iniciada sem carga é menor que o valor nominal, e sua a velocidade é maior. Referências [1] Portal do eletricista. MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS. Disponível em: https://www.portaleletricista.com.br/motor-de-inducao-funcionalidade-significado-di cas-passo-a-passo/. 28 de março de 2015. Acesso em: 19 mai. 2021. [2] BLOG RH MATERIAIS ELÉTRICOS. Partida de motor: conheça os tipos existentes. Disponível em: https://blog.rhmateriaiseletricos.com.br/partida-de-motor-conheca-os-tipos-existentes /. Acesso em: 17 mai. 2021. [3] KOSOW, Irving L., Máquinas Elétricas e Transformadores. Editora: Globo – 14o edição, 2000. [4] FITZGERALD, A. E. KINGSLEY JR. C., KUSKO, A. Máquinas Elétricas. McGraw-Hill do Brasil. São Paulo. 1978. [5] CARLOS ARAUJO DE SÁ; “Método de Estimação de Parâmetros do Motor de Indução Trifásico para Modelização de Instalações Industriais”, FEUP, 1988 https://www.portaleletricista.com.br/motor-de-inducao-funcionalidade-significado-dicas-passo-a-passo/ https://www.portaleletricista.com.br/motor-de-inducao-funcionalidade-significado-dicas-passo-a-passo/ Ana Paula Nota e carga nominal acoplada no eixo. Ana Paula Realce correto ou errado depende da numeração adotada.
Compartilhar