acionamento de motores

1

1

EFICIÊNCIA EFICIÊNCIA ENERGENERGÉÉTICA E TICA E

ACIONAMENTOS DE ACIONAMENTOS DE MOTORESMOTORES

2

IntroduIntrodu ççãoão

�� Um acionamento elUm acionamento el éétrico moderno trico moderno éé formado normalmente pela formado normalmente pela combinacombina çção dos seguintes elementos:ão dos seguintes elementos:

• MOTOR: converte energia elétrica em energia mecânic a• DISPOSITIVO ELETRÔNICO: comanda e/ou controla a pot ência elétrica• TRANSMISSÃO MECÂNICA: adapta a velocidade e inércia entre motor e

máquina (carga)

SISTEMAELÉTRICO

MOTORELÉTRICO

CARGAMECÂNICA

CONTROLE

3

IntroduIntrodu ççãoão

�� A escolha do motor e de seus dispositivos de partid a e parada, A escolha do motor e de seus dispositivos de partid a e parada, mesmo influenciada por aspectos ambientais, estmesmo influenciada por aspectos ambientais, est áá diretamente diretamente relacionada com a carga mecânica a ser acionada e a o impacto relacionada com a carga mecânica a ser acionada e a o impacto dela no sistema eldela no sistema el éétrico.trico.

�� No acionamento das cargas mecânicas os conjugados No acionamento das cargas mecânicas os conjugados resistentes e de arraste precisam ser analisados pa ra evitar resistentes e de arraste precisam ser analisados pa ra evitar problemas operacionais como desgaste, vibraproblemas operacionais como desgaste, vibra çção, aquecimento...ão, aquecimento...

4

Dispositivos de partida de motores elDispositivos de partida de motores el éétricostricos

�� FunFunçções de partidasões de partidas --motoresmotores

Distribuição Elétrica de BT

Seccionamento

Proteção contra curto-circuito

Proteção contra sobrecarga

Comutação

Seccionamento

Proteção contra curto-circuito

Comutação

Soft-Start Inversor defreqüência

Motor Motor

Isolar eletricamente o circuito deforça da alimentação geral

Detectar e interromper o maisrápido possível correntesanormais superiores a 10 In

Detectar aumentos de correnteaté 10 In e evitar o aquecimentodo motor e dos condutores antesda deterioração dos isolantes

Consiste em estabelecer,interromper e regular o valor dacorrente absorvida pelo motor

5

Sistemas de velocidade variSistemas de velocidade vari áávelvel

�� Muitos processos industriais requerem dispositivos de Muitos processos industriais requerem dispositivos de acionamento de cargas com velocidade variacionamento de cargas com velocidade vari áável:vel:

• BOMBAS: variação de vazão de líquidos• VENTILADORES: variação de vazão de ar• SISTEMAS DE TRANSPORTE: variação da velocidade de t ransp.• TORNOS: variação da velocidade de corte• BOBINADEIRAS: compensação da variação de diâmetro d a

bobina

6

Tipos de motores elTipos de motores el éétricostricos

Pu=C.ωωωω

2

7

Motor de Alto RendimentoMotor de Alto Rendimento

�� Eficiência energEficiência energ éética atravtica atrav éés do s do motor de Alto Rendimentomotor de Alto Rendimento

• O setor industrial é responsável por 43% do consumo anual de energia em nosso país. Dentro deste setor, onde há maior demanda de energia elétrica, os motores são responsáveis por aproximadamente 55% deste consumo.

8


�� DiferenDiferen çças entre o motor de Alto Rendimento e o motor sta ndard as entre o motor de Alto Rendimento e o motor sta ndard

• Maior quantidade de cobre: reduz as perdas Joule (p erdas no estator);

• Chapa magnética com alta permeabilidade, baixas per das e entreferro reduzido - reduz a corrente magnetizante e consequent emente as perdas no ferro;

• Enrolamento dupla camada: resulta em melhor dissipa ção de calor;

• Rotores tratados termicamente: reduz as perdas supl ementares;

9


�� A diferenA diferen çça de rendimento entre os motores padrão e Alto rend imento a de rendimento entre os motores padrão e Alto rend imento variam entre 1,5 e 7 % sendo que para os motores de potencia menvariam entre 1,5 e 7 % sendo que para os motores de potencia men or a or a diferendiferen çça a éé maior. Vale lembrar que a economia de energia em mot ores maior. Vale lembrar que a economia de energia em mot ores maiores maiores éé sempre maior, pois 2% em um motor de 150CV, pode ser muito sempre maior, pois 2% em um motor de 150CV, pode ser muito maior que 7 % em um motor de 1CV.maior que 7 % em um motor de 1CV.

Motor standard Motor A.R

Motor 5 CV 4 Motor 5 CV 4 polospolos 85,085,0 88,588,5

Motor 150CV 4 Motor 150CV 4 polospolos 93,593,5 9595,,00

�� O custo do motor AR varia entre 30 e 40% a mais qu e o StandardO custo do motor AR varia entre 30 e 40% a mais qu e o Standard e o e o tempo de retorno esttempo de retorno est áá ente 8 meses e 18 meses, com mente 8 meses e 18 meses, com m éédia de 12 mesesdia de 12 meses

10


Características técnicas dos motores standard e de alto rendimento

Item decomparação

Motor standard Motor altorendimento

Característica

Quantidade decobre

Menor Maior Reduz perdasJoules

Comprimento dopacote de ferro

Menor Maior Reduz perdasmagnéticas

Enrolamento Camada Simples Dupla camada Provê melhordissipação do calor

geradoChapa metálica Altas perdas Baixas perdas Reduz a corrente

magnetizante

Rotor Sem tratamento Tratadotermicamente

Reduz perdassuplementares no

ferro

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Tipos de partida de motores assTipos de partida de motores ass ííncronosncronos

QUADRO COMPARATIVOQUADRO COMPARATIVO

Tipo de chaveTipo de chave TensãoTensão IpIp TorqueTorque PartidaPartida

DiretaDireta 100%100% IpIp CpCp A plena cargaA plena carga

EstrelaEstrela --triângulotriângulo 58%58% IpIp x 0,33x 0,33 CpCp x 0,33x 0,33 Praticam. a vazio*Praticam. a vazio*

CompensadoraCompensadora 80%80% IpIp x 0,64x 0,64 CpCp x 0,64x 0,64 Com cargaCom cargaTAP 80%TAP 80% TAP 80%TAP 80%

65%65% IpIp x 0,42x 0,42 CpCp x 0,42x 0,42TAP 65%TAP 65% TAP 65%TAP 65%

* ex: bombas e ventiladores com registro fechado, c orreias * ex: bombas e ventiladores com registro fechado, c orreias transptransp . sem carga, compressores . sem carga, compressores com vcom v áálvula fechada, etc.lvula fechada, etc.

12


TODOS OS MTODOS OS MÉÉTODOS DE PARTIDA VISTOS TODOS DE PARTIDA VISTOS ANTERIORMENTE CONSEGUEM UMA REDUANTERIORMENTE CONSEGUEM UMA REDU ÇÇÃO NA ÃO NA

TENSÃO, TORQUE E CORRENTE DE PARTIDA, PORTENSÃO, TORQUE E CORRENTE DE PARTIDA, POR ÉÉM A M A COMUTACOMUTAÇÇÃO ÃO ÉÉ POR POR DEGRAUS DE TENSÃODEGRAUS DE TENSÃO

)f(UC

UfI2

bornes nos )(

==

3

13

Tipos de partida de motoresTipos de partida de motores

�� SoftSoft --starter (partida starter (partida suave)suave)

A alimentação do motor, quando é colocado em funcionamento, é feita por aumento progressivo da tensão (rampa de tensão ), o que permite uma partida sem golpes e reduz o pico de corrente.

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15


�� ÉÉ um dispositivo eletrônico para controle de tensão, ou seja, um dispositivo eletrônico para controle de tensão, ou seja, servem para acelerar/desacelerar a velocidade dos m otores na servem para acelerar/desacelerar a velocidade dos m otores na partida.partida.

�� A tensão reduzida A tensão reduzida éé controlada ajustandocontrolada ajustando --se o ângulo de disparo se o ângulo de disparo de um par de de um par de tiristores tiristores em antiparalelo em cada fase da fonte. em antiparalelo em cada fase da fonte. Circuitos de controle eletrônico controlam a tensão aplicada ao Circuitos de controle eletrônico controlam a tensão aplicada ao motor.motor.

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�� Pelo ajuste correto das Pelo ajuste correto das varivari ááveis de controle, o torque veis de controle, o torque do motor e a corrente são do motor e a corrente são idealmente ajustadas idealmente ajustadas ààs s necessidades da carga. A necessidades da carga. A medida que a tensão vai medida que a tensão vai aumentando (num peraumentando (num per ííodo odo ajustajust áável de tempo vel de tempo –– rampa de rampa de tensão), a corrente aumenta tensão), a corrente aumenta para acelerar a carga de uma para acelerar a carga de uma maneira suave e sem degraus.maneira suave e sem degraus.

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�� Parada do motor: por inParada do motor: por in éércia rcia ou controladaou controlada

• Por inércia: tensão vai “instantaneamente” a zero, implicando que o motor não produza nenhum conjugado na carga, que por sua vez vai perdendo velocidade atéparar.

• Controlada: soft-starter vai gradualmente reduzindo a tensão de saída até um valor mínimo de tempo pré-definido.

1- Reduzindo tensão aplicada ao motor, este perde conjugado

2- Perda de conjugado, aumento escorreg.

3- Aumento de escorreg., motor perde veloc.

4- Motor perde veloc., a carga também perderá

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�� Partida por Partida por softsoft --starterstarter

VANTAGENS

• controle da corrente de partida (próxima à nominal)• não existe limitação do número de manobras/hora• longa vida útil pois não possui partes eletromecâni cas móveis• torque de partida próximo do torque nominal• pode ser empregada também para desacelerar o motor• possibilita inversão do sentido de rotação• Proteções integrais (falta de fase, sobrecorrente, s ubcorrente, sobrecarga etc)

DESVANTAGENS

• É necessário tensão auxiliar para o soft-starter• Maior custo na medida em que a potência do motor é r eduzida • distorções harmônicas na linha

4

19

Nova tecnologia TCS Nova tecnologia TCS -- Torque Torque Control SystemControl System

A tecnologia TCS foi desenvolvida para o Soft-Start e permite, através de um novo algoritmo, o Controle de Tensão e Corrente do motor, fazendo com que o Conjugado de aceleração e desaceleração sejam lin eares.

Esta Tecnologia conta com uma lógica chamada:“Fuzzi Logic” - conhecida como lógica nebulosa ou difusa.

Com a utilização deste algoritmo conseguimos respos tas mais rápidas, precisas e estáveis para o controle em Conjugado.

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Nova tecnologia TCS Nova tecnologia TCS -- Torque Torque Control SystemControl System

�� Vantagens do controle do conjugadoVantagens do controle do conjugado

Soft-Start controle em tensão Soft-Start controle em conjugado

0%

200%

400%

600%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

0%

100%

200%

300%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

CoupleAccélération

CoupleCharge

COURBES VITESSE-COUPLE

Pleine tensionRampe tensionCouple charge

COURBES VITESSE-COURANT

Pleine tensionRampe tension

VITESSE MOTEUR

100%

200%

300%

0% 20% 40% 60% 80%0%

100%

100%0%

200%

400%

600%

0% 30% 40% 60% 80%

Pleine tensionRampe tensionCouple charge

COURBES VITESSE-COURANT

Pleine tensionRampe tension

VITESSE MOTEUR

CoupleAccélération

constante

CoupleCharge

21

Inversores: Acionamentos de Inversores: Acionamentos de velocidade varivelocidade vari áávelvel

22

Inversores: Acionamentos de velocidade variInversores: Acionamentos de velocidade vari áávelvel

( )p

Sfn

−××= 1120velocidade

frequência

Nº de pólos

escorregamento

Podemos observar que, para se variar a rotação do m otor, deveremos ou variar a frequência (f), ou o escorregamento (S) ou o número de pólos.

23


Variação do número de pólos:

Pode ser feita através de:

• enrolamentos separados no estator

• um enrolamento com comutação de pólos

• combinação dos dois anteriores

Não é interessante para os objetivos colocados, pois teríamos uma variação discreta de velocidade. Além disso, a carcaça é geralmente bem maior que o de velocidade ú nica.

24


Variação do escorregamento:

Também seria inviável, pois com este método as perd as aumentarão e os valores de torque do motor seriam a lterados

• variação da resistência rotórica • variação da tensão do estator

Pouco utilizado, uma vez que também gera perdas rotóricas e a taxa de variação de velocidade é pequena

C

IRS

s ×××=

ω

22

223

5

25


( )p

Sfn

−××= 1120

26


( )rpmn 1750

4

0278,0160120 =−××=

Motor 4 pólos; S = 0,0278

a) f = 60 Hz (frequência nominal)

( )rpmn 875

4

0278,0130120 =−××=

b) f = 30 Hz

( )rpmn 2625

4

0278,0190120 =−××=

c) f = 90 Hz

Variação da frequência:

27


O QUE QUEREMOS???:

O ideal será obtermos uma variação da frequência que vamos aplicar ao enrolamento estatórico do motor, conseguindo assim alterar a rotação do motor, mas com TORQUE CONSTANTE.

28


Variação da frequência:

2IC m ×≈ φ

f

Um ≈φComo o torque precisa ser

mantido adequado e este só se mantém constante se o fluxo

(φm) permanecer constante, teremos que variar então a tensão (U) juntamente com a frequência (f).

O torque (C) será constante se o

fluxo (φm) permanecer constante

Kf

U =

29


Curva TORQUE x VELOCIDADE quando o motor é alimentado com frequência variável:

Para cada frequência, teremos uma velocidade síncrona, mantendo-se uma diferença constante do escorregamento

Motor 4 pólos/60Hz/S=50rpm

30


Como podemos, a partir da tensão e frequência constante da rede, obter um sistema trifásico com

frequência variável?

INVERSORES DE FREQUÊNCIA

6

31


�� O que O que éé um inversor de frequência?um inversor de frequência?

O inversor de freqüência é um equipamento eletrônico desenvolvido para variar a velocidade de motores de indução trif ásicos, composto de três etapas distintas: retificação, filtragem e inversão.

32


33


�� Filosofias de controleFilosofias de controle

• CONTROLE ESCALAR: Variação da tensão e freqüência proporcionalmente dependendo do modelo do inversor (controle U/f).

• CONTROLE VETORIAL: Controle individual dos componen tes elétricos do motor (corrente de magnetização, corrente rotórica) . Controle de velocidade e torque do motor.

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�� Controle escalar de tensão: controle U/fControle escalar de tensão: controle U/f

• A variação U/f é feita linearmente até a frequência nominal (ex. 60Hz);

• Acima de 60Hz, a tensão, que já é a nominal permanece constante;

• A partir de 60Hz, a corrente, o fluxo, e conseqüentemente o torque, diminuirão (região de enfraquecimento de campo).

35



• Fazendo uma análise muito simplificada, a corrente do estator I2 é proporcional àresistência R e ao valor da reatância XL (2πfL)

• Acima de 30Hz, R << XL;

• I2 = CONSTANTE (≈ In)

( )222

LXR

UI

+=

Lf

U

X

UI

L ×××==

π22

f

UI ≈2

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• A região de enfraquecimento de campo éuma região onde o fluxo começa a decrescer e, portanto, o torque também começa a diminuir

2IC m ×≈ φf

Um ≈φ Constante após fn

Aumentando...

fn

7

37



• A potência de saída do conversor de frequência segue a variação U/f, ou seja, cresce linearmente atéa frequência nominal e permanece constante acima desta.

ω×= CPRedução do consumo (kWh) ficando a potência “P”(kW),“modulada” pela carga aplicada “C” (kgf.m) e pel a rotação do motor “ ωωωω” (rpm).

38



• O motor de indução é auto-ventilado. Com a redução de rotação (f), a ventilação já não é mais a mesma do que seria se estivesse nas suas condições nominais;

• de 0 a 30Hz, deve ser feita uma análise do tipo de carga acionada para tirar conclusões a respeito do aquecimento do motor;

• a tensão de saída do conversor apresenta distorção harmônica (forma de onda não perfeitamente senoidal), provocando aumento da corrente eficaz e consequente aumento de perdas;

• LOGO, É NECESSÁRIO REDUZIR CONJUGADO E POTÊNCIAS ADMISSÍVEIS NO MOTOR (CURVA PADRONIZADA)

39


�� Controle vetorialControle vetorial

• Em aplicações onde se faz necessária uma alta perfo rmance dinâmica, respostas rápidas e alta precisão de regu lação de velocidade, o motor elétrico deverá fornecer essenci almente um controle preciso de torque para uma faixa extensa d e condições de operação;

• Acionamentos CC →→→→ sempre representaram uma solução ideal, pois a proporcionalidade da corrente de armadura, d o fluxo e do troque num motor CC proporcionam um meio direto par a o seu controle;

• A diferença entre controle escalar (U/f) e o contro le Vetorial, é a malha de controle, que permite monitoração independ ente da velocidade e do torque requerido.

40



41



�� O Controle Vetorial pode ser de dois tipos:O Controle Vetorial pode ser de dois tipos:• Sensorless: malha aberta (sem encoder – tacogerador de pulsos)• Com encoder: malha fechada (com realimentação de vel ocidade

por encoder)

�� Ambos apresentam excelentes caracterAmbos apresentam excelentes caracter íísticas de regulasticas de regula çção e ão e resposta dinâmica, sendo que o controle com resposta dinâmica, sendo que o controle com encoder encoder apresenta apresenta um grau de desempenho superiorum grau de desempenho superior

42


�� Com Com encoderencoder

• Regulação de velocidade: 0,01%

• Regulação de torque: 5%

• Faixa de variação de velocidade: 1:1000

• Torque de partida: 400% máx.

• Toque máximo (mão contínuo): 400%

�� ““ sensorlesssensorless ””

• Regulação de velocidade: 0,1%

• Regulação de torque: não tem

• Faixa de variação de velocidade: 1:100

• Torque de partida: 250% máx.

• Toque máximo (mão contínuo): 250%

8

43


inversor motor carga

Aumento/diminuição de carga

Compensação do escorregamento é feita pelo inversor para manter a velocidade constante independentemente de mudanças de carga

Frequência de saída do inversor aumenta ou diminui conforme a corrente do motor varia em função do aumento ou diminuição de carga

Velocidade constante

Lembrete: “S” édeterminado diretamente

pela condição de carga do motor. Logo, se “S”

varia, a velocidade também!

44


45


�� VANTAGENSVANTAGENS

• Utilização de motores de indução padrão;

• Alta precisão de velocidade;• Suavidade nos movimentos;• Sincronismo c/ alta precisão;• Torque controlável;• Ampla faixa de variação de

velocidade;• Pesos e dimensões reduzidas;• Operação em áreas de risco;• Disponibilidade de “by-pass”;• Cos φφφφ próximo de 1;• Frenagem regenerativa;• Economia de energia.

�� DESVANTAGENSDESVANTAGENS

• Distorção harmônica da rede;• Rendimento: como a tensão de

alimentação não é senoidal, haverão harmônicos que provocarão maiores perdas e consequente redução do rendimento;

• Ruído: variará sensivelmente em função da frequência e do conteúdo de harmônicas do inversor

• Confiabilidade do equipamento eletrônico

46

AplicaAplica çções de acionamentos com ões de acionamentos com motores de indumotores de indu çção e inversores de ão e inversores de

frequênciafrequência

47


• Assim como precisamos saber como se comportam as características de torque e de potência ao longo da s rotações do motor quando este é acionado por inversor de freq uência, precisamos também estudar os tipos de torque resist entes e potências consumidas nas mais diversas aplicações p elas respectivas cargas.

• Conjugado nominal: conjugado nominal necessário para mover a carga em condições de funcionamento à veloci dade específica.

MOTOR CARGAX

48


• Conjugado de partida : conjugado requerido para vencer a inércia estática da máquina em movimento. Para que u ma carga, partindo da velocidade zero, atinja a sua ve locidade nominal, é necessário que o conjugado do motor seja sempre superior ao da carga.

• Conjugado de aceleração : conjugado necessário para acelerar a carga à velocidade nominal. O conjugado d o motor deve ser sempre superior ao conjugado de carga, em todos os pontos entre zero e a rotação nominal. No ponto de inserção das duas curvas, o conjugado de aceleração é nulo, o u seja, éatingido o ponto de equilíbrio a partir do qual a v elocidade permanece constante. Este ponto de interseção corres ponde a velocidade nominal

9

49


• O conjugado de aceleração assume valores bastante diferentes na fase da partida.

• O conjugado de aceleração obtém-se a partir da diferença entre o conjugado do motor e o conjugado da carga.

50


51


Conjugado constante

Nas máquinas deste tipo, o conjugado permanece constante durante a variação da velocidade e a potência aumenta proporcionalmente com a velocidade (ex: esteiras transportadoras, pontes rolantes, guinchos pórticos, cadeira do laminador etc).

ω

ω

×==

×=

kP

C

CP

(k) constante

52


Conjugado variável (crescente com a velocidade)

Ex.: sistemas de acoplamento hidráulico ou eletromagnéticos, geradores ligados em carga de alto fator de potência

2ωωω

×=

×=×=

kP

kC

CP

53


Conjugado variável (crescente com o quadrado da velocidade)

Ex.: bombas centrífugas e ventiladores.

3

2

ωωω

×=×=×=

kP

kC

CP

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Conjugado variável (inversamente proporcional a velocidade)

Ex.: brocas de máquinas, bobinador, desbobinador, máquinas de sonda e perfuração de petróleo.

kP

kC

CP

=

=

×=

ω

ω

10

55


Com base no que estudamos até agora, podemos tirar a primeira conclusão importante sobre a aplicação de acionamentos:

“Nunca utilizar um acionamento sem antes conhecer o tipo de carga acionada”

Deve-se levar em consideração as curvas características:

• TORQUE x VELOCIDADE

• POTÊNCIA x VELOCIDADE DO MOTOR E DA CARGA

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Comportamento do motor de indução com variação da frequência

fn0 Hz

f≈0 até fn

U/f = constante

Enfraquecimento de campo

1 2

57


OPERAOPERAÇÇÃO ABAIXO DA ROTAÃO ABAIXO DA ROTA ÇÇÃO NOMINAL: ÃO NOMINAL:

• As perdas no cobre são resultado da corrente do motor, então a perda de potência será proporcional a carga.

• Dessa forma, se o motor gira mais lento, com a mesma corrente nominal (determinada pela carga) gerando a mesma perda de potência que ocorre em velocidades elevadas, o motor se sobreaquece, pois há um menor fluxo de ar de refrigeração disponível.

• Ventiladores e bombas centrVentiladores e bombas centr íífugasfugas : a carga normalmente diminui, conforme a velocidade se reduz, desta forma o “problema” de sobreaquecimento deixa de existir

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• Em motores autoventilados, a redução da ventilação nas baixas rotações faz com que seja necessária a diminuição no torque demandado ou o sobredimensionamento do mesmo.

• O fator K (fator de redução de torque) leva em consideração as influências da redução da ventilação em baixas rotações, bem como das harmônicas e do enfraquecimento de campo.

• IMPORTANTE: para motores com ventilação independente, não existirá mais o problema de sobreaquecimento do motor por redução de refrigeração, podendo o mesmo ser dimensionado com a carcaça normal e potência necessária ao acionamento.

59


• Geralmente, até 50% da fn utiliza-se o fator K como redutor de potência ou, se quisermos, poderemos utilizar o Fs (fator de serviço) e/ou o aumento da classe de isolamento do motor para manter o torque constante.

• Abaixo de 50% frequência nominal, para se manter o torque constante, geralmente deve-se aumentar a relação U/f do inversor.

60


≈≈≈≈ constante

11

61


OPERAOPERAÇÇÃO ACIMA DA ÃO ACIMA DA ROTAROTAÇÇÃO NOMINAL: ÃO NOMINAL:

• Acima da frequência nominal, como já visto, como o motor funcionará com enfraquecimento de campo, a máxima velocidade estarálimitada pelo torque máximo disponível do motor e pela máxima velocidade periférica das partes girantes do motor (ventilador, rotor, mancais).

62


Curva de Torque x Frequência para uso de motor com inversor de frequência

• K = fator de redução de torque (“derating factor”)

• K está entre 0,7 a 1,0 e depende do conteúdo de harmônicas do inversor (valores típicos são de 0,8 a 0,9)A B C

63


64


EFEITO DA TEMPERATURA EFEITO DA TEMPERATURA

• NBR-7094: condição usual de serviço para temperatura ambiente < 40ºC

• Temparatura ambiente > 40º, utilizar Fator de Redução de potência nominal

•Fator de redução = 2% / ºC

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EFEITO DA ALTITUDE EFEITO DA ALTITUDE

• NBR-7094: condição usual de serviço para altitude < 1000m

• altitude > 1000m, utilizar Fator de Redução de potência nominal

•Fator de redução = 1% / 100m

66


EXEMPLO PRÁTICO:

• Uma esteira transportadora necessita operar de 150 a 900 rpm. Considerando o conjugado resistente na rotação nominal igual a 1,6 kgf.m, rede de 380V, 60Hz, determine o motor para operação com inversor de frequência.

Dados:

900 rpm/60Hz

pólosf

ps

8900

60120120 =×=×=ω

kWkWP

rpmmkgfCkWP

47,19749006,1)(974

)().()(

=×=

×= ω

12

67


Frequência dentro da faixa de variação de velocidade:

Hzp

f

Hzp

f

s

s

60120

8900

120

10120

8150

120

2

1

2

1

=×=×

=

=×=×

=

ω

ω

Da curva Torque x Frequência , obtemos:

9,0

5,0

22

11

=⇒

=⇒

Kf

Kf

68


Determinação do torque nominal do motor (necessidade de pleno torque a baixa velocidade):

mkgfmkgf

K

acCmotorCn .2,3

5,0

.6,1)arg()(

1

===

Através do catálogo de fabricante de motor, obtemos:

Motor de P = 4cv (3,0kW), Cn = 3,29 kgf.m, 380V, 60H z, 8 pólos (900rpm)

Valor deve ser maior!

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PROVA: Marque com Verdadeiro (V) ou Falso (F)

( ) O motor acionado por inversor apresenta características detorque constante de 6 a 60Hz.

( ) O inversor apresenta em sua saída tensão constante efrequência variável.

( ) O inversor é constituído basicamente de um módulo retificador, filtro, ponte de transistores e módulo de controle

( ) O motor acionado por inversor apresenta características detorque constante acima de 60Hz

V

F

V

F

70


( ) O Toque de partida de um motor CA acionado por inversor éde aproximadamente 2,5 vezes o toque nominal do motor

( ) Para frequência abaixo de 6Hz é necessário o reforço detorque ajustado pelo aumento do fluxo de magnetização.

( ) Nunca se deve utilizar um inversor sem conhecer o tipo de carga acionada.

( ) Em aplicações com inversores, sempre que trabarmos abaixo da rotação nominal, estaremos ECONOMIZANDO energia.

( ) O motor não pode ser acionado por inversor acima de 60Hz por falta de ventilação e sobreaquecimento.

F

F

V

V

V

acionamento de motores

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