aplicações eficientes com motores eléctricos de elevado rendimento

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LISBOA 23-03-2011

Colégio de Engenharia

Geológica e de Minas

Aplicações eficientes com motores eléctricos

de Elevado Rendimento

Carlos Ribeiro da Costa

Gestor de Projectos

[email protected]

Tel: 229 477 725 / 966 825 735

"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"

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Será o preço de compra o mais importante?

Preço de compra

Custosde manutenção

Custosde Energia

Custos de paragem

Custos de instalação

Custos de aquisição

2%

98%

Custos de operação

Custos ao longo do ciclo da vida de um motor eléctrico


3 23/03/2011

Que tipos de aplicações existem?

Quais são as opções disponíveis?

O que isto tem a ver com a Redução do Custo Operacional de um motor eléctrico?

Tecnologia Aplicada"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"

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Grande parte das causas de falhas de motoreseléctricos está relacionada a problemas nas suasespecificações.

Quando a especificação do motor não é adequada àscaracterísticas da aplicação, geram-se potenciais defalha, ou seja, os problemas acontecerão mesmoquando as boas práticas de manutenção e operaçãosão aplicadas.

Uma má especificação anula as vantagens daeficiência energética e da confiabilidade do produtoaumentando o custo da exploração.

Custos de exploração


Roller Table

W22

Soluções para cada Ambiente vs Aplicação"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"

4

6

=+

Soluções para cada ambiente vs Aplicação


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• Seleccionar potência vs rotação adequada

• Adequar método de arranque

• Adequar às características ambientais (altitude,

temperatura ambiente, agressividade do ambiente).

• Adequar rolamentos em função da carga, da posição

de funcionamento e do método de arranque.

• Seleccionar motor de Qualidade e Alto Rendimento

Dimensionamento / selecção


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Consumo de Energia na Industria

èPara atender as taxas de crescimento globais, principalmente nos paises emergentes, aliadaainda ao incremento da parcela da população mundial com acesso a bens de consumo, há uma crescente procura de energia eléctrica.Daqui resulta a necessidade de elevadíssimos investimentos em geração de energia.


Consumo de Energia na Industria

Porém, estes investimentos, além de planeados a médio e longo prazo, implicam no uso de recursos naturais cada vez mais escassos e sob pressões ambientais.

A curto prazo, a melhor alternativa para aumentar a oferta de energia é…

COMBATER O DESPERDÍCIO


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Consumo de Energia na Indústria

A indústria, é o maior consumidor de energiaeléctrica no mundo.Em Portugal, representa cerca de 43% da energia totalconsumida, seguindo-se o consumo em habitaçõescom 26 % e o comércio com 17 %.

Se reduzirmos em 5 % a energia eléctricadestinada aos motores, economizaremos porano mais de 850 milhões de kW/h

Os Motores Eléctricos, são responsáveis por mais de 60% do consumo de energia na indústria, ou seja, nocaso de Portugal, são cerca de 17 000 GWh.


Factores de desperdício

Motores com baixo rendimento

Motores sobredimensionados

Motores com baixo factor de potência

Cargas variaveis mal aproveitadas


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Motores com baixo rendimento

Quais são os factores que contribuem para baixar o rendimento num Motor Eléctrico?

Má concepção do produto Materiais / matérias primas de baixa qualidadeProcessos de fabrico não controladosMeios de produção não adequadosMotores antigos com repetidas rebobinagens

MÁ QUALIDADE DO PRODUTO


Rendimento"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"

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Redução das perdas em Motores

PERDAS DE JOULE NO ESTATOR,

Podem ser amenizadas reduzindo a resistência óhmica, ou seja aumentando a secção do cobre.

AS PERDAS NO FERRO,

Reduzem-se usando aços de baixas perdas magnéticase aplicando maior volume de chapa, para reduzir a

densidade do fluxo magnético.

PERDAS DE JOULE NO ROTOR,

Podem ser reduzidas aumentando as gaiolas condutoras.


Redução das perdas em Motores

AS PERDAS MECÂNICAS,

Diminuem-se optimizando os ventiladores e adequando os rolamentos.

AS PERDAS SUPLEMENTARES,

São as mais imprevisíveis, e podem ser optimizadas através de um rigoroso controlo de qualidade no processo de fabrico (optimização das ranhuras, do entre ferro e dos enrolamentos de forma a reduzir a dispersão magnética)


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Motores com repetidas rebobinagens

A DEGRADAÇÃO DA EFICIÊNCIA EM CADA REBOBINAGEM É NO MÍNIMO DE 0.5 a 1%

(fonte: US Department of Energy ) http://www.eere.energy.gov/femp/technologies/eep_emotors.efm


Razões para a perda de eficiência

Sobreaquecimento das chapas magnéticas do estator para extracção das bobinas (deterioração do isolamento e contaminação com carbono)OCASIONAM AUMENTO IRREVERSÍVEL DE PERDAS.

Levantamento incorrecto das características debobinagem (número de espiras, diâmetro do fio, …)

Instalação de ventilador inadequado.


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REGULAMENTAÇÃO


EnsaioIEC 60034-2-1

Níveis RendimentoIEC 60034-30

RegulamentoNº 640/2009

Directiva2005/32/EC

Decreto-Lei nº 26/2009

FabricantesUtilizadores


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Fonte: Motor Summit 2008

Novos Níveis de Rendimento


Aplicação"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"

1.1kW a 90kW

10-Fev-2010

16-Jun-2011

1-Jan-2015

1-Jan-2017

0.75kW a 375kW Rendimento Standard

0.75kW a 375kW Rendimento Inferior ao Standard

IE 1

7.5kW a 375kW Alto RendimentoIE 20.75kW a 7.5kW Alto RendimentoIE 2

0.75kW a 375kW Alto Rendimento + VSDIE2+VSD

0.75kW a 375kW Rendimento Premium IE 3

0.75kW a 375kW Rendimento Super PremiumIE 4

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„Parque de oportunidades“


A busca para alcançar uma maior eficiênciaenergética conduz a um aumento do capitalfinanceiro, da protecção ambiental e confortohumano.

A indústria é o sector da sociedade que maisnecessita da poupança de energia porque atorna mais competitiva.

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Utilize motores de Alto Rendimento.

Seleccione o motor em função da utilização.

Faça manutenção periódica.

Seleccione o dispositivo de arranque maisadequado.

Utilize motores de qualidade reconhecida.

EVITE O DESPERDÍCIO


Colégio de Engenharia Geológica e de Minas

Obrigado a

todos

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