Download - Motor CC
v12-05_0Acionamentos e Motores Elétricos
Treinamento Técnico Básico
MOTORES CC
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Agenda
• Mercado atual de Acionamentos CC
• Conceitos teóricos de Motores CC
• Como especificar um motor CC SIEMENS
• Como especificar um conversor CA/CC
• Como converter um acionamento CC em CA
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Mercado atual de Acionamentos CC
• Motor CC motor ou gerador
• O desenvolvimento das técnicas de controle CA, tem favorecido a substituição de motores CC por inversores de freqüência+motor de indução, onde a viabilidade econômica se justifica.
• Acionamentos de corrente contínua têm se tornado um negócio de nicho, e hoje continuam atrativos em:
• Modernização de acionamentos antigos onde o motor CC existente é mantido.
• Re-potencialização de máquina onde aumenta-se o tamanho do motor e o conversor existente é mantido (quando possível).
Retificadores de potência
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Mercado atual de Acionamentos CC
• Máquinas nas quais, comprovadamente, os acionamentos CC apresentam melhor performance e custo.
• O usuário não abre mão da técnica CC.
• Aplicações atuais em que são utilizados os acionamentos CC:
• Máquinas de papel
• Bobinadeiras/desbobinadeiras
• Laminadores
• Extrusoras
• Prensas
• Elevadores
• Movimentação de carga
• Elevação de carga
• Moinhos de rolos
• Indústria de borracha
• Mesa de testes de motores
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Vantagens e desvantagens dos motores CC
VANTAGENS:
• Operação em 4 quadrantes com custos relativamente mais baixos
• Ciclo contínuo mesmo em baixas rotações
• Alto torque na partida e em baixas rotações
• Ampla variação de velocidade
• Facilidade em controlar a velocidade
• Os conversores CA/CC requerem menos espaço
• Confiabilidade
• Flexibilidade (vários tipos de excitação)
• Relativa simplicidade dos modernos conversores CA/CC
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Vantagens e desvantagens dos motores CC
DESVANTAGENS:
• Os motores de corrente contínua são maiores e mais caros que os motores de indução, para uma mesma potência
• Maior necessidade de manutenção (devido aos comutadores)
• Arcos e faíscas devido à comutação de corrente por elemento mecânico (não pode ser aplicado em ambientes perigosos)
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Princípio de Funcionamento
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Princípio de Funcionamento
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Estruturas magnéticas
O motor CC possui de duas estruturas magnéticas principais:
• Estator (enrolamento de campo)
• Rotor (enrolamento de armadura)
Motor CC de 2 pólos
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Estruturas magnéticas do estator
Além das duas estruturas magnéticas principais, os motores CC possuem:
• Enrolamentos de interpólo, de menor tamanho, que induzem uma FEM com o objetivo de anular as correntes de curto-circuito produzidas durante a comutação. Porém, essas espiras enfraquecem o fluxo do estator (“reação magnética do rotor”).
• Enrolamentos de compensação, necessário apenas nos motores de grande porte (Siemens, > 355 mm), são ligados em série com o circuito de armadura e têm o objetivo de eliminar o efeito de “reação magnética do rotor”.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Estruturas magnéticas do estator
Interpólo
Slots dos enrolamentos de compensação
Pólo principal
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Estruturas magnéticas do estator
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Estrutura magnética do rotor
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Conjunto COMUTADOR+ESCOVAS
1GG5 13637 kW
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Tipos de Excitação
Tipo Representação CaracterísticasSérie •Bobinas de campo estão em série com o
enrolamento da armadura•Só há fluxo no entreferro da máquina quando a corrente da armadura for diferente de zero (máquina carregada)•Conjugado é função quadrática da corrente, uma vez que o fluxo é praticamente proporcional à corrente de armadura•Conjugado elevado em baixa rotação•Potência constante•Velocidade extremamente elevada quando o motor é descarregado, por isso não se recomenda utilizar transmissões por meio de polias e correias
Paralelo •Velocidade praticamente constante•Velocidade ajustável por variação da tensão de armadura
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Tipos de Excitação
Tipo Representação CaracterísticasIndependente •Motor excitado externamente pelo circuito
de campo•Velocidade praticamente constante•Velocidade ajustável por variação da tensão de armadura e também por enfraquecimento de campo•São os motores mais aplicados com conversores CA/CC na indústria•Aplicações mais comuns: máquinas de papel, laminadores, extrusoras, fornos de cimento, etc.
Composta •Enrolamento de campo independente•Apresenta um fluxo mínimo mesmo com o motor em vazio.
Os motores CC de catálogo da SIEMENS possuem excitação independente.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Controle de velocidade nos motores CC
aUkn 1
Até a rotação nominal¹, o controle de velocidade é feito através da variação da
tensão de armadura, mantendo-se o fluxo constante.
Em regime permanente, o motor CC opera com corrente de armadura
essencialmente constante, que é determinado pela carga no eixo. Dessa
forma, até a rotação nominal, o motor pode operar com torque constante
em qualquer rotação de regime desejada.
Acima da rotação nominal, o controle de velocidade é feito através da variação do
fluxo, mantendo-se a tensão de armadura constante. Por isso é chamada de zona
de enfraquecimento de campo.
Controle de velocidade nos motores CC:
¹A rotação nominal de um motor CC é definida através da corrente de armadura nominal e pelos aspectos térmicos do dimensionamento do motor
aIkC 3
(4)
(5)n
IUkC aa
Acima da rotação nominal,
conjugado e rotação mantém
uma relação hiperbólica.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Controle de velocidade nos motores CC
Máxima rotação com potência constante
Limite mecânico do motor
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Sensor de velocidade/posição
• Sensor de temperatura
• Outros sensores (tamanho de escovas, fluxo de ar, etc)
• Corrente de armadura [p/ acionamento existente]
• Tensão de campo [p/ acionamento existente]
• Corrente de campo [p/ acionamento existente]
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Tipo de refrigeração e Grau de Proteção
Definem o tipo do motor
Ambientes internos, baixa umidade e baixa quantidade de poeira
Ambientes externos ou em ambientes úmidos e/ou com muita poeira
Refrigeração
Grau de proteção
Tipo Refrigeração
Grau de proteção
Tipo
Ventilador
IP 23
1GG Trocador de calor ar/ar
IP 54
1HQ
Dutos
IP 23/IP 54
1GH Trocador de calor ar/água
IP 54
1HS
Pág. 3/3DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
IP ( ) ( )
1 algarismo(0 a 6)
Proteção contra sólidos
2 algarismo(0 a 8)
Proteção contra líquidos
0 Máquina aberta
1 Sólidos ≤ 50 mm
2 Sólidos ≤ 12 mm
3 Sólidos ≤ 2,5 mm
5 Sólidos ≤ 1 mm
6 Proteção contra pó
1Blindagem contra pó
0 Máquina aberta
1 Pingos verticais
2 Pingos de 15
3 Pingos de 60
4Pingos/respingos em qualquer direção
5 Jatos d’água moderados
6 Jatos d’água potentes
7 Sujeito à imersão
8 Submersível
Graus de Proteção
Pág. 3/3DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Forma construtiva
Define o tipo de fixação e posição da caixa de ligações
Sistema simplificado
Ilustração Descrição
IM B3 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre à esquerda/direita•Montada sobre estrutura
IM B35 •Com pés, com flange do lado do acionamento, acessível pela sua traseira•Ponta de eixo livre à esquerda/direita•Montada sobre estrutura pelos pés, com fixação suplementar pelo flange
IIM B5 •Sem pés, com flange do lado do acionamento, acessível pela sua traseira•Ponta de eixo livre à esquerda/direita•Montada sobre estrutura pelos pés, com fixação suplementar pelo flange
Pág. 17DA 12 T-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Sistema simplificado
Ilustração Descrição
IM V1 •Sem pés, com flange do lado do acionamento, acessível pela sua traseira•Ponta de eixo livre para baixo•Fixação pelo flange em baixo
IM B6 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre à esquerda•Montada em parede, pés à esquerda olhando-se do lado do acionamento
IM B7 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre à direita•Montada em parede, pés à direita olhando-se do lado do acionamento
IM B8 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre à direita/esquerda•Montada em parede, pés para cima olhando-se do lado do acionamento
Pág. 17DA 12 T-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Sistema simplificado
Ilustração Descrição
IM V15 •Com pés, com flange do lado do acionamento, acessível pela sua traseira•Ponta de eixo livre para baixo•Montada em parede ou sobre estrutura com fixação suplementar pelo flange em baixo
IM V3 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre à esquerda•Montada em parede, pés à esquerda olhando-se do lado do acionamento
IM V36 •Com pés, com flange do lado do acionamento, acessível pela sua traseira•Ponta de eixo livre para cima•Montada em parede ou sobre estrutura com fixação suplementar pelo flange em cima
IM V5 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre para baixo•Montada sobre parede ou sobre estrutura
Pág. 17DA 12 T-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Sistema simplificado
Ilustração Descrição
IM V6 •Com pés, sem flange•Ponta de eixo livre para cima•Montada em parede ou sobre estrutura
Posição da caixa de ligações
A correta especificação da posição da caixa de ligações é importante, principalmente em motores de grande porte, pois usualmente a posição dos cabos de alimentação é definida quando da realização da obra civil de preparo da base do motor antes, portanto, de sua disponibilidade física na obra ou instalação.
Sempre defina a posição da caixa de ligações olhando para a ponta de eixo!
Pág. 17DA 12 T-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Tensão de alimentação e Quadrantes de Operação
Definem a máxima tensão de armadura possível, os sentidos de rotação e o tipo de conversor a ser utilizado (1Q ou 4Q)
Tensão de Alimentação do conversor
Máx. tensão de armadura possível
1 quadrante 4 quadrantes
400 V 485 V 420 V
460 V 550 V 480 V
575 V 690 V 600 V
690 V 830 V 725 V
830 V 1000 V 875 V
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
N
T
T T
T T
N
N
N
N
FRENAGEM(Sentido Anti-Horário)GeradorFreio Regenerativo
MOTORIZAÇÃO(Sentido Horário)Motor
MOTORIZAÇÃO(Sentido Horário)Motor
FRENAGEM(Sentido Anti-Horário)GeradorFreio Regenerativo
Acionando(Motorizando
)
Frenagem(Regenerando
)
Fluxo de Energia
Conversor CA/CC
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
kW, RPM, Nm
Definem o motor de acordo com a exigência da máquina/carga.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
IMPORTANTE!
Como padrão os motores CC SIEMENS são preparados para trabalhar até 1,15 nN, na região de enfraquecimento de campo.
Faixa de Velocidade de Operação
(com enfraquecimento de campo)
Opcional requerido
1,15 nN – 1,7 nN C05
> 1,7 nN C06
Lembrem-se que pode haver a necessidade de se reduzir a potência!
Pág. 2/3DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Redução de Potência!
A comutação do motor depende da relação corrente X rotação. Para rotações muito elevadas, (o conceito de “muito elevadas” depende do tamanho do motor), é necessário reduzir a corrente (ou seja, a potência) para garantir uma boa comutação.
Pág. 2/3DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Aplicação / Tipo de Máquina
Algumas aplicações/máquinas apresentam características de operação particulares.
P.ex. Máquinas de Papel, em geral, operam com carga leve. Dessa forma, o comutador do motor CC permanece relativamente frio, dificultando a formação de patina, o que implica num desgaste excessivo das escovas. Portanto, os motores para máquinas de papel são fornecidos com um tipo de escova específico para trabalhar nessas condições.
Tipo de máquina Opcional requerido
Máquinas de Papel C34
Extrusoras C35
Prensas C37
Guinchos / Elevação de carga C42
Pág. 3/139DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Tipo de acoplamento
Define a necessidade de mancal reforçado
Máquina de Papel - 202 kWExtrusora - 2 x 605 kW
Acoplamento Direto Não há esforços laterais no eixo
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Acoplamento por Polia/Correia Há esforços laterais no eixo e nos mancais
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Pág. 24-30DA 12T-2004
Padrão
Opcional K20 – Mancal reforçado
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Tipo de refrigeração do motor
• Grau de proteção
• Forma construtiva
• Tensão de alimentação do conversor
• Quadrantes de operação
• Potência nominal/Conjugado requerido
• Rotação nominal
• Rotação máxima
• Aplicação/Tipo de máquina
• Tipo de acoplamento (direto, polia/correia)
• Altitude da instalação
• Temperatura ambiente do local de operação
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Temperatura ambiente e altitude da instalação
Podem levar à redução da capacidade de refrigeração, e conseqüente redução da potência do motor.
Redução da potência do
motor
Redução da potência do
motor
Altitude
Menor dissipaçãode calor
Menor densidade do ar
Menor a capacidade de troca de calor
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Pág. 2/2DA 12-2004
Efeito combinado da temperatura e da altitude
A redução da potência é resultado da redução das correntes de armadura e de campo. Dessa forma, o motor passa a trabalhar na região de enfraquecimento de campo e sua velocidade de operação aumenta.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Sensor de velocidade/posição
• Sensor de temperatura
• Outros sensores (tamanho de escovas, fluxo de ar, etc)
• Corrente de armadura [p/ acionamento existente]
• Tensão de campo [p/ acionamento existente]
• Corrente de campo [p/ acionamento existente]
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Sensores de Velocidade/Posição
Fornecem os sinais de realimentação para o controle.
TACÔMETROS ou TACOGERADORES ANALÓGICOS(Sensores de Velocidade) – V/RPM
Pág. 3/140DA 12-2004
Hübner, Berlin TDP 0.09 LT
(40V/1000RPM)
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
GERADORES DE PULSO (ENCODER)(Sensores de Posição/Velocidade) – pulsos/volta
• Dispositivo eletro-mecânico que converte deslocamento angular/linear em sinais digitais ou pulsos.
Pág. 3/140DA 12-2004
Hübner, Berlin POG 9
2x1024 pulsos/rev.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Sensor de velocidade/posição
• Sensor de temperatura
• Outros sensores (tamanho de escovas, fluxo de ar, etc)
• Corrente de armadura [p/ acionamento existente]
• Tensão de campo [p/ acionamento existente]
• Corrente de campo [p/ acionamento existente]
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Sensores de Temperatura
Proteção térmica do motor por medição direta.
ENROLAMENTOS:
Valor limite – PTC para alarme e/ou desligamento (trip)
Contato bi-metálico para trip
Medição contínua – KTY84-130
PT100
MANCAIS:
Medição contnínua – PT100Pág. 3/139DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Valor limiteTermistor
PTC
Medição contínuaSensor KTY84-
130
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Sensor de velocidade/posição
• Sensor de temperatura
• Outros sensores (tamanho de escovas, fluxo de ar, etc)
• Corrente de armadura [p/ acionamento existente]
• Tensão de campo [p/ acionamento existente]
• Corrente de campo [p/ acionamento existente]
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Outros sensores
Efetuar medições diversas como:
• Medição do comprimento das escovas
• Fluxo de ar dos ventiladores externos
• Temperatura do ar de refrigeração
• Vazamento de água (motores 1HS)
Pág. 3/139DA 12-2004
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Informações necessárias:
• Sensor de velocidade/posição
• Sensor de temperatura
• Outros sensores (tamanho de escovas, fluxo de ar, etc)
• Corrente de armadura [p/ acionamento existente]
• Tensão de campo [p/ acionamento existente]
• Corrente de campo [p/ acionamento existente]
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um motor CC SIEMENS
Corrente de armadura, Corrente/Tensão de campo
Restringem a seleção do motor no caso de acionamentos existentes.
No caso de um acionamento existente, a seleção do motor fica limitada à capacidade do conversor CA/CC.
Numa modernização, quando se mantém o conversor CA/CC é importantíssimo
conhecer suas características.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um conversor CA/CC
Informações necessárias:
• Tensão da rede
• Corrente de armadura do motor
• Quadrantes de operação
• Aplicação/Regimes de Sobrecarga
• Corrente de campo [p/ motor existente]
TABELAS DE SELEÇÃO
Pág. 3/1 do catálogo DA 21.1-2002
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Ex.: 460 V, 210 A, 4Q – Pág. 3/17
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como especificar um conversor CA/CC
IMPORTANTE!
• Em todos os conversores CA/CC que a Siemens comercializa no Brasil, está incluído o opcional D64, que significa CD com Manuais e Software de Comissionamento DriveMonitor.
• Em algumas aplicações, o Software Tecnológico pode ser necessário para implementar uma lógica de controle mais sofisticada. Recomendamos que todos os conversores CA/CC sejam adquiridos com o opcional S00.
Acrescentar no código: Z=D64+S00
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como converter um acionamento CC em CA
Princípio da conversão de CC para CA:
“O motor deve atender ao conjugado requerido, na rotação de operação da máquina”.
EXEMPLO:
Motor CC 225 kW, 1.750 RPM, armadura 440 V, IM B3, para acionamento de uma extrusora de acrílico numa faixa de variação de velocidade de 1:10.
Essas informações são suficientes?
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como converter um acionamento CC em CA
P = 225 kW
n = 1.750 RPM
Portanto,
“O motor deve fornecer 1.228 Nm em 1.750 RPM”.
Qual a primeira informação importante que temos?
Devemos selecionar um motor CA de 4 pólos.
C = 1.228 Nm
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Página 9 do catálogo de Motores Trifásicos de Baixa Tensão
Motor CA, 283 kW, 4 pólos, 1.788 RPM X Motor CC, 225 kW, 1.750 RPM
Esse motor CA está sobre-dimensionado?
NÃO, para atender às características do motor CC existente.
TALVEZ, para atender à carga real.
SIEMENS
Automação e Controle
Acionamentos e Acionamentos e MotoresMotores
Abril 2005v12-05_0
Drive TechnologyTreinamento Técnico – Motores CC Eng. Flavio Honda
Como converter um acionamento CC em CA
Que outras informações temos a respeito do motor CC?
• Acionamento de extrusora de acrílicoTemos: carga de torque constante, 1 quadrante.Não temos: Qual a precisão do controle? Precisa de encoder? Precisa de mancal reforçado?
• Faixa de variação de velocidade 1:10Temos: motores CA com velocidades de operação < 50% precisam de ventilação forçada.
Portanto:
1LG4 318-4EB90-Z, Z=L3C+A11+H61+K20
L3C=220/380/440 VA11=Termistor PTCH61=Ventilação forçada + Encoder
K20=Mancal reforçado
Na dúvida, sempre inclua os acessórios que, na sua análise, são
necessários para o acionamento.