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26/11/2012 1Agosto/2012
26/11/2012 2
Motores Elétricos
26/11/2012 3
Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia
elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina
as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e
simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande
versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores
rendimentos.
A tarefa reversa, aquela de converter o movimento mecânico na energia elétrica, é
realizada por um gerador ou por um dínamo. Em muitos casos os dois dispositivos
diferem somente em sua aplicação e detalhes menores de construção. Os motores
de tração usados em locomotivas executam freqüentemente ambas as tarefas se a
locomotiva for equipada com os freios dinâmicos. Normalmente também esta
aplicação se dá a caminhões fora de estrada, chamados eletrodíesel.
Motores Elétricos – Conceitos
26/11/2012 4
A maioria de motores elétricos trabalha pela interação entre
campos eletromagnéticos, mas existem motores baseados em outros fenômenos
eletromecânicos, tais como forças eletrostáticas. O princípio fundamental em que
os motores eletromagnéticos são baseados é que há uma força mecânica em todo
o fio quando está conduzindo corrente elétrica imersa em um campo magnético. A
força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo
magnético. Em um motor giratório, há um elemento girando, o rotor. O rotor gira
porque os fios e o campo magnético são arranjados de modo que um torque seja
desenvolvido sobre a linha central do rotor.
A maioria de motores magnéticos são giratórios, mas existem também os tipos
lineares. Em um motor giratório, a parte giratória (geralmente no interior) é
chamada de rotor, e a parte estacionária é chamada de estator. O motor é
constituído de eletroímãs que são posicionados em ranhuras do material
ferromagnético que constitui o corpo do estator e enroladas e adequadamente
dispostas em volta do material ferromagnético que constitui o rotor.
Motores Elétricos – Conceitos
26/11/2012 5
São os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita
normalmente em corrente alternada. Seu princípio de funcionamento é baseado
no campo girante, que surge quando um sistema de correntes alternadas trifásico
é aplicada em pólos defasados fisicamente de 120º. Dessa forma, como
as correntes são defasadas 120º elétricos, em cada instante, um par de pólos
possui o campo de maior intensidade, cuja associação vetorial possui o mesmo
efeito de um campo girante que se desloca ao longo do perímetro do estator e que
também varia no tempo.
Motores Elétricos – Conceitos
26/11/2012 6
Os principais tipos de motores de corrente alternada são:
1.Motor síncrono: funciona com velocidade constante; utiliza-se de um induzido
que possui um campo constante pré-definido e, com isso, aumenta a resposta ao
processo de arraste criado pelo campo girante. É geralmente utilizado quando se
necessita de velocidades estáveis sob a ação de cargas variáveis. Também pode
ser utilizado quando se requer grande potência, com torque constante.
2.Motor de indução: funciona normalmente com velocidade estável, que varia
ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande
simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo
adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas encontradas na
prática. Atualmente é possível controlarmos a velocidade dos motores de indução
com o auxílio de conversores de freqüência.
Motores Elétricos – Conceitos
26/11/2012 7
Motores de Indução Trifásicos – Conceitos
100(%)s
rs
N
NNs
p
sfNr
)1(120
p
fNs
120
Nr (rpm) = rotação mecânica do rotor;
Ns (rpm) = rotação do campo síncrono no estator;
p = número de pólos;
f ( Hz ) = freqüência da rede ou do Inversor;
s (%) = escorregamento dos Motores, s ≈ 0,5 a 5 %
Motor 15 cv: 4 pólos / 60 Hz / s = 2,5 %
Ns = 1800 rpm / Nr = 1.755 rpm
26/11/2012 8
Campo Girante Trifásico - Conceito
Estator Ns
Rotor Nr
26/11/2012 9Fonte: Catálogo Motores SIEMENS
26/11/2012 10
Motores de Indução Trifásicos – Conceitos
Fonte: Catálogo Motores SIEMENS
26/11/2012 11
Motores de Indução Trifásicos – Conceitos
Fonte: Catálogo Motores SIEMENS
26/11/2012 12
26/11/2012 13
26/11/2012 14Motor de Gaiola
Motores de Indução Trifásicos – Conceitos
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 15Rotor Bobinado
Motores de Indução Trifásicos – Conceitos
Fonte: Imagem da internet
26/11/2012 16
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 17
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 18
Dimensões Conforme NBR 5432
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 19
Exemplo: Carcaça 132 M corresponde aos motores: 15 cv / 4 pólos ; 7,5 cv
/ 6 pólos ou 4 cv / 8 pólos
Dimensões Conforme NBR 5432
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 20
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 21
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 22
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 23
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 24
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 25
60/)(2).()( rpmNmNTWPotência rotorMotor
)().( 2 VoltVKmNT LCMotor
)()( VoltVKAI LCabs
Curvas Torque / Corrente x Velocidade
26/11/2012 26
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 27
COMPOSIÇÃO DOS LIMITES DE ELEVAÇÃO DE TEMPERATURAS
Classe de isolamento A E B F H
Temperatura ambiente 40º 40º 40º 40º 40º
Temperatura máxima de
operação (ΔT ºC)
60º 75º 80º 100º 125º
Diferença entre o ponto
mais quente e a carcaça
5º 5º 10º 15º 15º
Temperatura máxima
suportada pelo isolamento
105º 120º 130º 155º 180º
Classe de isolamento
26/11/2012 28
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 29
Categorias de Desempenho
26/11/2012 30
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 31
Regime S1
Regime de Serviço
26/11/2012 32
Regime S3
Regime de Serviço
26/11/2012 33
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 34
Indica a proteção contra a penetração prejudicial de
corpos sólidos e líquidos;
É definida pelas letras, seguidas de dois numerais.
Proteção Mecânica do Envólucro
26/11/2012 35
PRIMEIRO NUMERAL
CONTRA CONTATOS ACIDENTAIS E PENETRAÇÃO PREJUDICIAL
DE CORPOS SÓLIDOS
Numeral Indicação
0 Não protegido.
1 Protegido contra objetos sólidos maiores que 50 mm.
2 Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm.
3 Protegido contra objetos sólidos maiores que 2.5 mm.
4 Protegido contra objetos sólidos maiores que 1.0 mm.
5 Protegido contra poeira prejudicial ao motor.
6 Totalmente protegido contra poeira.
Proteção Mecânica do Envólucro
26/11/2012 36
SEGUNDO NUMERAL
GRAU DE PROTEÇÃO CONTRA A PENETRAÇÃO PREJUDICIAL DE
LÍQUIDOS
Numeral Indicação
0 Não protegido.
1 Protegido contra quedas verticais de gotas de água.
2 Protegido contra quedas de gotas de água para uma inclinação
máxima de 15 graus.
3 Protegido contra água aspergida de um ângulo de 60 o
da vertical
(chuva).
4 Protegido contra projeções de água de qualquer direção.
5 Protegido contra jato de água de qualquer direção.
6 Protegido contra ondas do mar ou da água projetada em jatos
potentes.
7 Protegido contra imersão em água, sob condições definidas de tempo e
pressão.
8 Protegido para submersão contínua em água nas condições
especificadas pelo fabricante.
Proteção Mecânica do Envólucro
26/11/2012 37
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 38
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 39
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 40
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 41
Pe
PePs
cos)()(3 AIVVPe LL
)/().()( sradwmNTWPs MMotor
Rendimento
26/11/2012 42
No
Dados de Placa - Norma NBR 7094
26/11/2012 43
Motores Sobre Dimensionados Apresentam: Menor
Fator de Potência / Menor Rendimento.
15 cv - 4 pólos
Curva de Desempenho
26/11/2012 44
Redução das Perdas na Instalação com a
Correção do Fator de Potência
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 45Fonte: Catálogo WEG
Motor de Indução de Alto Rendimento
26/11/2012 46
Instale motores adequados ao regime de trabalho;
Evite motores operando em vazio (sem carga).
Utilize sistema de partida adequado de redução de corrente para
motores acima de 7,5 cv.
Chave Compensadora;
Chave de Partida Eletrônica (Soft - Start);
Inversor de Freqüência (Velocidade Variável);
Chave Estrela-Triângulo;
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 47
Instale sistema de proteção adequado.
Verifique se os condutores estão de acordo com a tensão e a
corrente do motor;
Fusíveis;
Relé térmico;
Proteção contra sub e sobre tensões;
Falta de fase;
Proteção interna opcional;
Protetores térmicos (bimetálicos);
Termistores (semicondutores).
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 48
Alinhamento entre sistemas de
acionamento de cargas e motores.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 49
Evite deslizamento das correias (perda de potência),
respeitando o diâmetro mínimo de polias.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 50
Verifique e evite desequilíbrios de tensão;
Programe corretamente o número de partidas por hora;
Se possível, evite partidas com carga;
Execute balanceamento de polias (evite vibrações);
Verifique ruídos e vibrações (folga nos mancais);
Efetue periodicamente Manutenção Preventiva:
Limpeza das superfícies das aletas e entrada de ventilação;
Verificação da isolação, limpeza e secagem dos enrolamentos;
Fixação de partes mecânicas e dos contatos elétricos;
Verificação dos mancais.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 51
Lubrifique periodicamente os mancais (maior o rendimento e vida útil).
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 52
Tabela de Indicação de Intervalo entre lubrificação.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 53
Verifique o alinhamento de polias e condições das correias.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 54
Evitar o rebobinamento de motores antigos (vida útil superior a 10
anos). A perda de rendimento poderá ser de até 3%;
Analise para a utilização de Motores de Alto Rendimento (Operação >
160 hs / mês ≈ 2.000 hs / ano);
Verificar as condições da instalação e do motor;
Verificar o dimensionamento do motor afim de evitar operação com
reduzido rendimento e baixo fator de potência.
Instalação - Manutenção
Fonte: Catálogo Motores WEG
26/11/2012 55
Principais Defeitos em Motores Elétricos
Fonte: Catálogo
Motores WEG
26/11/2012 56
Fim!!!