PARTIDA DE MOTORES ELÉTRICOS DE INDUÇÃO 01

01 INTRODUÇÃO

Os motores elétricos, durante a partida, solicitam da rede de alimentação uma corrente de 6 a 10 vezes sua nominal.

A NBR 5410:2015 recomenda que a queda de tensão durante a partida de um motor não deve ultrapassar 10% de sua tensão nominal no ponto de instalação.

02 INÉRCIA DAS MASSAS

a) Carga com conjugado constante

b) Carga com potência constante

Genericamente, pode-se definir carga de um motor como o conjunto de massa formado pelos componentes da máquina que está em movimento firmemente preso ao eixo do motor

É aquela que apresenta o mesmo valo de conjugado durante toda a faixa de variação de velocidade a que é submetido o motor.

Nesse caso, a demanda de potência cresce linearmente com a variação da velocidade.

É aquela em que o conjugado inicial é elevado, reduzindo-se de forma exponencial durante toda a faixa de variação da velocidade.

Nesse caso, a demanda de potência permanece constante com a variação da velocidade.

O momento de inércia é uma característica fundamental das massas girantes e que pode ser definida como a resistência que os corpos oferecem à mudança de movimento de rotação em torno de um eixo considerado.

Que no caso dos motores é composto pela massa do próprio rotor e pela massa conectada.

A inércia a ser vencida pelo motor é dada pela Equação:

Jmc=Jm+Jc (kg.m²)

Jm - momento de inércia do rotor do motor;

Jc - momento de inércia da carga.

03 CONJUGADO

Conjugado do motor

Conjugado da carga

Os motores elétricos quando ligados apresentam um esforço que lhes permite girar o seu eixo. A este esforço dá-se o nome de conjugado do motor. Já a carga acoplada reage a este esforço negativamente, ao que se dá o nome de conjugado de carga ou resistente.

Todo motor dimensionado para acionar adequadamente uma determinada carga, necessita, durante a partida, possuir em cada instante um conjugado superior ao conjugado resistente de carga.

Para que o motor atinja a velocidade de regime em um intervalo de tempo especificado pelo fabricante. Acima desse intervalo, o motor deve sofrer sobreaquecimento, podendo danificar a isolação dos enrolamentos.

Por esse motivo, cuidados especiais devem ser tomados na utilização de dispositivos de partida com redução de tensão.

SINMETRO - NBR 7094 define as características de partida de motores:

a) Categoria N

b) Categoria H

c) Categoria D

Abrange os motores de aplicação geral que acionam a maioria das cargas de utilização prática

Os motores enquadrados nesta categoria apresentam conjugado de partida normal e corrente de partida elevada.

Abrange os motores que acionam cargas cujo conjugado resistente durante a partida é de valor aproximado ao conjugado nominal.

Os motores enquadrados nesta categoria apresentam conjugado de partida elevado e corrente de partida normal.

Abrange os motores que acionam cargas cujo conjugado resistente durante a partida é de valor elevado.

Os motores enquadrados nesta categoria apresentam conjugado de partida muito elevado e corrente de partida normal.

Conjugado médio do motor

Muitas vezes, para facilidade de cálculo, é desejável substituir a curva de conjugado do motor Cm pelo seu valor médio Cmm, conforme representado em Figura.

Conjugado da carga médio

O conjugado da carga pode reagir de diferentes formas, de acordo com a Equação:

Cc = Ci + (alfa) x Wnm^(beta)

Wnm - velocidade angular em qualquer instante a que está submetido o motor (rps);

(alfa) - constante que depende das características da carga;

Ci - conjugado de carga em repouso, ou seja, no instante da partida ou conjugado inercial (kgf.m ou N.m ou ainda % de Cnm);

(beta) - constante que depende da natureza da carga (bombas, ventiladores, britadores etc).

Cc - conjugado da carga (kgf.m ou N.m ou ainda % de Cnm);

d) Conjugado de carga hiperbólico (beta = -1)

c) Conjugado de carga parabólico (beta = 2)

b) Conjugado de carga linear (beta = 1)

a) Conjugado de carga constante (beta = 0)

A partir do valor de (beta), define-se a forma da curva do conjugado de carga.

Ex.: guindastes, britadores etc.

Nesse caso, a potência requerida pela carga aumenta na mesma proporção da velocidade angular.

Ex.: serra para madeiras, calandras etc.

Nesse caso, a potência varia com o quadrado da velocidade.

Pc = K x Wnm

Pc = Ci x Wnm + K x Wnm²

Ex.: bombas centrífugas, ventiladores, compressores, exaustores, misturadores centrífugos etc.

Nesse caso, a potência varia com o cubo da velocidade.

Pc = Ci X Wnm + K X Wnm³

Ex.: tornos elétricos, bobinadeiras de fios, fresas etc.

Nesse caso, a potência permanece constante.

Pc = K (constante)

Uma variação do conjugado de carga, semelhante ao anterior (não entendi bem)

Estimativa do conjugado de carga

A escolha das chaves de partida dos motores necessita do conhecimento do comportamento do conjugado da carga ao longo do processo de partida.

É muito difícil encontrar no catálogo do fornecedor da máquina a curva conjugado x velocidade.

Para isso, pode-se aplicar a Equação:

Pnm - potência nominal do motor (CV);

Wnm - velocidade angular do motor (rpm).