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).