Estudo do Consumo e Qualidade de Energia no Acionamento
de Motores de Indução Trifásicos
Mauricio Falsetti Picciafuoco1, José Milton Perrota2, Fábio Lima3
1,2,3
Centro Universitário da FEI
1
[email protected], [email protected]
Resumo:
O presente trabalho investigou as
características do consumo e da qualidade de energia em
acionamentos diretos e eletrônicos de motores de
indução trifásicos (MIT).
A seguir, apresenta-se na Figura 2 o conteúdo
harmônico de corrente para a frequência de
acionamento de 45 Hz com inversor.
1. Introdução
Qualidade de energia e conservação de energia são
temas de extrema importância na sociedade
contemporânea [1], [2]. O motor elétrico é uma carga
elétrica que está presente em muitas plantas
industriais, inclusive em residências, consumindo
grande percentual do gasto total das fábricas com
energia elétrica. Este projeto investiga o acionamento de
motores de indução trifásicos em partida direta e
eletrônica. Nesse segundo método a velocidade
mecânica do eixo pode ser variada e seu impacto
analisado.
Figura 1 – Gráfico de potência com e sem inversor de
frequência a 60Hz
2. Metodologia
Um inversor de frequência trifásico foi utilizado
para o acionamento eletrônico do motor. Um
osciloscópio da Tektronix, o 720HP, foi utilizado para
melhor obtenção dos resultados, pois com este pode-se
obter tanto os gráficos de tensão e corrente, como o
espectro harmônico para cada situação.
Primeiramente, foram realizadas medidas de tensões
e correntes de linha com o MIT alimentado diretamente
pela rede elétrica (60 Hz). Na sequência, diversas
medidas de tensões e correntes foram realizadas no
acionamento do MIT a velocidades variáveis
(frequência variável).
3. Resultados
Quando estudado o acionamento do motor trifásico
diretamente na rede, percebeu-se, o alto valor da
corrente de partida, sendo que esta pode ser prejudicial
ao sistema de acionamento. Outro problema é o
consumo de energia elevado, sendo que este consumo é
fixo e sem um controle, que no caso seria realizado pelo
inversor de frequência.
Com a utilização do inversor de frequência há
redução destes dois problemas citados, porém há a
geração de harmônicas.
A Figura 1 apresenta os gráficos comparativos de
potência instantânea para o acionamento direto pela
rede elétrica e com o inversor de frequência ajustado
para a frequência nominal (60 Hz). Ao se reduzir a
frequência, observou-se experimentalmente que há a
redução da potência consumida da rede elétrica,
indicando uma vantagem do acionamento do MIT a
velocidades variáveis.
Figura 2 – Conteúdo harmônico da corrente consumida
da rede elétrica
4. Conclusões
Constatou-se que na partida direta em acionamento
contínuo há um maior consumo de energia quando
comparado ao acionamento de velocidade variável. Por
outro lado, há a necessidade escolha de um inversor que
consuma uma corrente com baixo conteúdo harmônico,
o que não ocorreu com o inversor utilizado.
5. Referências
[1] P. F. Ribeiro, Qualidade de Energia Elétrica em
Sistemas Elétricos, Workshop – Seminário Brasileiro de
Qualidade de Energia, (1996)
[2] C. F. Nascimento, Determinação do Conteúdo
Harmônico de Corrente Baseada em Redes Neurais
Artificiais para Cargas Monofásicas Não-Lineares,
Tese, Universidade de São Paulo, 2007.
Agradecimentos
Ao Centro Universitário da FEI, pela concessão da
bolsa de estudos e o suporte de espaço físico e materiais
para a realização do projeto.
1
Aluno de IC do Centro Universitário da FEI