s
Apresentação de Motores
Elétricos Trifásicos ABNT
Apresentação de Motores Elétricos
s
Apresentação de Motores Elétricos
Caixa de Ligação
s
Olhal para
Prensa-cabos
Rolamento
de Esferas
Ventilador
Chaveta
Ponta
de Eixo
Mancal
Tampa do
Ventilador
Fixação pelo Pé
Carcaça
Estator
Enrolamento
estatórico
(Cobre)
s
Lâminas
de aço
isoladas
Melhor
rendimento
Rotor
Chapas de aço
isoladas
Melhor
rendimento
s
Ranhuras
diagonais
Eliminam
Efeito
motordepasso“
Velocidade Sincrona, Escorregamento
e Tempo de Aceleração
Rotação Sincrona
f ⋅ 60
n = 2⋅
s
p
ns [rpm]
Rotação Sincrona
f
[Hz]
Freqüência da corrente no estator
p
[-]
Número de Polos do motor
Escorregamento
s
Freqüência = 50Hz
2- pólos:nS = 3000 rpm
4- pólos:nS = 1500 rpm
6- pólos:nS = 1000 rpm
8- pólos:nS = 750 rpm
ns − n
S =
* 100
ns
60Hz
Î 3600 rpm
Î 1800 rpm
Î 1200 rpm
Î 900 rpm
S = ESCORREGAMENTO EM %
ns = ROTAÇÃO SINCRONA EM RPM
n = ROTAÇÃO EM RPM
Tempo de Aceleração:Tempo necessário para o motor sair da
inércia até velocidade máxima.
0,1047J n
Jw
=
t =
M m−Mc M m−Mc
acel
ONDE
:
Mm →
Mc → TORQUE
J → MOTOR
n → ROTAÇÃO
w
→ ROTAÇÃO
TORQUE
DE
DE
CARGA
INÉRCIA
DE
DE
MOTOR
[ Nm ]
[ Nm ]
[ Kgm
OPERAÇÃO
OPERAÇÃO
2
]
[ RPM
]
[ rd / S ]
Curvas Características
Operação por Inversor
s
M
Ip 5 a 9xIN
M, I
M In
M
max
=
max
⎛V
= k ⎜
⎜ f
⎝
⎞
⎟
⎟
⎠
2
Mmax 2,5 a 3,5MN
konst
Mmax
PONTO DE
OPERAÇÃO
Mp 2 a 2,5MN
1,5
MN Konst
MN
1
0
NN NS
Área de campo constante
Tensão e freq. variam
Área de enfraquecimento de campo
Tensão fica constante
Somente freq. varia
O PWM e a isolação do motor
Inversor
s
0
V
Tempo
motor
I
s
=
CP×
dV
dt
Efeitos do PWM sobre motores
comuns
Curto entre espiras
s
Com inversores PWM, os
picos de tensão sobre o
enrolamento do motor
ultrapassam 1200 V, muito
superior à classe de tensão
dos isolantes utilizados em
motores comuns (600 V).
Rotor “pontilhado”
A corrente parasita Is fecha
pequenos
curtos
no
entreferro
do
motor,
criando marcas pontilhadas
sobre o rotor. O motor
perde torque ao longo do
tempo (fica “mais fraco”).
Classe de isolação, temperatura de
operação
s
180oC
155oC
130oC
A Siemens só fabrica motores
Classe F, ou seja para 155oC, a
classe de isolação do nosso fio já é
H , para atendermos corretamente
a temperatura ambiente mais
elevada, usamos a tabela abaixo
com os fatores de multiplicação
para a determinada altitude e
temperatura.
Regimes tecn3.ppt
Motores antigos
- classe de isolação B.
Motores atuais no mercado – classe
F/B (conforme ABNT):
Classe de isolação F,
utilização conforme classe B
Significa que, em operação
nominal, ainda mantém 25oC de
folga de temperatura.
Limitação de torque em baixa
rotação
s
Limite de torque com ventilação externa
Limitação de torque
devido ao enfraquecimento
de campo: M ~1/f
Limitação de torque devido
à
redução da ventilação.
Campo constante
fN/2
Enfraquecimento de campo
Limitação de torque em baixa rotação
Motores da série 1LA8(BT) e 1LA1(MT)
s
Classe de isolação e operação com
inversor
s
180oC
155oC
130oC
Motores classe B não devem ser operados por inversor de
freqüência.
Nos motores classe F/B, desconsidere a folga de 25oC
existente em operação com velocidade fixa.
Motor elétrico com moto-ventilador
freio e encoder acoplado
s
Motor queimado por sobrecarga
s
Sensores de temperatura
s
PTC – “Positive Temperature Coefficient”
QUANDO O PTC CHEGA NA CORRESPONDENTE
TEMPERATURA, SUA RESISTÊNCIA AUMENTA. A UNIDADE
DE ATUAÇÃO ENTÃO RESPONDE.
R (kohm)
100
PTC
10
EXISTEM PTCs PARA ALARME E PTCs PARA DESARME
1
A DIFERENÇA DE TEMPERATURAS ENTRE ALARME E
DESARME É 10°C
0.1
PARA MOTORES CLASSE DE ISOLAÇÃO F UTILIZAÇÃO B,
TEM-SE:
0
100
200
300
Temp C
PTC PARA ALARME= 145°C
PTC PARA DESARME=155°C
KTY84
KTY 84
R (kohm)
SENSOR QUE VARIA SUA RESISTÊNCIA EM
FUNÇÃO LINEAR COM A TEMPERATURA
3
UM SÓ SENSOR PARA ALARME E DESARME
2
Outros tipos: PT100; PT1000
1
0
100
200
300
Temp C
Curvas características, operação
com inversor
Acima de nN são reduzidos o fluxo magnético,
devido à reatância indutiva do estator e
também a corrente máxima possível do rotor
curto-circuitado que produz momento, devido à
reatância indutiva do rotor. Os dois efeitos
produzem um efeito ao quadrado.
M, P
RESUMO
Mmax
PRÁTICO
M max ∼
Mmax ¡ 2,5·MN
(dependendo
do motor)
1
n2
Região de sobrecarga
PN
MN
Momento reduzido
para motores com
refrigeração própria. A
ventoinha no eixo do
motor não fornece
ventilação suficiente.
s
¡ 70% Mn
Mn ∼
P
A potência mecânica
permanece constante
devido à relação:
P~Mxn
Pn ~
1
n
30%
Região de operação
n1
nn
Faixa de potência constante
Faixa de fluxo constante
Faixa de enfraquecimento de campo
1
n
Acima de n1 não
temos mais
nenhuma
capacidade de
sobrecarga. MN
cai a distância de
30% do
momento
máximo. n
s
Os
rendimentos
publicados em
decreto-lei são
medidos
à
100% carga.
Rendimento em função da carga
s
%
η
Dados
publicados na
placa do motor
cos φ
O RENDIMENTO VARIA COM A POTÊNCIA UTILIZADA PELO MOTOR
Maior rendimento = maior
economia de energia ?
s
Não necessariamente !
Na ânsia de atender a Lei de Eficiência Energética, fabricantes
melhoraram o rendimento de seus motores a 100% de carga,
em detrimento da curva de rendimento em carga parcial.
100%
Os rendimentos em carga
parcial são muito piores do
que a 100% carga.
90%
80%
R e n d im e n to %
As curvas de rendimento
dos motores no Brasil
possuem a seguinte forma:
70%
60%
50%
40%
30%
0%
25%
50%
75%
Carga (%)
100%
125%
Maior rendimento = maior
economia de energia ?
s
Praticamente nenhuma aplicação opera a 100% de carga todo
o tempo.
Considerando as folgas de projeto de máquinas, a grande
maioria dos motores hoje operam entre 50 e 80% da carga
nominal !
Para se avaliar uma real economia de energia, é necessário
considerar o ciclo de operação completo da carga acionada.
Portanto, pode acontecer de se trocar motores antigos comuns
por novos, classificados como “Alto-Rendimento”, e
Passar a consumir mais energia elétrica !
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar – Alto Desempenho
s
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
s
Principais características:
Fabricados e projetados conforme as normas ABNT
(NBR) em correspondência com as normas IEC
Aptos para serviço contínuo (S1), temperatura
ambiente máxima 40ºC e altura máxima de instalação
de 1000m
Projetados para instalação em rede com variação de
tensão permanente de + ou – 5%(zona A, ABNT) ou +
ou – 10% (zona B,ABNT)
Grau de proteção: IP 55 para uso universal (que
corresponde ao IPW55 ABNT )
Tensão e freqüência:
- 380 VD / 660 VY - 60 Hz
220 VDD / 380 VYY / 440 VD - 60 Hz
Polaridade: 2, 4, 6 e 8 pólos
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
Principais características:
s
Isolação Durignit IR-2000:
- Classe de isolação “F”
- Alta resistência mecânica e elétrica
- Vida útil prolongada
- Excelente proteção contra gases
corrosivos,
vapores, poeira e umidade
- Resistente às solicitações ocasionadas
pelas vibrações
- Apto a ser acionado por conversores de
freqüência (AC) PWM
Carcaça:
- Liga de alumínio injetado: carcaça 63 até
160L (Rendimento Standard)
- Ferro fundido: carcaça 180M até 315L
(Alto Rendimento)
Pés:
- Solidários: carcaças 63 até 100L
- Parafusados: carcaças 112M até 315L
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
s
Motores tipo 1LG4:
-Alto Rendimento(ABNT)
-Carcaça de Ferro 180-315L
-Forma construtiva IMB3T (caixa de ligação
no topo, gira 360 graus)
-2 furos para prensa cabos métricos
-2 olhais de içamento removíveis
-Baixo nível de ruído
-Classe F de isolação
- Pés escamoteáveis
Motores tipo 1LA7:
-Rendimento superior ao Standard
(ABNT)
-Carcaça de Alumínio 60-160L
-Redução no peso de até 40% com
relação à carcaça de ferro
-Classe F de isolação
-Forma construtiva IMB3T (caixa de
ligação no topo)
- Pés escamoteáveis
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
s
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
s
Motores são 100% compatíveis com ABNT:
¾Ponta-de-eixo
¾Distância entre furos de fixação
¾Carcaças e potências nominais
¾Dados elétricos a 60 Hz
Conceito Modular
s
• Com sensor de velocidade
Gerador
de
impulso
• Com refrigeração externa
• Com refrigeração externa e
sensor de velocidade
Ventilação
Forçada
separada
• Com freio
• Com freio e sensor de vel.
• Com freio e refrigeração
externa
Freio
Eletromagnético
em
Ex
plo
Exem
plo
• Com freio, refrigeração
externa e sensor de vel.
Motores Elétricos Siemens – Feitos
para Durar - Alto Desempenho
s
100%
90%
Rendimento %
80%
70%
W
SIEMENS
60%
50%
40%
30%
0%
25%
50%
75%
Carga (%)
Exemplo motores de Alto Rendimento
100%
125%
Apresentação de Motores Elétricos
Questionamento
1LA7 108 4 EA 9 0
Códigos p/ ABNT
s
Código indicativo de nível
de tensão
L2G = 380V/60Hz
L3C = 220/380/440V/60Hz
Código de forma
construtiva
Código de nível de tensão
Código de característica construtiva
Número de
pólos
Código de carcaça (100L)
Série
Apresentação de Motores Elétricos
Questionamento
1LG4 204 4 EA 9 0
Códigos p/ ABNT
s
Código indicativo de nível
de tensão
L2G = 380V/60Hz
L3C = 220/380/440V/60Hz
Código de forma
construtiva
Código de nível de tensão
Código de característica construtiva
Número de
pólos
Código de carcaça (200L)
Série
Apresentação de Motores Elétricos
1LG41864EA9
Códigos p/ ABNT
TIPO
s
Formas Construtivas
Formas construtivas
0
1
1
2
6
7
1LA7
060 a 160
IMB3
IMB5
IMV1
IMB14f
“c” DIN
IMB35
IMB34
1LG4
180 a 315M
IMB3
IMB5
IMV1
-
IMB35
-
1-Fazer o MLFB do motor 50CV 6 polos, 4 tensões, forma construtiva IMB3T.
1LG42286EA90, L3C.
2-Fazer o MLFB do motor 15CV 2 polos, 380Vac, forma construtiva com flange C-DIN, e pés.
1LA71352EA97, L3C ou L2G.
3-Fazer o MLFB do motor 300CV 4 polos, 440Vac, forma construtiva com flange FF.
1LG43154EA96, L3C.
4-Fazer o MLFB do motor 30CV 8 polos, 220Vac, forma construtiva com flange C.
Não temos ainda motores ABNT com flange C-Nema.
5-Fazer o MLFB do motor para uma carga que consome no máximo 22N.M, a 3600 rpm e forma
de fixação por flange B5.
1LA71322EA91, L3C.
6-Planilha Inteligente - Lista de Preços Inteligente Motores CA ABNT Base 10-2004.xls
Apresentação de Motores Elétricos
s
CONJUGADO DE PARTIDA NORMAL
CORRENTE DE PARTIDA NORMAL
CATEGORIA N:
BAIXO ESCORREGAMENTO.
APLICAÇÃO: GRANDE MAIORIA DAS CARGAS.
BAIXOS TORQUES DE PARTIDA.
CONJUGADO DE PARTIDA ALTO
CORRENTE DE PARTIDA NORMAL
BAIXO ESCORREGAMENTO.POREM MAIOR QUE N
CATEGORIA
H: APLICAÇÃO: REGIME CONTINUO
ALTOS TORQUES DE PARTIDA.
CONJUGADO DE PARTIDA ALTO
CORRENTE DE PARTIDA NORMAL
CATEGORIA D:
ALTO ESCORREGAMENTO(MAIOR QUE 5%)
APLICAÇÃO: REGIME INTERMITENTE E
ALTOS TORQUES DE PARTIDA.
ALTA RESISTÊNCIA *SILUMIN
MOTORES SIEMENS TÊM CATEGORIA:
*LATÃO
q DE PARTIDA
*BRONZE
q DE OPERAÇÃO
Curvas de Utilização tecn4.ppt
H
N
Mais torque de partida e torque
máximo
350
Conjugado
30%
30%mais
mais
torque
torque
na
napartida
partida
s
20%
20%mais
mais
torque
torque
máximo
máximo
300
Siemens
250
200
Fabricante K
150
Fabricante E
100
Fabricante W
50
Curva 1:
Motor 75 cv
4 polos,
Alto rendimento
0%
20%
40%
60%
80%
Rotação
100%