M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.2 N N D D I I C C E E1. Fundamentos gerais................................................................................................................................................................. 51.1 Motores de corrente contnua................................................................................................................................................ 51.2 Motores de corrente alternada .............................................................................................................................................. 5Famlia de motores eltricos ....................................................................................................................................................... 51.2.1 Motores de induo ........................................................................................................................................................ 61.2.1.1 Motores de induo monofsicos............................................................................................................................. 6a) Motor monofsico de fase auxiliar ou fase dividida (ISR Inductive Start and Run Split-Phase) ................................ 6b) Motor monofsico com capacitor de partida (CST Capacitor Start).............................................................................. 6c) Motor monofsico com capacitor permanente (PSC Permanent Split Capacitor) ........................................................ 7d) Motor monofsico com capacitor de dois valores (CSR - Capacitor Start and Run) ....................................................... 7e) Motor monofsico com campo distorcido ou plos sombreados (ShadedPole) ............................................................ 71.2.1.2 Motores de induo trifsicos................................................................................................................................... 8Principio de funcionamento.................................................................................................................................................. 81.3 Principais componentes ........................................................................................................................................................ 9a) Motor monofsico (IP21).................................................................................................................................................. 9b) Motor trifsico (IP56)...................................................................................................................................................... 101.4 Conceitos bsicos da rede de alimentao......................................................................................................................... 111.4.1 Corrente eltrica ........................................................................................................................................................... 11Corrente contnua............................................................................................................................................................... 11Corrente alternada ............................................................................................................................................................. 11Tenso e corrente mxima................................................................................................................................................. 11Valor eficaz (tenso e corrente) ......................................................................................................................................... 111.4.2 Frequncia.................................................................................................................................................................... 111.4.3 A rede de distribuio ................................................................................................................................................... 11Ligao monofsica ........................................................................................................................................................... 11Ligao trifsica ................................................................................................................................................................. 12Ligao estrela................................................................................................................................................................... 12Ligao tringulo................................................................................................................................................................ 121.4.4 Potncia........................................................................................................................................................................ 13Potncia aparente (S) [VA - Volt ampre] ....................................................................................................................... 13Potncia ativa (P) [W - Watt]........................................................................................................................................... 13Potncia reativa (Q) [VAr - Volt ampre reativo] ............................................................................................................. 131.4.5 Defasagem ( )............................................................................................................................................................ 131.4.6 Fator de potncia (cos ) ........................................................................................................................................... 131.5. Relaes bsicas dos motores eltricos............................................................................................................................ 141.5.1 Velocidade sncrona (ns) .............................................................................................................................................. 141.5.2 Escorregamento (s) ...................................................................................................................................................... 141.5.3 Conjugado (C ).............................................................................................................................................................. 141.5.4 Relao entre conjugado e potncia ............................................................................................................................ 141.5.5 Perdas .......................................................................................................................................................................... 141.5.6 Rendimento ()............................................................................................................................................................. 142. Caractersticas da alimentao ............................................................................................................................................. 152.1 Tenso nominal ................................................................................................................................................................... 152.1.1 Tenses normais de alimentao................................................................................................................................. 152.1.2 Tenso mltipla ............................................................................................................................................................ 152.2 Freqncia nominal ............................................................................................................................................................. 162.2.1 Efeitos nos motores bobinados em 50Hz ligados na rede de 60Hz ............................................................................. 162.3 Tolerncia de variao de tenso e freqncia .................................................................................................................. 162.4 Efeitos aproximados da variao de tenso........................................................................................................................ 162.5 Efeitos de um sistema de tenses desequilibrado sobre as caractersticas de funcionamento de um motor .................... 162.6 Sistemas de partidas dos motores eltricos........................................................................................................................ 172.6.1 Partida direta ................................................................................................................................................................ 172.6.2 Partida com chave estrela-tringulo ............................................................................................................................. 172.6.3 Partida com chave compensadora ............................................................................................................................... 182.6.4 Partida com chave srie-paralela ................................................................................................................................. 192.6.5 Partida com bobinamento dividido................................................................................................................................ 192.6.6 Partida com resistor primrio........................................................................................................................................ 192.6.7 Partida com reator primrio .......................................................................................................................................... 192.6.8 Partida eletrnica (Soft-Starter) .................................................................................................................................... 202.7 Comparao entre alguns mtodos de partida ................................................................................................................... 20M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.33. Caractersticas ambientais..................................................................................................................................................... 213.1 Temperatura ambiente ........................................................................................................................................................ 213.1.1 Cuidados necessrios para funcionamento com temperatura acima de 40Couabaixode 0C. .......................... 213.2Altitude ............................................................................................................................................................................... 213.2.1 Cuidados necessrios para funcionamento em altitudes superiores a 1000m ............................................................ 213.3 Potncia til do motor nas diversas condies de temperatura e altitude .......................................................................... 213.4 reas agressivas................................................................................................................................................................. 213.5 reas perigosas .................................................................................................................................................................. 223.5.1Classificao das reas perigosas .............................................................................................................................. 223.5.1.1Classe da rea...................................................................................................................................................... 223.5.1.2 Grupo de rea e temperaturas de ignio.............................................................................................................. 223.5.1.3 Zona de rea.......................................................................................................................................................... 223.5.2 Classes de temperatura................................................................................................................................................ 223.5.3 Seqncia para definio da classificao de reas.................................................................................................... 233.5.4 Equipamentos para atmosferas explosivas .................................................................................................................. 233.6Graus de proteo.............................................................................................................................................................. 233.6.1 Graus de proteo ........................................................................................................................................................ 243.6.2 Graus de proteo usuais para motores eltricos ........................................................................................................ 243.7 Motores a prova de intempries.......................................................................................................................................... 243.8Ventilao........................................................................................................................................................................... 243.8.1 Motor aberto (ODP) ...................................................................................................................................................... 243.8.2 Motor totalmente fechado com ventilao externa ....................................................................................................... 243.8.3 Motor totalmente fechado sem ventilao externa ....................................................................................................... 244. Caractersticas de regime ...................................................................................................................................................... 254.1 Aquecimento do motor ........................................................................................................................................................ 254.1.1 Limite de potncia devido ao aquecimento do motor ................................................................................................... 254.1.2 Dissipao do calor ...................................................................................................................................................... 25a) A rea total de dissipao da carcaa........................................................................................................................... 25b) Diferena de temperatura entre a superfcie externa da carcaa e a temperatura ambiente........................................ 25c) Eficincia do sistema de ventilao ............................................................................................................................... 254.2 Classes de isolamento ........................................................................................................................................................ 254.3 Medida da temperatura do enrolamento ............................................................................................................................. 254.4 Sistema de proteo ........................................................................................................................................................... 264.4.1 Principais dispositivos de proteo............................................................................................................................... 26Fusveis.............................................................................................................................................................................. 26Disjuntores ......................................................................................................................................................................... 26Rel trmico ....................................................................................................................................................................... 264.4.2 Proteo trmica para motores .................................................................................................................................... 26Termostatos ....................................................................................................................................................................... 26Termoresistncias (resistncia calibrada).......................................................................................................................... 26Protetores trmicos ............................................................................................................................................................ 26Termistores ........................................................................................................................................................................ 274.4.3 Grau de proteo oferecido por alguns dispositivos contra as principais ocorrncias de sobreaquecimento ............. 274.5 Regime de servio............................................................................................................................................................... 27Regimes normalizados....................................................................................................................................................... 274.5.1 Regime tipo S1 Regime contnuo .............................................................................................................................. 274.5.2 Regime tipo S2 Regime de tempo limitado ............................................................................................................... 284.5.3 Regime tipo S3 - Regime intermitente peridico .......................................................................................................... 284.5.4 Regime tipo S4 - Regime intermitente peridico com partidas..................................................................................... 294.5.5 Regime tipo S5 - Regime intermitente peridico com frenagem eltrica...................................................................... 294.5.6 Regime tipo S6 - Regime de funcionamento contnuo peridico com carga intermitente............................................ 304.5.7 Regime tipo S7 - Regime de funcionamento contnuo peridico com frenagem eltrica............................................. 304.5.8 Regime tipo S8 - Regime de funcionamento contnuo peridico com mudanas correspondentes de carga e de velocidade.............................................................................................................................................................................. 314.5.9 Regime tipo S9 - Regime com variaes no peridicas de carga e de velocidade.................................................... 314.5.10 Regime tipo S10 - Regime com cargas e velocidades constantes distintas .............................................................. 324.5.11 Regimes especiais...................................................................................................................................................... 334.6 Caracterizao do tipo de regime ....................................................................................................................................... 334.7 Determinao da potncia requerida pela carga ................................................................................................................ 33a) Potncia varivel, sem perodos de repouso................................................................................................................. 33b) Potncia varivel, com perodos de repouso................................................................................................................. 334.8 Fator de servio (FS)........................................................................................................................................................... 334.9 Fator de potncia (cos ).................................................................................................................................................. 34M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.45. Caractersticas de regime ...................................................................................................................................................... 355.1 Curva conjugado x velocidade ............................................................................................................................................ 355.1.1 Categorias .................................................................................................................................................................... 355.2 Partida com carga de alta inrcia........................................................................................................................................ 375.3 Tempo de acelerao.......................................................................................................................................................... 375.4 Nmero mnimo de partidas sucessivas ............................................................................................................................. 385.5 Valores das inrcias acionadas........................................................................................................................................... 385.6 Corrente com rotor bloqueado em funo da potncia aparente........................................................................................ 395.6.1 Codificao NEMA e EB-120 para corrente com rotor bloqueado ............................................................................... 406. Caractersticas ambientais..................................................................................................................................................... 416.1 Elementos comuns dos motores eltricos........................................................................................................................... 416.2 Dimenses normalizadas .................................................................................................................................................... 416.2.1 Formas construtivas normalizadas ............................................................................................................................... 416.2.2 Correspondncia entre potncia nominal, velocidade sncrona e carcaa .................................................................. 426.3 Caixa de ligao.................................................................................................................................................................. 436.4 Balanceamento ................................................................................................................................................................... 43Tipos de balanceamento.................................................................................................................................................... 436.5 Vibrao .............................................................................................................................................................................. 436.5.1 Suspenso livre ............................................................................................................................................................ 436.5.2 Chaveta......................................................................................................................................................................... 446.5.3 Pontos de medio....................................................................................................................................................... 446.6 Nveis de rudo .................................................................................................................................................................... 446.7 Placa de identificao ......................................................................................................................................................... 456.8 Pintura................................................................................................................................................................................. 456.9 Terminais de aterramento ................................................................................................................................................... 466.10 Transmisso da potncia .................................................................................................................................................. 466.10.1 Transmisso por acoplamento direto ......................................................................................................................... 46a) Acoplamento rgido ........................................................................................................................................................ 46b) Acoplamento elstico..................................................................................................................................................... 46a) Correia plana.................................................................................................................................................................. 46b) Correia trapezoidal ou em V ........................................................................................................................................ 46c) Correia dentada.............................................................................................................................................................. 466.11 Esforos sobre mancais.................................................................................................................................................... 476.12 Tipos de fixao ................................................................................................................................................................ 48a) Bases deslizantes (trilhos) ............................................................................................................................................. 48b) Chumbadores................................................................................................................................................................. 48c) Base rgida ..................................................................................................................................................................... 48d) Flanges .......................................................................................................................................................................... 487. Recepo e manuteno........................................................................................................................................................ 507.1 Embalagens ........................................................................................................................................................................ 507.2 Recebimento ....................................................................................................................................................................... 507.3 Transporte e manuseio ....................................................................................................................................................... 507.4 Armazenamento.................................................................................................................................................................. 507.5 Manuteno......................................................................................................................................................................... 517.5.1 Manuteno preventiva................................................................................................................................................. 517.5.2 Limpeza ........................................................................................................................................................................ 517.6 Rolamentos e mancais........................................................................................................................................................ 527.7 Manuteno eltrica ............................................................................................................................................................ 537.7.1Isolao ....................................................................................................................................................................... 537.7.2 Conexes...................................................................................................................................................................... 537.8 Dimensionamento do condutor para alimentao de motores eltricos. ............................................................................ 547.8.1 Capacidade de conduo de corrente.......................................................................................................................... 547.8.2 Mxima queda de tenso admissvel............................................................................................................................ 547.9Manuteno corretiva......................................................................................................................................................... 557.10 Defeitos causas e providncias......................................................................................................................................... 557.9.1 Defeitos mais freqentes em motores .......................................................................................................................... 557.11 Roteiro de manuteno..................................................................................................................................................... 568. Anexos ..................................................................................................................................................................................... 57M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.51. Fundamentos geraisOmotoreltricoamquinamaissimplesparaseobter energiamecnicaatravsdatransformaodeenergia eltrica. Sendo que o motor de induo o mais usado entre todosostiposdemotores,poisconciliarobustez,grande versatilidadedeaplicao,baixocusto,melhores rendimentosenopoluente,aliadosaofatodeseutilizar energiaeltricacomofontedealimentao(energiadefcil disponibilidadeebaixocusto).Ostiposmaiscomunsde motores eltricos so:1.1 Motores de corrente contnuaSomotoresqueprecisamdeumafontedecorrente contnua,oudeumdispositivoqueconvertaacorrente alternada em contnua. Sua velocidade pode ser ajustada de acordocomatensoaplicada.Temsuautilizaoprincipal nas aplicaes que requeiram elevado conjugado de partida (comotraoeltrica)econtroledevelocidadesobre grandesfaixas,principalmenteempotnciaselevadas. Devidoanecessidadedeumafontedecorrentecontnua, tem o seu custo elevado.1.2 Motores de corrente alternadaSomotoresquesuaalimentaofeitaatravsdeuma fontedecorrentealternada.Podemserclassificadosem assncronos(induo)esncronos.Asmquinassncronas possuemvelocidadefixaetmsuaaplicaobastante limitada, devido ao alto custo. J os motores de induo so utilizados na grande maioria das aplicaes que necessitam demotoreseltricos.Nestemanualanalisaremossomente os motores de induo com rotor de gaiola de esquilo.Famlia de motores eltricosM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.61.2.1 Motores de induoSo as mquinas eltricas de maior aplicao. Devido a sua robustezepoucamanutenoexigida,osmotoresde induo so ideais para a indstria. Em funo disso a Kcel temconcentradoseusesforosnestetipodemotorem particular, obtendo um motor de excelente qualidade e baixo custo. So caracterizados por somente o estator estar ligado rede,epelascorrentesquecirculamnorotorserem induzidas pelo estator.1.2.1.1 Motores de induo monofsicosa) Motor monofsico de fase auxiliar ou fase dividida (ISR Inductive Start and Run Split-Phase)Motor de induo monofsico com um enrolamento principal conectadodiretamenterededealimentaoeum enrolamento auxiliar defasado, geralmente,em 90 eltricos doenrolamentoprincipal.ummotorutilizadosem nenhumaoutraimpedncia,senoaquelaoferecidapelo prprioenrolamentodomotor.Oenrolamentoauxiliarest inseridonocircuitodealimentaosomenteduranteo perodo de partida do motor e cria um deslocamento de fase que produz o conjugado necessrio para a rotao inicial e a acelerao.Quandoomotoratingeumarotaopr-definida,oenrolamentoauxiliardesconecta-sedarede atravsdeumachavequenormalmenteacionadapela foracentrfuga.Comooenrolamentoauxiliar dimensionadoparaatuaosomentenapartida,seuno desligamentoprovocarasuaqueima.Ongulode defasagem entre as correntes do enrolamento principal e do enrolamentoauxiliarpequenoe,porisso,estesmotores tmconjugadodepartidaigualoupoucosuperiorao nominal,oquelimitaasuaaplicaoaspotncias fracionrias eascargas queexigem reduzidoconjugadode partida,taiscomomquinasdeescritrios,ventiladorese exaustores,pequenospolidores,compressoreshermticos, bombas centrfugas, etc.LegendaD Faixa onde a fase auxiliar desconecta-seB.P. Bobina PrincipalB.A. Bobina AuxiliarC.C. Conjunto Platinado e CentrfugoFigura 1.1 Esquema e curva de conjugado x velocidade do motor fase dividida (Split-Phase).b) Motor monofsico com capacitor de partida (CST Capacitor Start)Motor de induo monofsico com um enrolamento principal conectadodiretamenterededealimentaoeum enrolamentoauxiliar defasado, geralmente,em 90 eltricos doenrolamentoprincipaleconectadoemsriecomum capacitor.Tantooenrolamentoauxiliarquantoocapacitor estaroinseridosnocircuitodealimentaosomente duranteoperododepartidadomotor.Ocapacitorpermite ummaiorngulodedefasagementreascorrentesdos enrolamentosprincipaleauxiliar,proporcionandoassim, elevadosconjugadosdepartida.Comonomotordefase dividida,ocircuitoauxiliardesconecta-sequandoomotor atinge rotao pr-definida. Neste intervalo de velocidade, o enrolamentoprincipalsozinhodesenvolvequaseomesmo conjugadoqueosenrolamentoscombinados.Para velocidadesmaiores,entre80%e90%davelocidade sncrona,acurvadeconjugadocomosenrolamentos combinadoscruzaacurvadeconjugadodoenrolamento principaldemaneiraque,paravelocidadesacimadeste ponto,omotordesenvolvemaiorconjugadocomocircuito auxiliardesligado.Devidoaofatodeocruzamentodas curvasnoocorrersemprenomesmoponto,eainda,a chavecentrfuganoabrirexatamentenamesma velocidade,prticacomumfazercomqueaabertura acontea,namdiaumpoucoantesdocruzamentodas curvas.Apsadesconexodocircuitoauxiliar,oseu funcionamento idntico ao do motor de fase dividida.Com o seu elevado conjugado de partida (entre 200% e 350% do conjugadonominal),omotordecapacitordepartidapode serutilizadoemumagrandevariedadedeaplicaes (bombas,compressores,lavadorasde roupa,geladeiras industriais).LegendaD Faixa onde a fase auxiliar desconecta-seB.P. Bobina PrincipalB.A. Bobina AuxiliarC.C. Conjunto Platinado e CentrfugoC.P. Capacitor de PartidaFigura 1.2 Esquema e curva de conjugado x velocidade do motor de capacitor de partida.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.7c) Motor monofsico com capacitor permanente (PSC Permanent Split Capacitor)Motor de induo monofsico com um enrolamento principal conectadodiretamenterededealimentaoeum enrolamento auxiliar defasado, geralmente,em 90 eltricos doenrolamentoprincipaleconectadoemsriecomum capacitor.Durantetodoperodo defuncionamento do motor ocircuitoauxiliarcomocapacitorpermanececonectadoao circuito de alimentao. O efeito deste capacitor o de criar condiesdefluxomuitosemelhantesencontradasnos motorespolifsicos,aumentandocomisso,oconjugado mximo, o rendimento e o fator de potncia, alm de reduzir sensivelmenteorudo.Construtivamentesomenorese isentosdemanuteno,poisnoutilizamcontatosepartes mveiscomoosmotoresanteriores.Porm,seuconjugado departida,normalmenteinferioraodomotordefase divida(50%a100%doconjugadonominal),oquelimita suaaplicaoaequipamentosquenorequeiramelevado conjugadodepartida.Sofabricadosnormalmentepara potncias de 1/50 3,0 cv.LegendaB.P. Bobina PrincipalB.A. Bobina AuxiliarC.Pe. Capacitor PermanenteFigura 1.3 Esquema e curva de conjugado x velocidade do motor de capacitor permanente..d) Motor monofsico com capacitor de dois valores(CSR - Capacitor Start and Run)Motor de induo monofsico com um enrolamento principal conectadodiretamenterededealimentaoeum enrolamento auxiliar defasado, geralmente,em 90 eltricos do enrolamentoprincipal e conectado em srie com dois ou maiscapacitores,obtendo-seassimdoisvaloresde capacitncias,umautilizadanacondiodepartidaeoutra na condio de regime. ummotorqueutilizaasvantagensdosmotores monofsicos:capacitordepartida(CST)ecapacitores permanente(PSC),caracteriza-seporobterumtimo desempenho na partida e em regime. Porm, devido ao seu custoelevado,geralmente,sofabricadossomenteem potncias superiores a 1 cv.LegendaD Faixa onde a fase auxiliar desconecta-seB.P. Bobina PrincipalB.A. Bobina AuxiliarC.C. Conjunto Platinado e CentrfugoC.P. Capacitor de PartidaC.Pe. Capacitor PermanenteFigura 1.4 Esquema e curva de conjugado x velocidade do motor com capacitor de dois valores.e) Motor monofsico com campo distorcido ou plos sombreados (ShadedPole)Motordeinduomonofsicocomumenrolamentoauxiliar curto-circuitado.Omotordecampodistorcidosedestacaentreosmotores de induo monofsicos, por seu mtodo de partida, que o maissimples,confiveleeconmico.Umadasformas construtivas mais comuns a de plos salientes, sendo que cerca de 25 a 35% de cada plo enlaado por uma espira decobreemcurtocircuito. A corrente induzida nestaespira fazcomqueofluxoqueaatravessasofraumatrasoem relaoaofluxodapartenoenlaadapelamesma.O resultadodistosemelhanteaumcampogirantequese movenadireodapartenoenlaadaparaaparte enlaadadoplo,produzindoconjugadoquefaromotor partireatingirarotaonominal.Osentidoderotao dependedoladoquesesituaaparteenlaadadoplo, conseqentementeomotordecampodistorcidoapresenta umnicosentidoderotao.Estegeralmentepodeser invertido,mudandoaposiodapontadeeixodorotorem relaoaoestator.Osmotoresdecampodistorcido apresentambaixoconjugadodepartida(15a50%do nominal),baixorendimento(35%)ebaixofatordepotncia (0,45).Normalmentesofabricadosparapequenas potncias, que vo de alguns milsimos de cv at o limite de 1/4cv.Pelasuasimplicidade,robustezebaixocusto,so M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.8ideaisemaplicaestaiscomo:ventiladores,exaustores, purificadoresdeambiente,unidadesderefrigerao, secadoresderoupaedecabelo,pequenasbombase compressores, projetores de slides, toca discos e aplicaes domsticas.LegendaB.P. Bobina PrincipalA.C.C. Anel de Curto CircuitoFigura 1.5 Esquema e curva de conjugado x velocidade do motor de campo distorcido.1.2.1.2 Motores de induo trifsicosPrincipio de funcionamentoO funcionamento de um motor de induo trifsico baseia-se no princpio do acoplamento eletromagntico entre o estator eorotor,poishumainteraoeletromagnticaentreo campogirantedoestatoreascorrentesinduzidasnas barrasdorotor,quandoestassocortadaspelocampo girante.O campo girante criado devido aos enrolamentos de cada faseestaremespaadosentreside120.Sendoqueao alimentarosenrolamentoscomumsistematrifsico,as correntesI1,I2eI3originaroseusrespectivoscampos magnticos H1, H2 e H3, tambm, espaados entre si 120. Almdisso,comooscampossoproporcionaiss respectivascorrentes,serodefasadosnotempo,tambm de 120 entre si. A soma vetorialdos trs campos H1, H2 e H3, ser igual ao campo total H resultante.Figura1.6a Somavetorial,emseisinstantes,docampo Magnticoproduzidoporcadafaseseparada,aocircularuma corrente defasada de 120.Acomposiodocampogeradopelacorrenteinduzidano rotorcomocampogirantedoestatorresultaemumafora deorigemmagnticaquegeraumconjugadonoeixodo motor,tendendoafazerorotorgirarnosentidodocampo girante.Seoconjugadosuficienteparavencero conjugado resistente aplicado sobre o eixo, o rotor comea a girar.Aenergiaeltricafornecidaaoestatorpelarede transformadaemenergiamecnicaatravsdoeixodo motor.Figura 1.6b Orientao do campo Magntico produzido por cada fase separada, ao circular uma corrente defasada de 120Figura1.6cCampomagnticoresultantedacomposio das trs ondas pulsantes defasadas no espao e no tempo de 120.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.91.3 Principais componentesa) Motor monofsico (IP21)01 Parafuso: de ao zincado, com alta resistncia corroso. 11 Rolamento traseiro: de esferas, dimensionado para suportar as piores solicitaes sem danos para o motor e com dupla blindagem02 Tampa dianteira: de ferro fundido com assento do mancal mandrilado, o que aumenta a vida til dos rolamentos.12 Arruela ondulada: de ao mola, dimensionada para que o motor tenha a mnima folga axial.03 Rolamento dianteiro: de esferas, dimensionado para suportar as piores solicitaes sem danos para o motor e com dupla blindagem13 Tampa traseira: em ferro fundido, com assento do mancal mandrilado, o que aumenta a vida til dos rolamentos04 Arruela de encosto do rolamento: de ao zincado, com alta resistncia corroso.14 Porcas sextavadas: de ao zincado, com alta resistncia corroso05 Ventilador: de PP ou PA, projetado para mover grande quantidade de ar com pouco rudo.15 Tampa da caixa de ligao: De chapa e de fcil remoo, facilitando a ligao do motor06 Chaveta: de ao 1045, com alta preciso dimensional. 16 Capacitor: dimensionado para obter maior ngulo entre as correntes dos enrolamentos auxiliar e principal, proporcionando elevados torques de partida07 Rotor completo: formado por lminas com baixa perda eltrica. Os anis e barras do circuito so de alumnio, o que torna o conjunto extremamente rgido17 Capa do capacitor: fabricado em chapa de ao, utilizado para proteger o capacitor contra choques mecnicos08 Pino elstico: de ao mola, utilizado para fixar o estator bobinado na carcaa18 Centrifugo: conjunto responsvel pelo chaveamento do enrolamento auxiliar durante a partida09 Carcaa completa: fabricada em chapa de ao 19 Platinado: base em baquelite, contato em liga de prata e lmina de bronze fosforoso10 Estator bobinado: com lminas tratadas termicamente, visando minimizar as perdas eltricas. Fio envernizado base de polister, apresentando alta rigidez dieltrica entre as fases e excelentes propriedades mecnicas, com classe trmica H (180C).M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.10b) Motor trifsico (IP56)01 Parafuso: de ao zincado, com alta resistncia a corroso. 11 Espuma auto-extinguvel: veda a sada dos cabos da carcaa para a caixa de ligao.02 Arruela de presso: de ao mola, com elevada resistncia a corroso.12 Vedao da tampa da caixa de ligao: em borracha com dureza e perfil que garantem tima vedao.03 Retentor: tipo BR com mola interna, o que garante uma tima vedao.13 Tampa da caixa de ligao: em ferro fundido de fcil remoo,que facilita a ligao do motor.04 Tampa dianteira: de ferro fundido com assento do mancal mandrilado, que aumenta a vida til do rolamento.14 Vedao da caixa de ligao: em borracha com dureza e perfil que garantem tima vedao.05 Rolamento dianteiro: de esferas, dimensionado para suportar as piores solicitaes sem danos para o motor e com dupla blindagem para carcaas 63 160. A partir da carcaa 180, com graxeira nas tampas para relubrificao.15 Rolamento traseiro: de esferas, dimensionado para suportar as piores solicitaes sem danos para o motor e com dupla blindagem para carcaas 63 160. A partir da carcaa 180, com graxeira nas tampas para relubrificao.06 Chaveta: de ao 1045, com alta preciso dimensional segundo ABNT NBR 5032.16 Arruela ondulada: de ao mola, dimensionada para que o motor tenha a mnima folga axial. Usada nas carcaas 63 160. A partir da carcaa 180, o rolamento dianteiro travado na tampa.07 Rotor completo: formado por lminas com baixa perda eltrica. Os anis e barras do circuito so de alumnio, o que torna o conjunto extremamente rgido.17 Tampa Traseira: em ferro fundido, com assento do mancal mandrilado, o que aumenta a vida til do rolamento.08 Estator bobinado: com lminas tratadas termicamente, visando minimizar as perdas eltricas. Fio de cobre envernizado base de poliester, apresentando alta rigidez dieltrica entre as fases e excelentes propriedades mecnicas,com classe trmica H (180C).18 Vring:emborrachacomdurezaeperfilquegarantemtima vedao09 Carcaa: de ferro fundido resistente a corroso, com aletas dimensionadas para fornecer o mximo de refrigerao ao motor.19 Ventilador: de plstico at a carcaa 160 e liga de alumnio para as carcaas acima de 160. Com baixa inrcia, projetado para mover grande quantidade de ar com pouco rudo. Ventilador plstico produzido em polipropileno copolmero.10 Caixa de ligao: em ferro fundido, permitindo giro de 90 em 90, o que facilita a instalao do motor,com furo para sada de cabos com rosca RWG. Rosca PG opcional para toda a linha das carcaas 63 315.20 Tampa defletora: em ao at a carcaa 132 e ferro fundido para as carcaas acima da 132. Direciona o ar e otimiza a dissipao do calor.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.111.4 Conceitos bsicos da rede de alimentao1.4.1 Corrente eltricaCorrente contnuaAcorrentegeradaporumafontedetensocontnua, chama-secorrentecontnua(C.C)esecaracterizaporfluir emapenasumsentido,determinadopelapolaridadeda fonte de tensoFigura 1.7 Grfico da tenso e corrente contnuaCorrente alternadaAcorrentegeradaporumafontedetensoalternada, chama-secorrentealternada(C.A)esecaracterizapor mudanascontnuasnosentidodacorrentecomopassar do tempo (figura 1.8).Figura 1.8 Grfico da tenso e corrente alternada no tempoArelaoentreatensoeacorrenteparacargas puramente resistivas dada por: I R V =Tenso e corrente mximaEsse um termo para sistemas alternados que caracteriza o maiorvalordatensoecorrentedurantetodotrajetode variao (ciclo), tambm chamado de valor de pico (Vmax) e (Imax), figura 1.8.Valor eficaz (tenso e corrente)Nossistemasalternados,tantoacorrentecomoatenso variamconstantemente.Osvaloresobtidosatravsde instrumentos de medio, como ampermetros e voltmetros, soosvaloreseficazesecorrespondematensoou corrente alternada capaz de produzir potncia, e dado por:VVeficazmax=2 IIeficazmax=21.4.2 Frequncia Afreqnciaindicaoquantooscilaumsistema.Para freqnciadeoscilaodeondaeltrica,emcorrente alternada,aunidadedadaemHertz(Hz),issoquerdizer queseumsistemade60Hz,em1segundooscila60 vezes. Sua relao com o perodo :fT=1Onde: f = freqncia (Hz) T = perodo (s)O perodo o tempo necessrio para que a onda de tenso ou corrente complete um ciclo completo, ver figura 1.8.1.4.3 A rede de distribuioAgeraoeadistribuiodaenergiaeltricanormalmente sotrifsicas,easligaesaosconsumidorespoderoser monofsicasoutrifsicas,deacordocomsuacarga instalada.Ligao monofsicaparaconsumidoresdepequenoporte.Paraasligaes monofsicasacargaalimentadaatravsdedois condutoreseltricos (fase- neutro),ver figura 1.9. Na figura 1.10,mostradoaformadeondadatenso(carga resistiva) a partir de um sistema monofsicoFigura 1.9 Alimentao monofsicaM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.12Figura 1.10 Forma de onda da tenso e corrente monofsicaLigao trifsica Destinadaparaconsumidoresdemdioegrandeporteou quando houver equipamento que necessite dessa ligao. O sistematrifsicoformadoportrssistemasmonofsicos cujas tenses esto defasadas entre si 120o, ver figura 1.11. Acargaalimentadaportrsouquatrofios( trsfases ou trs fases e um neutro)Figura 1.11 Forma de onda da tenso e corrente trifsicaExistem duas maneiras de se ligar motores monofsicos em sistemas trifsicos:- Tenso no bobinamento do motor igual a tenso de fase (VF), liga-se o motor entre fase e neutro, figura 1.12 - Tenso no bobinamento do motor igual a tenso de linha (VL),nessecasoliga-seomotoremduasfasesquaisquer, no utilizando o neutro, figura 1.13Figura 1.12 Motor monofsico ligado tenso de faseFigura 1.13 Motor monofsico ligado a tenso de linhaLigao estrelaPara esse tipo de ligao pode-se utilizar trs ou quatro fios. Trscargasmonofsicassoligadasentresiporumponto comume,aesseponto,conecta-seouno,oquartofio(neutro). Normalmente utilizamos o neutro quando as cargas so desequilibradas, isto , consomem potncias diferentes. Pela figura 1.14, podemos observar as relaes de tenso e de corrente.Figura 1.14 Ligao estrelaA tenso entre duas fases (tenso de linha VL ) 3vezes a tenso entre fase e neutro (tenso de fase VF ).V V F L = 3Acorrentequecirculanalinha(IL)igualacorrenteque circula na carga (IF ).L FI I=Ligao tringuloUtilizam-se trs fios, ligando-se trs cargas monofsicas em umcircuitofechado.Pelafigura1.15podemosobservaras relaes de tenso e de corrente.Figura 1.15 Ligao tringuloA tenso de linha VL igual a tenso de fase VFL FV V=M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.13A corrente de linhaIL 3 vezes a corrente de faseI I F L = 31.4.4 PotnciaParacorrentealternada,apotnciaeltricadadapelo produtoentreatensoeacorrente.compostapela potnciaativa(P),potnciareativa(Q),sendoqueambas formam a potncia aparente (S).Potncia aparente (S) [VA - Volt ampre]Corresponde ao total da potncia entregue para o consumo.Sistema monofsico(VA)I V F FS =Sistema trifsico(VA)3I V L LS =Potncia ativa (P) [W - Watt] a parcela da potncia aparente que transformada em energia e realiza trabalho.Sistema monofsico(W)cos = F F I V PSistema trifsico(W) cos 3 = L L I V PPotncia reativa (Q) [VAr - Volt ampre reativo] a parcela da potncia aparente que no realiza trabalhoSistema monofsico(VAr) sen =F FI V QSistema trifsico(VAr) sen3 =L LI V QRelao entre as potncias (tringulo de potncias)SPQ = +22Figura 1.16 - Tringulo das potncias1.4.5 Defasagem ( )adiferena(nguloemgraus)daondadetensocom relaoaondadecorrente.Essadiferenaocorresomente setivermosnocircuitocargasindutivas,capacitivasou mistas.Paracargaspuramenteresistivasnoocorrea defasagempoisnestecasoofatordepotnciaiguala1 (cos = 1).Figura 1.17 Defasagem1.4.6 Fator de potncia (cos )O fator de potncia (cos ) o valor do cosseno do ngulo de defasagem entre a tenso e a corrente.SP= cos ou I VkW P =K 1000 ) (cosPara sistemas monofsicos: K=1; V= VF ; I = IFPara sistemas trifsicos: K = 3 ; V= VL; I = ILO valordofatordepotnciaconsiderado importante,haja vistoqueexisteumcontroleporpartedasconcessionrias deenergiaeltrica,penalizandoosconsumidoresque tiveremumbaixofatordepotncia.Essapenalidadeexiste porqueumbaixofatordepotnciaindicaquea concessionria ter que fornecer uma corrente maior, tendo custo com dimensionamento e fornecimento maior.Ofatordepotnciamnimoexigidopelasconcessionrias recentemente passou de 0,85 para 0,92.Exemplo: Se tivermos um motor trifsico de 220 Volts e que consome30A,comcosiguala0,78.Suapotncia aparente ser:(VA) 11431 30 220 3 3 = = = L L I V SEnquanto sua potncia ativa ser:(W) 6 , 8916 78 , 0 11431 cos = = = S PSe o fator de potncia fosse 0,92 a corrente necessria para fornecer a mesma potncia ativa seria:(A) 4 , 2592 , 078 , 0 30== IM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.141.5. Relaes bsicas dos motores eltricos1.5.1 Velocidade sncrona (ns)Avelocidadesncronadeummotor(ns)definidapela velocidadederotaodocampogirante,quedepende diretamentedonmerodeplos(p)edafreqncia(f)da rede, em Hertz.Assim sendo, a velocidade sncrona de um motor dada por:(rpm)120pfns=Rotao sncrona por minuto (rpm)N de plos60 Hz 50 Hz2 3.600 3.0004 1.800 1.5006 1.200 1.0008 900 75010 720 600Orotordeummotordeinduoemcarga,jamaisgiracom velocidadesncrona.Poisseissoacontecesseavelocidade do rotor seria igual a do campo do estator. Sem o movimento relativo entre os dois, no haveria corrente induzida no rotor, e conseqentemente no haveria conjugado.1.5.2 Escorregamento (s)Quandoligamosummotordeinduo,orotoraceleraat prximodavelocidadesncronae,emcarganominal,ele apresentaumavelocidadeligeiramenteinferioravelocidade sncrona.Essadiferenaempercentualdenominada escorregamento.ns n nsrpm s= ) ( ou100 (%) =ns n nssOnde:s = escorregamentons = rotao sncrona (rpm)n = rotao nominal (rpm)Exemplo:Paraummotordeseisplos,60Hz,quegiraa 1120 rpm com carga, o escorregamento ser:% 7 , 6 10012001120 1200(%) = = s1.5.3 Conjugado (C )Oconjugado(torqueoumomento)amedidado"efeitoda rotao"produzidaporumafora(F) aumadistncia(d) do seu eixo de rotao.m) (N = d F COnde:C = ConjugadoF = Forad=Distnciadopontodeaplicaodaforaaoeixode rotao1.5.4 Relao entre conjugado e potnciaPodemosrelacionaraforadisponvelnoeixoderotao (conjugado)comapotnciatildomotor,atravsdas seguintes relaes:7024) ( ) (

716) ( ) () (rpm m rpm m kgf n N C n Ccv P = =9555) ( ) (

974) ( ) () (rpm m rpm m kgf n N C n CkW P = =ou, inversamente:) () ( 974

) () ( 716) (rpm rpmm kgfnkW Pncv PC = =) () ( 9555

) () ( 7024) (rpm rpmm NnkW Pncv PC = =1.5.5 PerdasVerifica-senosmotores,queapotnciaabsorvidadarede no igual a potncia disponvel no eixo. Isso ocorre devido sdiversasperdasexistentesnomotorcomo:Perdasno ferro,perdasmecnicaseperdasjoule(noestatoreno rotor), sendo dadas por:(W) Pu P Pe =Onde:Pe= PerdasP= Potncia absorvida pelo motor (Potncia ativa)Pu= Potncia til1.5.6 Rendimento ()arelaoentreapotnciadisponvelnoeixodomotor (Potnciatil)eapotncia(ativa)absorvidadarede, indicandoaeficinciacomquefeitaatransformaoda energia.( )( )( )cos736 = =I V KPuPPu cvWWcos 716) ( ) ( 736 =I V Kn k C rpm m gfOnde:Pu = Potncia tilP= Potncia absorvida pelo motorV,I =Tenso e corrente aplicada ao motorMotores monofsicos: K = 1 ; V = VF; I = IFMotores trifsicos: K = 3 ; V = VL; I = ILM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.152.1 Tenso nominal a tenso para a qual o motor foi projetado.2.1.1 Tenses normais de alimentaoTenso da rede (60Hz)Tenso nominal do motorTerminais de ligaoLigaoPartida com chave estrela tringulo220/380 6 cabos Asim9 cabos YY no220/44012 cabos Asim220220/380/440/760 12 cabos AAsim220/380 6 cabos Y no380/660 6 cabos Asim380220/380/440/760 12 cabos YY no9 cabos Y no220/44012 cabos ASim 440220/380/440/760 12 cabos ASimNota: 760V apenas na partida2.1.2 Tenso mltiplaAmaioriadosmotoreseltricosofereceapossibilidadede funcionamentoemmaisdeumatenso,bastandomudaras ligaes de seus terminais. As ligaes possveis encontram-se marcadas na placa de identificao ou prximo caixa de ligao(ouaindanointeriordesta).Osprincipaistiposde ligaesdosterminais,parafuncionamentoemmais deuma tenso, so:a) Ligao srie-paralelaExige9terminaisnomotor,permitindoacessoexternoa metade da bobina de cada fase.Bobinasemsrie -(figura2.1ae2.2a);cadametadeda bobina ligada em srie, ficando sujeita a apenas metade da tenso defasedarede.Exemplo: Se a tenso admissvel na bobinade220V,comaligaoemsriepodemosligaro motor com tenso de 440V (fase)Bobinas em paralelo - (figura 2.1be2.2b); Cada metade da bobinaligadaemparalelo,ficandosujeitamesmatenso defasedarede.Usa-sealigaosrie-paralelasempreque as tenses forem uma o dobro da outra. Exemplo: 220/440V -230/460V.a) b)Figura 2.1 Converso srie-paralela (ligao estrela) a) b)Figura 2.2 Converso srie-paralela (ligao tringulo)b) Ligao estrela-tringuloExige6terminaisnomotor,permitindoacessoexternos duaspontasdabobinadecadafase.Serveparaqualquer tensonominaldupla,desdequeasegundasejaiguala primeira multiplicada por. Exemplos: 220/380V-380/660V-440/760V. Como mostra a figura 2.3, se a tenso admissvelnoenrolamentode220V,ligandoemestrelapodemos alimentaromotorcom380V(tenso delinha),jnaligao tringulo podemos ligar o motor com 220V (tenso de linha).Figura 2.3 - Converso estrela-tringuloc) Quatro tensesCombinandoosdoiscasosanteriores,podemosobtera ligao srie-paralela e tambm realizarmos as ligaes das trs fases em estrela ou tringulo.Este caso exige 12 terminais no motor, permitindo ligar o motor nas seguintes tenses:- 220V-Ligando as bobinas em paralelo e as fases em tringulo;- 380V-Ligando as bobinas em paralelo e as fases em estrela;- 440V-Ligando as bobinasem srie e as fases em tringulo;- 760V-Ligando as bobinas em srie e as fases em estrela (utilizada apenas para a partida).Figura 2.4 Converso em 4 tenses2. Caractersticas da alimentaoM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.162.2 Freqncia nominal a freqncia para a qual o motor foi projetado.2.2.1 Efeitos nos motores bobinados em 50Hz ligados na rede de 60Hza) Com a mesma tenso nominal:- potncia no se alterada- corrente nominal no se alterada- corrente de partida diminui 17%- conjugado de partida diminui 17%- conjugado mximo diminui 17%- rotao aumenta 20%b) Alterando-se a tenso em proporo freqncia:- potncia aumenta 20%- corrente nominal no se alterada- corrente de partida aproximadamente a mesma- conjugado de partida aproximadamente o mesmo- conjugado mximo aproximadamente o mesmo- rotao aumenta 20%Nota: Norecomendado ouso de motores bobinados para 60Hz ligados na rede 50Hz, a no ser que se altere a tenso, proporcionalmente,V50Hz=5/6xV60Hz.Nestecaso,o conjugadodepartida,conjugadomximoeacorrente nominalpermanecemconstantes,apotnciaearotao diminuem 17 % e a corrente de partida diminui 5%.2.3 Tolerncia de variao de tenso e freqnciaConforme normaABNT NBR 7094,para motores de induo, ascombinaesdevariaes detenso edefreqnciaso classificados como zona A ou zona B, de acordo com a figura 2.5.Figura 2.5 Limites das variaes de tenso e de freqncia em funcionamentoUmmotordeinduodevesercapazdeprovertorque nominal continuamente dentro da Zona A da figura 2.5, mas podeno atender completamente as suas caractersticasde desempenhotensoefreqncianominais(verpontode caractersticasnominaisnafigura2.5),apresentando alguns desvios. As elevaes de temperatura podem ser superiores quelas obtidas tenso e freqncia nominais.Ummotordeinduodevesercapazdeprovertorque nominal na Zona B, mas pode apresentar desvios superiores quelesdaZonaA,noquesereferescaractersticasde desempenhotensoefreqncianominais.Aselevaes detemperaturapodemsersuperioressverificadascom tensoefreqncianominaisemuitoprovavelmente superioresquelasda Zona A. O funcionamento prolongado na periferia da Zona B no recomendado2.4 Efeitos aproximados da variao de tensoLegendaCp Conjugado de partidaCmx Conjugado mximoIP Corrente de partidaq % RendimentoCOS Fator de pornciaIn Corrente nominal 2.5 Efeitos de um sistema de tenses desequilibrado sobre as caractersticas de funcionamento de um motorTambm conhecido como efeitos do desbalanceamento de fases, os efeitos de desequilbrio de tenses so graves para o funcionamento de um motor, no entanto comum existir um desequilbrio de 3 a 5%.Apercentagemdedesequilbriodastensescalculada facilmenteapartirdamediodastensesnastrsfases e utilizando a equao:100 (%) =VMDmxVOnde: DmxV = Desvio mximo das tenses em relao ao valor mdio VM = Valor mdioM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.17Exemplo Para os valores de tenses entre fases de 220 V, 215 V e 210 V, o valor mdio da tenso de 215 V e o desvio mximo da tenso em relao ao valor mdio de 5 V. Da resulta:% 3 , 2 1002155(%) = =Nota:Aequaodadaparacomodidadedousuriodo motoresomenteumaaproximaodovalorrelativoda componentedeseqncianegativadatenso.A determinao mais precisa podeser feitapela decomposio dosistematrifsicoemsuascomponentessimtricas.Para desequilbriosdastensessuperioresa5%necessrioum estudo da componente de seqncia negativa das correntes.Efeitos do desequilbrioOdesequilbrioprovocaumasobre-elevaodacorrentee, por conseqncia, um superaquecimento na bobina, podendo levar queima da mesma. Segundo a norma NEMA (National ElectricalManufacturesAssociation),esteaumentode temperaturaseraproximadamenteduasvezesoquadrado do percentual do desequilbrio de tenses entre as fases.% desequilbrio entre fasesAumento de corrente (%)Aumento de temperatura (%)2,5 21,0 12,52,0 16,7 8,01,5 12,5 4,51,0 8,0 2,00,5 3,8 0,5Oconjugadodepartidaficareduzido,dificultandoaentrada em funcionamento do motor. Oconjugadoplenacargaficaigualmentereduzido, produzindo um escorregamento almdo normal e diminuindo o rendimento do motorComo minimizar os efeitos do desequilbrio de tenses:- Melhorar a distribuio das cargas nas redes trifsicas, procurando o melhor equilbrio possvel;- Bitolas de cabos adequadas rede e ao sistema;- Localizar e avaliar equipamentos mal dimensionados;- Proteo interna nas trs fases com termistores ou termostatos e rel de sobrecarga com chave magntica;- Manuteno preventiva nos quadros eltricos, verificando: o desgaste dos contatos dos contatores; a fixao dos terminais; odimensionamento de cabos2.6 Sistemas de partidas dos motores eltricos2.6.1 Partida diretaOsmotoresdeinduotrifsicosdevem,sempreque possvel,partirpormeiodecontatoresligadosdiretamente rede,ouseja,partidadireta.Estesistemaforneceomaior conjugadodepartidaeamximaacelerao.Existem algumas limitaes devido a corrente elevada na partida, que acarretar em:- Elevada queda de tenso no sistema de alimentao da rede. Em funo disto, provoca a interferncia em equipamentos instalados no sistema;- Insuficincia da instalao eltrica; - O sistema de proteo (cabos, contatores) dever sersuperdimensionado ocasionando um custo elevado;- Problemas com as concessionrias de energia eltrica que limitam a queda de tenso da rede;Figura 2.6 Circuito de fora para partida direta2.6.2 Partida com chave estrela-tringuloEstemtododepartidanecessitaqueomotortenhaa possibilidadedeligao em duastenses, sendo uma delas 3 vezesaoutra,equeatensodarededealimentao sejaigualamenordelas.Exemplo:220/380V;380/660V; 440/760V.Suponhamos que o motor seja 220/380V. Nesta situao, ele partecomconexoestrela,cujatensonominalseriade 380V. Como a rede fornece 220V, o motor parte com tenso reduzida.Paraarede,issoresultaemumacorrentede partidade25%a33%daqueapresentaria,sefosseligado diretamente em tringulo. O motor deve acelerar a carga at aproximadamente85%darotaonominal.Nesteponto podemosmudarparaligaotringulo.Paraqueistoseja possvelatensonominalnestaligaodeveseriguala tenso da rede.Conjugado caracterstico:As figuras (2.8 e 2.9) representamo conjugado x velocidade domtododepartidaestrela-tringulo,sendoqueparaum motoraumatensoconstante,ascurvasdeconjugadoe corrente so fixas e independem da dificuldade da partida. A aplicaodestemtododependedoconjugadoresistente impostopelacargaedacorrentenoinstantedaligao tringulo,isto,oconjugadoresistentenodeve ultrapassaroconjugadodepartidadomotor(figura2.8), enemacorrenteelevar-seaumvalormuitoaltono instantedaligaotringulo,fatosquepodeminviabilizaro mtodo.O motordeveraceleraracargaat aproximadamente85%darotaonominalnaligao estrela,isto,napartida.Estemtodospodeser utilizado quando:- o motor parte em vazio e somente aps atingir a rotao nominal aplica-se a carga;- a carga que aumenta gradativamente com a rotao. Exemplo: Ventiladores, bombas centrifugas, etc...M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.18Figura 2.7 Circuito de fora para chave estrela tringuloFigura 2.8 Conjugado resistente menor que o conjugado de partidaQuandooconjugadoresistentemaiorqueoconjugado desenvolvido na ligao estrela (figura 2.9), o motor acelera a cargaatumarotaoN, menorqueanominal. Neste ponto muda-separaligaotringulo,elevando-serepentinamente o conjugadoe a corrente a valoresaltos referentes rotao N,inviabilizandonestecasoomtodoEstrela-Tringulo.Ou seja,existemcasosondeestesistemadepartidanopode ser usado.Figura 2.9 Conjugado resistente maior que o conjugado de partida2.6.3 Partida com chave compensadora (auto-transformador)Este mtodo de partida usa autotransformador para reduzir a tenso e a corrente durante a partida do motor,usualmente, sobcarga.Evitando-seassimumasobrecarganocircuitoe permitindoqueoconjugadosejasuficienteparaapartidae acelerao. A tenso na chave compensadora reduzidaatravs de um autotransformadortrifsicoquepossui,geralmente,tapsde 50, 65 e 80% da tenso nominal.1o Passo: Define-se o primeiro tap, em funo do conjugado resistente.Omotordeveaceleraracargaatarotao nominal ou menor.2oPasso:Emqualquerdestescasososegundotapdeve ser de 100% da tenso nominal (tenso de linha).Conjugado caractersticos:As curvas conjugadox velocidade da figura 2.11, mostram a variaodoconjugadodepartida(emporcentagemdo conjugado com rotor bloqueado) em funo do tap escolhido.Figura 2.10 Circuito de fora para partida com chave compensadoraFigura 2.11 Conjugado (tenso)x velocidadeM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.192.6.4 Partida com chave srie-paralelaEstemtodoexigequeomotorsejareligvelparaduas tenses(9terminais),sendoqueamenordastensesdeve serigualadaredeaoutraduasvezesmaior,normalmente 220/440V.Napartida,omotorconectadonaligaosrie. Omotordeveacelerarat,aproximadamente,85%da rotaonominalouatingi-la.Nestepontodeve-sefazera comutaoparaligaoemparalelo;paraqueissoseja possvelatensonominalnestaligao(paralelo)deveser igual tenso da rede.2.6.5 Partida com bobinamento divididoPara aplicao deste mtodo necessrio que o motor tenha doiscircuitosemparaleloporfase.Sousadosdoispassos para conectar o motor rede de alimentao.1o PassoUmcontatorconectapartedobobinamentorede (normalmentemetadedobobinamento),duranteumcurto espao de tempo (aproximadamente 4 s). 2o PassoOutrocontatorconectaorestantedobobinamentorede, completandoaligao.Ascurvasdasfigura2.12e2.13 representamoconjugadox velocidadedomtododepartida com bobinamento dividido.Oconjugadodepartidadesenvolvidopelomtododo bobinamentodivididoconsideravelmentemenorqueo conjugadocompartidadireta,sendotambmmenorqueo conjugadoaplenacarga.Estefatodeveserumavantagem quando deseja-se uma partida suave.Nestemtodo,o motordeve acelerar a cargaat prximo da rotaonominalno1oPasso,isto,oconjugadoresistente dacargadevesersempremenorqueoconjugado desenvolvido como bobinamentodividido. Este mtodo pode ser utilizado quando:1)Omotorparteavazio,esomenteapsatingirarotao nominalliga-seaoutrapartedobobinamento e entoaplica-se a carga.2) A carga aumenta gradativamente com a rotao.Exemplo: Ventiladores, bombas centrfugas, etc...Quandooconjugadoresistentemaiorqueoconjugado desenvolvidopelomtododepartidacombobinamento dividido,omotoraceleraacargaatumarotaoN,menor queanominal.Nestepontoo2ocontatordeveserligado conectandotodoobobinamentorede;istoeleva repentinamenteoconjugadoeacorrenteaosvalores referentesarotaoN(figura2.13),tornando-seinvivel,neste caso, o uso deste mtodo.Figura2.12 Conjugadoresistentemenorqueoconjugadode partidafigura 2.13 Conjugado resistente maior que o conjugado de partidaEmbora teoricamente qualquer motor de induo que possua bobinas em paralelo possa ser utilizado com esse mtodo de partida,naprticafatorescomoquedasdeconjugadosem determinadasrotaes,aquecimentoanormaletenses mecnicasnasbobinas,recomenda-sequesomente motoresespecificadosparapartidacombobinamento dividido, utilizem tal mtodo de partida.2.6.6 Partida com resistor primrioNestemtododepartidaainseroderesistoresemcada fase da alimentao do motor leva a uma reduo na tenso aplicada aos terminais e, conseqentemente, a uma reduo nacorrenteabsorvida(figura2.14)eno conjugadomotor.O inconveniente desse mtodo de partida a perda de energia queocorrenosprpriosresistores.Namedidaemqueo sistemaacelera,aquedanacorrenteabsorvidapelomotor implicanoaumentogradativodatensoaplicadaaos terminaisdomotor.usualquearesistnciainseridaseja gradualmentereduzida,pelaretiradaderesistoresaolongo dotempodeacelerao.ummtodopoucoutilizadona prtica.2.6.7 Partida com reator primrio Mtododepartidasimilaraoanterior,sendoinseridauma reatncia indutiva nas fases de alimentao. Na prtica, este mtodoutilizadoapenasnapartidademotoresdegrande porteedemdiatenso(acimade600V).Emrelaoao mtododepartidaporinseroderesistor,ainserode reatorapresentaumconsumodeenergianoelemento inseridocomparativamentemuito menor, pormimplica num pior fator de potncia na partida, j que a corrente absorvida, principalmentenoiniciodaacelerao,seressencialmente reativa.Paraumprocessodepartidacomreduogradual dareatnciainseridatorna-senecessrioutilizardiferentes reatores,jqueumareatncianopodeservariadapelo simples ajuste de taps, como um resistor.Figura 2.14 Partida com resistor ou reator primrio.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.20Figura 2.15 Conjugado x velocidade para partida com resistor ou reator primrio2.6.8 Partida eletrnica (Soft-Starter)Soft-Starterumdispositivoeletrnicocompostodepontes tiristorizadas(SCRs)naconfiguraoantiparalelo acionadas porumaplacaeletrnica,afimdecontrolaracorrentede partida de motores de corrente alternada trifsica. Seu uso comumembombascentrfugas,ventiladores,emotoresde elevadapotnciacujaaplicaonoexijaavariaode velocidade. A soft-stater controla a tenso sobre o motor atravs do circuito de potncia, constitudo por seis SCRs, variando o ngulo de disparo dos mesmos e, conseqentemente, variando a tenso eficaz aplicada ao motor. Assim, pode-se controlar a corrente de partida do motor, proporcionando uma "partida suave", de forma a no provocar quedas de tenso eltrica bruscas na rede de alimentao, como ocorre em partidas diretas.No final do perodo de partida, ajustvel, geralmente, entre 2 e 30 segundos, a tenso atinge seu valor pleno aps uma acelerao suave ou uma rampa ascendente. Costumam funcionar com a tecnologia chamada by-pass, a qual, aps o motor partir e receber toda a tenso da rede, liga-se um contator que substitui os mdulos de tiristores, evitando sobreaquecimento dos mesmos.2.7 Comparao entre alguns mtodos de partidaCaractersticas bsicasMtodosdepartidaOperaesCorrente departidaConjugadodepartidaVantagens LimitaesPartida diretaLiga-se diretamente a rede (usar contatores)100% 100%- Baixo custo- Elevado conjugado de partida- Larga aplicao- Mnima manuteno- Alta corrente de partida Estrela-tringuloParte-se em estrela em seguida comuta-se para tringulo25 33% 25 33%- Mdio custo- Baixa corrente de partida- Elevado No de manobras- Baixo conjugado de partida- Necessidade de 6 terminais- Deve atingir 85% da rotao nominal na ligao estrelaSrie paralelaParte-se em srie comutando para paralelo (chave srie-paralelo)25% 25%- Mdio custo- Baixa corrente de partida- Elevado No de manobras- Baixo conjugado de partida- Necessidade de 9 terminais- Deve atingir 85% da rotao nominalAuto transformador (chave compensadora)Reduz a tensoaplicada ao motor.TAP: 50%65%80%40%55%77%15%30%54%- Partida com carga- Regulagem do conjugado de partida- Larga aplicao- Baixa exigncia do motor- Custo elevado- Freqentes de manobrasBobinamento divididoParte-se com apenas parte do bobinamento, ligando-o totalmente em seguida70 80%50 60%(Conjugadomnimo ~ 35% do conjugado de plena carga)- Baixo custo- Mdio conjugado de partida- Baixa manuteno- Ruim para partidas freqentes- Requer bobinamento especial- Baixo conjugado mnimo- Partidas a vazioSoft starterPartida suave atravs de controle eletrnico de tenso e comutao by-pass ops atingir a tenso plena.at 20%Alta flexibilidade na adaptao dos parmetros do motor s condies de partida da mquina- Partida e parada suave- Corrente de partida reduzida- Intervalo de manuteno mais longo- Maior vida til do acionamento- Deteco, indicao e desarme contra falhas em geral- Pode ser interligado ao microcomputador.- Custo elevadoNota:Parausarosmtodosdepartida citadosacima,omotordeve teraltoconjugado de partida, sendo capaz de acelerar a inrcia da carga com o conjugado reduzido. Os motores Kcel preenchem este requisito, atendendo a maioria dos casos encontrados.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os s KcelMot ores e Fi os Lt da.213. Caractersticas ambientaisOsmotoresdeinduodevemserespecificados considerando as condies ambientais a que esto sujeitos. EssascondiessoespecificadaspelanormadaABNT NBR-7094.O usoprolongadodemotoresemcondies de funcionamentodiferentesdasespecificadaspodeacarretar riscoscomo,sobreaquecimento,falhasmecnicas, deterioraoanormaldosistemadeisolao,fogo, exploso e etc. 3.1 Temperatura ambienteDeacordocomanormaABNTNBR-7094omotordeve funcionarnormalmentequandoatemperaturaambientese situar entre 0 e 40C . Fora dessa faixa de temperatura, no serconsideradacondionormalparafuncionamento, podendoocorrerdanosaomotor,assimcomoreduona sua potncia nominal.3.1.1 Cuidados necessrios para funcionamento comtemperatura acima de 40Couabaixode 0C.Motoresquetrabalhamemtemperaturassuperioresa40o C.-Graxas especiais (alto ponto de ebulio)-Rolamentos especiais (folga maior)-Materiais isolantes especiais (resistente a temperaturas mais altas).-Reduo da potncia nominal do motor.Motores que trabalham em temperaturas abaixo de 0oC.-Graxas especiais (anti-congelamento)-Drenos (devida excessiva condensao)-Resistnciadeaquecimento(casomotorfiquelongos perodos parado) 3.2AltitudeDeacordocomanormadaABNT NBR-7094omotordeve funcionarnormalmenteparaaltitudedeat1000metros acima do nvel do mar. O funcionamento de motores em altitudes superiores a 1000 metrosapresentaproblemasdeaquecimentocausadopela rarefaodoare,conseqentemente,reduodesua capacidade de arrefecimento.3.2.1 Cuidados necessrios para funcionamento em altitudes superiores a 1000m-Materiaisisolantesdeclassesuperior(resistentea temperatura mais alta).-Motorescomfatordeserviomaiorque1,0podemser instaladosaaltitudesmaioresque1000metros, desde que acargaexijaapenasapotncianominalequea temperatura ambiente seja de no mximo 40C.-Acada100mdealtitudeacimade1000m,olimitede elevaodetemperaturaparaaclassedeisolamentodeveser reduzido em 1%. Ver norma ABNT NBR-7094.3.3 Potncia til do motor nas diversas condies de temperatura e altitudeAssociandoosefeitosdavariaodatemperaturaeda altitude, um novo valor de potncia nominal pode ser obtido multiplicando-seapotnciatilpelofatordemultiplicao obtido na tabela 3.1.Altitude (m) T(C) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 400010 1,16 1,13 1,11 1,08 1,04 1,01 0,9715 1,13 1,11 1,08 1,05 1,02 0,98 0,9420 1,11 1,08 1,06 1,03 1,00 0,95 0,9125 1,08 1,06 1,03 1,00 0,95 0,93 0,8930 1,06 1,03 1,00 0,96 0,92 0,90 0,8635 1,03 1,00 0,95 0,93 0,90 0,88 0,8440 1,00 0,97 0,94 0,90 0,86 0,82 0,8045 0,95 0,92 0,90 0,88 0,85 0,82 0,7850 0,92 0,90 0,87 0,85 0,82 0,80 0,7755 0,88 0,85 0,83 0,81 0,78 0,76 0,7360 0,83 0,82 0,80 0,77 0,75 0,73 0,70Tabela3.1 Fatordemultiplicaodapotnciatilemfunoda temperatura e da altitude.3.4 reas agressivasDeterminadasaplicaesdemotoresexigemqueeles estejamsujeitosareascujoambientecontmagentes qumicos,ps,poeiras,umidade,partculasabrasivas,etc. Aaplicaodemotoresnestasreasexigemuma determinadaadequaodomotordeformaasuportartais ambientessemdanos ao motor,nem riscos como exploso e fogo. Podemos subdividir as reas agressivas em :reas mecanicamente agressivasSoreascompresenadepsoupoeirasqueprovocam abrasoempartesdosequipamentosinstaladosou diminuiodosistemadeventilao.Comoexemplode reas mecanicamente agressivas destacam-se:- reas de beneficiamento de soja, trigo, caf, arroz, etc.- reas de siderurgia e metalurgia com presena de cavacos e/ou partculas metlicas.-reasdemineraocompresenadepoeiraabrasiva ou ps de fina granulao.- reas com presena de lquidos por caractersticas do processo ou lavagem sistemtica dos equipamentos.reas quimicamente agressivas So reas com presena de gases, vapores ou lquidos que possam atacar as superfcies ou partes do motor e comprometer o sistema de isolamento e lubrificao dos mancais. Como exemplo de reas quimicamente agressivas destacam-se:- reas a bordo de embarcaes martimas- reas de processamento de bebidas como vinagre, leite, cerveja, etc.- reas de tratamento de esgotos sanitrios-reas para processamento desubstnciasqumicas (solventes, volteis, corrosivas, etc).reas mecnica e quimicamente agressivasSoreasondeaagressividademecnicaequmica aparecem simultaneamente, destacando-se:-reas de tratamento de esgotos sanitrios, onde alm da urina(agressividadequmica)podeaconteceraobstruo da ventilao por detritos slidos (agressividade mecnica).-reasdeprocessamentodeadubosondealmdope poeira (agressividade mecnica) h a presena de corroso daspartesmetlicaspeloscomponentesdosfertilizantes (agressividade qumica).M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os sKcelMot ores e Fi os Lt da.223.5 reas perigosasSoreascompresenacertaouprovvel,contnuaou intermitentedesubstnciasquepodemlevarauma explosoouincndiocomovapores,poeirasoufibras inflamveis.Nessasreasnecessrioqueseadotem medidasdeseguranademodoaevitaraigniodessa atmosfera explosiva.Entreosfenmenoscapazesdedesencadearaexploso podemos destacar:-Fascas eltricas, quando de um curto-circuito.-Centelhasprovocadas pelo atritode partesmveis (ventiladores, comutadores, etc).-Pontos do motor operando em temperaturas tais que seja atingido o ponto de fulgor da mistura presente.Aoanalisarmosasreasperigosasnecessrio entendermos alguns termos utilizados como:Pontodefulgor -atemperaturamnimanaqualum lquidoinflamveltemperaturadeignio,emcondies normais de presso, comea a mudar de estado (vaporizar).Temperaturadeignio-Temperaturamnimanaqual ocorreaignioespontneadamistura,resultandoem queima ou exploso.Limiteinferiordeexplosividade- aconcentrao mnimadeumamisturaacimadaqualpodeocorrera ignio.3.5.1Classificao das reas perigosasSo estabelecidas atravs de trs parmetros:Classe: Associado a natureza da mistura presente.Grupo:Associadoacomposiodamisturapresenteeao ambiente onde o equipamento ser instalado.Zona:Associadoacontinuidadedamisturapresentee probabilidade de ocorrncia da atmosfera inflamvel..3.5.1.1Classe da reaClasse1:Misturascompostasdegasese/ouvapores inflamveisClasse2:Misturascompostasdepse/oupoeiras inflamveisClasse3:Misturascompostasdefibrase/oupartculas flutuantes inflamveis.3.5.1.2 Grupo de rea e temperaturas de ignioGrupo I: Instalaes em minas.Grupo II:instalaesemindstriasdesuperfcie (subdividido em grupos IIA, IIB e IIC).AsubdivisodogrupoIIdeterminadaconformeas caractersticasdesimilaridadedopontodevistade comportamentoduranteumprocessodeexplosodas substncias envolvidasSubstncias tpicas do grupo I -Metano (Minas): 595CSubstncias tpicas do grupo IIA - Acetona:533C - Decano:205C- Metano industrial:;425C - Benzeno:560C- Acetato de etila:460C - Xileno:464C- Metanol:455C - Ciclohexano:260C - Butano:365C - Etil/Metil/Cetona:505C - Hexano:230C - Acetato de metila:475C- Amonaco:630C - Acetato N-propilico: 500C- Monxido de carbono: 605C - Acetato de N-butila:420C- Pentano:285C - Acetato de amila:375C- Heptano: 215C - Butanol:340C- Iso-octano:220C - Nitrato de etila:90CSubstncias tpicas do grupo IIB- Etileno: 425C - xido etileno:440C- Butadieno 1.3:425C - Gs de forno de coque: 560C- ter dietilico:170CSubstncias tpicas do grupo IIC- Hidrognio:560C - IIB + Hidrognio:560C- Dissulfeto de carbono:100C - IIB + Etilnitrato:100C- Acetileno:305C - IIB + Acetileno:305C- Etilnitrato:90C - IIB +Sulfeto de carbono: 90C3.5.1.3 Zona de reaZona0:areaondeapresentacontinuamenteapresena demisturainflamvele/ouexplosiva,ouexisteporlongos perodos.Zona 1: reas ondea probabilidade de ocorrnciade mistura inflamvele/ouexplosivaestassociadaoperaonormal doequipamentoedoprocesso.Aatmosferaexplosivaest freqentemente presente.Zona2:reasondeapresenademisturainflamvele/ou explosivanoprovveldeocorrer,eseocorrer,por poucosperodos.Estassociadaoperaoanormaldo equipamentoedoprocesso,perdasouusonegligente.A atmosfera explosiva pode acidentalmente estar presente3.5.2 Classes de temperaturaAclassedetemperaturamximadesuperfciepara equipamentoseltricosdevesersempremenorquea temperaturadeigniodogsouvapor,representadopor smbolos como monstra a tabela 3.2ABNT/IEC NEC Limite de temperatura (C)T1 T1 450T2 T2 300280 T2 T2-A 280260 T2 T2-B 260230 T2 T2-C 230215 T2 T2-D 215T3 T3 200180 T3 T3-A 180165 T3 T3-B 165160 T3 T3-C 160T4 T4 135120 T4 T4-A 120T5 T5 100T6 T6 85Tabela 3.2 Classes de temperatura conforme as temperaturas de ignioM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os sKcelMot ores e Fi os Lt da.233.5.3 Seqncia para definio da classificao de reasRealizarestudodeClassificaodereaspara determinaodotipodeequipamentopertinentearea onde este ser instalado. Este estudo demanda clculos de disperso de produtos inflamveis e ventilao da rea.Aseqnciaabaixodemonstraumaformadeseproceder paraclassificarareaeescolhercorretamenteotipode motor adequado para o local. 3.5.4 Equipamentos para atmosferas explosivasAsletras(Ex)correspondemaosmboloutilizadopara designarqueoequipamentoapropriadoparausoem atmosferas explosivas. O tipo de proteo identificado por uma letra minscula como mostra a tabela 3.3Simbologia ABNT\IECTipo de proteoDefinio rea de aplicaoExeSegurana aumentadaEquipamentos onde a possibilidade de faiscamento ou superaquecimento em condies normais de operao reduzida.Zonas1 e 2ExiSegurana intrnsecaEquipamentos em que a ocorrncia de fascas ou aquecimentos so de tal ordem que no possuem potncia suficiente para deflagrar a mistura explosiva.Zonas01 e 2ExdA prova de exploso( prova de chama)invlucro capaz de confinar uma exploso que ocorra em seu interior.Zonas1 e 2ExnNo acendvelDispositivo ou circuitos que apenas em condies normais de operao, no possuem energia suficiente para inflamar a atmosfera explosiva.Zona 2ExhInvlucro hermticoInvlucro com fechamento hermtico (por fuso do material).Zona 2Tabela 3.3 Equipamentos para reas explosivas- Prova de Exploso (Ex-d)- Segurana Aumentada (Ex-e)- Proteo Combinada (Ex-de)- Equipamentos Eltricos Imersos em leo (Ex-o)- Equipamentos Pressurizados (Ex-p)- Equipamentos Imersos em Areia (Ex-q)- Equipamento Eltrico Encapsulado (Ex-m)- Equipamentos e Dispositivos de Segurana Intrnseca (Ex-ia ou ib)- Equipamento Eltrico No Acendvel (Ex-n)- Proteo Especial (Ex-s)3.6Graus de proteoA norma da ABNT NBR 9884 especifica os graus de proteo para equipamentos eltricos, proporcionados pelos invlucros, da seguinte forma:IP X XLetras caractersticasPrimeiro algarismoSegundo algarismoPrimeiro algarismoProteo contra contato de pessoas e penetrao de corpos slidos no equipamentoSegundo algarismoProteocontrapenetraodeguano equipamento0 sem proteo 0 sem proteo1 Protegido contra objetos slidos maiores que 50mm1 Pingos de gua na vertical2 Protegido contra objetos slidos maiores que 12mm2 Pingos de gua at a inclinao de 15o com a vertical 3 Protegido contra objetos slidos maiores que 2,5mm3 guasdechuvaatainclinaode60ocoma vertical 4 Protegido contra objetos slidos maiores que 1mm4 Projeo de gua de todas direes5 Protegido contra poeira 5 Jatos de gua de todas as direes6 Totalmente protegido contra poeira 6 gua de vagalhes7 Imerso temporria8 Imerso permanenteM Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os sKcelMot ores e Fi os Lt da.243.6.1 Graus de proteo1o algarismo 2o algarismoMotorGrau deproteoProteo contra contatoProteo contra corpos estranhosProteo contra guaIP 00 no possui no possui no possuiIP 02 no possui no possuipingos de gua com uma inclinao de at 15 com a verticalIP 11toque acidental com a mocorpos estranhos slidos de dimenses acima de 50mmpingos de gua na verticalIP 12toque acidental com a mocorpos estranhos slidos de dimenses acima de 50mmpingos de gua com uma inclinao de at 15o com a verticalIP 13toque acidental com a mocorpos estranhos slidos de dimenses acima de 50mmpingos de gua ou chuva com inclinao de at 60o com a verticalIP 21 pingos de gua na verticalIP 22pingos de gua com inclinao de at 15o com a verticalMotoresabertosIP 23toque acidental com os dedosCorpos estranhosslidos de at 12mmpingos de gua ou chuva com inclinao de at 60o com a verticalIP 44proteo contra contato de ferramentacorpos estranhos de dimenses acima 1mmrespingos de todas as direesIP 54 respingos de todas as direesIP 55 jatos de gua em todas as direesIP(W)55 chuva maresiaMotoresfechadosIP 56proteo completa contra toquesproteo contra acmulo de poeiras nocivasgua de vagalhes3.6.2 Graus de proteo usuais para motores eltricosOs graus de proteo aplicados a casos usuais/normais, so: IP21, IP22, IP23, IP44, IP55 e IP56. Para aplicaes rigorosas e especiais comum a utilizao do grau de proteo IPW55 ou IPW56, sendo que ambos so destinados para proteo contra intempries (IP56 para proteo contra gua de vagalhes) e IP65, totalmente protegido contra poeiras.3.7 Motores a prova de intempriesA letra W colocada entre as letras IP e os algarismos, indica que o motor protegido contra intempries (maresia, chuva, etc). Os motores fechados fabricados com grau de proteo IPW55 ou IPW56 possuem proteo adicional contra intempries. Tambm conhecidos como motores de uso naval.Motores para uso navalA construo de embarcaes martimas e seus equipamentos, seguem as normas, prescries e exigncias das Sociedades Classificadoras. As principais delas so:ABS American Bureau of Shipping (USA) BV Bureau Veritas (Frana)GL Germanisher Lloyd (Alemanha)LRS Lloyds Norske Veritas (Noruega)Osrequisitosdeconjugadodependerodascaractersticas doequipamento.Poroutroladonecessrioteremmente aseventuaislimitaesdosistemadegeraodonavio,o quepodeimplicarnanecessidadedebaixascorrentesde partida. O grau de proteo dos motores Kcel para uso naval IPW55ouIPW56,tendoasseguintescaractersticase acessrios:-Placa de identificao em ao inox;-AnisVRingouRetentoresdevedaoentreeixoetampa dianteira , bem como na tampa traseira;-Elementos de fixao zincados;-Espumaauto-extinguvelnapassagemdoscabosdeligaopela carcaa;-Pintura anticorrosiva (alqudica);-Enrolamentos duplamente impregnados;Opcionais-Drenos para sada de gua condensada;-Resistncia interna de aquecimento para retirar umidade;- Proteo contra sobre temperatura (protetor trmico, termostato ou termistor);-Plano de pintura especial de acordo com o cliente;-Placa de bornes;-Prensa cabos;-Classe de isolao 155C (F)ou 180 (H);-Eixo em ao inox;- Rolamento de esferas com folga especial e/ou graxa especial.3.8VentilaoSoutilizadosnosmotorescomafinalidadedeauxiliarna dissipaodocalorgeradodevidosperdas.Osistemade ventilaoutilizadodependedamaneiraquerealizadaa trocadecalorentreaspartesaquecidasdomotoreoar ambiente.3.8.1 Motor aberto (ODP)Nessetipodemotornoexistenenhumimpedimentopara circulaodoarambientenobobinamentodomotor.O ventiladoracopladoaoeixodomotoreforaapassagem doarambientepelaspartesaquecidasdomotor,causando assim o seu resfriamento.3.8.2 Motor totalmente fechado com ventilao externa(TFVE)Omotorfechadodemaneiraaimpedirqueoar ambiente entre em contato com a sua parte interna. Ocorre a penetrao do ar ambiente no motor, somente pelas folgas de montagem.Oventiladoracopladoaoeixo,externamentea carcaa,utilizadoumatampa(tampadefletora)envoltoao ventiladorparaprotegeredirecionaroarsobreasuperfcie do motor aumentando a eficincia da troca de calor.3.8.3 Motor totalmente fechado sem ventilao externa(TFSV) Igualaoanterior,nopossuindonoentanto nenhum meioespecial para forar a circulao do ar ambiente contra asuperfciedacarcaa.Somenteutilizadoem pequenosmotoresouemambientesemqueaventilao externaseriaprejudicial,devidoasimpurezasdoar,nesse caso os motores so projetados em carcaasmaiores que a normale/ouutilizadomateriaisisolantesdeclassesmais altas.M Ma an nu ua al l d de e M Mo ot to or re es s E El l t tr ri ic co os sKcelMot ores e Fi os Lt da.254. Caractersticas de regime4.1 Aquecimento do motorParte da potncia fornecida ao motor dissipada em forma decalor(perdas),essecalorgeradoatuadeformaa deterioraromaterialisolante,fazendoque,comotempo, elepercaasuapropriedadedieltrica(propriedadede isolao).Pode-sedizerqueavidatildomotordepende basicamente da vida til do material isolante.Normalmente,quando omaterialisolanteutilizadodentro do seu limitedetemperaturaespecificada,o envelhecimento ocorre de forma to lenta que se pode dizer que sua vida til ilimitada, mas a medida que esse limite ultrapassadosuavidacairapidamente.Porexemplo,um aumento de 8 a 10 graus na temperatura da isolao reduz sua vida til pela metade.Paraprolongarmosavidatildoisolamentodevemos evitar:- Sobrecarregar o motor continuamente- Exp-lo a ambientes agressivos e vibraes excessivas.4.1.1 Limite de potncia devido ao aquecimento do motorChama-sedepotncianominal,apotnciaqueomotor podefornecerdentrodassuascaractersticasnominaise que produza um aquecimento dentro do limite suportvel do materialisolante.Considerandoainda,queomotorpode suportar cargas que exigem potncia acima da sua potncia nominal,causandodessaformasobreaquecimento, reduzindoavidatildomaterialisolantee consequentemente a do motor.4.1.2 Dissipao do calorDevido aos problemas relacionados como aquecimento do motor,necessrioqueadissipaodoseucalorinterno aomeioexternoocorradaformamaiseficientepossvel. Alguns fatores influenciam nessa dissipao:a) A rea total de dissipao da carcaaAreadedissipaodeveseramaiorpossvel,tendoem vistatambmocustodomaterialedopesodomotor.A readedissipaomaisbemaproveitadapormeiode aletasderesfriamentofundidascomacarcaacomo mostra a figura 4.1Figura 4.1 Aletas de resfriamentob) Diferena de temperatura entre a superfcie externa da carcaa e a temperatura ambiente Considerandooarambientecomomeiore