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Como calcular a velocidade do motor elétrico

Este assunto motor elétrico é sempre bom esta sendo atualizados e reforçando alguns pontos mais cruciais para os profissionais de elétrica. Nos do Portal do Eletricista fizemos estre artigo com o proposito de abordar os fatores que são mais discutidos por ai, como a velocidade dos motores elétricos, relembrando um pouco sobre o cálculo de escorregamento do motor.

Quando você vai fazer a instalação de um motor é essencial que você saiba fazer o calculo do escorregamento, este fator é muito crucial para o processo industrial, isto é, o local onde depende do uso destes motores. Imagine que você vai instalar ou dar a manutenção em uma máquina que rotula garrafas pets, sua velocidade deve ser calculada com os mínimos detalhes e o maior cuidado do mundo, isso por que, deve ser retirado da maquina o máximo de proveito, para que assim seu trabalho auxilie na produção dos rótulos.

Cálculos do motor

Ante de começarmos a falar sobre o escoamento, vamos dar uma relembrada sobre os conceitos de energia e potência mecânica e elétrica. Os dois aspectos citados faz toda a diferença quando o assunto é calcular o escoamento e a velocidade de seu motor.

Para começarmos, vamos relembrar um pouco da elétrica, o que significa a energia deve estar na ponta da língua de qualquer eletricista, portanto a potência é a correlação entre a tensão e a corrente elétrica, mas cada um possui a sua formula especifica e diferente da visão mecânica.

motor-trif-industrial

Para entendermos melhor o que significa a energia e a potência mecânica e porque eles são importantes para a mecânica vou dar uma explicação mais direta, bom, a energia em mecânica é a capacidade em que o corpo faz seu trabalho ou então desenvolve uma força, já a potência, consiste na velocidade em que a energia é aplicada ou consumida e cada item tem a suas próprias formula.

O fator que necessita do escorregamento é quando desejamos saber a velocidade para a sincronia do motor (ns), esta velocidade é a velocidade que é estabelecida pelo campo girante, este cálculo consiste na multiplicação da frequência por uma constante de 120 dividido números de polos.

Por exemplo, você tem um motor que possui cerca de 5 polos, assim de acordo com a formula ficaria, 120/5= 24 ns.

Para os motores gaiola de esquilo, ou assíncronos a formula base é a mesma, porém, existe a necessidade de multiplicar o resultado por 1 metro S, esse cálculo nos traz a rotação do eixo do motor sob carga nominal.

Escorregamento

Existem alguns fatores que fazem com que a velocidade do motor deixa de ser exatamente aquela que ele esta projetando para a estrega, isto é, as velocidades reais do campo girante magnético como sabem, esta velocidade poderá variar ao aplicar uma carga mecânica.

Todos os motores elétricos possuem uma diferença natural entre as velocidades do campo magnético do motor contra a velocidade real do rotor, esse fenômeno da perda de velocidade consiste no famoso nome “Escorregamento”, e todos os fabricantes são obrigados a fornecerem este valor e com isso cada fabricante possui um valor de escorregamento. Este na maioria dos fabricantes é fornecido pelos fabricantes em porcentagem.

Podemos ainda poder calcular esse escorregamento, o conceito de escorregamento consiste na diferença entre a velocidade do rotor (n) e a velocidade do campo girante magnético (ns). Um ponto que deve tomar nota é em questão ao motor vazio, isto é, não possui carga, nesta situação a rotação é praticamente a síncrona, por definição, podemos falar que o escorregamento diminui com o aumento da potência. Assim, se formos jogar na formula ficaria:

S% = 100 * (ns – n) /ns

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Electric motor – como dimensionar ? dicas

Como dimensionar um electric motor ?

Essa tarefa é fácil e simples, mas para muitos tratam de  um modo que parece um bicho elétrico. Dimensionar o motor elétrico vai da capacidade do eletricista, a teoria ajuda mas nem tanto.
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Aqui vamos lhe ajudar a fazer o dimensionamento, e quais pontos devem ser levados em consideração.

  • Principais requisitos para dimensionar o motor.

Para fazer uma seleção assertiva do melhor motor a ser utilizado, o eletricista que ira mexer em tal motor deve ter de forma clara as seguintes perguntas:

  • Qual fonte de alimentação? C.A., Trifásica, Monofásica;
  • Qual a sequencia da rede?
  • Qual tipo de carga o motor será empregado?
  • O regime de funcionamento será intermitente ou contínuo?
  • Qual o ciclo de aplicação da carga?
  • Quantas vezes o motor ira partir, frenar ou reverter rotação por hora?
  • Qual a temperatura do ambiente que será instalado o motor?
  • O motor ficara exposto a pó, gases, umidade, elementos químicos?

Assim que o eletricista estiver estas respostas ele estará apto para fazer a instalação, escolher qual o melhor modelo.

Todo fabricante desses motores, fornecem um tabela que demonstram os dados do motor para cada atividade, com relação ao ambiente, deve ser observada a coluna de grau de proteção, dada por IP + sequencia de números.

Agora devemos realizar os cálculos de potencia do moto e confrontar com os que existem no mercado.

  • Calculando a potência do motor ideal

De acordo com norma da ABNT, a potência nominal de um eixo é a potencia mecânica disponível no eixo que sua vez acompanha a mesma definição do regime de trabalho.

Sabemos que existem dois tipos de regimes trabalhistas, o continuo e o intermitente, que nada mais é o tempo em que este motor ira trabalhar com suas determinadas cargas.

Os regimes trabalhistas geralmente não respeitam as regras, então opte em sempre trabalhar com um regime que exige maior solicitação mecânica.

Agora iremos fazer um calculo, onde iremos ver a potencia que iremos precisar, e a seguir alguns modelos de motor que ira os ajudar sem dar sobre carga.

  • Calculo

Para nosso motor fictício iremos utilizar as seguintes informações:

  • Frequência de 60 Hz;
  • Tensão de alimentação do motor 0 – 460 V;
  • Tensão de rede 480 V;
  • Utilizaremos de uma zona 2, com isso utilizaremos um grau de proteção de IP66;
  • Acoplamento direto com força de 320 Nm.

– RPM

Ns=(120 x f) ÷ n° polos

Ns= (120 x 60) ÷ 4

Ns= 1800 RPM

Torque: Tmotor= Tplena carga= 320 Nm

– POTÊNCIA

P=Tmotor x wmotor

P= 320 x 1800

P= 57,6 kW

Agora sim, podemos consultar um catalogo para ver qual o melhor motor comercial mais próximo do nosso calculo. É essencial que compremos um motor com valores acima do nosso calculo.

Lembre-se de sempre armazenar os motores um local sem vibrações, protegido de umidades, trocas rápidas e intensas do calor, roedores e insetos. Antes de liga-lo, role seu rolo com a mão, assim verifique a condição dos rolamentos. Se o rolamento esta a mais de 6 meses sem funcionar, lubrifique os rolos.

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Partida de um motor elétrico – Direta ou Indireta – dicas, passo a passo

Com relação à partida de um motor elétrico (que pode ser classificada como direta ou indireta), existem algumas considerações a realizar sobre os seus dispositivos de proteção – nomeadamente o fusível e o relé térmico – que, devendo ser ligados em série com cada fase do motor, têm por objetivo proporcionar uma maior segurança no que respeita à ligação e utilização do motor elétrico nas atividades a que ele se destina.

Motores elétricos – dicas
Motor Trifásico – dicas
Comandos elétricos

Saiba então quais são esses dispositivos (e como funcionam!) e conheça as diferenças entre a partida direta e indireta, seus benefícios e suas desvantagens!

Fusível

O fusível pode ser descrito como um metal que possui uma temperatura de fusão conhecida, com encapsulado por uma redoma feita de vidro ou material plástico isolante. Quando passa por um processo de aquecimento significativo, o metal derrete e interrompe a passagem da corrente elétrica, protegendo assim a fase do motor.

Relé Térmico

Sensível ao aumento da temperatura, o relé térmico é construído com recurso a lâminas bimetálicas que se deformam e que são capazes de abrir o circuito em caso de a fase do motor aquecer em excesso. Além disso, o relé térmico se destaca por uma particularidade muito positiva, a sua permanente capacidade de reutilização, o que faz dele uma peça muito interessante no quesito custo-benefício por conta do seu elevado período de durabilidade.

 

Partida direta: o que é?

Por norma, um motor inicialmente parado, ao ser ligado, sofre um pico de corrente entre 6 a 10 vezes superior à corrente de trabalho desse mesmo motor quando está funcionando. Esse aumento elevado se faz necessário para que a inércia inicial do rotor seja vencida e, por conseqüência, é normalizado quando há uma aceleração até sua velocidade de operação plena.

Assim, por partida direta se entende o ato de ligar as bobinas do motor na fonte de corrente alternada, realizada com segurança por meio dos comandos elétricos. Em termos de benefícios, a partida direta é simples de implementar, necessitando de poucos componentes e de um motor de apenas três saídas; com relação às suas desvantagens, este tipo de partida demanda o superdimensionamento dos dispositivos de proteção para resistir à corrente de pico inicial, o que conduz ao desgaste mais rápido do motor.

Partida indireta, ligação em estrela-triângulo

Por sua vez, a partida indireta é outro método de ativação de motores, que visa a redução do pico inicial de corrente elétrica e cujo funcionamento passa pela ligação do motor de modo a passar uma corrente menos elevada no início, até que ele deixe o estado de inércia. Seguidamente, há lugar à mudança da ligação das bobinas com comandos elétricos para que a corrente total atravesse o motor e ele possa desenvolver a rotação nominal – e, conseqüentemente, evitar o pico da corrente elétrica.

Uma das formas mais conhecidas da partida indireta é a partida em estrela-triângulo, cuja denominação se deve ao seu tipo de ligação (em estrela e em triângulo) com relação aos motores trifásicos – isto é, que possuem três bobinas para o funcionamento do motor em causa.

 

 

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Motor Trifásico – O que é, Partidas indiretas x partidas diretas, dicas, passo a passo

Amplamente utilizados em todos os setores de atividade, os motores elétricos possuem diversas utilidades práticas. Uma dessas tipologias, o motor trifásico, possui uma forma de ligação versátil, podendo sua atividade ser iniciada por meio de partidas diretas ou indiretas.

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Com relação a esta última modalidade, destacamos aqui as partidas indiretas como método preferencial para iniciar a atividade de um motor elétrico. Saiba o que são e porque apresentam uma vantagem competitiva na sua utilização!

Partidas Indiretas de Motor Trifásico: o que são?

Por partidas indiretas de motores trifásico entendem-se as formas através das quais é realizada uma partida do motor elétrico para recolher uma “corrente partida” e que interferem de forma direta no dimensionamento dos dispositivos elétricos responsáveis pela partida desse mesmo motor.

Motor Trifásico: Partidas Indiretas x Partidas Diretas

 

Questionando a razão pela qual se aplicam as partidas indiretas de motores trifásico, é necessário começar por explicar que, relativamente à partida direta neste tipo de motores, um dos seus principais malefícios reside no elevado valor da corrente elétrica no ato da ignição (partida), que o obriga a vencer a inércia para deixar o estado de repouso e que gera uma necessidade de cabos e componentes robustos na sua instalação. Esse fator se apresenta como desfavorável porque, além do elevado custo de implantação, há logicamente lugar a um custo muito significativo – e até excessivo! – no que respeita ao consumo da energia elétrica usada pelo motor no dia a dia.

Posto isto, a redução dos custos acima citado passa pela diminuição do nível da corrente elétrica, pelo que a solução é investir nas partidas indiretas de motores trifásico para efetivar essa redução com a garantia de segurança e eficácia – e, claro, preservando a integridade do motor!

As 04 formas de realizar uma partida indireta

Com vista à diminuição do nível da corrente elétrica de um motor elétrico trifásico, podem ser utilizadas quatro formas principais para realizar uma partida indireta. São elas:

  • Soft Starter;
  • Aceleração Rotórica (motor com rotor bobinado);
  • Estrela Triângulo;
  • Partida Compensadora.

Motores elétricos trifásicos: saiba mais

Os motores elétricos trifásicos são máquinas que, a partir da energia da eletricidade, são capazes de produzir energia mecânica. Estes motores se alimentam através de redes trifásicas e possuem diversas formas de ligações e tipos, pelo que a sua versatilidade de utilização é um dos pontos de destaque em termos das vantagens que apresenta.

No que respeita à sua aplicação, os motores elétricos trifásicos são especialmente usados no setor industrial, e essa escolha se deve ao fato de apresentarem o melhor custo-benefício comparativamente aos demais motores existentes no mercado (tendo em conta, obviamente, as aplicações em que existe compatibilidade). Vale ressaltar que a escolha de um motor elétrico deve ser adequada à sua finalidade e que a sua instalação deve ser sempre realizada por profissionais credenciados para o efeito, uma vez que o manuseamento de diferentes tensões (cargas) de energia elétrica implicam riscos para a integridade física de quem as manipula e para o espaço no qual ocorre essa mesma instalação.