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A NBR 7094 nªo especifica os valores mínimos de conjugados exigidos para motores 2 pólos, categorias H e D.

Tabela 3.1 - Conjugado com rotor bloqueado (Cp ), conjugado mínimo de partida (Cmin ) e conjugado mÆximo (CmÆx ) de motores de categoria N, relativos ao conjugado nominal (Cn ).

Faixa de potŒncias nominaisC pC mínC mÆxC pC mínC mÆxC pC mínC mÆxC pC mínC mÆx kW cv pu

Tabela 3.2 Conjugado com rotor bloqueado (Cp ), conjugado mínimo de partida (Cmín ) e mÆximo ( CmÆx ), para motores de categoria H, relativos ao conjugado nominal (Cn ).

Faixa de potŒncias nominaisC pC mínC mÆxC pC mínC mÆxC pC mínC mÆx kW cv pu

Notas:a) os valores de Cp /Cn sªo iguais a 1, 5 vezes os valores correspondentes da categoria N, nªo sendo porØm, inferiores a 2,0; b) os valores de Cmín /Cn sªo iguais a 1,5 vezes os valores correspondentes da categoria N, nªo sendo porØm, inferiores a 1,4; c) os valores de CmÆx /Cn sªo iguais aos valores correspondentes da categoria N, nªo sendo porØm, inferiores a 1,9 ou ao valor correspondente de Cmín /Cn.

D-18 ESPECIFICA˙ˆO

3.1.3 Características dos motores WEG

Embora os motores WEG sejam, na sua maioria, declarados como pertencendo à categoria N, a exemplo da maioria dos motores encontrados no mercado, os valores reais típicos dos conjugados excedem em muito os exigidos em norma. Na maioria dos casos excedem atØ mesmo, os mínimos exigidos para a categoria H. Isto significa uma curva conjugado x velocidade bastante alta, trazendo as seguintes vantagens: 1)RÆpida aceleraçªo em caso de partida pesada, como bombas de pistªo, esteiras carregadas, cargas de alta inØrcia, compressores com vÆlvulas abertas, etc. 2)Atendimentos de casos especiais, como os mencionados acima, com motores padrªo de estoque, com vantagens de preço, prazo e entrega. 3)Permitem o uso de sistemas de partida com tensªo reduzida, como chaves estrela-triângulo, em casos normais, sem prejuízo da perfeita aceleraçªo da carga. 4)Devido ao elevado valor do conjugado mÆximo, enfrentam, sem perda brusca de rotaçªo, os picos momentâneos de carga e as quedas de tensªo passageiras. Isto Ø fundamental para o acionamento de mÆquinas sujeitas a grandes picos de carga, como britadores, calandras, etc.

3.2 InØrcia da carga O momento de inØrcia da carga acionada Ø uma das características fundamentais para verificar, atravØs do tempo de aceleraçªo, se o motor consegue acionar a carga dentro das condiçıes exigidas pelo ambiente ou pela estabilidade tØrmica do material isolante. Momento de inØrcia Ø uma medida da resistŒncia que um corpo oferece a uma mudança em seu movimento de rotaçªo em torno de um dado eixo. Depende do eixo em torno do qual ele estÆ girando e, tambØm, da forma do corpo e da maneira como sua massa estÆ distribuída. A unidade do momento de inØrcia Ø kgm2. O momento de inØrcia total do sistema Ø a soma dos momentos de inØrcia da carga e do motor ( Jt = Jm + Jc ). No caso de uma mÆquina que tem rotaçªo diferente do motor (por exemplo, nos casos de acionamento por polias ou engrenagens), deverÆ ser referida a rotaçªo nominal do motor conforme abaixo:

Figura 3.3 - Momento de inØrcia em rotaçıes diferentes

Jce = Jc ( — ) 2( kgm2 )

Nc Nn

Figura 3.4 - Momento de inØrcia em velocidades diferentes onde:Jce-Momento de inØrcia da carga referido ao eixo do motor

Jc-Momento de inØrcia da carga Nc-Rotaçªo da carga Nn-Rotaçªo nominal do motor

Jt = Jm + Jce

A inØrcia total de uma carga Ø um importante fator para a determinaçªo do tempo de aceleraçªo.

3.3 Tempo de aceleraçªo Para verificar se o motor consegue acionar a carga, ou para dimensionar uma instalaçªo, equipamento de partida ou sistema de proteçªo, Ø necessÆrio saber o tempo de aceleraçªo (desde o instante em que o equipamento Ø acionado atØ ser atingida a rotaçªo nominal). O tempo de aceleraçªo pode ser determinado de maneira aproximada pelo conjugado mØdio de aceleraçªo.

ta-tempo de aceleraçªo em segundos

Jt-momento de inØrcia total em kgm2 rps-rotaçªo nominal em rotaçıes por segundo

Cmmed-conjugado mØdio de aceleraçªo do motor em N.m. Crmed-conjugado mØdio de aceleraçªo de carga referido a eixo em N.m. Jm-momento de inØrcia do motor Jce-momento de inØrcia da carga referido ao eixo Ca-conjugado mØdio de aceleraçªo

O conjugado mØdio de aceleraçªo obtØm-se a partir da diferença entre o conjugado do motor e o conjugado da carga. Seu valor deveria ser calculado para cada intervalo de rotaçªo (a somatória dos intervalos forneceria o tempo total de aceleraçªo). PorØm, na prÆtica, Ø suficiente que se calcule graficamente o conjugado mØdio, isto Ø, a diferença entre a mØdia do conjugado do motor e a mØdia do conjugado da carga. Essa mØdia pode ser obtida, graficamente, bastando que se observe que a soma das Æreas A1 e A2 seja igual a Ærea A3 e que a Ærea B1 seja igual a Ærea B2 (ver figura 3.5).

C= Conjugado nominal C= Conjugado do motor C= Conjugado da carga C= Conjugado mØdio de aceleraçªo N= Rotaçªo nominal

Figura 3.5 - Determinaçªo grÆfica do conjugado mØdio de aceleraçªo

D-19 ESPECIFICA˙ˆO

3.4 Regime de partida Devido ao valor elevado da corrente de partida dos motores de induçªo, o tempo gasto na aceleraçªo de cargas de inØrcia apreciÆvel resulta na elevaçªo rÆpida da temperatura do motor. Se o intervalo entre partidas sucessivas for muito reduzido, isto levarÆ a uma aceleraçªo de temperatura excessiva nos enrolamentos, danificando-os ou reduzindo a sua vida œtil. A norma NBR 7094 estabelece um regime de partida mínimo que os motores devem ser capazes de realizar: a)Duas partidas sucessivas, sendo a primeira feita com o motor frio, isto

Ø, com seus enrolamentos à temperatura ambiente e a segunda logo a seguir, porØm, após o motor ter desacelerado atØ o repouso. b)Uma partida com o motor quente, ou seja, com os enrolamentos à temperatura de regime.

A primeira condiçªo simula o caso em que a primeira partida do motor Ø malograda, por exemplo, pelo desligamento da proteçªo, permitindo-se uma segunda tentativa logo a seguir. A segunda condiçªo simula o caso de um desligamento acidental do motor em funcionamento normal, por exemplo, por falta de energia na rede, permitindo-se retomar o funcionamento logo após o restabelecimento da energia. Como o aquecimento durante a partida depende da inØrcia das partes girantes da carga acionada, a norma estabelece os valores mÆximos de inØrcia da carga para os quais o motor deve ser capaz de cumprir as condiçıes acima. Os valores fixados para motores de 2, 4, 6 e 8 pólos estªo indicados na tabela 3.3.

Tabela 3.3 - Momento de inØrcia (J)

Nœmero de pólos

Notas a)Os valores sªo dados em funçªo de massa-raio ao quadrado. Eles foram calculados a partir da fórmula:

J = 0,04 . P 0.9 . p 2,5 onde:P-potŒncia nominal em Kw p-nœmero de pares de pólos b)Para valores intermediÆrios de potŒncia nominal, o momento de inØrcia externo, deve ser calculado pela fórmula da nota a.

Para cargas com inØrcia maior que o valor de referŒncia da tabela 3.3, o que pode ocorrer, principalmente nas potŒncias maiores ou para determinaçªo do nœmero de partidas permitidas por hora, deverÆ ser consultada a nossa engenharia de aplicaçªo, indicando os seguintes dados da aplicaçªo: mPotŒncia requerida pela carga. Se o regime for intermitente, ver o œltimo item: regime de funcionamento . mRotaçªo da mÆquina acionada.

mTransmissªo: direta, correia plana, correias V , corrente, etc. wRelaçªo de transmissªo com croquis das dimensıes e distâncias das polias, se for transmissªo por correia. wCargas radiais anormais aplicadas à ponta do eixo: traçªo da correia em transmissıes especiais, peças pesadas, presas ao eixo, etc. wCargas axiais aplicadas à ponta do eixo: transmissıes por engrenagem helicoidal, empuxos hidrÆulicos de bombas, peças rotativas pesadas em montagem vertical, etc. mForma construtivas se nªo for B3D, indicar o código da forma construtiva utilizada. mConjugados de partida e mÆximos necessÆrios: wDescriçªo do equipamento acionado e condiçıes de utilizaçªo.

wMomento de inØrcia ou GD2 das partes móveis do equipamento, e a rotaçªo a que estÆ referida.

mRegime de funcionamento, nªo se tratando de regime contínuo, descrever detalhadamente o período típico do regime, nªo esquecendo de especificar: wPotŒncia requerida e duraçªo de cada período com carga; wDuraçªo dos períodos sem carga (motor em vazio ou motor desligado); wReversıes do sentido de rotaçªo; wFrenagem em contra-corrente.

3.5 Corrente de rotor bloqueado

3.5.1 Valores mÆximos normalizados Os limites mÆximos da corrente com rotor bloqueado, em funçªo da potŒncia nominal do motor e vÆlidos para qualquer nœmeros de pólos, estªo indicados na tabela 3.4, expressos em termos da potŒncia aparente absorvida com rotor bloqueado em relaçªo à potŒncia nominal, kVA/cv ou kVA/kW.

PotŒncia aparente com rotor bloqueado kVA/cv = PotŒncia nominal

P (cv) . 1000P (kW) . 1000 sendo:Ip-Corrente de rotor bloqueado, ou corrente de partida U-Tensªo nominal (V)

P-PotŒncia nominal (cv ou kW)

Tabela 3.4-PotŒncia aparente com rotor bloqueado (Sp/Pn) para motores trifÆsicos

Faixa de potŒncias nominaisSp / Sn kW cv kVA/cv kVA/kW

D-20 ESPECIFICA˙ˆO

4.1 Introduçªo

n =— . f . 60 . ( 1 - s )

A relaçªo entre velocidade, freqüŒncia, nœmero de pólos e escorregamento Ø expressa por 2 ( 2p ) onde: n = rpm f=freqüŒncia (Hz) 2p=nœmero de pólos s = escorregamento

4.2 Variaçªo do nœmero de pólos Existem trŒs modos de variar o nœmero de pólos de um motor assíncrono, quais sejam: - enrolamentos separados no estator

- um enrolamento com comutaçªo de pólos

- combinaçªo dos dois anteriores. Em todos esses casos, a regulaçªo de velocidade serÆ discreta, sem perdas, porØm, a carcaça serÆ maior do que a de um motor de velocidade œnica.

4.2.1Motores de duas velocidades com enrolamentos separados

Esta versªo apresenta a vantagem de se combinar enrolamentos com qualquer nœmero de pólos, porØm, limitada pelo dimensionamento eletromagnØtico do nœcleo (estator/rotor) e carcaça geralmente bem maior que o de velocidade œnica.

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