Motores Motores Elétricos

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onde: - H.1 significa uma constante de energia cinética igual a 1s;
- Fl.10 significa um fator de inércia igual a 10.
4) S10 para t = 1,1/0,4; 1,0/0,3; 0,9/0,2; r/0,1; TL=0,6, onde:t está
em p.u. (por unidade) para as diferentes cargas e suas durações
respectivas e do valor de TL em p.u. para a expectativa de vida
térmica do sistema de isolação. Durante os períodos de repouso,
a carga deve ser indicada pela letra “r”.
Figura 5.17c
NOTA: nos regimes S3 e S8, o período é geralmente curto demais
para que seja atingido o equilíbrio térmico, de modo que o motor
vai se aquecendo e resfriando parcialmente a cada ciclo. Depois
de um grande número de ciclos o motor atinge uma faixa de
elevação de temperatura e equilíbrio.
k) Regimes especiais
Onde a carga pode variar durante os períodos de funcionamento,
existe reversão ou frenagem por contra-corrente, etc., a escolha
do motor adequado, deve ser feita mediante consulta à fábrica e
depende de uma descrição completa do ciclo:
Potência necessária para acionar a carga ou, se ela varia
conforme um gráfico de potência requerida durante um ciclo (a
figura 5.14 mostra um gráfico simples, onde a potência varia no
período de carga).
Conjugado resistente da carga.
Momento de inércia total (GD
2
ou J) da máquina acionada,
referida à sua rotação nominal.
Número de partidas, reversões, frenagens por contra-corrente,
etc.
Duração dos períodos em carga e em repouso ou vazio.
5.3.2 Designação do regime tipo
O regime tipo é designado pelo símbolo descrito no item 5.3. No
caso de regime contínuo, este pode ser indicado, em alternativa,
pela palavra “contínuo”. Exemplos das designações dos regimes:
1) S2 60 segundos
A designação dos regimes S2 a S8 é seguida das seguintes
indicações:
a) S2, do tempo de funcionamento em carga constante;
b) S3 a S6, do fator de duração do ciclo;
c) S8, de cada uma das velocidades nominais que constituem
o ciclo, seguida da respectiva potência nominal e do seu
respectivo tempo de duração.
No caso dos regimes S4, S5, S7 e S8, outras indicações
a serem acrescidas à designação, deverão ser estipuladas
mediante acordo entre fabricante e comprador.
NOTA: como exemplo das indicações a serem acrescidas,
mediante o referido acordo às designações de regimes tipo
diferentes do contínuo, citam-se as seguintes, aplicáveis segundo
o regime tipo considerado:
a) Número de partidas por hora;
b) Número de frenagens por hora;
c) Tipo de frenagens;
d) Constante de energia cinética (H), na velocidade nominal,
do motor e da carga, esta última podendo ser substituída
pelo fator de inércia (FI).
5.3.3 Potência nominal
É a potência que o motor pode fornecer, dentro de suas
características nominais, em regime contínuo. O conceito
de potência nominal, ou seja, a potência que o motor pode
fornecer, está intimamente ligado à elevação de temperatura do
enrolamento. Sabemos que o motor pode acionar cargas de
potências bem acima de sua potência nominal, até quase atingir
o conjugado máximo. O que acontece, porém, é que, se esta
sobrecarga for excessiva, isto é, for exigida do motor uma potência
muito acima daquela para a qual foi projetado, o aquecimento
normal será ultrapassado e a vida do motor será diminuída,
podendo ele, até mesmo, queimar-se rapidamente.
Deve-se sempre ter em mente que a potência solicitada ao motor
é definida pelas características da carga, isto é, independente da
potência do motor, ou seja: para uma carga de 90cv solicitada de
um motor, por exemplo, independentemente deste ser de 75cv ou
100cv, a potência solicitada ao motor será de 90cv.
5.3.4 Potências equivalentes para cargas de pequena
inércia
Evidentemente um motor elétrico deverá suprir à máquina
acionada a potência necessária, sendo recomendável que haja
uma margem de folga, pois pequenas sobrecargas poderão
ocorrer; ou ainda, dependendo do regime de serviço, o motor
pode eventualmente suprir mais ou menos potência. Apesar das
inúmeras formas normalizadas de descrição das condições de
funcionamento de um motor, é freqüentemente necessário na
prática, avaliar a solicitação imposta ao motor por um regime mais
complexo que aqueles descritos nas normas. Uma forma usual é
calcular a potência equivalente pela fórmula:
( P m
) 2 =
T
1
∑ P ( t ) . t
T
o
Onde: P m
= potência equivalente solicitada ao motor
P(t) = potência, variável com o tempo, solicitada ao motor
T = duração total do ciclo (período)
O método é baseado na hipótese de que a carga efetivamente
aplicada ao motor acarretará a mesma solicitação térmica que
uma carga fictícia, equivalente, que solicita continuamente a
potência Pm. Baseia-se também no fato de ser assumida uma
variação das perdas com o quadrado da carga, e que a elevação
de temperatura é diretamente proporcional às perdas. Isto é
verdadeiro para motores que giram continuamente, mas são
solicitados intermitentemente.
Assim,
P m
=
P 1
2
. t 1
+ P 2
2
. t 2
+ P 3
2
. t 3
+ P 4
2
. t 4
+ P 5
2
. t 5
+ P 6
2
. t 6
t 1
+ t 2
+ t 3
+ t 4
+ t 5
+ t 6
onde:
Constante de energia cinética é a relação entre a energia cinética
(armazenda no rotor à velocidade de rotação nominal) e a potência
aparente nominal. Fator de inércia é a relação entre a soma do
momento de inércia total da carga (referido ao eixo do motor) e do
momento de inércia do rotor.
2) S3 25%; S6 40%
3) S8 motor H.1 Fl. 10 33cv 740rpm 3min
Figura 5.18 - Funcionamento contínuo com solicitações intermitentes
Motores Elétricos de Corrente Alternada D-29