PDF_128_manual (4)

11.1.1.6. Utilização de motores com
variação de tensão e frequência.
Os motores elétricos de indução são
projetados para operarem de acordo com
as suas características nominais. Algumas
vezes, entretanto, eles são utilizados
em circuitos com tensão e frequência
diferentes das projetadas. Conforme essas
variações a performance do motor irá
variar em relação aos valores nominais. Os
resultados aproximados destas variações
são os apresentados a seguir.
a) Variação de tensão
Tabela 11.1.
b) Motor de 50 Hz ligado em 60 Hz, mantendo
a tensão constante:
– Tensão: Vn (60Hz) = Vn (50 Hz)
– Potência: Pn (60 Hz) = Pn (50 Hz)
– Velocidade Síncrona: rpm (60 Hz) = 6/5
rpm (50 Hz)
– Conjugado Nominal: Cn (60 Hz) = 5/6 Cn
(50 Hz)
– Conjugado com Rotor Bloqueado:
Cp (60Hz) = 5/6 Cp (50Hz)
– Conjugado Máximo: Cmáx (60Hz) = 5/6
Cmáx (50Hz)
– Corrente Nominal: In (60Hz) = 0,95 In
(50Hz)
– Corrente com Rotor Bloqueado:
Ip (60Hz) = 5/6 Ip (50Hz)
c) Motor de 60 Hz ligado em 50 Hz, porém
alterando a tensão proporcionalmente à
frequência:
– Tensão: Vn (50Hz) = 5/6 Vn (60Hz)
– Potência: Pn (50Hz) = 5/6 Pn (60Hz)
– Velocidade Síncrona: rpm (50Hz) = 5/6
rpm (60Hz)
– Conjugado Nominal: Cn (50Hz) = Cn
(60Hz)
– Conjugado com Rotor Bloqueado:
Cp (50Hz) = Cp (60Hz)
– Conjugado Máximo: Cmáx (50Hz) =
Cmáx (60Hz)
– Corrente Nominal: In (50Hz) = In (60 Hz)
– Corrente com Rotor Bloqueado: Ip (50Hz)
= 0,95 Ip (60Hz)
11.1.2. Tipos de Acionamento
Os dispositivos de acionamento podem
ser classificados em dois grupos, descritos
a seguir:
11.1.2.1. Partida a plena tensão
Para partida a plena tensão são
utilizadas chaves com dois tipos básicos de
acionamento: manual e magnético.
a) Partida com chave manual:
É utilizada para pequenos motores.
Consiste de um mecanismo operado
manualmente que conecta e desconecta o
motor à rede (figura 11.2.).
Chave Manual
Fig. 11.2. Partida manual de motores
b) Partida com chave magnética
(contactora):
Este dispositivo contém um mecanismo
de abertura e fechamento de contatos no
circuito do motor e pode ter acoplado uma
proteção térmica contra sobreaquecimento.
Quando a bobina é energizada, o circuito
do motor é fechado através de contatos
móveis. Desenergizando-se a bobina, os
contatos abrem o circuito, através de uma
mola. Estes dispositivos frequentemente
são controlados por botoeiras, chaves
fim de curso, temporizadores, relés,
interruptores de pressão, chaves boia, etc.
(figura 11.3.).
11.1.2.2. Partida com tensão reduzida
Determinadas cargas ou máquinas
necessitam de partidas suaves e
acelerações gradativas, não suportando
os altos valores de conjugado produzidos
na partida do motor a plena tensão. Além
disso, em redes de distribuição em baixa
tensão, a maioria das concessionárias
de energia elétrica limita a potência de
partida direta em 5 e 7,5cv (220 e 380V,
respectivamente) devido aos altos picos
da corrente de partida e consequente
flutuação de tensão ocasionada na rede de
alimentação.
Para limitar a corrente de partida
dos motores, são utilizados dispositivos
redutores de tensão durante a partida, que
são brevemente descritos a seguir:
a) Resistor ou Reator Primário
O dispositivo resistor primário é utilizado
como redutor da tensão de partida. O
seu custo de instalação é pequeno,
especialmente nos motores menores,
devido à sua simplicidade. O conjugado
do motor é reduzido proporcionalmente
ao quadrado da tensão aplicada aos
terminais do estator, porém a corrente da
linha é reduzida apenas na proporção da
redução de tensão.
O circuito do reator primário é
similar ao circuito do resistor primário,
exceto na substituição de resistores por
reatores. É utilizado principalmente em
aplicações de média tensão, pois o reator,
devido a características próprias, isola o
equipamento.
Na figura 11.4 item a, é mostrado o
circuito acima descrito, no qual tanto as
resistências como as bobinas de reatância
podem ser usadas para produzir redução
da tensão de partida. A figura 11.4. item b
mostra a curva conjugado-velocidade para
o motor a plena tensão.
Usando resistência primária ou
reatância primária, haverá uma redução
na tensão do instante da partida que
produzirá uma redução do conjugado. Se
esta tensão (e a corrente primária) fosse
constante, a curva do conjugado seria
igual àquela que segue a linha pontilhada.
Conforme o motor acelera, entretanto,
Fig. 11.3. Diagrama trifilar e de comando de uma partida magnética a plena tensão. Fig. 11.4.
a tensão aplicada ao estator aumenta
devido à redução na corrente de linha.
A partida com tensão reduzida através
de resistências em série com o estator
melhorará o fator de potência da partida,
mas produzirá maiores perdas. Além disso,
o conjugado máximo não será tão grande
como seria para a mesma impedância
em série usando um reator equivalente.
A corrente e o conjugado de partida são
os mesmos, tanto para um reator como
para um resistor inserido. As vantagens
da partida com reator, entretanto, são
contrabalançadas pelo seu maior custo.
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