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Curso DT-3

1. E S Sem ventilac ao VAVYAN MASAN Fechado IP44 IP W 55 IC410 E ACE r DCF 56685 oda sas 000006 EE kc HE AE i 112 Im A Bre ES C qd cur vi ru y Ventilacdo forcada independente Aberto IP23S 1006 IND DLU DND DCD Auto ventilado asa PRA Ventilacao forcada por dutos 1 235 1 17 ada ent IPR44 55 Ic37 Aberto IP235 1001 V y LI IT VON NE NX DCX r i F F dx q o H Lu ta c nr E Ventilac o forcada independente axial Aberto IP23S C06 C06 fh i CEEE o os E
2. 37 ERG ABCR A Os mesum O OSO 37 6 2 FORMA CONS TRUFA que Tuy asun mihuna a ba haqa m Dan apb a alana 37 BS AGOPLAMENTOS cutter aoaaa 38 HOLAMENTOS La sinan a 38 E PONTAS E BD iate Retos tatit add cm aq u ma tS ATA 38 66 ACIONAMENTO maan uay umu bts ied o ttt rt o td iut dm 38 sa 39 671 Suspens o LiWez a A dee dte Ta edd aed D oe ed 39 Giro nsi iot E ntu a eder vet dui ap ei aret doute u aa dor a l Si 39 6 7 3 Pontos de Medida ulna susu uu ana ys h 39 ES BALANCEAMENTO un estan nba adi s 39 6 9 ESCOVAS E PORTA ESCOVAS usadas ee conte a 40 610 COMUTADOR ace cec a pn A misataq R o 40 6 11 PLACA DE IDENTIFICACAQO Rete 40 Bo PINTURA uuu A 41 6 13 SUSPENS O DE INTERFER NCIAS DE FA SCAS I a aaa 41 7 SELE O DE MOTORES CC U 42 7 1 ESPECIFICA O DE UM MOTOR GO ai ata snif 42 7 2 CARACTER STICAS DE CONJUGADO a p vt is 42 7 3 ESCOLHA DO MOTOR ADEQUADO l TAS AD ud SOR be brand 43 8 ENSAIOS 45 8 1 ENS
3. Excita o 1000 Toler ncia rpm 0 67 15 Independente 0 67 2 5 10 Deriva o 25 10 7 5 10 5 0 67 20 S rie 0 67 2 5 1596 2 5 10 10 10 7 596 Toler ncias compreendidas entre as fixadas para os motores com Excitac o excitac o independente e as Composta fixadas para motores com excitac o s rie conforme acordo entre fabricante e comprador Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 32 5 3 PARTIDA E FRENAGEM DA M QUINA CC O fator limitante da corrente de armadura na partida a resist ncia de armadura porque naquele instante a f e m induzida nula la0 UA f e m Ra f e m 0 la0 UA Ra Motores pequenos at 1kw poder o partir com tens o plena e acima deste valor dever o possuir algum sistema de limitac o da corrente pois esta pode danificar o comutador Para arranque do estado de repouso das m quinas com prote o IP23S ou IPR44 se permite at a velocidade de 3096 da nominal que a corrente seja 2 a 3 vezes a corrente nominal durante 5 segundos sempre que a corrente nominal for v lida para o regime de servico S1 Para m quinas com protec o IP44 ou IP55 se permite at a velocidade de 30 da nominal que a corrente seja 3 a 5 vezes a corrente nominal durante 5 segundos sempre que a corrente nominal for v lida para o regime de servico S1 Para acelerar a m qu
4. 5 Am I Venfilacdo por meio de trocador de calor ar ar Fechado IP44 a IP W 55 IC666 Ventilacdo por meio de trocador de calor ar agua Fechado IP44 a IP W 55 IC 87W Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 10 2 4 CONSTRU O E LIGA O O estator do motor de corrente cont nua sustenta os p los principais e os p los de comuta o interp los Nos p los principais localiza se o enrolamento de excita o principal F1 F2 eventualmente tamb m o enrolamento s rie de excitac o auxiliar D1 D2 e em casos especiais o enrolamento de compensac o C1 C2 montado nas sapatas polares Nos interp los t m se as bobinas do enrolamento de comutac o B1 B2 No rotor da m quina se encontra o enrolamento da armadura A1 A2 e o comutador de corrente A figura 2 4 1 mostra a disposic o dos p los e enrolamentos e o sentido dos respectivos campos A figura 2 4 2 por outro lado ilustra as ligac es do motor CC com a identifica o dos enrolamentos e dos eixos dos campos eL Tensao entre lamelas Enrolame de comut o polo B1 B2 gw Enrolame
5. Protec o o Prote o contra contra corpos contra gua n contato estranhos IP00 tem n o tem tem IP02 pingos de gua at uma inclina o de 15 coma vertical A B IP11 toque Corpos pingos de gua E acidental estranhos na vertical R s lidos de T dimens es acima de S 50mm IP12 pingos de gua at uma inclina o de 15 coma vertical IP13 gua de chuva at uma inclina o de 60 coma vertical F IP54 protec o protec o respingos de E completa contra todas as C contra ac mulo de direc es H toque poeiras A nocivas IP55 jatos de gua de todas as 5 dire es IPW55 protec o protec o chuva completa contra maresia contra ac mulo de toques poeiras nocivas Existem ainda letras adicionais que complementam a prote o e s o as seguintes R m quina cuja ventila o por dutos W prote o contra intemp ries S para m quinas cuja prote o contra gua ensaiada parada M m quina cuja prote o contra gua ensaiada em movimento Ex IPR 44 IPW 54 IP 23S Tipos Usuais de Prote o Embora os algarismos indicativos de grau de prote o possam ser combinados de muitas maneiras somente alguns tipos de prote o s o empregados nos casos normais S o eles IP21 IP22 IP23 e IP44 Os tr s primeiros s o motores abertos e ltimo motor totalmente fechado Para aplica es especiais mais rigoros
6. ta repouso 0 temperatura m xima atingida durante o ciclo a tn Fator de durac o do ciclo 100 t n Duracdo do ciclo Carga Perdas eletricas O max Temperatura Tempo Figura 4 5 3 Regime S3 Regime Intermitente Peri dico com Partidas S4 Seq ncia de ciclos de regime id nticos cada qual consistindo de um per odo de partida um per odo de funcionamento a carga constante e um per odo de repouso Neste regime o calor gerado na partida suficientemente grande para afetar o ciclo seguinte tp t ty tp t ty 18 Fator de durac o do ciclo 10096 Dura o de ricis wes Figura 4 5 4 Regime S4 Regime Intermitente Peri dico Frenagem El tricas S5 com Seq ncia de ciclos de regime id nticos cada qual consistindo de um per odo de partida um per odo de funcionamento a carga constante um per odo de frenagem el trica e um per odo de repouso t partida tu funcionamento em carga constante t frenagem el trica t repouso as temperatura m xima atingida durante o ciclo Figura 4 5 5 Regime S5 Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores DT 3 WEG 28 Regime de Funcionamento Cont nuo Carga Intermitente S6 Sequ ncia de ciclos de regime id nticos cada qual consistindo de um per odo de funcionamento a carga constante e de um per odo
7. reas onde existem poeiras inflam veis e eletrocondutoras Subdivide se em tr s grupos E e G dependendo do tipo de material e levando se em conta a facilidade de inflama o Classe Ill reas onde existem fibras e part culas flutuantes inflam veis Os requisitos do motor para ambientes classificados nas classes Il e 111 dizem respeito principalmente s temperaturas atingidas na superf cie externa e devem levar em conta o ac mulo das poeiras ou fibras sobre o motor que impede a dissipa o do calor levando queima do motor ou igni o do material inflam vel 3 4 GRAUS DE PROTE O Os inv lucros dos equipamentos el tricos conforme as caracter sticas do local em que ser o instalados e de sua acessibilidade devem oferecer um determinado grau de prote o Assim por exemplo um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos d gua deve possuir um inv lucro capaz de suportar tais jatos sob determinados valores de press o e ngulo de incid ncia sem que exista penetra o de gua C digo de identifica o A norma NBR 6146 define os graus de prote o dos equipamentos el tricos por meio das letras caracter sticas IP seguidas por dois algarismos Tabela 3 4 1 1 ALGARISMO indica o grau de prote o contra penetra o de corpos s lidos estranhos e contato acidental 1 ALGARISMO 0 Sem prote o Corpos estranhos de dimens es acima de 50mm 2 Corpos estranhos
8. caracter stica do motor de excita o composta Este motor possui dois enrolamentos um s rie e outro paralelo Figura 2 6 5 Na maioria dos casos os dois enrolamentos s o acoplados de forma que os fluxos magn ticos se adicionem E COLI gc IARA Figura 2 6 5 Diagrama el trico de uma m quina CC de excita o composta Este tipo de excita o ideal para acionamentos com varia es bruscas de carga prensa e para se obter um comportamento mais est vel da m quina Figura 2 6 6 SORA CN CONJUGADO Figura 2 6 6 Curva caracter stica do motor de excita o composta 2 7 ESQUEMAS B SICOS DE LIGAC O 2 7 1 Sentido de Rota o No enrolamento de excitac o a corrente flui do n mero caracter stico 1 para o n mero 2 Ex F1 ligado no e F2 ligado no No sentido de rotac o direita A1 dever ser positivo Para uma m quina com apenas uma ponta de eixo ou com duas pontas de eixo de di metro diferente vale como sentido de rotac o aquele do rotor que se pode observar quando se olha do lado frontal da ponta de eixo ou da ponta de eixo de maior di metro Em pontas de eixo de di metro igual deve se observar a partir do lado afastado do comutador Excitac o Independente Excitac o S rie ROTACAO HORARIA ROTACAO HORARIA EXIT DI D2 B2 H F2 B2 A1 e 2 69 e E B1
9. Carca a E a estrutura suporte do conjunto tamb m tem a finalidade de conduzir o fluxo magn tico P los de excita o T m a finalidade de gerar o fluxo magn tico S o constitu dos de condutores enrolados sobre n cleos de chapas de a o laminadas cujas extremidades possuem um formato que se ajusta a armadura e s o chamadas de sapatas polares P los de comuta o S o colocados na regi o interpolar e s o percorridos pela corrente de armadura Sua finalidade compensar o efeito da rea o da armadura na regi o de comuta o evitando o deslocamento da linha neutra em carga reduzindo a possibilidade de centelhamento Enrolamento de Compensa o E um enrolamento distribu do na periferia da sapata polar e percorrido pela corrente de armadura Sua finalidade tamb m compensar a rea o da armadura mas agora em toda periferia do rotor e n o somente na regi o transversal Evita o aparecimento de fa scas provocadas por uma diferen a de potencial entre espiras devido a distribui o n o uniforme da indu o no entreferro Conjunto Porta Escovas e Escovas O porta escovas permite alojar as escovas e est montado de tal modo que possa ser girado para o ajuste da zona neutra As escovas s o compostas de material condutor e deslizam sobre o comutador quando este gira pressionadas por uma mola proporcionando a liga o el trica entre a armadura e o exterior Rotor formado por Rotor com Enrolame
10. V15 V36 V1 V3 B5 sc B35 EE 7 mo B3 Figura 6 2 2 Formas construtivas 6 3 ACOPLAMENTOS A nica restric o para acoplamentos por exemplo tacogerador e ou freio ocorre no caso de motores com ventilac o axial tipo DC N X Neste caso dever ser feita consulta f brica 6 4 ROLAMENTOS Todos os motores 540 fabricados com rolamentos antifricc o As m quinas at a carca a 132 possuem rolamentos com lubrifica o permanente Da carca a 160 em diante os rolamentos possuem dispositivos de relubrifica o As carca as 90 a 132 tamb m podem ser fornecidas com dispositivos de relubrifica o conforme pedido Da carca a 225 em diante o dispositivo de relubrifica o previsto com regulador de graxa que automaticamente previne a superlubrifica o A primeira lubrifica o suficiente para 1 a 2 anos de opera o dependendo do tipo do motor e velocidade considerando funcionamento cont nuo de 8 horas dia aproximadamente Em geral os rolamentos normais tamb m s o usados para as formas construtivas verticais se altas velocidades e pesados acoplamentos n o forem usados Caso contr rio deve ser consultada a f brica 6 5 PONTAS DE EIXO As pontas de eixo s o executadas com ranhura axial fechada para alojamento de chaveta cujas dimens es est o de acordo com a Norma IEC publica o 72 edi o 1971 e ABNT NBR 5432 As chavetas est o de acordo com a norma DIN 68
11. de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG I Jes Figura 2 6 1 Diagrama el trico de uma M quina CC ligac o independente Uk tens o de campo lg corrente de campo Alterar fluxo magn tico significa modificar corrente de campo No controle pela armadura para l4 constante torque constante e a pot ncia proporcional a rotac o P Pn_n An ny rota o nominal Pn pot ncia nominal No controle de campo para IA constante o torque inversamente proporcional rota o e a pot ncia constante C Cn ny n Cn conjugado nominal Em considera o a comuta o e para se ter um controle est vel a corrente de armadura poder ser nominal somente at a rota o m xima ny quebra de comuta o CN 1 x QUEBRA DE l 1 PN os pios A ROTA O CONTROLE PELA CONTROLE PELO ARMADURA CAMPO Figura 2 6 2 Curvas caracter sticas do motor de excita o independente A regulagem pela armadura usada para acionamentos de m quinas operatrizes em geral como ferramentas de avan o torque de fric o bombas a pist o compressores etc A regulagem de campo por sua vez usada para acionamento de m quinas de corte perif rico como em chapeamento de toras tornos bobinadeiras m quinas t xteis etc 2 6 2 Excita o S rie Na figura 2 6 3
12. de excita o do gerador Sua desvantagem a utiliza o de no m nimo 3 m quinas c Conversores Est ticos Estes conversores comp em se basicamente de uma ponte retificadora tiristorizada que fornece corrente cont nua com tens o vari vel a partir de uma tens o alternada Os conversores podem ser alimentados por rede trif sica em 220 380 ou 440V ou por rede monof sica conectados entre fase e neutro ou entre fase e fase Isto vai depender basicamente da pot ncia do motor e de sua aplica o no sistema a acionar 2 8 1 Tens es Usuais Acionamentos CC Tens o de Alimenta o V Monof sica Trif sica 220 380 440 220 380 440 Tens o de Armadura 170 230 260 300 340 400 460 460 520 Tens o de Campo 190 190 310 310 2 9 FATOR DE FORMA Os motores s o projetados para o tipo de alimenta o especificado Pode surgir um fator de forma ff de no m ximo 1 2 quando a alimenta o feita atrav s de uma ponte monof sica Isto significa que o valor efetivo da corrente pode ser de at 1 2 x l4 Isto precisa ser levado em considera o na escolha de fus veis e dos cabos de conex o e liga o O fator de forma a rela o entre o valor eficaz e o valor m dio da corrente fornecida armadura ff Corrente de armadura eficaz Corrente de armadura m dia W 1004ff 1 A corrente cont nua obtida de um conversor co
13. proporcional velocidade e ao fluxo magn tico n rotac o fluxo magn tico CE constante A soma das for as que atuam sobre os condutores do induzido cria o conjugado eletromagn tico dado por i 1 corrente de armadura Cm constante A pot ncia til nominal em W que o motor desenvolve pode ser dada por Pot ncia til W UA 1 UA tens o armadura corrente nominal T rendimento O circuito equivalente da m quina CC pode ser representado conforme figura 2 5 2 Figura 2 5 2 Circuito equivalente de uma M quina CC Analisando temos UA E la RA 0 Ra resist ncia do circuito da armadura UA tens o de armadura l4 corrente de armadura Das equac es 1 e 3 pode se obter uma relac o que fornece a velocidade da m quina em func o das outras grandezas envolvidas Com as grandezas tens o de armadura corrente de armadura e fluxo magn tico a partir das equac es 2 e 4 pode se obter o comportamento do motor para os tipos b sicos de excitac o 2 6 TIPOS B SICOS DE EXCITA O 2 6 1 Excitac o Independente A rotac o do motor pode ser alterada conforme a equa o 4 mantendo o fluxo constante e variando a tens o de armadura controle de armadura ou mantendo a tens o de armadura fixa e alterando o fluxo controle pelo campo Caracter sticas e
14. 0 027 450 740 0 66 0 7 0 190 5 0 023 450 850 0 55 0 55 0 0158 0 018 450 970 0 51 0 5 0 0133 0 015 450 1100 0 47 0 38 0 117 0 013 NOTA A partir da carca a 315 todas as m quinas s o compensadas Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 19 2 11 RENDIMENTO O motor el trico absorve energia el trica da linna e a transforma em energia mec nica dispon vel no eixo O rendimento define a efici ncia com que feita esta transforma o Chamando pot ncia til Pu a pot ncia mec nica dispon vel no eixo e pot ncia absorvida Pa a pot ncia el trica que o motor retira da rede o rendimento ser rela o entre as duas ou seja Pu W _ 1000 P kW Pa W Ua la n O rendimento varia com a carga e com a rota o conforme mostrada na figura 2 11 1 N Pu pu 0 75 1 0 ROTACAO pu Figura 2 11 1 Variac o do Rendimento em func o da Carga e Rotac o H dois m todos principais para determinac o do rendimento o direto e o por adic o das perdas No caso de valores garantidos a norma permite as seguintes toler ncias a Pela adic o das perdas Motores de pot ncias igual ou inferior a 50 kW Toler ncia 0 15 1 n Motores de pot ncia nominal superior a 50 kW Toler ncia 0 10 1 n b Pelas perdas totais 0 15 1 n Caract
15. 0 47 0 655 250470 47 47 6 0 37 0 395 0 52 280 250 13 0 48 280 290 E 125 0 42 280 340 93 10 7 10 8 0 27 0 326 0 335 B 280 400 8 9 5 9 5 0 21 0 263 0 255 280470 68 8 2 84 0 17 0 215 0 215 280 550 6 73 73 0 14 0 171 0 176 280 340 4 E 47 0 35 5 0 395 280 400 3 5 43 4 1 0 28 0 306 0 305 Compensado 280 470 3 5 3 9 3 7 0 23 0 265 0 262 280 550 3 28 3 25 0 19 0 213 0 215 280 640 26 2 9 2 77 0 16 0 18 0 178 Caracter sticas de Motores de Corrente Cont nua e Conversores DT 3 WEG 18 K2 K3 DCX DCA e DCX DCA 315 400 28 2 7 26 0 17 0 193 0 19 315 470 21 21 2 35 0 14 0 156 0 149 315 550 19 19 1 86 0 12 0 128 0 128 315 640 1 5 18 1 71 0 095 0 112 0 109 315 740 14 1 6 1 58 0 082 0 093 0 09 355 400 1 9 22 22 0 107 0 108 0 117 355 470 20 21 18 0 092 0 094 0 096 355 550 1 65 16 18 0 069 0 077 0 083 355 640 1 62 1 15 1 58 0 060 0 064 0 068 355 740 1 38 1 5 148 0 051 0 052 0 055 355 850 1 28 1 3 1 25 0 047 0 047 0 045 400 400 1 3 5 16 0 068 0 08 400 470 1 35 15 0 058 0 062 400 550 13 1 1 0 0495 0 051 400 640 10 E 1 08 0 041 0 043 400 740 0 77 0 87 0 0305 0 036 400 850 0 75 0 085 0 0255 0 085 400 970 0 65 0 65 0 0206 i 0 065 450 400 12 1 1 0 043 0 047 450 470 1 1 1 0 0 036 0 039 450 550 0 97 0 85 0 030 0 031 450 640 0 65 0 75 0 0235
16. 11 Tens o de alimenta o dos aquecedores internos quando necess rios 12 Grau de prote o da m quina ou especifica o da atmosfera ambiente 13 Temperatura ambiente 14 Altitude 15 Prote o T rmica 16 Sentido de rota o hor rio ou anti hor rio olhando se pelo lado acionado 17 Sobrecargas ocasionais 18 Momento de in rcia da carga e a que rota o est referido 19 Cargas axiais e seu sentido quando existentes 7 2 CARACTER STICAS DE CONJUGADO As caracter sticas de funcionamento de uma m quina quanto ao conjugado podem ser divididas em quatro grupos 1 1 conjugado resistente com aumento torna se menor Neste caso o maior conjugado ocorre na menor ajustada A pot ncia por sua vez permanece constante Exemplos Bobinadeira Torno de faceamento Descascador circular PCR Figura 7 2 1 Conjugado inversamente proporcional rotac o 2 constante Este o tipo da carga que mais ocorre O conjugado constante em toda a faixa de varia o da rota o Isto significa que a pot ncia cresce de forma linear com a rotac o Exemplos Equipamento de elevac o Plaina Laminador M quina operatriz de conforma o Correia transportadora Pen Figura 7 2 2 Conjugado constante 3 CR n O conjugado da carga cresce linearme
17. 2 1 Aquecimento do Enrolamento sse eene eee enne 25 4 2 2 Vida til de uma M quina de Corrente Cont nua 25 4 2 3 Classes de Isolame nto diee dere tta ceca teste pida 25 4 3 PROTE O TERMICA aa K e a ea ut 26 4 4 REDU O DE POT NCIA PARA ELEVA O DE TEMPERATURA DA CLASSE B 27 4 5 REGIME DE SERVI O comicidad 27 4 5 1 Regimes Padronizados rea eene 27 4 5 2 Designa o do Regime Tipo u u uu 30 4 5 3 Fator de Redu o de Pot ncia U n na 30 4 5 4 A l L nuna 31 5 CARACTER STICAS DA CARGA ACIONADA eerte 32 5 1 POT NCIA NOMINAL DO na A 32 5 2 ROTA O NOMINA terze tute daa 32 5 3 PARTIDA E FRENAGEM DA M QUINA 33 Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 4 5 4 CARGA BLOQUEIO NA ARMADURA emen menn nennen 33 55 SENTIDO DE ROTA O teen toros 33 55 N ROA DA CABECA bo pra z ua tad an feta SA 34 5 7 TEMPO DE ACELERA O E FRENAGEM ener 34 5 8 SOBRECARGAS MOMENT NEAS DURANTE O SERVI O 35 5 9 SOBRECARGAS DIN MICAS EM COM EXCITA O INDEPENDENTE 36 6 CARACTER STICAS CONSTRUTIVAS
18. DE M QUINA mento M quinas sem requisitos especiais tais como M quinas gr ficas laminadores britadores bombas centr fugas m quinas t xteis transportadores etc Normal N M quinas de precis o para trabalho sem vibrac o tais como M quinas a serem instaladas sobre fundamento isolado prova de vibrac o madriladoras e fresadoras de precis o tornos furadeiras de coordenadas etc Reduzido R M quinas para trabalho de alta precis o tais como Ret ficas balanceadores mandriladora de coordenadas etc Especial S 6 9 ESCOVAS E PORTA ESCOVAS O dispositivo das escovas consiste de um anel com porta escovas At a carcaga 132 este porta escovas fixado diretamente no anel em carca as maiores fixado por interm dio de uma r gua ranhurada De conformidade com o passo polar a divis o exata dos porta escovas cuidadosamente ajustada pelo fornecedor A zona neutra assinalada de forma distinta Escovas de carv o s o fornecidas por renomados fabricantes e selecionadas de conformidade com as condi es de servi o que se destinam 6 10 COMUTADOR Os comutadores normais utilizados em nossas m quinas s o os do tipo rabo de andorinha Os segmentos dos comutadores s o de cobre eletrol tico de trefila o dura sendo isolados entre si por placas prensadas de mica Marca de e desgaste Figura 6 10 1 Comutador Dividimos os comutador
19. Excita o u l u ua uka eene nennen 14 2 7 ESQUEMAS B SICOS DE LIGA O tdi uo db st IO 14 2 7 1 Sentido de Rota o L ulus sua aq aa nennen entretenir intrent 14 2 7 2 Especifica o dos Bornes 15 2 8 FONTES DE ALIMENTA O ipd taa 15 2 8 1 Tens es Usuais Acionamentos nennen 15 2 9 FATOR DE FORMA aire cnc te otia nana da bao eie tea 15 2 10 DETERMINA O DA BOBINA DE INDU CAQO anan tata ta rab ane 16 2 11 RENDIMENT O k ii SU 20 3 CARACTER STICAS DO AMBIENTE L tnnt 21 nta tetti tud 21 3 2 TEMPERATURA AMBIENTE 21 3 9 ATMOSFERA AMBIENTE u ada 21 39 3 T Ambientes AgressivOS ir rai nen eii REESE ES ESL aie xu Setups 21 3 3 2 Ambientes Perigosos ssssssssssssssesesss 22 3 4 GRAUS DE PROTE CAQO elas 22 3 5 RESIST NCIA DE AQUECIMENTO ann ette raesent eben etse hasi 24 4 CARACTER STICAS DE DESEMPENHO I u u 25 4 1 POTENCIA NOMINAL tarda 25 4 2 ELEVA O DE TEMPERATURA CLASSE DE 25 4
20. Mancal 0 Caixa de ligac es Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 2 2 IDENTIFICA O DA M QUINA A identificac o da m quina a refer ncia do fabricante e composta por uma combinac o de letras e algarismos conforme abaixo D N F 160 190 S Especifica ser m quina de corrente cont nua C M quinas Compensadas N M quinas Compensadas Tipo de F Ventila o for ada independente D Ventila o for ada por dutos S Auto ventilado E Sem ventila o Ventila o for ada independente axial A Ventila o por meio de trocador de calor Ar Ar W Ventila o por meio de trocador de calor Ar gua Carca a IEC Comprimento do pacote de chapas mm Comprimento da tampa traseira Carca a 90a 132 S tampa curta tamanho nico Carca a 160 450 5 tampa M tampa m dia Carca a 500 S tampa curta tampa m dia L tampa longa Carca a 560 a 900 A diferentes tamanhos de tampas Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 9 2 3 TIPOS DE VENTILA O
21. Resist ncia de Aquecimento Carca a Pot ncia W 90 a 132 50 160 250 150 280 e 315 216 355 e 400 450 450 600 Nos motores CC tipo DNE at a 132 em vez da resist ncia de aquecimento poder ser utilizado o pr prio enrolamento de campo que mantido permanentemente ligado Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 24 4 CARACTER STICAS DE DESEMPENHO 4 1 POT NCIA NOMINAL a pot ncia que o motor pode fornecer dentro de suas caracter sticas nominais em regime cont nuo O conceito de pot ncia nominal ou seja a pot ncia que o motor pode fornecer est intimamente ligado a elevac o de temperatura do enrolamento Sabemos que o motor pode acionar cargas de pot ncias bem acima de sua pot ncia nominal O que acontece por m que se esta sobrecarga for excessiva isto for exigida do motor uma pot ncia muito acima daquela para qual foi projetado o aquecimento normal ser ultrapassado e a vida do motor ser diminu da podendo ele at mesmo queimar se rapidamente 4 2 ELEVA AO DE TEMPERATURA CLASSE DE ISOLAMENTO 4 2 1 Aquecimento do Enrolamento A pot ncia til fornecida pelo motor na ponta do eixo menor que a pot ncia que o motor absorve da linha de alimentac o isto o rendimento do motor sempre inferior a 10096 A diferenca entre as duas pot ncias representa as perdas q
22. ba B1 ROTACAO ANTI HORARIA ROTA O ANTI HORARIA DID E PE Al DI D2 B2 AT F2 e o e Figura 2 7 1 Invers o do sentido de rotac o OPERAC O COMO MOTOR A corrente flui no enrolamento da armadura da escova para OPERAC O COMO GERADOR A corrente flui no enrolamento da armadura da escova paraa Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 2 7 2 Especificac o dos Bornes Enrolamento de armadura Enrolamento do p lo de B1 in cio comutac o B2 fim Enrolamento de O1 icip G2 fim Enrolamento de excita o D1 in cio liga o em s rie D2 fim Enrolamento de excita o E1 in cio liga o em deriva o E2 fim Enrolamento de excita o F1 in cio independente F2 fim 2 8 FONTES DE ALIMENTA O Para se obter uma tens o CC de n vel vari vel podem se utilizar v rios m todos alguns deles descritos a seguir a Chaves de Partida A corrente de armadura e do campo pode ser ajustado atrav s de resist ncias vari veis em escalas A desvantagem o elevado calor de perdas gerado b Sistema Ward Leornard A exig ncia por acionamentos com regula o r pida da rota o sem escalamentos foi satisfeita pelo sistema de regula o Ward Leornard A rota o do motor CC pode ser alterada continuamente atrav s da varia o da corrente
23. de dimens es acima de 12mm 3 Corpos estranhos de dimens es acima de 2 5mm 4 Corpos estranhos de dimens es acima de 1 0mm 5 Prote o contra ac mulo de poeiras prejudiciais ao motor 6 Totalmente protegido contra poeira _ Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores DT 3 WEG 22 Tabela 3 4 2 2 ALGARISMO Indica o grau de prote o contra penetrac o de gua no interior do motor 2 ALGARISMO 0 Sem protec o Pingos de gua na vertical 2 Pingos de gua at a inclina o de 15 com a vertical 3 gua de chuva at a inclinac o de 60 com a vertical Respingos de todas as dire es Jatos de gua de todas as dire es Agua de vagalh es Imers o tempor ria Imers o permanente ars As combina es entre os dois algarismos isto entre os dois crit rios de protec o est o resumidos na tabela 3 4 3 Tabela 3 4 3 Graus de Prote o 1 algarismo 2 algarismo IP21 toque com Corpos pingos de gua os dedos estranhos na vertical s lidos acima de 12mm IP22 pingos de gua at uma inclina o de 15 coma vertical IP23 gua de chuva at uma inclina o de 60 coma vertical IP44 toque com Corpos respingos de ferramentas estranhos todas as s lidos de dire es dimens es acima de 1mm M 15885
24. de funcionamento em vazio existindo o per odo de repouso tu funcionamento em carga constante t funcionamento em vazio PA temperatura m xima durante o ciclo 1 N _ J00 Fator de durac o do ciclo Durag o do ciclo Puntas El tricas Temperatura Tempo Figura 4 5 6 Regime 56 Regime de Funcionamento Cont nuo com Frenagem El trica S7 Seq ncia de ciclos de regime id nticos cada qual consistindo de um per odo de partida de per odo de funcionamento a carga constante e um per odo de frenagem el trica n o existindo o per odo de repouso t partida 1 funcionamento em carga constante t frenagem el trica ax temperatura m xima atingida durante ma ciclo ZW am ro Fator de durac o do ciclo 1 Dura o do cielo Purdas Fl tricas Temperatura Tempu Figura 4 5 7 Regime S7 Regime de Funcionamento Cont nuo com Mudan a Peri dica na Rela o Carga Velocidade de Rota o S8 Seq ncia de ciclos de regime id nticos cada ciclo consistindo de um per odo de partida e um per odo de funcionamento a carga constante correspondente a uma velocidade de rota o pr determinada seguidos de um ou mais per odos de funcionamento a outras cargas constantes correspondentes a diferentes velocidades de existe o per odo de repouso tr te frenagem el trica tp partida t
25. indut ncia da armadura La pode ser estimada atrav s da equa o Ua 1 7 La K2 mH nN Ua tens o de armadura V nN nominal rpm K2 constante tabela 2 10 2 Caso desejar se calcular a resist ncia da armadura deve ser utilizada a seguinte equa o Ua Ra k3 nN K3 constante tabela 2 10 2 Tabela 2 10 1 Constante K1 K1 Ua Conversor Conversor Un Monof sico Monof sico Totalmente Semi Controlado Controlado 0 9 1 35 1 35 0 82 1 53 1 49 0 77 1 76 1 69 0 73 1 85 1 71 0 68 2 02 1 76 0 64 2 07 1 75 0 63 2 16 1 75 0 59 2 25 1 71 0 54 2 34 1 67 0 50 2 34 1 58 Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Tabela 2 10 2 Constantes c lculo de La e Ra K2 BUE DNX DNE DNA OND DNX DNE DNA 090 070 895 1100 1708 280 300 525 090 100 671 850 1280 180 190 323 090 140 529 710 976 118 130 215 090 200 407 570 773 5 80 90 147 100 110 508 580 813 80 85 136 100 150 a 630 2 94 2 100 210 529 64 5 112 100 346 420 5 60 60 112 130 285 330 E 41 45 E 112 170 264 295 366 33 33 51 112 120 175 225 28 30 112 240 5 305 5 35 2 112 160 144 175 5 20 20 112 210 112 150 173 5 1
26. o entre o magn tico e a corrente de armadura no rotor que tendem a mover o condutor num sentido que depende do sentido do campo e da corrente na armadura regra de Fleming ou da m o direita A figura 2 5 1 mostra o sentido das forcas que sobre uma espira Sob a da for a a espira ir se movimentar at a posi o X Y onde a for a resultante nula n o dando continuidade ao movimento Torna se ent o necess rio a invers o da corrente na espira para que tenhamos um movimento cont nuo Este problema resolvido utilizando um comutador de corrente Este comutador possibilita a circulac o de corrente alternada no rotor atrav s de uma fonte CC Para se obter um conjugado constante durante todo um giro da armadura do motor utilizamos v rias espiras defasadas no espaco montadas sobre um tambor e conectadas ao comutador Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 11 FOX S 8 N BEES Y ap Tens o CC P lo de Sapata polar excita o Armadura rotor Figura 2 5 1 For as que atuam em uma espira imersa num campo magn tico percorrida pela corrente de armadura Com o deslocamento dos condutores da armadura no campo surgem tens es induzidas for a contraeletromotriz fcem atuando no sentido contr rio ao da tens o aplicada A for a contraeletromotriz E
27. pode se verificar que a corrente de armadura passa pelo enrolamento de campo sendo respons vel pelo fluxo gerado Enquanto n o atingida a satura o magn tica a velocidade do motor diminui de forma inversamente proporcional intensidade de corrente de armadura A n does m Nm la TA Figura 2 6 3 Diagrama el trico de uma m quina CC liga o s rie Da equa o 2 pode se verificar nos motores s rie que o torque proporcional ao quadrado da corrente enquanto o circuito magn tico n o est saturado Figura 2 6 4 lA Ent o 1 2 LAVA ROTAC AC Py SE CN CONJL Figura 2 6 4 Curva caracter stica do motor s rie Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Portanto o motor s rie pode trabalhar regimes de sobrecarga sendo o aumento do consumo de corrente relativamente moderado Esta propriedade essencialmente valiosa para a tra o el trica acionamentos de guindaste etc Deve se ter em conta que no caso da reduc o da carga a velocidade do motor se torna t o grande que as forcas centr fugas podem destruir o seu induzido Por isso quando a tens o nominal n o se deve colocar em funcionamento o motor com uma carga muito reduzida 2 6 3 Excitac o Composta Muitas vezes desejamos um motor com caracter sticas intermedi rias E esta
28. 0 40 40 40 40 At Eleva o de Temperatura 60 75 80 m todo de resist ncia 105 125 Diferen a entre o ponto mais quente e a 5 5 10 10 15 temperatura m dia Total Temperatura do ponto mais quente 105 420 130 155 180 4 3 PROTEC O T RMICA efetuada por meio de protetores t rmicos tipo termostatos termistores ou detectores de temperatura tipo resist ncia calibrada dependendo do tipo de motor e da exig ncia do cliente Eles s o instalados em contato com as bobinas ou mesmo no interior delas Tipos de Protetores Utilizados pela WEG Termistores S o detetores t rmicos compostos de sensores semicondutores que variam sua resist ncia bruscamente ao atingirem uma determinada temperatura NTC Coeficiente de temperatura negativa PTC Coeficiente de temperatura positiva O tipo PTC um termistor cuja resist ncia aumenta bruscamente para um valor bem definido de temperatura especificado para cada tipo Esta varia o brusca na resist ncia interrompe a corrente no PTC acionando um rel de sa da o qual desliga o circuito principal Tamb m pode ser utilizado para sistemas de alarme ou alarme e desligamento 2 por fase Para o termistor NTC acontece o contr rio do PTC por m sua aplica o n o normal em motores el tricos pois os circuitos eletr nicos de controle dispon veis geralmente s o para o PTC Os termistores tem tamanho reduzido n o sof
29. 3 16 25 6 112 270 118 18 5 132 130 112 135 218 12 5 12 22 132 180 85 105 163 78 8 5 143 132 240 69 85 128 5 7 6 10 4 132 320 110 8 E 160 150 72 77 83 5 9 6 2 7 160 190 62 66 72 44 46 5 2 160 240 51 53 84 60 3 2 355 72 3 8 160 300 42 45 69 51 2 65 275 58 3 160 370 73 2 48 180 180 39 39 32 3 35 180 220 33 35 39 2 45 2 62 E 3 180 270 25 5 27 51 33 194 245 49 2 45 180 330 23 5 23 43 26 5 1 56 175 37 1 93 180 400 39 3 9 Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 17 2 indi DS ND DC N X DC NJA PONE DC N X DC N W 200 200 31 5 32 i 18 187 200 240 26 27 36 14 1 5 1 97 200 280 23 23 5 31 5 1 14 1 18 1 55 200 330 18 5 22 27 5 0 95 1 09 14 200 400 18 19 22 0 9 0 88 1 1 225 250 19 21 5 0 98 1 15 225 290 16 17 5 20 3 0 78 0 88 1 0 225 340 13 15 5 17 0 63 0 705 0 8 225 400 117 14 15 0 5 0 580 0 65 250 290 12 13 153 0 5 0 53 0 68 Nas 250 340 10 5 11 5 15 3 0 4 0 445 0 48 Compensado 250 400 92 10 8 13 0 31 0 39 0 47 250470 85 9 5 11 5 0 29 0 32 0 39 250 210 10 5 10 13 6 1 07 1 15 1 34 250 250 9 8 7 10 5 0 85 0 94 12 compensado 20280 75 77 10 7 0 67 0 705 0 91 250 340 6 5 6 5 78 0 56 0 627 0 752 250 400 52 5 6 3 0 44
30. 85 folha 1 e s o sempre fornecidas com a m quina Com exce o do tipo DC N X todas as m quinas podem ser fornecidas com dupla ponta de eixo diferentes di metros diferentes comprimentos ou pontas c nicas 6 6 ACIONAMENTO O alinhamento dos eixos deve ser feito com muito cuidado Conjunto motogeradores montados sobre base comum devem ser alinhados ap s a base ter sido instalada na sua funda o As for as radiais nas pontas de eixo por exemplo devido a correias ou engrenagens n o devem ultrapassar os valores dados nos diagramas de For as Radiais Admiss veis que se encontram no Manual de Instala o Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 38 6 7 VIBRA AO A vibrac o de uma m quina el trica est intimamente relacionada com sua montagem e por isso geralmente desej vel efetuar as medi es de vibra o nas condi es reais de instala o e funcionamento Contudo para permitir a avalia o do balanceamento e da vibra o de m quinas el tricas girantes necess rio efetuar tais medi es com a m quina desacoplada sob condi es de ensaio determinadas conforme itens 6 7 1 a 6 7 3 de forma a permitir a reprodutividade dos ensaios e obten o de medidas compar veis 6 7 1 Suspens o Livre Esta condi o obtida pela suspens o da m quina por uma mola ou pela montagem desta m quina sobre um suporte el stico molas
31. AIOS DE ROTINA gd Een ta IER bcd 45 8 2 ENSAIOS DE TIPO E PHOTOTIPO this t d ev AN 45 E 3 ENSAIOSESPEGIAISz maan DR uia am Qa uy 45 Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 5 1 INTRODU AO Nos tempos atuais constante a exig ncia de aperfei oamento nos m todos de produ o bem como racionalizac o deles mediante a automac o e controle dos processos envolvidos Devido a este fato mais e mais h a necessidade de controle e variac o de velocidade e torque em m quinas el tricas acionantes Inicialmente conseguiu se varia es de velocidade mediante o uso de sistemas mec nicos como caixas de engrenagens correias e polias o que muito limita os processos e as m quinas Posteriormente apareceram aplicac es onde o controle de rotac o feito mediante o uso de motores de induc o gaiola e acoplamentos magn ticos Este m todo por m apresenta um baixo rendimento causado pelas altas perdas el tricas do acoplamento Outra forma de se controlar velocidade atrav s de motores de an is mediante a ajuste da resist ncia rot rica atrav s de um reostato externo Este m todo apresenta um grande inconveniente que a baixa precis o no controle da velocidade Por isto usado apenas na partida destes motores Os motores de corrente cont nua surgiram como uma forma de s
32. D momento de in rcia total em kgf m GD 4 Jt Ca conjugado de acelerac o ou frenagem Ca Cm Cr gt acelera o gt frenagem Cm Conjugado Motor Cr Conjugado Resistente Quando se est trabalhando na faixa do controle da armadura e o conjugado resistente constante em toda a acelera o torna se f cil o c lculo bastando substituir os valores nas f rmulas No caso de se trabalhar tamb m na faixa de controle pelo campo e ou conjugado resistente vari vel com a rota o dever o ser calculados tempos parciais para intervalos pequenos de rota o e a somat ria fornecer o tempo total de acelera o Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG CONJUGADO Pu lr ROTA O Figura 5 7 1 frenagem Conjugado de acelera o ou Graficamente poder ser obtido um valor m dio para o conjugado de acelera o na faixa pelo campo e pela armadura Para o caso de frenagem dever ser adicionado ao conjugado m dio do motor o conjugado m dio resistente Em acionamentos controlados o conjugado do motor limitado pela corrente que foi ajustada Isto significa que o motor pode ser usado at o limite estabelecido 5 8 SOBRECARGAS MOMENTANEAS DURANTE O SERVICO Na velocidade nominal os motores podem receber uma carga de 1 6 vezes o conjugado nominal por um per odo de no m ximo 15 seg
33. DT 3 CARACTER STICAS E ESPECIFICACOES DE MOTORES DE CORRENTE CONT NUA E CONVERSORES CA CC O 3 00000000 EDIEIEIEIEIEIEILIEJEILILILIIEIEILILILIEIEILILIDII ILILILILILILILILILILILILILILILILILILILILILILILILII PREF CIO Onde quer que haja progresso a presen a do motor el trico imprescind vel ele quem aciona m quinas e equipamentos a servi o do homem O motor el trico por desempenhar um papel de relev ncia em nossos dias deve ser conhecido especialmente quanto a seus princ pios de funcionamento e constru o e os seus crit rios de s
34. Devido ao aquecimento n o uniforme no comutador quando parado o que pode ocasionar uma ovalizac o recomendado um tempo m ximo em fun o da carga mostrado na tabela abaixo Tabela 5 4 1 Tempos m ximos admiss veis com bloqueio da armadura em m quinas CC Motor Corrente de Armadura DC N F 200 10s DC N S 50 1 5 min DC N X 2 10 mi DC N A 0 0 min 15 permanente 200 30s 100 1 5 min DC N E 50 10 min 20 permanente 5 5 SENTIDO DE As m quinas podem funcionar em ambos os sentidos de rota o hor rio e anti hor rio sem preju zo da ventilac o conjugado ou pot ncia Para inverter o sentido de rotac o do motor deve se inverter a polaridade da ligac o da armadura ou do campo A invers o de ambos trar resultado Normalmente considera se o sentido hor rio visto pelo lado acionado Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 5 6 IN RCIA DA CARGA O momento de in rcia da carga acionada uma das caracter sticas fundamentais para verificar atrav s do tempo de acelerac o se o motor consegue acionar a carga dentro das condi es exigidas pelo ambiente ou pela estabilidade t rmica do material isolante Momento de in rcia uma medida da resist ncia que um corpo oferece a uma mudan a em seu movimento de rota o em torno de um dado eixo Depende do eixo em torn
35. ac o Devido ao formato especial dos p los principais manteve se baixa a reac o da armadura e consequentemente a distorc o do campo do entreferro Todas carcacas s o soldadas sob press o atrav s de 4 barras de a o chato a s lidos an is laterais nos dois lados e que s o usinados para encaixe das tampas de ferro fundido Nos modelos DC N E tr s lados da carcaca recebem aletas de alum nio para dissipac o do calor HA E NIH iH f Dm US JH Te WES RC p 1R C a To METODO S sa Figura 6 1 1 Principais dimens es 6 2 FORMA CONSTRUTIVA As formas construtivas mais usuais s o mostradas nos desenhos a seguir A identifica o utilizada est de acordo com as normas DIN IEC e ABNT Acima da carca a 31 todas as m quinas s o fornecidas com p s tamb m nos tipos flangeados Nas m quinas flangeadas com trocador de calor necess rio uma fixa o com p s adicionais DIN 332 J de di gt Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 37
36. ac o A espessura da pel cula seca de 30 a 40 um microns ACABAMENTO A pintura final feita ap s a m quina completamente montada consiste de uma dem o de tinta de acabamento de esmalte sint tico alqu dico aplicada por pulveriza o A espessura da pel cula seca total de 60 a 80 um microns 6 13 SUSPENS O DE INTERFERENCIAS DE FAISCAS O grau G elimina o b sica de interfer ncias obtido pela liga o sim trica dos p los da comuta o armadura Os graus N supress o normal e K supress o fina exigem medidas especiais com liga o de capacitores e bobinas O grau G o normal sendo suficiente para aplica o geral na ind stria Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 41 7 SELE AO DE MOTORES 7 1 ESPECIFICA O DE UM MOTOR CC Para a correta especifica o do motor s o necess rias as seguintes informa es na consulta 1 Pot ncia Nominal KW 2 Regime de servi o ou descri o do ciclo de trabalho Velocidade nominal rpm Velocidade m xima com enfraquecimento de campo rpm Velocidade m nima de trabalho rpm Tens o de armadura Vcc Tens o de campo Vcc Fonte CC pura gerador ou baterias Conversor trif sico Conversor monof sico semi controlado Conversor monof sico totalmente controlado 9 Tens o darede CA 10 Frequ ncia da rede
37. amentos por corrente cont nua muitas vezes requerem curtos per odos de e revers o Isto exigir altas taxas de variac o da corrente Devido construc o do circuito de campo de comutac o em chapas laminadas podem ser feitas praticamente todas as taxas de da corrente E praxe se relacionar a velocidade de mudanga da corrente bem como variac o da corrente corrente nominal da m quina di In E i In Onde In corrente nominal i varia o total da corrente Valor admiss vel di 200 K1 K2 m oN dt n Onde o fator K1 1 0 DC N F DC N D DC N X DC N W 1 2 DC N A 3 0 DC N E Onde o fator K2 1 0 aquecimento classe F t 100 C 1 1 aquecimento classe B t 80 In nN valores nominais de corrente e corrente de sobrecarga n velocidade com enfraquecimento de campo quando n o existir nN 1 n Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 36 6 CARACTER STICAS CONSTRUTIVAS 6 1 CARCA A Todos os motores lt fabricados com carca as laminadas O sistema polar estampado de chapas com p los fixos nas alturas do eixo de 90 a 132mm Os tipos com alturas de eixo acima de 132mm recebem p los parafusados acomodados em ranhuras Em ambos os casos alcangada elevada precis o divis ria o que vem a beneficiar a confiabilidade da comut
38. aquecimento J ao especificarmos motores auto ventilados tipo DC N S devemos indicar claramente a rota o m nima de opera o Nestes motores a efici ncia da ventila o diminui com o cubo da rota o o que significa maior aquecimento da m quina em rota es menores Portanto quanto menor a rota o m nima de trabalho exigida de um motor tipo DC N S maior ser a carca a especificada para uma mesma pot ncia nominal Por esse motivo geralmente utiliza se motores auto ventilados apenas em acionamentos cuja a rota o m nima superior a certos valores Rota o m nimas de 300 rpm e 1000 rpm s o valores t picos Para acionamento de cargas cuja pot ncia varia no tempo segundo um ciclo de trabalho especificamos um motor que possa suprir a pot ncia equivalente do ciclo Esse c lculo por m considera apenas o equivalente em termos de aquecimento da m quina sem levar em considera o poss veis problemas de comuta o densidades de corrente superiores s admiss veis nas escovas ou torques exagerados solicitados do eixo Caso a maior pot ncia exigida pela carga no ciclo de trabalho exceda em muito a pot ncia equivalente gt 2 Peq mesmo que seja por um pequeno intervalo de tempo dever ser consultada a f brica para uma an lise da necessidade de um projeto eletromec nico especial ou da especifica o de um motor mais robusto Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua
39. as s o comuns tamb m os graus de prote o IP54 ambientes muito empoeirados e IP55 casos em que os equipamentos s o lavados periodicamente com mangueiras como em f bricas de papel Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Assim exemplo um motor IP44 substitui com vantagem os IP12 IP22 e IP23 apresentando maior seguran a contra exposi o acidental a poeiras e gua 1510 permite padroniza o da produ o em um nico tipo que atenda a todos os casos com vantagem adicional para o comprador nos casos de ambientes menos exigentes 3 5 RESIST NCIA DE AQUECIMENTO As resist ncias de aquecimento s o utilizadas em motores instalados em ambientes muito midos e que ficam parados por longo espaco de tempo Aquecendo os enrolamentos do motor alguns graus acima da temperatura ambiente 5 a 10 as resist ncias impedem a condensag o de gua no seu interior A instalac o opcional solicitada pelo cliente ou recomendada pela WEG quando ficar evidenciada a aplica o em ambientes desfavor veis As resist ncias de aquecimento poder o funcionar em redes de alimenta o de 110V 220 e 440V dependendo da tens o da resist ncia e da liga o das mesmas A tens o de alimenta o das resist ncias dever ser especificada pelo cliente Dependendo da carca a ser o empregados os resistores de aquecimento da tabela 3 2 1 Tabela 3 2 1
40. borrachas etc A deforma o da base el stica em fun o da rota o da m quina deve ser no m nimo igual aos valores da tabela 6 7 1 A massa efetiva do suporte el stico n o deve ser superior a 1 10 daquela da m quina a fim de reduzir a influ ncia da massa e dos momentos de in rcia das partes do suporte el stico sobre o n vel de vibra o medido Tabela 6 7 1 Deforma o el stica da base Deforma o da base Rota o nominal rpm el stica mm 3600 1 0 1800 4 5 1200 10 900 18 6 7 2 Chaveta Para o balanceamento e medi o da severidade de vibra o de m quinas com o rasgo de chaveta na ponta de eixo este deve ser preenchido com meia chaveta recortada de maneira a preench lo at a linha divis ria entre o eixo e o elemento a ser acoplado Nota Uma chaveta retangular de comprimento id ntico ao da chaveta utilizada na m quina em funcionamento normal e meia altura normal que deve ser centrada no rasgo de chaveta a ser utilizado s o aceit veis como pr ticas alternativas 6 7 3 Pontos de Medida As medi es da severidade de vibra o devem ser efetuadas sobre os mancais na proximidade do eixo em tr s dire es perpendiculares com a m quina funcionando na posi o que ocupa sob condi es normais com eixo horizontal ou vertical A tabela 6 7 2 indica valores admiss veis para a m xima velocidade de vibra o para as carca as IEC 56 a 400 dentro dos
41. cidades nominais que constituem o ciclo seguida da respectiva pot ncia nominal e do seu respectivo tempo de dura o No caso dos regimes S4 S5 S7 e 58 outras indica es a serem acrescidas designa o dever o ser estipuladas mediante acordo entre fabricante e comprador 4 5 3 Fator de Redu o de Pot ncia Para os regimes S2 e S3 pode ser estimada a pot ncia equivalente em regime S1 indicada no cat logo Nas tabelas a seguir podem ser obtidos os valores mais usuais para as diferentes ventila es Nas figuras 4 5 9 e 4 5 10 obt m se valores intermedi rios Tipo DC N E REGIME POT NCIA PERMITIDA S2 30 min 180 da pot ncia do cat logo S2 60 min 150 da pot ncia do cat logo 53 40 ED 15095 da pot ncia do cat logo 53 60 ED 125 da pot ncia do cat logo Tipos DC N F DC N D DC N S DC N X DC N A REGIME POT NCIA PERMITIDA S2 30 min 10796 da pot ncia do cat logo S2 60 min 10096 da pot ncia do cat logo 53 40 ED 12096 da pot ncia do cat logo S3 60 ED 110 da pot ncia do cat logo Para o regime S3 a dura o m xima de um ciclo deve ser de 10 min Pot ncia Equivalente para Regime S1 EE EU 10 20 30 40 100 10 120 52 min S3 Figura 4 5 9 Fator de da pot ncia Tipo DC NJE Pot ncia Equivalente para Regime S1 S2 min 53 Figura 4 5 10 Fator de reduc o
42. com alto grau de precis o e sensibilidade de resposta Sua aplica o ampla nos diversos setores de t cnicas de medic o e automatizac o de temperatura nas ind strias em geral Geralmente aplica se em instala es de grande responsabilidade como por exemplo em regime cont nuo muito irregular Um mesmo detetor pode servir para alarme e desligamento Desvantagem Os elementos sensores e os circuitos de controle possuem um alto custo 4 4 REDU O DE POT NCIA PARA ELEVA O DE TEMPERATURA DA CLASSE B Em muitos casos exigida uma eleva o de temperatura inferior ao da classe como por exemplo classe F com eleva o B O motor poder ser escolhido pelo cat logo com a seguinte redu o da pot ncia nele especificada que referente classe F DC N F DC N D DC N S 209 DC N X DC N W DC N A DC N E 30 4 5 REGIME DE SERVI O o grau de regularidade da carga a que o motor submetido Os motores normais s o projetados para regime cont nuo em que a carga constante por tempo indefinido e igual pot ncia nominal do motor A indicac o do regime do motor deve ser feita pelo comprador da forma mais exata poss vel Nos casos em que a carga n o varia ou nos quais varia de forma previs vel o regime poder ser indicado numericamente ou por meio de gr ficos que representam a varia o em fun o dos tempos das grandezas vari veis Quando a sequ ncia real dos valores n
43. da pot ncia Tipos DC N F DC N D DC N S DC N X DC NJA Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 4 5 4 Pot ncia Equivalente Apesar das in meras formas normalizadas de descri o das condi es de funcionamento de um motor frequentemente necess rio na pr tica avaliar a solicita o imposta ao motor por um regime mais complexo do que aqueles descritos nas normas Uma forma usual calcular a pot ncia equivalente pela f rmula k P dt T Jo Onde Pot ncia de sa da do motor P Pot ncia vari vel com o tempo T Durac o total do ciclo O m todo fundamenta se na hip tese de que a carga efetivamente aplicada ao motor acarretar a mesma solicita o t rmica que uma carga fict cia equivalente que solicita continuamente a pot ncia Pm Baseia se tamb m no fato de ser assumida uma variac o das perdas com o quadrado da carga e que a elevac o de temperatura diretamente proporcional s perdas Isto verdadeiro para motores que giram continuamente mas s o solicitados de forma intermitente Se o motor fica em repouso entre os tempos de carga dever ser verificado o tipo de ventila o pois a refrigera o poder ser menor do que quando o motor opera Nestes casos a f rmula acima pode ser substitu da por Onde ti tempos em carga tr tempos em repouso Pi cargas correspondentes Para os segu
44. de isolamento cada um formado pela combina o de v rios materiais s o agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura ou seja pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida til normal As classes de isolamento utilizadas m quinas el tricas e os respectivos limites de temperatura conforme NBR 5116 s o os seguintes Classe A Classe E 12090 Classe B 13090 Classe F 155 C Classe H 180 C muito dif cil medir a temperatura do enrolamento com term metros ou termopares pois a temperatura varia de um ponta a outro e nunca se sabe se o ponto da medi o est pr ximo do ponto mais quente O m todo mais preciso e mais confi vel de se medir a temperatura de um rolamento atrav s da variac o de sua resist ncia Ohmica com a temperatura que aproveita a propriedade dos condutores de variar sua resist ncia segundo uma lei conhecida A elevac o de temperatura pelo m todo da resist ncia calculada por meio da seguinte f rmula para condutores de cobre R2 At 12 ta al 235 t1 t1 ta Onde At a elevac o de temperatura tl temperatura do enrolamento antes do ensaio praticamente igual a do meio refrigerante medida por term metro t2 temperatura dos enrolamentos no fim do ensaio Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Converso
45. e Conversores CA CC DT 3 WEG 44 8 ENSAIOS A finalidade deste cap tulo definir os ensaios que podem ser realizados por solicitac o de cliente com ou sem presenca de inspetor S o agrupados em 4 grupos conforme definido na norma NBR 5116 Ensaio de Rotina Ensaio de Tipo Ensaio de Prot tipo Ensaio Especial Qualquer outro n o abrangido pelos citados dever ser objeto de acordo espec fico entre a WEG e o cliente 8 1 ENSAIOS DE ROTINA Ensaio de resist ncia el trica a frio Ajuste da zona neutra Ensaio em carga Ensaio de comuta o Ensaio de medi o de vibra o Ensaio de tens o suport vel Medi o da resist ncia do isolamento 8 2 ENSAIOS DE TIPO E PROT TIPO Constituem os ensaios de rotina e mais os seguintes Ensaio de eleva o de temperatura 8 3 ENSAIOS ESPECIAIS Constituem os ensaios de tipo ou especiais mais os seguintes Ensaio de satura o em vazio Ensaio de vazio para determina o das perdas Ensaio de sobrevelocidade Medi o do n vel de ru do An lise de vibra o em frequ ncia Perdas W kg em chapas Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 45
46. ele o A apostila de Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC um trabalho despretensioso Longe de desejar transmitir ensinamentos profundos aos conhecedores da mat ria busca atrav s de sua linguagem simples e objetiva suplementar o conhecimento daqueles que especificam compram e vendem recomendado tamb m para estudantes de n vel m dio e superior em especial para os que freq entam as cadeiras de m quinas e motores Deseja se sobretudo prestar mais um servico de colaborac o e orientac o que auxiliem as pessoas a usarem corretamente esse importante instrumento de trabalho que o motor el trico WEG IND STRIAS S A M QUINAS NDICE AL INTRODU O Z 6 2 NO ES FUNDAMENTAIS I u 7 2 1 PRINCIPAIS PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA sess 7 2 2 IDENTIFICA O DA MAQU NA iii 9 2 3 TIPOS DE VENTILA O uu u ua us battle mtn etd 10 2 4 CONSTRU O E LIGA CAQO E A aaa A Ri Ern 11 2 5 PRINC PIOS DE 1 11 2 6 TIPOS B SICOS DE EXCITA O Uus arcet an 12 2 6 1 Excita o Independente nnn nnne nnn nenas 12 2 622 EXCITA O ua vh ec te rie o Ed qa ronda 13 2 6 3
47. er sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 20 3 CARACTER STICAS DO AMBIENTE Entre outros dois fatores influem na determina o da pot ncia admiss vel a temperatura do meio refrigerante e a altitude em que o motor vai ser instalado Conforme normas as condi es usuais de servi o s o a Meio refrigerante na maioria dos casos o ar ambiente com temperatura n o superior a 40 e isento de elementos prejudiciais b Altitude n o superior a 1000m acima do n vel do mar At estes valores de altitude e temperatura ambiente consideram se condi es normais e o motor deve fornecer sem sobreaquecimento sua pot ncia nominal 3 1 ALTITUDE Motores funcionando em altitudes acima de 1000m apresentam problemas de aquecimento causado pela rarefa o do ar e consequente diminui o do seu poder de arrefecimento A insuficiente troca de calor entre o motor e o ar circundante leva exig ncia de redu o de perdas o que significa tamb m redu o de pot ncia Tabela 3 1 1 Pot ncia Permitida em da Pot ncia do Cat logo Tipo DC N E Altura Acima do N vel do Mar 30 30 40 45 50 55 60 Ambiente 1000 105 100 100 92 85 77 70 1500 102 92 92 85 77 70 63 2000 100 85 85 77 70 63 58 Tabela 3 1 2 Pot ncia Perm
48. es com rabo de andorinha em dois tipos Bandeira Onde as ligac es do enrolamento da armadura s o feitas s bandeiras Pente Onde as ligac es do enrolamento da armadura s o entranhadas diretamente no ressalto do comutador pente Comutador tipo pente Figura 6 10 2 Comutador tipo Bandeira e Pente 6 11 PLACA DE IDENTIFICA O Quando o fabricante projeta um motor e o oferece venda ele tem que partir de certos valores adotados para Caracter sticas da rede alimenta o do motor Caracter sticas da carga a ser acionada Condi es em que o motor ir funcionar el trica de O conjunto desses valores constitui as Caracter sticas Nominais do motor O fabricante comunica estas informa es ao cliente atrav s da placa de identifica o do motor Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 40 MOD N ARM FONTE REG kW RPM EXCITAX O ISOL CL IP lt gt MAQUINA DE CORRENTE CONTINUA Figura 6 11 1 Placa de Identifica o 6 12 PINTURA A pintura destes motores consiste de duas camadas FUNDO Ap s a limpeza as pecas s o pintadas com tinta fundo primer sint tico alqu dico aplicada por imers o ou pulveriz
49. gar rotac o nN1 Para acionar a carga considerada o tamanho do motor ser o mesmo para as duas formas de controle armadura campo ou somente armadura desde que sejam observados os limites de comutac o da m quina A pot ncia nominal do acionamento para o controle de armadura depende rela o nF nN1 IN2 E 12 nN1 nN1 Como UaN fixo e PN UaN IN n ent o PN2 pay 12 nN1 nN1 Motores com enfraquecimento de campo necessitam uma fonte CC de n vel vari vel normalmente um conversor tiristorizado para alimentar o enrolamento de excitac o Apesar dessa fonte ser de pot ncia reduzida ela representa um nus a mais ao comprador Isso deve ser levado em conta ao se optar entre um motor com controle pela armadura e campo e um motor controlado somente pela armadura principalmente quando a rela o pequena Devido a problemas que podem surgir na comutac o a faixa de enfraquecimento de campo deve ficar dentro dos limites a seguir nf lt 4 nN em m quinas sem enrolamento de compensac o nF lt 5 nN em m quinas compensadas Uma das caracter sticas mais importantes das m quinas CC e que justamente leva a utilizac o em v rios tipos de acionamento a ampla faixa de rota es em que elas podem operar com conjugado constante Os motores tipo DC N F DC N D DC N X DC N E DC N W podem fornecer o conjugado nominal desde 20 rpm at a rotac o nominal sem problemas de sobre
50. graus de balanceamento normal reduzido e especial Tabela 6 7 2 Limites recomendados para severidade de vibra o conforme NBR 11390 e IEC 34 14 M ximo valor eficaz da Velocidade velocidade de vibra o Balancea para a altura H do eixo mento 90a 160a 250 a rpm 132 225 400 da m quina mm s mm s mm s N 600 a 1800 1 8 1 8 2 8 normal 1800 a 3600 1 8 2 8 4 5 R 600 a 1800 0 71 1 12 1 8 reduzida 1800 a 3600 1 12 1 8 2 8 S 600 a 1800 0 45 0 71 1 12 especial 1800 a 3600 0 71 1 12 1 8 Notas 1 Para valores de pico multiplicar os valores da tabela por 2 2 Os valores da tabela acima s o v lidos para medi es realizadas com a m quina a vazio e desacoplada funcionando na freq ncia e tens o nominais 3 Para m quinas de giram nos dois sentidos os valores da tabela se aplicam para ambos os sentidos 4 A tabela acima n o se aplica a m quinas montadas no local de instalac o ver ISO 3945 e ISO 2372 ou m quinas acopladas a suas m quinas de acionamento ou cargas acionadas 6 8 BALANCEAMENTO Conforme a norma NBR 8008 balanceamento o processo que procura melhorar a distribui o de massa de um corpo de modo que este gire em seus mancais sem for as de desbalanceamento Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 39 Tabela 6 8 1 Tipos de Balanceamentos Balancea TIPO
51. ina at a velocidade nominal a corrente permitida 1 5 vezes a corrente nominal at aproximadamente 30 segundos para os tipos de protec o IP23S e IPR44 ou 3 vezes a corrente nominal at 1 minuto para os tipos de protec o IP44 e IP55 Isto supondo que a corrente nominal seja v lida para o regime de servico S1 A frenagem el trica pode ser a Frenagem por Contra corrente Este tipo de frenagem realiza se de dois modos 1 Quando a carga obriga o motor a girar em sentido contr rio ao normal 2 Invertendo o sentido de rotac o do motor por invers o do sentido da corrente no induzido b Frenagem Reost tica Durante a frenagem reost tica o induzido do motor desligado da rede e conectado a uma resist ncia de carga onde a m quina funciona como gerador utilizando a energia cin tica armazenada pelo grupo c Frenagem Recuperac o Regenerativa ou com de Energia Quando a m quina est inicialmente funcionando como motor e passa a ser acionada pela carga a uma velocidade superior do funcionamento em vazio Neste caso a f e m torna se maior que a tens o da rede e por isso a corrente de armadura muda de sentido em conseq ncia muda de sentido o bin rio desenvolvido pela m quina isto a m quina funciona como gerador em paralelo com a rede Os valores de corrente de armadura permitidos durante o per odo de frenagem devem ser solicitados f brica 5 4 CARGA COM BLOQUEIO NA ARMADURA
52. intes tipos de ventila o deve ser considerada a rela o acima DC N S DC N F DC N D DC N X DC N A caso os ventiladores forem desligados a Funcionamento cont nuo com solicita es intermitentes ou com repouso mas para os tipos DC N E DC N F DC N D DC N X DC N A sem o desligamento do ventilador Eis P12 11 P22 12 P3 13 P4 14 P5 15 P6 16 11 12 13 14 15 16 Pot ncia b Funcionamento com carga vari vel e com repouso entre os tempos de carga P12 t1 P3 2 t3 P5 t5 P6 2 16 Pm i t1 t3 15 t6 2 4 17 S 5 P5 E T T2 I3114115116 T Tem D Period Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 5 CARACTER STICAS DA CARGA ACIONADA 5 1 POT NCIA NOMINAL DO MOTOR Quando se deseja escolher um motor para acionar uma determinada carga preciso conhecer o conjugado requerido pela carga e a rotac o que essa carga deve ter em condic es nominais Conhecendo se tamb m o tipo de acoplamento poss vel saber qual a rotac o nominal do motor Portanto a pot ncia nominal do motor dada por P 2nnC Onde P Pot ncia nominal do motor em watt C Conjugado nominal do motor em mN n Rotac o nominal do motor em rpm 60 rps Na equa o acima considerou
53. ionada varia em fun o da rota o Para conjugados resistentes constantes grupo 2 ou que aumentam com a velocidade grupos 3 e 4 comum especificar motores que operam na faixa de controle da armadura Neste caso a rota o nominal do motor igual m xima rota o exigida pela carga referida ao eixo do motor O acionamento de cargas cujo conjugado decresce a partir de uma determinada rota o pode ser feito por um motor que trabalhe com enfraquecimento de campo desde esta rota o considerada como a nominal nN at a m xima velocidade exigida nF Na faixa de controle de campo o motor opera com pot ncia constante solicitando do acionamento uma corrente menor do que se o controle se realizasse pela armadura em toda a faixa de rota es a Controle pela armadura e pelo campo PIA An n b Controle somente pela armadura T NNI NN n 1 Figura 7 3 Faixa de operac o de motor CC com excitac o independente Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Na figura 7 controle pela armadura controle pelo campo a corrente m xima solicitada do acionamento igual nominal do motor IN1 Se a mesma carga for acionada somente pelo controle da armadura figura 7 3b ser necess rio um conversor que forneca uma corrente mais elevada resultado da reduc o da tens o de armadura para che
54. itida em 96 Pot ncia do Cat logo Tipos DC N F DC N D DC N S DC N X DC N W Altura i o Asia do Temperatura Ambiente em N vel do Mar m 30 30 40 45 50 55 60 1000 105 100 100 95 90 85 80 1500 102 95 95 90 85 80 77 2000 100 90 90 85 80 77 74 Tabela 3 1 1 Pot ncia Permitida em 96 Pot ncia do Cat logo Tipo DC N A Altura Acima do N vel do Mar m 30 30 40 45 50 55 60 Temperatura Ambiente em 1000 105 100 100 93 88 83 77 1500 102 93 93 88 83 77 70 2000 100 88 88 83 77 70 66 3 2 TEMPERATURA AMBIENTE Motores que trabalham em temperaturas inferiores a 20 C apresentam os seguintes problemas a Excessiva condensa o exigindo drenagem adicional ou instala o de resist ncia de aquecimento caso o motor fique parado por longos per odos Forma o de gelo nos mancais provocando endurecimento da graxa ou lubrificante nos mancais exigindo o emprego de lubrificantes especiais ou graxas anticongelantes b Em motores que trabalham a temperaturas ambientes constantemente superiores a 40 C o enrolamento pode atingir temperaturas prejudiciais isola o el trica Este fato tem que ser compensado por um projeto especial do motor usando materiais isolantes especiais ou pela redu o da pot
55. m funcionamento em carga constante Om x temperatura m xima atingida durante ciclo Fator de do ciclo to tn tg tuo tego 100 ter ta 100 to ty tg Ino tro tus tro tng 100 to tm te tuo tro tus Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Dura o do creia _ 4 Perdar _ El tricas gt Temperatura Velocidade de rota o Temps Figura 4 5 8 Regime S8 Regimes Especiais Quando a carga pode variar durante os per odos de funcionamento a escolha do motor adequado deve ser feita mediante consulta f brica e depende de uma descri o completa do ciclo Pot ncia necess ria para acionar a carga ou um gr fico de pot ncia requerida durante um ciclo se ela varia Conjugado resistente da carga Momento de in rcia total GD2 ou J da m quina acionada referida sua rota o 4 5 2 Designa o do Regime Tipo O regime tipo designado pelo s mbolo descrito no item 4 5 1 No caso de regime cont nuo este pode ser indicado em alternativa pela palavra Cont nuo A designa o dos regimes S2 a S8 seguida das seguintes indica es a S2 do tempo de funcionamento em carga constante b S3 a S6 do fator de dura o do ciclo c S8 de cada uma das velo
56. motores com ventilac o por dutos Classificac o dos Ambientes a Quanto s condi es de Trabalho Divis o I Ambientes enquadrados na divis o s o reas que cont m permanentemente ou seja em condi es normais de trabalho vapores ou gases explosivos ou combust veis Divis o ll Ambientes enquadrados na divis o Il s o reas onde a presen a dos agentes poss veis de explos o somente ocorre em situa es normais Nesta divis o n o s o necess rios motores prova de explos o podendo ser especificados motores de seguran a aumentada Increased Safety prote o simbolizada por Ex pela IEC As principais caracter sticas destes motores s o a inexist ncia de partes faiscantes e uma sobreleva o admiss vel de temperatura 10 inferior normalmente especificada para cada classe de temperatura do isolamento b Quanto ao tipo de material Conforme NEC Classe I Areas com esta classifica o s o aquelas onde existe a presen a de misturas compostas gases e ou vapores inflam veis Subdivide se em 4 grupos A B C e D dependendo do tipo de g s ou vapor levando em conta a facilidade de inflama o temperatura e a press o em que ocorre explos o Como exemplos de materiais diversos grupos podemos citar t picos dos Grupo A Acetinado Grupo B Hidrog nio butadieno Grupo Eter et lico etileno Grupo D Gasolina solventes em geral Classe Il
57. ncia nominal do motor Esta redu o poder ser determinada a partir das tabelas 3 1 1 3 1 2 e 3 1 3 3 3 ATMOSFERA AMBIENTE 3 3 1 Ambientes Agressivos Ambientes agressivos tais como estaleiros instala es portu rias ind stria de pescado e aplica es navais em geral ind stria qu mica e petroqu mica exigem que os equipamentos que neles trabalham sejam perfeitamente adequados para suportar tais circunst ncias com elevada confiabilidade sem apresentar problemas de qualquer esp cie Os motores dever o ter as seguintes caracter sticas especiais Enrolamento duplamente impregnado Placa identifica o de a o inoxid vel Elementos de montagem zincados Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Ventilador de material n o faiscante Retentores de vedac o entre o eixo e as tampas Massa de calafetar na passagem dos cabos de ligac o pela carcaca 3 3 2 Ambientes Perigosos O motor CC apresenta a desvantagem de possuir uma fonte de fa scas comutador que podem ocasionar a igni o de materiais inflam veis desaconselh vel a utiliza o de motores em ambiente cuja presen a na atmosfera perigosa constante Divis o IEC ABNT utilizando os apenas onde a presen a ocasional Divis o II IEC ABNT Em reas com material inflam vel pertence classe ou da norma NEC descrita a seguir podemos utilizar
58. nt m certa amplitude de ondula o ripple avaliada pelo fator de forma Esta ondula o afeta a pot ncia da m quina pois piora as condi es de comuta o e aumenta as perdas no fero no cobre aumentando o aquecimento Assim a pot ncia do motor deve ser diminu da dependendo do fator de forma da corrente fornecida armadura RIPPLE ONDULAC Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Figura 2 9 1 Ondulac o da tens o conversores CC Figura 2 9 2 Ondula o da corrente em fun o do fator de forma Para diminuir o fator de forma deve se diminuir a amplitude de ondula o Isto conseguido com o aumento da indut ncia do circuito da armadura As m quinas WEG t m elevada indut ncia pr pria reduzindo a ondula o No entanto conversores monof sicos fornecem corrente com ondula o muito alta sendo necess rio instalar uma indut ncia reat ncia externa em s rie com a armadura Figura 2 9 3 Figura 2 9 3 Posi o da bobina no diagrama unifilar BOBINA DE INDU O 2 10 DETERMINA O DA BOBINA DE INDU O A indut ncia que dever ser colocada em s rie com a armadura determinada atrav s da equa o abaixo Lext 2 K1 La mH a Un tens o alternada da rede V la corrente de armadura V La indut ncia pr pria da armadura mH K1 constante tabela 2 10 1 A
59. nte com a rotac o A pot ncia por sua vez aumenta com o quadrado da rotac o Exemplo Calandra com atrito viscoso Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG P CR 4 P CR md E Pot Pd 4 I 4 fi Figura 7 2 3 Conjugado diretamente proporcional rota o 4 CR O conjugado crescendo proporcionalmente com o quadrado da rota o resulta para a pot ncia em uma varia o ao cubo Exemplos Bombas Ventiladores centr fugos PCR A F E Figura 7 2 4 Conjugado proporcional ao quadrado da rotac o 7 3 ESCOLHA DO MOTOR ADEQUADO Para o dimensionamento do motor geralmente consideramos o conjugado motor para todas as rota es levemente superior ao que a carga exige Para a maioria das m quinas suficiente um conjugado de 100 na partida Existem m quinas que solicitam um conjugado da ordem de 150 a 250 do nominal como compressores misturadores e laminadores A limita o da corrente de armadura deve ser ajustada no conversor ao correspondente conjugado de partida exigido Recomenda se n o ultrapassar o limite de 2 2 vezes a corrente nominal devido aos problemas de comuta o que ocorreriam acima deste valor Para determinar a pot ncia nominal e a faixa de opera o do motor controle pela armadura ou pelo campo faz se uma an lise de como o conjugado resistente da carga a ser ac
60. nto Centrado no interior da carca a constitu do por um pacote de chapas de a o sil cio laminadas com ranhuras axiais na periferia para acomodar o enrolamento da armadura Este enrolamento est em contato el trico com as l minas do comutador Comutador o conversor mec nico que transfere a energia ao enrolamento do rotor O comutador constitu do de l minas de cobre isoladas uma das outras por meio de l minas de mica Eixo E o elemento que transmite a pot ncia mec nica desenvolvida pelo motor Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 7 Figura 2 1 1 Principais partes construtivas Coroa P lo de excitac o com enrolamento P lo de comutac o com enrolamento Portas escovas Eixo Pacote de chapas do rotor com enrolamento Comutador Rolamentos
61. nto de 7 1 2 K Polo principal __ Enrolamentc auxiliar D1 D2 Enrolameno de excitacao F1 F2 H Figura 2 4 1 Construc o de uma M quina de Corrente Cont nua D2 Di E Z E P Py 25 gt c Be te slo 1 Figura 2 4 2 Ligac o de uma M quina de Corrente Cont nua Se houver necessidade pode ser adicionado o enrolamento em s rie auxiliar D1 D2 sobre os p los principais percorrido pela corrente da armadura O campo S deve atuar contra a reac o da armadura ac o enfraquecedora e auxiliar o campo principal H Por este motivo o sentido da corrente no enrolamento auxiliar deve permanecer sempre igual ao sentido da corrente no enrolamento de excitac o tamb m quando ocorrer a invers o da corrente de armadura O enrolamento de compensac o C1 C2 est localizado nas sapatas polares dos p los principais e tamb m por ele passa a corrente de armadura Seu campo deve anular totalmente o campo transversal A O consider vel custo adicional que o enrolamento de compensac o representa justific vel apenas em motores com altas sobrecorrentes e amplas faixas de controle de velocidade pelo campo 2 5 PRINC PIOS DE FUNCIONAMENTO O funcionamento de um motor de corrente cont nua MCC est baseado nas for as produzidas da intera
62. o do qual ele est girando da forma do corpo e da maneira como sua massa est distribu da A unidade do momento da in rcia kgm O momento de in rcia de uma m quina que tem rota o diferente da do motor por exemplo nos casos de acionamento por polias ou engrenagens dever ser referido rota o nominal do motor conforme express o 2 Jce Jc t kgm nN Onde Jce Momento de in rcia da carga referido ao eixo do motor Jc Momento de in rcia da carga nc Rotac o da carga nN Rotac o nominal do motor Figura 5 6 1 Momento de in rcia em rota es diferentes Exemplo Na Figura 5 6 2 a in rcia da carga referida ao eixo do motor ser nc 2 n1 2 n2 E n3 2 Jce Jc J1 J2 J3 nN nN nN nN A in rcia total ser a soma do momento de in rcia do equipamento com a in rcia do pr prio motor Jc Jm Jce A in rcia total de uma carga um importante fator para a determina o do tempo de acelera o n2 n Figura 5 6 2 Momento de in rcia em diferentes 5 7 TEMPO DE ACELERA O E FRENAGEM O tempo de acelerac o pode ser calculado pela seguinte express o _ GD n _ 375 Ca mkgf 38 2 Ca mN ta Onde ta tempo de acelerac o ou frenagem n variac o de rotac o rpm G
63. o tempo for indeterminada dever ser indicada uma sequ ncia fict cia n o menos que a real 4 5 1 Regimes Padronizados Os regimes tipo e os s mbolos alfanum ricos a eles atribu dos s o os indicados a seguir Regime Cont nuo S1 Funcionamento a carga constante de dura o suficiente para que se alcance o equil brio t rmico tu Funcionamento em carga constante x Temperatura m xima atingida Carga Perdas eletricas Temperotura Tempo Figura 4 5 1 Regime S1 Regime de Tempo Limitado S2 Funcionamento a carga constante durante um certo tempo inferior ao necess rio para atingir o equil brio t rmico seguido de um per odo de repouso de durac o suficiente para restabelecer a igualdade de temperatura com o meio refrigerante tu funcionamento em carga constante temperatura m xima atingida durante o ciclo tN Carga Perdas eletncas O max Temperatura Tempo Figura 4 5 2 Regime S2 Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG Regime Intermitente Peri dico S3 Sequ ncia de ciclos id nticos cada qual incluindo um per odo de funcionamento a carga constante e um per odo de repouso Neste regime o tempo entre uma partida e outra deve ser suficientemente grande para que o calor gerado na partida n o afete o ciclo seguinte tu funcionamento em carga constante
64. olucionar os problemas acima pois sua velocidade pode ser continuamente alterada mediante a variac o da tens o de alimenta o Al m disso os motores CC apresentam torque constante em toda a faixa de velocidade salvo se em regi o de enfraquecimento de campo como veremos a seguir Inicialmente os motores CC eram alimentados por geradores de corrente cont nua o que exigia o uso de duas m quinas sistema WARD LEONARD Posteriormente o advento dos semicondutores de pot ncia apareceram os conversores est ticos ponte tiristorizada que o m todo mais usado e difundido atualmente Os sistemas de velocidade vari vel utilizando motores de corrente cont nua e conversores est ticos aliam grandes faixas de varia o de velocidade robustez e precis o economia de energia o que garante um timo desempenho e flexibilidade nas mais variadas situa es Mais recentemente surgiu o controle de velocidade de motores de indu o gaiola mediante a varia o da frequ ncia de alimenta o atrav s de conversor CA CA Este m todo necessita alguns cuidados em aplica es que exijam baixas rota es e ou sistemas sincronizados Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 6 2 NO ES FUNDAMENTAIS 2 1 PRINCIPAIS PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA MCC O motor de CC composto fundamentalmente de duas partes estator e rotor Estator formado por
65. rem desgastes mec nicos e apresentam uma resposta mais r pida em rela o aos outros detetores S o aplicados em motores solicitado pelo cliente CC quando Termostatos S o detetores t rmicos do tipo bimet lico com contatos de prata normalmente fechados que se abrem quando ocorre determinada eleva o de temperatura Quando a temperatura de atua o do bimet lico baixar este volta a sua forma original instantaneamente permitindo o fechamento dos contatos novamente Os termostatos podem ser destinados para sistemas de alarme desligamento ou ambos quando solicitado pelo cliente S o ligados em s rie com a bobina do contator Para operar em alarme e desligamento 2 por fase os termostatos de alarme devem ser apropriados para atua o na eleva o de temperatura prevista do motor enquanto que os termostatos de desligamento dever o atuar na temperatura m xima do material isolante Caracter sticas e Especifica es de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 26 Resist ncias Calibradas Tipo RTD Resistence Temperature Detectors S o elementos onde sua operac o baseada na caracter stica de variac o da resist ncia com a temperatura intr nseca a alguns materiais geralmente platina n quel ou cobre Possuem resist ncia calibrada que varia linearmente com a temperatura possibilitando um acompanhamento cont nuo do processo de aquecimento do motor pelo display do controlador
66. res CA CC DT 3 WEG ta temperatura do meio refrigerante no fim do ensaio R1 resist ncia fria antes do ensaio R2 resist ncia quente depois do ensaio A temperatura do ponto mais quente do enrolamento deve ser mantida abaixo do limite da classe A temperatura total vale a soma da temperatura ambiente j com a elevac o de temperatura At mais a diferenca que existe entre a temperatura m dia do enrolamento e a do ponto mais quente As normas de motores fixam m xima elevac o de temperatura At de modo que a temperatura do ponto mais quente fica limitada com base nas seguintes considerac es a A temperatura ambiente no m ximo 40 C por norma e acima disso as condic es de trabalho s o consideradas especiais b A diferenca entre a temperatura m dia e a do ponto mais quente n o varia muito de motor para motor e seu valor estabelecido em norma baseado na pr tica 5 C para as classes A e E 10 C para a classe B e 15 C para as classes F e H As normas de motores portanto estabelecem um m ximo para a temperatura ambiente e especificam uma eleva o de temperatura m xima para cada classe de isolamento Deste modo fica indiretamente limitada a temperatura do ponto mais quente Os valores num ricos e a composic o da temperatura admiss vel do ponto mais quente s o indicados na tabela abaixo Tabela 4 2 1 Temperatura do ponto mais quente CLASSE DE ISOLAMENTO Temperatura ambiente 4
67. se que o conjugado requerido pela carga igual ao conjugado nominal do motor Essa considerag o s verdadeira para acoplamento direto Quando o acoplamento for com reduc o de velocidade o conjugado requerido pela carga deve ser referido ao eixo do motor da seguinte maneira Cn nc Con nac n Onde nc Rotac o da carga em rps Ccn Conjugado nominal da carga em mN nac Rendimento do acoplamento O rendimento do acoplamento definido por nac Pc Pn Onde Pc Pot ncia transmitida carga em watt Na tabela 5 1 1 a seguir pode ser observado o rendimento para alguns tipos de acoplamentos Tabela 5 1 1 Rendimentos de acoplamentos Tipo de Acoplamento x Direto 100 a 07 98 Polia Com Correia Plana 95 98 Polia Com Correia V 97 99 Engrenagem 96 99 Roda Dentada Correia 97 98 Card 25 100 Acoplamento Hidr ulico 100 OBSERVAC O Pot ncia normalmente expressa em kW que um m ltiplo do Watt Portanto 1 kW 1000 W Uma outra unidade de pot ncia muito usada na pr tica o Cavalo Vapor CV A relac o entre CV e kW mostrada abaixo 1 CV 0 736 kW 5 2 ROTA O NOMINAL a rota o obtida em carga nominal sob tens o nominal na armadura e campo na temperatura de funcionamento A varia o da rota o permitida por norma NBR est contida na tabela abaixo Tabela 5 2 1 Toler ncias de Rota es
68. ue s o transformadas em calor o qual aquece o enrolamento e deve ser dissipado para fora do motor para evitar que a elevac o de temperatura seja excessiva 4 2 2 Vida til de uma M quina de Corrente Cont nua Se n o considerarmos as pegas que se desgastam devido ao uso como escovas e rolamentos a vida til de uma m quina CC determinada pelo material isolante Este afetado por muitos fatores como unidade vibrac es ambientes corrosivos e outros Dentre todos os fatores o mais importante sem d vida a temperatura de trabalho dos materiais isolantes Das curvas de das caracter sticas dos materiais em depend ncia da temperatura determina se a sua vida til que reduzida pela metade a cada 8 de opera o acima da temperatura nominal da classe Quando falamos em diminui o da vida til do motor n o nos referimos apenas s temperaturas elevadas quando o isolante se queima e o enrolamento destru do de repente Vida til da isola o em termos de temperatura de trabalho bem abaixo daquela em que o material se queima refere se ao envelhecimento gradual do isolante que vai se tornando ressecado perdendo o poder isolante at que n o suporte mais a tens o aplicada e produza o curto circuito 4 2 3 Classes de Isolamento Como foi visto acima o limite de temperatura depende do tipo de material empregado Para fins de normaliza o os materiais isolantes e os sistemas
69. undos em m quinas abertas e 30 segundos para m quinas fechadas A corrente da armadura de aproximadamente 1 8 vezes o valor da corrente nominal em motores sem enrolamento auxiliar em s rie e 1 6 vezes em motores com enrolamento em s rie auxiliar Por via de regra s o permiss veis sobrecargas que excedem o valor de 1 6 vezes o conjugado nominal especialmente quando o motor est na partida Como sobrecargas permiss veis dependem do tipo e da utilizac o do motor recomenda se fazer consultas pr vias Na Tabela 5 8 1 pode ser verificado o tempo m ximo admiss vel para v rios valores de sobrecarga quando a m quina estiver na temperatura nominal Tabela 5 8 1 Tempo M ximo de Sobrecarga Tempo m ximo de sobrecarga s DC N F DC N D ln DC N S DC N X DC N E DC N A 1 1 260 520 1 2 160 200 1 3 60 120 1 4 45 80 1 5 30 60 1 6 25 50 1 7 20 40 1 8 15 30 20 13 26 Na figura 5 8 1 pode ser vista a variac o aproximada da corrente e do conjugado em sobrecargas para m quinas n o compensadas CU 1 0 1 4 1 8 22 26 30 In Figura 5 8 1 Rela o aproximada da varia o de corrente em do conjugado m quinas n o compensadas Caracter sticas e de Motores de Corrente Cont nua e Conversores CA CC DT 3 WEG 35 5 9 SOBRECARGAS DIN MICAS EM MCC COM EXCITA O INDEPENDENTE Os modernos acion

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