SOLUÇÃO DO EXERCÍCIO SOBRE MOTORES DE INDUÇÃO 1) O que significa Fator de Serviço de um motor elétrico? É a sobrecarga que o motor suporta durante tempo indeterminado e vem indicada na placa do motor sob a forma de porcentagem. (Ex.: FS= 1,25 -25% FS= 1,1- 10% ). 2) Qual a finalidade do enrolamento auxiliar de um motor monofásico? Enrolamento responsável pela partida do motor monofásico e o sentido de rotação do seu eixo. Após a partida, este enrolamento é desligado, através de uma chave centrífuga. 3) Explique utilizando os seus conhecimentos a diferença entre corrente nominal, corrente de partida e corrente de sobrecarga de um motor trifásico. São os valores de corrente registrados na placa do motor. Indica a corrente máxima que o motor deve consumir, quando estiver fornecendo o máximo de potência. Para cada valor de tensão de funcionamento, existe um valor de corrente inversamente proporcional.
Corrente nominal:
Corrente de partida:Corrente
de curta duração solicitada no momento da partida, sendo bastante elevada em relação a corrente nominal, cerca de 6 a 8 vezes o valor dessa. Corrente de sobrecarga:
Corrente maior do que a corrente nomina, surge em conseqüência da aplicação de carga acima da capacidade do motor. Caso circule pelos terminais do motor por longo tempo, poderá resultar a queima desta máquina ou diminuição da sua vida útil 4) Um Motor de Indução Trifásico (MIT) de corrente nominal IL=26 A ( corrente de linha) , VL=220V ( tensão de linha), 60Hz, com fator de potência 90% em atraso, rendimento 85%, possuindo 4 pólos e deslizamento de 5,5% é adequado para acionar uma carga com quais características de potência (em HP) e velocidade (em rpm). Dado: 1HP = 746 Watts. Solução Cálculo da carga no eixo 1HP = 746 Watts = √3 cos∅ Sendo VL = 220V e IL = 26A e cos(Φ) ( fator de potência) = 0,90, 0,9 0, teremos: = √ 3 ∗ 220 220 ∗ 26 ∗ 0,90 0,90 = 8.91 8.916,6 6,600
Sendo o rendimento 85% :
= , resulta í = ∗ = 0,85 ∗ 8.916,60 = 7579,11 í
í = 7579,11 ∗
Carga da velocidade do eixo
1 = 10,16 736
= 1 − ∗
Onde, s, deslize ou escorregamento, vale 5,5%=0,055 e =
∗
=
∗
= 1800 , portanto: = 1 − 0,055 ∗ 1800 = 1701
5)
Na especificação de um motor trifásico de 10 CV, temos duas opções, o motor padrão e o motor de alto rendimento. Calcule o tempo de retorno do investimento considerando os dados abaixo :
Tarifa da energia elétrica : A4 = R$134,48 /MWh em dezembro de 2001 Fator de utilização = 0,75 = 18 horas/dia 10 CV = 10 x 0,736 KW = 7,36 KW
1 2
Motor elétrico de Indução Trifásico : 10 CV TIPO Rendimento % Preço R$ Padrão 85 400,00 Alto Rendimento 91 570,00
O tempo de retorno equivale a quantidade de unidade de tempo que levará para pagar o investimento. A potência de saída solicitada pela carga, independentemente do motor que será utilizado é 10 CV, ou seja 10*736 Watts= 7.360 Watts. A potência de entrada solicitada pelo motor padrão é _
í _ = 8,66 ã =
ã
=
7.360 = 8.658,82 0,85
A potência de entrada solicitada pelo motor de alto rendimento é _
=
í _
=
7.360 = 8.087 = 8,08 0,91
Como já previsto, o motor de alto rendimento solicitará uma potência menor, a diferença entre essas potências será a economia de energia,o qual resultará economia de dinheiro. ê
Como pagamos é energia :
= 8,66 − 8,08 = 0,58
= ê ∗ = 0,58 = ℎ
Sabendo que o custo do KWattsHoras é R$ 134,48 / 1000, logo
= ∗
134,48 = 0,58 ∗ 0.13448 = 0,9779984ℎ 1.000
Este custo deverá igualar a dferença de preço dos motores, ou seja R$170,00
= 0,0779984ℎ = 170,00 0,0779984ℎ = 170,00 ℎ = 2179,531887
Como o fator de utilização é 18 Horas/dias, o total de dias será Dias= =
2179,531887 = 121 ≈ 30 18
