Dimensionamento de soft starter, Teses (TCC) de Engenharia Elétrica

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Faculdade de Ciência e Tecnologia  ÁREA

Engenharia Elétrica

Marileide da Hora Conceição

Dimensionamento e instalação de soft starter em máquina

injetora de plástico

Salvador 2014

Marileide da Hora Conceição

Dimensionamento e instalação de soft starter em máquina

injetora de plástico

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao colegi- ado do curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Ciência e Tecnologia  ÁREA1, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica. Orientador: Profo^. Maurício Brandão, M.Sc

Salvador 2014

Dimensionamento e instalação de soft starter em máquina

injetora de plástico

Marileide da Hora Conceição

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao colegiado do curso de Engenharia Elétrica da Faculdade de Ciência e Tecnologia  ÁREA1, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica.

Banca Examinadora:

Profo^. Maurício Brandão, M.Sc (Orientador)

Profo^. Luís Antônio Santos, M.Sc

Profo^. Luíz Bizerra, M.Sc

5 de junho de 2014

Creative Commons

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Eu posso todas as coisas Naquele que me fortalece Filipenses 4:

Resumo

Este estudo de caso tem por objetivo apresentar os procedimentos executados para o dimensionamento de uma soft starter e suas diretrizes para a correta instalação. Este equipamento executa uma partida suave em um motor que aciona a bomba hidráulica de uma máquina injetora de plástico, a qual utilizava partida direta e gerava quedas de tensão na rede elétrica. Posteriormente serão também apresentados os resultados deste trabalho após a instalação da soft starter. Palavras-chave: motor , acionamento, soft starter

Lista de Figuras

Lista de abreviaturas e siglas

AC Corrente Alternada CCM centro de Controle de Motores cv cavalo vapor DHT Distorção Harmônica Total HP Horse Power IHM Interface Homem Máquina IP Proteção Intrínseca RC Resistor - capacitor RPM Rotações por minuto SCR Silicon Controlled Recticier SS Soft Starter TC Transformador de Corrente

Sumário

15

1 Introdução

A concepção deste trabalho partiu da necessidade da empresa de resolver um problema referente a partida do motor da bomba hidráulica de uma máquina injetora de plásti- cos. Numa linha com quatro máquinas injetoras, uma delas (a mais antiga) estava com acionamento direto para a partida de sua bomba principal. Com isso, se as outras três estivessem produzindo não era possível colocar esta última para funcionar pois ao acionar o motor, o mesmo não partia, por causa da rede que não suportava a potência requerida para a partida direta desta máquina. Por este motivo, havia uma queda na produtivi- dade já que era necessário interromper o funcionamento das outras máquinas para que uma delas pudesse iniciar a produção. Assim, foi solicitado o dimensionamento de uma solução para a partida desta bomba, já que o custo para aumentar a capacidade da rede seria maior do que investir em um método de partida suave para a máquina, além das questões relacionadas à qualidade do sistema elétrico.

1.1 Problema

Numa ligação direta, o comportamento típico da corrente do motor trifásico interfere negativamente na rede de alimentação, causado pelos picos de corrente e quedas de tensão resultantes deste tipo de acionamento.

1.2 Justicativa

Em virtude das normas existentes e por se tratar de um problema de perda de produti- vidade e qualidade de energia foi necessário especicar um sistema de partida adequado para esta aplicação.

1.3 Objetivos 16

1.3 Objetivos

1.3.1 Geral

Apresentar os procedimentos para dimensionamento e instalação de uma soft starter.

1.3.2 Especícos

• Conhecer as funções e parametrizações de uma soft starter
• Evitar picos de corrente na rede elétrica
• Analisar a qualidade de energia durante a partida com a soft starter

1.4 Metodologia

Este trabalho iniciou-se com uma pesquisa bibliográca em livros, artigos e manuais de fabricantes para a fundamentação teórica do mesmo. Foi feita a coleta dos dados para a vericação dos resultados da implementação, caracterizando um estudo de caso, onde será visto a aplicação prática da teoria apresentada.

1.5 Estrutura da monograa

No Capítulo 1 está sendo apresentada a parte introdutória deste trabalho. Já no Capítulo 2 é apresentado uma revisão teórica dos conceitos a serem abordados referente a máquinas injetoras, motores elétricos, métodos de partida e soft starters. No Capítulo 3 será abordado o processo de escolha da soft starter como método de partida, procedimentos para o correto dimensionamento e os resultados após a instalação. Por m, o Capítulo 4 apresentará uma breve discussão dos resultados e nalização deste trabalho explanando também as diculdades encontradas na elaboração do mesmo.

2.1 Máquinas injetoras 18

2.1.2 Tipos de injetoras

De acordo com as formas de operação e movimentação as máquinas injetoras podem ser de dois tipos:

2.1.2.1 Máquinas Injetoras Horizontais

São máquinas onde os movimentos de abertura e fechamento do molde e a movimentação da unidade de injeção são feitas no eixo horizontal. Figura 2: Máquina injetora horizontal

Fonte: (TORRES, 2007)

2.1.2.2 Máquinas Injetoras Verticais

São máquinas onde os movimentos de abertura e fechamento do molde e a movimentação da unidade de injeção são feitas no eixo vertical. Figura 3: Máquina injetora vertical

Fonte: (TORRES, 2007)

2.1 Máquinas injetoras 19

2.1.3 Partes de uma injetora

A máquina injetora é composta de sistemas que são partes integrantes da mesma, os quais são explicados abaixo:

2.1.3.1 Sistema de injeção

Esta parte da maquina é responsável por receber o material no estado sólido , em forma de grãos e os transporta em quantidades preestabelecidas para a ponta da rosca e então para o interior do molde. Na unidade de injeção há um cilindro hidráulico de injeção, o qual irá executar o movimento do material ao longo da unidade de injeção, já que os grãos se transformam em uma massa pastosa por causa do aquecimento das resistências elétricas. Figura 4: Sistema de injeção

Fonte: (SANDRETTO, 2013)

2.1.3.2 Sistema de fechamento

O sistema de fechamento é o responsável por prover o movimento de abertura e fechamento do molde, assim como garantir que a força de fechamento seja suciente para manter o molde fechado durante o processo de injeção do material plástico no molde. Esta força de fechamento necessária é obtida geralmente através de um sistema mecânico-hidráulico. Este sistema é o mais utilizado pelos fabricantes de máquinas injetoras e consiste de um cilindro hidráulico ligado mecanicamente a articulações (também chamadas de tesouras ou braçagens) que irão movimentar a placa móvel, fechando e abrindo o molde(NASCIMENTO, 2011). A pressão do óleo hidráulico do cilindro, faz com que as articulações se travem, o