Módulo-1 - Comando e Proteção, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Elétrica

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CENTRO DE TREINAMENTO DE CLIENTES

MÓDULO 1

Comando e Proteção

WEG – Transformando Energia em Soluções^ tr_CTC-238 – P

_ “ Material sujeito a alterações sem prévio aviso!”_*

• 1 MANUAL De MOTORES ELÉTRICOS _______________________________
  • 1.1 Histórico _____________________________________________________________
  • 1.2 Noções Fundamentais ___________________________________________________
    • 1.2.1 Motores Elétricos _________________________________________________________
      • 1.2.1.1 Motor Síncrono _______________________________________________________
      • 1.2.1.2 Motor Assíncrono _____________________________________________________
      • 1.2.1.3 Motor CC____________________________________________________________
    • 1.2.2 Conceitos Básicos_________________________________________________________
      • 1.2.2.1 Conjugado ___________________________________________________________
      • 1.2.2.2 Energia e Potência Mecânica_____________________________________________
      • 1.2.2.3 Energia e Potência Elétrica ______________________________________________
      • 1.2.2.4 Velocidade Nominal ___________________________________________________
      • 1.2.2.5 Corrente Nominal _____________________________________________________
      • 1.2.2.6 Potência Aparente, Ativa e Reativa ________________________________________
      • 1.2.2.7 Potência Equivalente ___________________________________________________
      • 1.2.2.8 Triângulo de Potência __________________________________________________
      • 1.2.2.9 Fator de Potência ______________________________________________________
      • 1.2.2.10 Rendimento _________________________________________________________
      • 1.2.2.11 Relação entre Unidades de Potência ______________________________________
      • 1.2.2.12 Relação entre Conjugado e Potência ______________________________________
      • 1.2.2.13 Sistemas de Corrente Alternada Monofásica ________________________________
    • 1.2.3 Sistemas de Corrente Alternada Trifásica ______________________________________
      • 1.2.3.1 Ligação Triângulo _____________________________________________________
      • 1.2.3.2 Ligação Estrela _______________________________________________________
    • 1.2.4 Motor de Indução Trifásico _________________________________________________
      • 1.2.4.1 Princípio de Funcionamento _____________________________________________
      • 1.2.4.2 Velocidade Síncrona (nS)________________________________________________
      • 1.2.4.3 Escorregamento (s) ____________________________________________________
      • 1.2.4.4 Equacionamento ______________________________________________________
    • 1.2.5 Definições de Termos Técnicos Usuais ________________________________________
  • 1.3 Características da Rede _________________________________________________
    • 1.3.1 O Sistema _______________________________________________________________
      • 1.3.1.1 Trifásico_____________________________________________________________
      • 1.3.1.2 Monofásico __________________________________________________________
    • 1.3.2 Tensão Nominal __________________________________________________________
      • 1.3.2.1 Tensão da Rede de Alimentação em Função da Potência do Motor _______________
      • 1.3.2.2 Tensão Nominal Múltipla _______________________________________________
      • 1.3.2.3 Tensões de Ligações Normais ____________________________________________
    • 1.3.3 Frequência Nominal (Hz)___________________________________________________
      • 1.3.3.1 Tolerância de Variação de tensão e Frequência_______________________________
      • 1.3.3.2 Ligação em Frequências Diferentes________________________________________
    • 1.3.4 Limitação da Corrente de Partida de Motores Trifásicos ___________________________
      • 1.3.4.1 Partida Com Chave Estrela-Triângulo (Y-∆)_________________________________
      • 1.3.4.2 Partida Com Chave Compensadora (auto-transformador)_______________________
      • 1.3.4.3 Comparação Entre Chaves “Y-∆” e Compensadora “Automática” ________________
      • 1.3.4.4 Partida Com Chave Série-Paralelo_________________________________________
      • 1.3.4.5 Partida Com Reostato para Motores de Anéis ________________________________
      • 1.3.4.6 Partidas Eletrônicas ____________________________________________________
    • 1.3.5 Sentido de Rotação de Motores de Indução Trifásicos_____________________________
  • 1.4 Características de Aceleração ____________________________________________
    • 1.4.1 Conjugados______________________________________________________________
      • 1.4.1.1Curva de Conjugado x Velocidade _________________________________________
    • 1.4.1.2 Categorias – Valores Mínimos Normalizados ________________________________
    • 1.4.1.3 Características dos Motores WEG_________________________________________
  • 1.4.2 Inércia da Carga __________________________________________________________
  • 1.4.3 Tempo de Aceleração______________________________________________________
  • 1.4.4 Regime de Partida ________________________________________________________
  • 1.4.5 Corrente de Rotor Bloqueado________________________________________________
    • 1.4.5.1 Valores Máximos Normalizados __________________________________________
    • 1.4.5.2 Indicação da Corrente __________________________________________________
• 1.5 Regulação de Velocidade de Motores Assíncronos de Indução _________________
  • 1.5.1 Introdução_______________________________________________________________
  • 1.5.2 Variação de Números de Pólos_______________________________________________
    • 1.5.2.1 Motores de Duas Velocidades em Enrolamentos Separados _____________________
    • 1.5.2.2 Motores de Duas Velocidades com Enrolamentos por comutação de Pólos _________
    • 1.5.2.3 Motores Com Mais de Duas Velocidades ___________________________________
  • 1.5.3 Variação do Escorregamento ________________________________________________
    • 1.5.3.1 Variação da Resistência Rotórica _________________________________________
    • 1.5.3.2 Variação da Tensão do Estator ___________________________________________
  • 1.5.4 Variação da Freqüência ____________________________________________________ - Conversores de Frequência_______________________________________________ 1.5.4.1 Considerações Sobre a Aplicação de Motores com Controle de Velocidade Através de
• 1.6 Característica em Regime _______________________________________________
  • 1.6.1 Elevação de Temperatura, Classe de Isolamento _________________________________
    • 1.6.1.1 Aquecimento do Enrolamento ____________________________________________
    • 1.6.1.2 Vida Útil do Motor ____________________________________________________
    • 1.6.1.3 Classes de Isolamento __________________________________________________
    • 1.6.1.4 Medida de Elevação de Temperatura do Enrolamento _________________________
    • 1.6.1.5 Aplicação a Motores Elétricos ____________________________________________
  • 1.6.2 Proteção Térmica de Motores Elétricos ________________________________________
    • 1.6.2.1 Termo-Resistência (PT-100) _____________________________________________
    • 1.6.2.2 Termistores (PTC e NTC) _______________________________________________
    • 1.6.2.3Termostatos __________________________________________________________
    • 1.6.2.4 Protetores Térmicos ____________________________________________________
    • 1.6.2.5 Proteção de motores de alta tensão weg_____________________________________
  • 1.6.3 Regime de Serviço ________________________________________________________
    • 1.6.3.1 Regimes de Serviços Padronizados _______________________________________
    • 1.6.3.2 Designação do Regime Tipo _____________________________________________
    • 1.6.3.3 Potência Nominal _____________________________________________________
  • 1.6.4 Fator de Serviço (FS) ______________________________________________________
• 1.7 Características do Ambiente _____________________________________________
  • 1.7.1 Altitude_________________________________________________________________
  • 1.7.2 Temperatura Ambiente_____________________________________________________ - ______________________________________________________________________ 1.7.3 Determinação da Potência Útil do Motor nas Diversas Condições de Temperatura e Altitude
  • 1.7.4 Atmosfera Ambiente _____________________________________________________
    • 1.7.4.1 Ambientes Agressivos _________________________________________________
    • 1.7.4.2 Ambientes Contendo Poeiras ou Fibras____________________________________
    • 1.7.4.3 Locais em Que a Ventilação do Motor é Prejudicada _________________________
  • 1.7.5 Graus de Proteção________________________________________________________
    • 1.7.5.1 Código de Identificação________________________________________________
    • 1.7.5.2 Tipos Usuais de Proteção_______________________________________________
    • 1.7.5.3 Motores a Prova de Intempéries _________________________________________
  • 1.7.6 Ventilação _____________________________________________________________
    • 1.7.6.1 Sistema de Refrigeração _______________________________________________
  • 1.7.7 Resistência de Aquecimento________________________________________________
  • 1.7.8 Limite de Ruídos ________________________________________________________
  • 1.8 Ambientes Perigosos___________________________________________________
    • 1.8.1 Áreas de Risco __________________________________________________________
    • 1.8.2 Atmosfera Explosiva _____________________________________________________
    • 1.8.3 Classificação das Áreas de Risco ____________________________________________
      • 1.8.3.1 Classes e Grupos das Área de Risco ______________________________________
    • 1.8.4 Classes de Temperatura ___________________________________________________
    • 1.8.5 Equipamentos Para Áreas de Risco __________________________________________
    • 1.8.6 Equipamentos de Segurança Aumentada (Proteção Ex-e) _______________________
    • 1.8.7 Equipamentos com Invólucros a Prova de Explosão (Proteção Ex-d) ________________
  • 1.9 Características Construtivas ____________________________________________
    • 1.9.1 Dimensões _____________________________________________________________
    • 1.9.2 Formas Construtivas Normalizadas __________________________________________
    • 1.9.3 Motores com Flange______________________________________________________
    • 1.9.4 Pintura ________________________________________________________________
    • 1.9.5 Vibração _______________________________________________________________
      • 1.9.5.1 Suspensão Livre______________________________________________________
      • 1.9.5.2 Chaveta ____________________________________________________________
      • 1.9.5.3 Pontos de Medição____________________________________________________
    • 1.9.6 Balanceamento __________________________________________________________
      • 1.9.6.1 Definição ___________________________________________________________
      • 1.9.6.2 Tipos de Balanceamento _______________________________________________
    • 1.9.7 Aterramento ____________________________________________________________
      • 1.9.7.1 Finalidade do Aterramento _____________________________________________
      • 1.9.7.2 Bitolas Mínimas de Condutores de Aterramento_____________________________
    • 1.9.8 Elementos de Transmissão _________________________________________________
      • 1.9.8.1 Esforços Axiais e Radiais ______________________________________________
      • 1.9.8.2 Cálculo da Força Radial em Acoplamento por Polias e Correias ________________
    • 1.9.9 Placa de Identificação_____________________________________________________
      • 1.9.9.1 Motor de Alta Tensão (Linha WEG Máquinas Ltda.) _________________________
      • 1.9.9.2 Motor de Baixa Tensão (Linha WEG Motores Ltda.) _________________________
  • 1.10 Seleção e Aplicação dos Motores Elétricos Trifásicos _______________________
    • 1.10.1Guia de Seleção do Tipo de Motor Para Diferentes Cargas ________________________
  • 1.11 Ensaios _____________________________________________________________
    • 1.11.1Ensaios de Rotina________________________________________________________
    • 1.11.2Ensaios de Tipo _________________________________________________________
    • 1.11.3Ensaios Especiais ________________________________________________________
    • 1.11.4Laboratório de Ensaios da WEG Máquinas para Motores de Alta Tensão ____________
• 2 ESPECIFICAÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS _______________________
  • 2.1 Potência Nominal _____________________________________________________
  • 2.2 Conjugado Resistente da Carga _________________________________________
    • 2.2.1 Conjugado Constante _____________________________________________________
    • 2.2.2 Conjugado Linear ________________________________________________________
    • 2.2.3 Conjugado Quadrático ____________________________________________________
    • 2.2.4 Conjugado Hiperbólico ___________________________________________________
    • 2.2.5 Conjugados Não Definidos ________________________________________________
  • 2.3 Conjugado Resistente Médio da Carga ___________________________________
  • 2.4 Momento de Inércia da Carga___________________________________________
  • 2.5 Conjugado x Velocidade do Motor _______________________________________
    • 2.5.1 Conjugado Básico________________________________________________________
    • 2.5.2 Conjugado Nominal ou de Plena Carga _______________________________________
    • 2.5.3 Conjugado Com Rotor Bloqueado ___________________________________________
  • 2.5.4 Conjugado Mínimo ______________________________________________________
  • 2.5.5 Conjugado Máximo ______________________________________________________
  • 2.5.6 Fatores de Correção dos Conjugados em Função da Tensão _______________________
• 2.6 Conjugado Motor Médio _______________________________________________
• 2.7 Tempo de Rotor Bloqueado (trb) _________________________________________
  • 2.7.1 Tempo de Rotor Bloqueado em Relação a Classe Isolante ________________________
  • 2.7.2 Tempo de Aceleração_____________________________________________________
  • 2.7.3 Potência Dinâmica ou de Aceleração_________________________________________
• 2.8 Especificação de Motores Para Ventiladores e Bombas ______________________
  • 2.8.1 Definições______________________________________________________________
    • 2.8.1.1 Ventiladores_________________________________________________________
    • 2.8.1.2 Bombas ____________________________________________________________
  • 2.8.2 Critérios Para Selecionar o Motor que Irá Acionar a Carga________________________
    • 2.8.2.1 Características da Rede de Alimentação ___________________________________
    • 2.8.2.2 Características do Ambiente ____________________________________________
    • 2.8.2.3 Características Construtivas_____________________________________________
    • 2.8.2.4 Características do Ventilador ____________________________________________
    • 2.8.2.5 Características da Bomba_______________________________________________
  • 2.8.3 Determinação da Velocidade do Motor _______________________________________
  • 2.8.4 Potência Nominal ou de Serviço da Carga _____________________________________
    • 2.8.4.1 Conhecendo a Vazão e a Pressão Total ____________________________________
    • 2.8.4.2 Conhecendo-se o Conjugado Nominal da Carga _____________________________
    • 2.8.4.3 Conhecendo-se a Vazão e a Altura Manométrica da Bomba____________________
  • 2.8.5 Tempo de Aceleração_____________________________________________________
  • 2.8.6 Exemplos ______________________________________________________________
    • 2.8.6.1 Ventilador __________________________________________________________
    • 2.8.6.2 Bombas ____________________________________________________________
• 2.9 Especificação de Motores Para Compressores______________________________
  • 2.9.1 Compressor ____________________________________________________________
    • 2.9.1.1 Definições __________________________________________________________
  • 2.9.2 Critérios Para Selecionar o Motor que Irá Acionar o Compressor ___________________
    • 2.9.2.1 Características da Rede de Alimentação ___________________________________
    • 2.9.2.2 Características do Ambiente ____________________________________________
    • 2.9.2.3 Características Construtivas_____________________________________________
    • 2.9.2.4 Características do Compressor___________________________________________
  • 2.9.3 Determinação da Velocidade do Motor _______________________________________
  • 2.9.4 Potência Nominal ou de Serviço do Motor ____________________________________
  • 2.9.5 Tempo de Aceleração_____________________________________________________
  • 2.9.6 Exemplos ______________________________________________________________
• 2.10 Especificação de Motores Para Talhas ___________________________________
  • 2.10.1 Talhas ________________________________________________________________
    • 2.10.1.1 Definições _________________________________________________________
  • 2.10.2 Critérios Para Selecionar o Motor que Irá Acionar a Talha _______________________
    • 2.10.2.1 Características da Rede de Alimentação __________________________________
    • 2.10.2.2 Características do Ambiente ___________________________________________
    • 2.10.2.3 Características Construtivas____________________________________________
    • 2.10.2.4 Características da Talha _______________________________________________
  • 2.10.3 Determinação da Velocidade do Motor_______________________________________
  • 2.10.4 Determinação do Conjugado Nominal Requerido Pela Talha (Ccn) _________________
  • 2.10.5 Potência Nominal ou de Serviço do Motor ____________________________________
  • 2.10.6 Regime de Trabalho do Motor _____________________________________________
  • 2.10.7 Categoria do Motor ______________________________________________________
  • 2.10.8 Tempo de Aceleração ____________________________________________________
  • 2.10.9 Corrente Equivalente_____________________________________________________ - 2.10.10 Roteiro de Especificação do Motor _________________________________________ - Corrente Máxima Admissível_______________________________________________ 2.10.11 Roteiro de Especificação do Motor Quando Não se Conhece os Dados Para o Cálculo da - 2.10.12 Exemplo______________________________________________________________
• 3 MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS _________________________
  • 3.1 Introdução ___________________________________________________________
  • 3.2 Instruções Básicas _____________________________________________________ - 3.2.1 Instruções Gerais ________________________________________________________ - 3.2.2 Fornecimento ___________________________________________________________ - 3.2.3 Armazenagem __________________________________________________________
  • 3.3 Instalação____________________________________________________________ - 3.3.1 Aspectos Mecânicos ______________________________________________________ - 3.3.1.1 Fundações __________________________________________________________ - 3.3.1.2 Tipos de Bases _______________________________________________________ - 3.3.1.3 Alinhamento ________________________________________________________ - 3.3.1.4 Acoplamento ________________________________________________________ - 3.3.2 Aspectos Elétricos _______________________________________________________ - 3.3.2.1 Sistemas de Alimentação_______________________________________________ - 3.3.3 Entrada em Serviço ______________________________________________________ - 3.3.3.1 Exame Preliminar ____________________________________________________ - 3.3.3.2 Partida Inicial________________________________________________________ - 3.3.3.3 Funcionamento ______________________________________________________ - 3.3.3.4 Desligamento________________________________________________________
  • 3.4 Manutenção __________________________________________________________ - 3.4.1 Limpeza _______________________________________________________________ - 3.4.2 Lubrificação ____________________________________________________________ - 3.4.2.1 Intervalos de Lubrificação ______________________________________________ - 3.4.2.2 Qualidade e Quantidade de Graxa ________________________________________ - 3.4.2.3 Instruções para Lubrificação ____________________________________________ - 3.4.2.4 Substituição de Rolamentos_____________________________________________ - 3.4.3 Recomendações Gerais ___________________________________________________
  • 3.5 Falhas em Motores Elétricos____________________________________________ - 3.5.1 Análise de Causas e Defeitos de Falhas em Motores Elétricos _____________________
  • 3.6 Danos em Enrolamentos de Motores Elétricos de Indução ___________________ - 3.6.1 Motores Trifásicos e Monofásicos____________________________________________
    • TENSÃO_________________________________________________________ 4 ANÁLISE DOS DISPOSITIVOS ELÉTRICOS UTILIZADOS EM BAIXA
  • 4.1 Dispositivos de Seccionamento __________________________________________
  • 4.2 Dispositivos de Proteção________________________________________________
    • CHAVES DE PARTIDA WEG _______________________________________ 5 CARACTERÍSTICAS E ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES DAS
  • 5.1 Fusíveis _____________________________________________________________ - 5.1.1 Fusíveis de Força (D OU NH) ______________________________________________ - 5.1.1.1 Classificação ________________________________________________________ - 5.1.1.2 Curvas Tempoxcorrente de Fusíveis weg __________________________________ - 5.1.1.3 Dimensionamento ____________________________________________________ - 5.1.1.4 Exemplo de Cálculo: __________________________________________________ - 5.1.2 Fusíveis de Comando _____________________________________________________ - 5.1.2.1 Dimensionamento ____________________________________________________
• 5.2 Contatores ___________________________________________________________
  • 5.2.1 Definição (de norma): ____________________________________________________
  • 5.2.2 Contato Principal ________________________________________________________
  • 5.2.3 Contatos Auxiliares ______________________________________________________
  • 5.2.4 Sistema de Acionamento __________________________________________________
  • 5.2.5 Etiquetas e Identificação de Terminais________________________________________
    • 5.2.5.1 Nomenclatura de Contatos em Contatores__________________________________
  • 5.2.6 Fases de uma Manobra____________________________________________________
    • 5.2.6.1 Processo de Ligação __________________________________________________
    • 5.2.6.2 Estado Fechado ______________________________________________________
    • 5.2.6.3 Processo de Desligamento ______________________________________________
    • 5.2.6.4 Estado Aberto _______________________________________________________
  • 5.2.7 Ensaios Realizados _______________________________________________________
  • 5.2.8 Posição de Montagem ____________________________________________________
• 5.3 Dimensionamento de Contatores de Força_________________________________
  • 5.3.1 Critérios de Escolha ______________________________________________________
  • 5.3.2 Comutação de Motores com Rotor de Gaiola __________________________________
    • 5.3.2.1 Escolha para Categoria de Emprego AC3 __________________________________
  • 5.3.3 Comutação de Cargas Resistivas – Categoria AC-1 _____________________________
  • 5.3.4 Chaveamento de Capacitores – Categoria AC-6b _______________________________
  • 5.3.5 Comutação de Lâmpadas __________________________________________________
    • 5.3.5.1 Lâmpadas Incandescentes ______________________________________________
    • 5.3.5.2 Lâmpadas Fluorescentes _______________________________________________
    • 5.3.5.3 Lâmpadas de Vapor de Mercúrio de Alta Pressão____________________________
    • 5.3.5.4 Lâmpadas de Vapor Metálico de Halogênio ________________________________
    • 5.3.5.5 Lâmpadas Mistas _____________________________________________________
    • 5.3.5.6 Lâmpadas de Vapor de Sódio de Alta e Baixa Pressão ________________________
  • 5.3.6 Comutação de Corrente Contínua ___________________________________________
  • 5.3.7 Comutação em Aplicações Especiais _________________________________________
    • 5.3.7.1 Comutação de transformadores a vazio (sem carga no secundário): ______________
    • 5.3.7.2 Comutação de Transformadores em Máquinas de Solda: ______________________
  • 5.3.8 Acessórios _____________________________________________________________
• 5.4 Protetores Térmicos (sondas térmicas) para Motores Elétricos_______________
  • 5.4.1 Termostatos: ____________________________________________________________
  • 5.4.2 Termistores – PTC _______________________________________________________
  • 5.4.3 TermoresistênciaS – PT100 ________________________________________________
  • 5.4.4 Protetores Bimetálicos de Disco: ____________________________________________
• 5.5 Relés de Sobrecarga ___________________________________________________
  • 5.5.1 Definição e Função_______________________________________________________
  • 5.5.2 Construção e Operação____________________________________________________
    • 5.5.2.1 Dispositivo Mecânico Sensível Contra Falta de Fase _________________________
    • 5.5.2.2 Proteção com Relés + TC’s _____________________________________________
    • 5.5.2.3 Curva Característica de Desarme (conforme IEC 947) ________________________
  • 5.5.3 Condições de Serviço _____________________________________________________
    • 5.5.3.1 Temperatura Ambiente ________________________________________________
    • 5.5.3.2 Compensação de Temperatura___________________________________________
    • 5.5.3.3 Posição de Montagem _________________________________________________
  • 5.5.4 Características de Operação ________________________________________________
    • 5.5.4.1 Corrente Nominal do Motor ____________________________________________
    • 5.5.4.2 Características da Rede ________________________________________________
    • 5.5.4.3 Número de Manobras _________________________________________________
    • 5.5.4.4 Instalação de Relés Tripolares para Serviço Mono e Bifásico___________________
  • 5.5.5 Relés de Sobrecarga WEG _________________________________________________
    • 5.5.5.1 CaracterísticasDos Relés WEG: _________________________________________
    • 5.5.5.2 Terminais: __________________________________________________________
    • 5.5.5.3 Tecla Multifunção - Programação RW 17, 27, 67 117.1, 117.2, 317 e 407D _______
• 5.6 Relés de Tempo _______________________________________________________ - 5.6.1.1 Relés de Tempo com Retardo na Energização (RTW...E)______________________ - 5.6.1.2 Relé de Tempo Estrela-Triângulo (RTW..Y-∆)______________________________
  • 5.6.2 Relé de Sequência de Fase (RSW) ___________________________________________
  • 5.6.3 Relé de Proteção PTC (RPW-PTC) __________________________________________
  • 5.6.4 Relé Falta de Fase _______________________________________________________
    • 5.6.4.1 Com Neutro na Instalação ______________________________________________
    • 5.6.4.2 Sem Neutro na Instalação ______________________________________________
  • 5.6.5 Relé de Mínima e Máxima Tensão___________________________________________
  • 5.6.6 Controladores de Nível____________________________________________________
    • 5.6.6.1 Controladores de Nível Mecânicos (“Chaves Bóia”)__________________________
    • 5.6.6.2 Controladores de Nível Eletrônicos _______________________________________
  • 5.6.7 Considerações Importantes Sobre Relés Eletrônicos _____________________________
• 5.7 Transformadores _____________________________________________________
  • 5.7.1 Transformador de Comando________________________________________________
    • 5.7.1.1 Formas de Instalação __________________________________________________
    • 5.7.1.2 Dimensionamento ____________________________________________________
  • 5.7.2 Auto Transformadores de Partida____________________________________________
    • 5.7.2.1 Dimensionamento ____________________________________________________
  • 5.7.3 Transformadores de Corrente (TC’s) _________________________________________
• 5.8 Disjuntor ____________________________________________________________
  • 5.8.1 Funcionamento__________________________________________________________
  • 5.8.2 Capacidade de Interrupção _________________________________________________
  • 5.8.3 Categoria de Utilização para Disjuntores ______________________________________
  • 5.8.4 Classificação dos Disjuntores_______________________________________________ - standard, limitadores e seletivos. _________________________________________ 5.8.4.1 Sob o ângulo de funcionamento, podemos classificá-los em três classes denominadas
    • 5.8.4.2 Pode-se classificar os disjuntores, também, sob o ponto de vista de aplicação em: __
  • 5.8.5 Disparadores em Disjuntores _______________________________________________
  • 5.8.6 Vida Útil e Freqüência de Manobra __________________________________________
  • 5.8.7 Contatos Auxiliares ______________________________________________________
  • 5.8.8 Tipos de Disjuntores______________________________________________________
    • 5.8.8.1 Disjuntores Ligados Diretamente à Carga __________________________________
    • 5.8.8.2 Disjuntores de Distribuição _____________________________________________
    • 5.8.8.3 Disjuntores de Acoplamento ____________________________________________
• 5.9 Seletividade entre Dispositivos de Proteção em Baixa Tensão _________________
  • 5.9.1 Fusíveis Ligados em Série com Fusíveis ______________________________________
  • 5.9.2 Fusíveis Ligados em Série com Disjuntores____________________________________
  • 5.9.3 Disjuntor em Série com Fusível _____________________________________________
• 5.10 Análise e Determinação do Nível de Curto-Cicuito _________________________
  • 5.10.1 Introdução _____________________________________________________________
  • 5.10.2 Análise do Curto-Circuito Trifásico “Tripolar”_________________________________
  • 5.10.3 Valores médios de impedância e resistência de transformadores ___________________
  • 5.10.4 Cálculo de Curto-Circuito pelo Método Simplificado____________________________
  • 5.10.5 Determinação das Resistências Adicionais do Sistema___________________________
  • 5.10.6 Grandezas para a Especificação ____________________________________________
    • 5.10.6.1 Corrente Nominal ___________________________________________________
    • 5.10.6.2 Tensão Nominal_____________________________________________________
    • 5.10.6.3 Valor eficaz da Corrente de Curto-Circuito Ik______________________________
• 5.11 Exercício de aplicação de dimensionamento de nível de curto-circuito. ________
• 5.12 Linha de Disjuntores em Caixa Moldada WEG ___________________________
  • 5.12.1Características: __________________________________________________________
  • 5.12.2Etiqueta de Identificação: __________________________________________________
  • 5.12.3Dados complementares para a seleção de disjuntores: ____________________________
  • 5.12.4Funções adicionais da linha WEG:___________________________________________
  • 5.12.5Acessórios _____________________________________________________________
  • 5.12.6Disjuntores Para a Proteção de Circuitos de Motores (DW-M) _____________________
  • 5.12.7Disjuntores Para a Proteção de Geradores (DW-G) ______________________________
  • 5.12.8Chave de Transferência Motorizada - CTM ___________________________________
  • 5.12.9Interruptores - IW________________________________________________________
• 5.13 Exemplo de Seleção___________________________________________________
  • 5.13.1Nível de Curto-Circuito da Instalação ________________________________________
• 5.14 Disjuntor-Motor MPW 25 ___________________________________________
  • 5.14.1 Tabela de Seleção _______________________________________________________
  • 5.14.2 Dados Técnicos _________________________________________________________
  • 5.14.3 Curvas de Disparo_______________________________________________________
  • 5.14.4 Posição de Montagem ____________________________________________________
  • 5.14.5 Acessórios _____________________________________________________________
• 5.15 Linha de MINIDISJUNTORES ________________________________________
  • 5.15.1 Minidisjuntores MBW____________________________________________________
    • 5.15.1.1 Características Gerais ________________________________________________
    • 5.15.1.2 Curvas Características de Disparo _______________________________________
    • 5.15.1.3 Coordenação de Proteção______________________________________________
    • 5.15.1.4 Tabela de Seleção ___________________________________________________
    • 5.15.1.5 Exemplo de codificação: ______________________________________________
    • 5.15.1.6 Dados Técnicos _____________________________________________________
  • 5.15.2 Interruptores Seccionadores SDW___________________________________________
    • 5.15.2.1 Tabela de Seleção ___________________________________________________
    • 5.15.2.2 Exemplo de codificação: ______________________________________________
    • 5.15.2.3 Dados Técnicos _____________________________________________________
  • 5.15.3 Interruptores Diferenciais Residuais – DR´s ___________________________________
    • 5.15.3.1 Sensibilidade – 30mA ou 300mA _______________________________________
    • 5.15.3.2 Princípio de Funcionamento ___________________________________________
    • 5.15.3.3 Diagramas de Ligação ________________________________________________
    • 5.15.3.4 Tabela de Seleção ___________________________________________________
    • 5.15.3.5 Exemplo de codificação: ______________________________________________
  • 5.15.4 Dimensões: ____________________________________________________________
    • 5.15.4.1 Minidisjuntores MBW / Interruptores Seccionadores SDW ___________________
    • 5.15.4.2 Interruptores Diferenciais Residuais - DR´s RBW _________________________
• 5.16 Comando e Sinalização________________________________________________
  • 5.16.1Montagem _____________________________________________________________
    • 5.16.1.1 Encaixe e Posicionamento _____________________________________________
    • 5.16.1.2 Montagem _________________________________________________________
    • 5.16.1.3 Segurança e Confiabilidade ____________________________________________
  • 5.16.2Linha BW - φ22mm _____________________________________________________
• 5.17 Escolha do Tipo de Chave _____________________________________________
  • 5.17.1 Partida Direta __________________________________________________________
  • 5.17.2 Partida Estrela-Triângulo _________________________________________________
    • 5.17.2.1 Seqüência Operacional (Com Relé de Tempo Estrela-Triângulo) _______________
  • 5.17.3 Partida Compensadora____________________________________________________
  • 5.17.4 Partida Série-Paralelo ____________________________________________________
  • 5.17.5 Comparativo Estrela Triângulo x Compensadora _______________________________
  • 5.17.6 Escolha da Chave em Função do Motor e da Rede ______________________________
• 5.18 Dimensionamento dos Componentes Básicos da Chave _____________________
  • 5.18.1 Chave de Partida Direta___________________________________________________
    • 5.18.1.1 Corrente no Trecho __________________________________________________
    • 5.18.1.2 Roteiro de Cálculo ___________________________________________________
    • 5.18.1.3 Diagrama Padrão WEG _______________________________________________
• 5.19 Chave de Partida Estrela-Triângulo _____________________________________
  • 5.19.1 Correntes nos Trechos ____________________________________________________
  • 5.19.2 Roteiro de Cálculo_______________________________________________________
  • 5.19.3 Diagrama Padrão WEG___________________________________________________
• 5.20 Chave de Partida Compensadora _______________________________________
  • 5.20.1 Corrente nos Trechos_____________________________________________________
  • 5.20.2 Roteiro de Cálculo_______________________________________________________
  • 5.20.3 Diagrama Padrão WEG___________________________________________________
• 5.21 Chave de Partida Estrela Série Paralela__________________________________
  • 5.21.1 Corrente nos Trechos_____________________________________________________
  • 5.21.2 Roteiro de Cálculo_______________________________________________________
  • 5.21.3 Diagrama Padrão WEG___________________________________________________
• 5.22 Equipamentos Opcionais ______________________________________________
• 5.23 Diagrama de Chaves Especiais _________________________________________
  • 5.23.1 Reversão Direta _________________________________________________________
  • 5.23.2 Partida Direta com Frenagem ______________________________________________
  • 5.23.3 Comando por Botão Fim de Curso __________________________________________
  • 5.23.4 Comando por Pressostato _________________________________________________
  • 5.23.5 Proteção Térmica por Termistor ____________________________________________
  • 5.23.6 Motor de Duas Rotações com Dois Enrolamentos Separados ______________________
  • 5.23.7 Motor Dahlander ________________________________________________________
  • 5.23.8 Estrela-Triângulo com reversão ____________________________________________
  • 5.23.9 Partida Compensadora com Apenas um Auto Transformador _____________________
• 5.24 Condição de Serviços de Chaves ________________________________________
  • 5.24.1 Queda de Tensão ________________________________________________________
    • 5.24.1.1 Circuitos Alimentadores de Motores Elétricos _____________________________
    • 5.24.1.2 Motores de Indução __________________________________________________
    • 5.24.1.3 Circuitos de Comando ________________________________________________
    • 5.24.1.4 Componentes de Comando ____________________________________________
    • 5.24.1.5 Principais Causadores de Queda de Tensão________________________________
  • 5.24.2 Limites de Temperatura __________________________________________________
  • 5.24.3 Limites de Altitude ______________________________________________________
  • 5.24.4 Posição de Montagem ____________________________________________________
  • 5.24.5 Vibrações______________________________________________________________
  • 5.24.6 Graus de Proteção _______________________________________________________
• 5.25 Instalação e Manutenção de Chaves _____________________________________
  • 5.25.1 Transporte _____________________________________________________________
  • 5.25.2 Armazenagem e Longas Paradas de Chaves (ex: Irrigação) _______________________
  • 5.25.3 Recomendações Para Primeira Partida de Motores ______________________________
  • 5.25.4 Aterramento____________________________________________________________
  • 5.25.5 Conexões Elétricas ______________________________________________________
  • 5.25.6 Manutenção em Chaves de Partida __________________________________________
    • 5.25.6.1 Tipos de Manutenção_________________________________________________
  • 5.25.7 Substituição de Fusíveis __________________________________________________
  • 5.25.8 Substituição de Contatos de Contatores ______________________________________
  • 5.25.9 Ajustes em Relés de Sobrecarga e de Tempo __________________________________
  • 5.25.10 Principais Defeitos e Suas Causas em Chaves de Partidas _______________________
• 5.26 Soft – Starter ________________________________________________________
  • 5.26.1 Introdução _____________________________________________________________
    • 5.26.2 Princípio de Funcionamento _______________________________________________
      • 5.26.2.1 Circuito de potência__________________________________________________
      • 5.26.2.2 Circuito de controle __________________________________________________
    • 5.26.3 Principais Características _________________________________________________
      • 5.26.3.1 Principais Funções ___________________________________________________
      • 5.26.3.2 Proteções __________________________________________________________
      • 5.26.3.3 Acionamentos típicos (Modelos SSW 03 e SSW 04) ________________________
    • 5.26.4 Principais aplicações para Soft-Starters ______________________________________
      • 5.26.4.1 Bombas centrífugas __________________________________________________
      • 5.26.4.2 Compressores_______________________________________________________
      • 5.26.4.3 Ventiladores________________________________________________________
      • 5.26.4.4 Misturadores _______________________________________________________
      • 5.26.4.5 Moinhos ___________________________________________________________
      • 5.26.4.6 Transportadores _____________________________________________________
      • 5.26.4.7 Centrífugas_________________________________________________________
    • 5.26.5 Critérios para dimensionamento ____________________________________________
      • 5.26.5.1 Situação Ideal_______________________________________________________
      • 5.26.5.2 Situação Normal ____________________________________________________
    • 5.26.6 Considerações Importantes ________________________________________________
  • 5.27 SOFT-STARTER SSW-03 Plus / SSW-04 _______________________________
    • 5.27.1 Benefícios _____________________________________________________________
    • 5.27.2 Principais Aplicações ____________________________________________________
    • 5.27.3 Tipos de Ligação (SOFT-STARTER ‡ MOTOR)______________________________
    • 5.27.4 Redes de Comunicação “FieldBus”__________________________________________
    • 5.27.5 Características Técnicas (SSW-03Plus e SSW 04) ______________________________
  • 5.28 SOFT-STARTER SSW-05____________________________________________
    • 5.28.1 Benefícios _____________________________________________________________
    • 5.28.2 Modelos _______________________________________________________________
    • 5.28.3 Ajustes e Indicações _____________________________________________________
  • 5.29 Características Técnicas (SSW-05) ______________________________________
• 6 CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA _____________________________
  • 6.1 Introdução ___________________________________________________________
  • 6.2 Legislação Atual ______________________________________________________
    • 6.2.1 Excedente de reativo _____________________________________________________
      • 6.2.1.1 Forma de avaliação ___________________________________________________
      • 6.2.1.2 Faturamento_________________________________________________________
  • 6.3 Fator de Potência _____________________________________________________
    • 6.3.1 Conceitos Básicos________________________________________________________
    • 6.3.2 Consequências e Causas de um Baixo Fator de Potência__________________________
      • 6.3.2.1 Perdas na Instalação___________________________________________________
      • 6.3.2.2 Quedas de Tensão ____________________________________________________
      • 6.3.2.3 Subutilização da Capacidade Instalada ____________________________________
      • 6.3.2.4 Principais Conseqüências ______________________________________________
      • 6.3.2.5 Causas do Baixo Fator de Potência _______________________________________
    • 6.3.3 Onde Corrigir o Baixo Fator de Potência? _____________________________________
    • 6.3.4 Vantagens da Correção do Fator de Potência___________________________________
      • 6.3.4.1 Melhoria da Tensão ___________________________________________________
      • 6.3.4.2 Redução das Perdas ___________________________________________________
      • 6.3.4.3 Vantagens da Empresa_________________________________________________
      • 6.3.4.4 Vantagens da Concessionária ___________________________________________
    • 6.3.5 Definições______________________________________________________________
  • 6.4Correção do Fator de Potência em Baixa Tensão ____________________________
  • 6.4.1 Tipos de Correção do Fator de Potência_______________________________________ - 6.4.1.1 Correção na média tensão ______________________________________________
  • 6.4.2 Projeto da Correção do Fator de Potência _____________________________________ - 6.4.2.1 Levantamento de Dados________________________________________________ - 6.4.2.2 Determinação da Potência Reativa _______________________________________ - 6.4.2.3 Dimensionamento da Potência Reativa Capacitiva para a Correção do Transformador - 6.4.2.4 Cálculo da Capacitância do Capacitor _____________________________________ - 6.4.2.5 Cálculo da Corrente do Capacitor Para o Dimensionar os Contatores_____________ - 6.4.2.6 Proteção Contra Curto-circuito __________________________________________ - 6.4.2.7 Condutores__________________________________________________________ - 6.4.2.8 Dimensionamento da Potência Reativa Capacitiva Para a Correção Localizada_____ - 6.4.2.9 Dimensionamento da Potência Reativa para Bancos Automáticos _______________
  • 6.4.3 Correção do Fator de Potência em Redes com Harmônicas________________________ - 6.4.3.1 Origem das Harmônicas _______________________________________________ - 6.4.3.2 Classificação das Harmônicas ___________________________________________ - 6.4.3.3 Cargas não Lineares___________________________________________________ - 6.4.3.4 Problemas Causados Pelas Harmônicas____________________________________ - 6.4.3.5 Fator de Potência com Harmônicas _______________________________________ - 6.4.3.6 Medições ___________________________________________________________ - 6.4.3.7 Efeitos de Ressonância ________________________________________________ - 6.4.3.8 Proteção Contra Harmônicas ____________________________________________
• 6.5 Cuidados na Aplicação de Capacitores____________________________________
  • 6.5.1 Interpretação dos principais parâmetros dos capacitores __________________________
• 6.6 Cuidados na Instalação de Capacitores ___________________________________
  • 6.6.1 Local da Instalação_______________________________________________________
  • 6.6.2 Localização dos Cabos de Comando _________________________________________
  • 6.6.3 Cuidados na Instalação Localizada __________________________________________
• 6.7 Manutenção Preventiva ________________________________________________
  • 6.7.1 Periodicidade e Critérios Para a Inspeção _____________________________________
• 6.8 Principais Conseqüências da Instalação Incorreta de Capacitores _____________ - Gerador) ____________________________________________________________ 6.9 Capacitores em Instalações Elétricas com Fonte de Alimentação Alternativa (Grupo
• 6.10 Aplicação de Contatores para Manobra de Capacitores ____________________
• 6.11 Tabelas e Esquemas __________________________________________________
  • 6.11.1 Tabela do Fator Multiplicador______________________________________________
  • 6.11.2 Tabela Para Correção de Motores – Linha standart______________________________
  • 6.11.3 Tabela para a Correção de Motores – Linha Plus _______________________________ - capacitores com potências Superiores a 15kvar em 220V e 25kvar em 380/440V ______ 6.11.4 Esquema de Ligação e Tabela de Dimensionamento de contatores para manobra de
  • 6.11.5 Tabela de Condução de corrente(A) de fios e cabos _____________________________
  • 6.11.6 Correção Para Chaves de Partida Direta ______________________________________
  • 6.11.7 Correção para Chave de Direta – Com kc _____________________________________
  • 6.11.8 Correção para Chave de Partida Estrela-Triângulo I_____________________________
  • 6.11.9 Correção para Chave de Partida Estrela-Triângulo II ____________________________
  • 6.11.10 Correção para Chave de Partida Compensadora _______________________________
  • 6.11.11 Correção para Chave de Partida Estrela Série-Paralelo I (PSW) __________________
  • 6.11.12 Correção para Chave de Partida Estrela Série-Paralelo II (PSW) __________________
  • 6.11.13 Correção para Chave de Partida Direta com Reversão __________________________
  • 6.11.14 Contatores Convencionais para Regime AC-6b _______________________________
  • 6.11.15 Potência em kvar Para Correção Fixa de Transformadores WEG Operando em Vazio _

A nova máquina de corrente contínua apresentava vantagens em relação à máquina a

vapor, à roda d’água e à força animal. Entretanto, o alto custo de fabricação e sua

vulnerabilidade em serviço (por causa do comutador) marcaram-na de tal modo que muitos

cientistas dirigiram suas atenções para o desenvolvimento de um motor elétrico mais barato,

mais robusto e de menor custo de manutenção.

Entre os pesquisadores preocupados com esta idéia destacam-se o iugoslavo Nicola

Tesla, o italiano Galileu Ferraris e o russo Michael Von Dolivo Dobrowolsky. Os esforços não se

restringiram somente ao aperfeiçoamento do motor de corrente contínua, mas também se cogitou

de sistemas de corrente alternada, cujas vantagens já eram conhecidas desde 1881.

Em 1885, o engenheiro eletricista Galileu Ferraris construiu um motor de corrente

alternada de duas fases. Ferraris, apesar de ter inventado o motor de campo girante, concluiu

erroneamente que motores construídos segundo este princípio poderiam, no máximo, obter um

rendimento de 50% em relação à potência consumida. E Tesla apresentou, em 1887, um pequeno

protótipo de motor de indução bifásico com rotor em curto-circuito. Também este motor

apresentou rendimento insatisfatório, mas impressionou de tal modo a firma norte-americana

Westinghouse, que esta lhe pagou um milhão de dólares pelo privilégio da patente, além de se

comprometer ao pagamento de um dólar para cada HP que viesse a produzir no futuro. O baixo

rendimento deste motor inviabilizou economicamente sua produção e três anos mais tarde as

pesquisas foram abandonadas.

Foi o engenheiro eletricista Dobrowolsky, da firma AEG, de Berlim, que, persistindo na

pesquisa do motor de corrente alternada entrou, em 1889, com o pedido de patente de um motor

trifásico com rotor de gaiola. O motor apresentado tinha uma potência de 80 watts, um

rendimento aproximado de 80% em relação à potência consumida e um excelente conjugado de

partida. As vantagens do motor com rotor de gaiola em relação ao de corrente contínua eram

marcantes: construção mais simples, silencioso, menor manutenção e alta segurança em

operação. Dobrowolsky desenvolveu, em 1891, a primeira fabricação em série de motores

assíncronos, nas potências de 0,4 a 7,5kW.

1.2 NOÇÕES FUNDAMENTAIS

1.2.1 MOTORES ELÉTRICOS

O Universo Tecnológico em Motores Elétricos

1.2.1.1 MOTOR SÍNCRONO

Os motores síncronos são motores de velocidade constante e proporcional com a

frequência da rede. Os pólos do rotor seguem o campo girante imposto ao estator pela rede de

alimentação trifásica. Assim, a velocidade do motor é a mesma do campo girante.

Basicamente, o motor síncrono é composto de um enrolamento estatórico trifásico, que

produz o que se designa de campo girante, e de um rotor bobinado (de pólos salientes ou de

pólos lisos) que é excitado por uma tensão CC. Esta tensão CC de excitação gera um campo

estacionário no rotor que interagindo com o campo girante produzido pelo enrolamento

estatórico, produz torque no eixo do motor com uma rotação igual ao próprio campo girante.

Este tipo de máquina possui várias características próprias, que são definidas e

demonstradas em uma larga gama de obras dedicadas exclusivamente a este assunto. Nesta

apostila veremos os princípios e equações básicas necessárias para o desenvolvimento do tema

voltado à aplicação de conversores de frequência para a variação de velocidade.

A rotação do eixo do motor é expressa por:

( s )

p

f

nS × −

×

Onde: nS = Rotação síncrona (rpm);

f = Frequência (Hz);

2p = Número de pólos;

s = Escorregamento.

Basicamente os motores assíncronos se subdividem em dois tipos principais, os quais

são:

1.2.1.2.1 ROTOR GAIOLA

Os motores deste tipo também são comumente chamados de motores de GAIOLA DE

ESQUILO, pois seu enrolamento rotórico tem a característica de ser curto-circuitado,

assemelhando-se a tal, como mostrado na figura a seguir :

Figura 1.2 – Motor assíncrono de rotor gaiola

1.2.1.2.2 ROTOR BOBINADO

O motor de anéis possui a mesma característica construtiva do motor de indução com

relação ao estator, mas o seu rotor é bobinado com um enrolamento trifásico, acessível através de

três anéis com escovas coletoras no eixo.

Graças a característica do ajuste da curva de conjugado x rotação em função do

aumento da resistência rotórica pela inclusão de resistores externos, são estes motores

largamente utilizados no acionamento de sistemas de elevada inércia e nos casos em que o

conjugado resistente em baixas rotações seja alto comparativamente ao conjugado nominal.

Por outro lado, para acionamentos com baixa inércia, estes motores podem apresentar

correntes de aceleração reduzidas.

Figura 1.3 – Motor assíncrono de rotor de anéis

1.2.1.3 MOTOR CC

As máquinas de corrente contínua, em função do seu princípio de funcionamento,

permitem variar a velocidade de zero até a velocidade nominal aliada com a possibilidade de se

ter conjugado constante. Esta característica é de fundamental importância, pois dessa forma

torna-se possível fazer o acionamento em várias aplicações que exigem ampla faixa de variação

de velocidade com uma ótima regulação e precisão de velocidade.

Sendo um sistema específico e direcionado a aplicações dedicadas, os motores de

corrente contínua são dimensionados de forma a ter as suas características definidas

especialmente ao acionamento, vindo com isto a acarretar em uma elevação dos custos de

produção e ser considerado como uma máquina diferenciada, onde na maior parte das situações é

produzida sob encomenda.

O sistema de acionamento por corrente contínua é ainda um sistema largamente

utilizado, pois em muitas aplicações é necessário que se tenha uma ótima precisão de velocidade

(até 0,01%), principalmente nas aplicações de sincronismo entre vários motores.

Para que isto possa ocorrer, a maioria dos acionamentos CC são realimentados, isto é,

possuem no motor CC um tacogerador acoplado ao seu eixo que fornece informação da

velocidade do motor com o intuito de melhorar a sua regulação de velocidade.

Outra característica destes motores é que possuem em sua maioria ventilação

independente e classe de isolamento melhorada (classe F), para que permitam a sua operação em

velocidades reduzidas sem problemas de sobreaquecimento e redução de sua vida útil. A rotação

do motor de corrente contínua é expressa por:

( )

m

A A A

k

U R I

n

×Φ

− ×