AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES DE … - ART054-09 (Avaliacao... · AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO...

Nº GSI ART054-09 - CD 382-09

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES DE

INDUÇÃO TRIFÁSICOS

João Roberto Cogo

Artigo apresentado no Seminário de Técnicas de Conservação de Energia Elétrica Publicação CEMIG/PROCEL - Belo Horizonte - setembro de 1988.

Revisão 0 - Emissão Inicial Documentos de Referência: ART465-07 - CD 262-07 Páginas: capa + 27 Nº pág inicial 1 Nº pág final 27

Distribuição Disponível para o Site da GSI

Rev. Data/Autor Data/Verificado Data/Aprovado Data/Emissão Original Observações

0 10.01.09 - JRC 10.01.09 - JRC 10.01.09 - JRC 10.01.09 - JRC Para Informação

a

b

c

GSI - ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA.

ART054-09 - PÁG.: 1

GSI – ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA

OBJETIVO

Apresentar os principais resultados do projeto: “Avaliação do Desempenho dos Motores Elétricos Trifásicos”. Executado pela EFEI/FUPAI com os recursos financeiros da ELETROBRÁS/PROCEL sob a coordenação da CEMIG.

Visa obter a performance dos motores fabricados em série no Brasil, na faixa de 3 a 100 [CV].

O grau de difusão dos motores é o resultado de pesquisa junto a 900 empresas.

Característica IEC NEMA/IEEE NBR 7094 Fator de Serviço (F. S) Finalidade geral (≤ 200 HP) 1,0 1,15 1,15 Todos os outros 1,0 1,0 (4) Fonte de Alimentação Var. máx. de voltagem ±5% ±10% ±10% Var. máx. de freqüência (2) ±5% ±5% Desvio máx. de forma de onda 5% 10% 5% Tensão máx. de seq. negativa 2% 1% (3) 2% Tensão máx. de seq. zero 2% 2% Carga Momentânea (torque) ≥160% ≥175% ≥160% (1) A IEC permite uma elevação de temperatura de 10ºC para motores ≤ 1000 [KW] e 5ºC, em motores

≥1000 [KW]; (3) A NEMA basea sobre desbalanceamento de tensão que para pequenos valores se aproxima da tensão de

seqüência negativa; (4) A TABELA 3 da NBR 7094 traz os diversos valores de F. S de motores <1 [CV], mostrando a variação do

F. S em função da velocidade.

Característica IEC NEMA/IEEE NBR 7094 Condições de Serviço Resfriamento à ar ≤40ºC <40ºC <40ºC Resfriamento à água ≤25ºC ≤30ºC ≤25ºC Altitude 1000 m 1000 m 1000 m Sobrevelocidade Indução, ≤200 HP a) ≥1201 RPM 20% 25% 20% b) ≤1201 RPM 20% 50% 20% Teste de Tensão Suportável (volts)

Enrolamento primário 2UN + 1000 (min.1500) 2UN + 1000 2UN + 1000

Enrolamento secundário 1000 + 2 x tensão em circuito aberto sujeitos sem reversão ou 4 x tensão em circuito aberto sujeitos a reversão

(1) A IEC permite uma elevação de temperatura de 10ºC para motores ≤ 1000 [KW] e 5ºC, em motores ≥1000 [KW];

(5) O sub-item da NBR 7094 fixa também a temperatura do ar ambiente, sendo ela não inferior a 0ºC.

ART054-09 - PÁG.: 2

GSI - ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA

Elevação de Temperatura

Método do Seletor Embutido (1) (5) NEMA FS = 1,0 NBR 7094 FS = 1,0

>1500 HP

Classe de Isolamento IEC

≥5000 KW FS = 1,0 ≤1500 HP

≤7 KV >7 KV ≤7000 CV ≤7000 CV

A 60 70 65 60 70 70 E 70 - - - 80 85 B 80 90 85 80 90 90 F 100 115 110 105 110 110 H 125 140 135 125 140 140

(1) O método ETD é preferido pela IEC para motores ≥5000 KV o ETD é preferido pela NEMA para todos os motores equipados com ETD;

(5) A NBR 7094 faz uma correção no caso de enrolamentos de tensão nominal superior a 11 [KV].

Elevação de Temperatura Método Termométrico

NBR 7094 FS = 1,0 Classe de

Isolamento IEC FS = 1,0 ≤7000 CV (5) ≥7000 CV

NEMA

A - 50 - E - 65 - B - 70 - F - 85 - H - 105 -

Elevação de Temperatura ºC Método da Resistência

IEC NEMA NBR 7094 - (6) Classe de

Isolamento FS = 1,0 FS = 1,0 (2) FS = 1,15 (3) FS = 1,0 FS = 1,15 (7)

A 60 60 70 60 70 B 75 (4) - - 70 80 E 80 80 90 80 90 F 100 105 115 100 110 H 125 125 - 125 135

(2) A NEMA permite uma elevação de 5ºC para motores não ventilados e encapsulados (10ºC para a classe H não ventilados).

(3) Fator de serviço - FS = 1,15 da carga. (6) A NBR 7094 permite uma elevação de 51ºC para motores não ventilados e encapsulados da classe A, B, E, e

F. (7) O fator de serviço igual a 1,15 aplica-se somente a motores polifásicos de categorias N e H.

ART054-09 - PÁG.: 3


Em função da

Grandeza Freqüência Tensão

Conjugado de partida (Mp) 3

p'p 'f

fMM ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

2'

p'p U

UMM ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Conjugado máximo (Mk) 2

k'k 'f

fMM ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

2'

k'k U

UMM ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Conjugado de plena carga (MN) ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

'ffMM N

'N

Velocidade n ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

ffnn

'' n' = n1(1-s)

Escorregamento s 2

''

UUss ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Potência no eixo P = M.W P = M.W

Corrente de partida Ip ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

'p'p

ffII ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

UUII

'

p'p

Variação da Tensão

Grandeza +5% -5% Conjugado de partida M'p = 1,1 Mp M'p = 0,9 Mp Conjugado máximo M'k = 1,1 Mk M'k = 0,9 Mk Conjugado de plena carga * * Potência no eixo * * Corrente de partida I'p = 1,05 Ip I'p = 0,95 Ip Corrente de plena carga I' = 0,98 I I' = 1,04 I Escorregamento s' = 0,91 s s' = 1,1 s Velocidade do campo girante ** ** Rendimento Aumenta 0,5% Reduz 0,5% Fator de potência Aumenta 1,5% Reduz 1,5%

Efeito aproximado da variação da tensão nos motores de indução

trifásicos, rotor em gaiola par freqüência constante e igual à nominal. OBS.: * Depende da carga

** Independe da carga

ART054-09 - PÁG.: 4


Variação da Tensão

Grandeza +10% -10% Conjugado de partida M'p = 1,21 Mp M'p = 0,81 Mp Conjugado máximo M'k = 1,21 Mk M'k = 0,81 Mk Conjugado de plena carga * * Potência no eixo * * Corrente de partida I'p = 1,1 Ip I'p = 0,9 Ip Corrente de plena carga I' = 0,95 I I' = 1,07 I Escorregamento s' = 0,83 s s' = 1,23 s Velocidade do campo girante ** ** Rendimento Aumenta 1% Reduz 1% Fator de potência Diminui 3% Aumenta 3%

Efeito aproximado da variação da tensão nos motores de indução

trifásicos, rotor em gaiola par freqüência constante e igual à nominal. OBS.: * Depende da carga

** Independe da carga

Variação da Freqüência Grandeza +5% -5%

Conjugado de partida M'p = 0,86 Mp M'p = 1,05 Mp Conjugado máximo M'k = 0,91 Mk M'k = 1,1 Mk Conjugado de plena carga M'n = 0,95 Mn M'n = 1,05 Mn Potência no eixo Inalterada Corrente de plena carga Inalterada Escorregamento Inalterada Velocidade do campo girante n' = 1,05 n n' = 0,95 n Rendimento Reduz ligeiramente Aumenta ligeiramente Fator de potência Aumenta ligeiramente Reduz ligeiramente

Quadro II - Efeito da variação da freqüência nos motores de indução trifásicos rotor

em gaiola (para tensão constante e igual a nominal). V - CURVAS OBTIDAS DA NORMA NEMA, SOBRE MOTORES V.1 - Esta curva nos fornece uma faixa de variação do rendimento em relação a uma

percentagem da potência disponível no eixo. V.2 - Esta curva nos fornece uma faixa de variação do fator de potência em relação a

uma percentagem da potência disponível no eixo.

ART054-09 - PÁG.: 5


ART054-09 - PÁG.: 6


ENERGY EFFICIENT ELECTRIC MOTORS

A TABELA 4.2 a seguir foi extraída de [1] de acordo com a National

Electrical Manufacturers Association from NEMA Standards Publication nº MG1, “Motors and Generators”, Copyright 1978 by NEMA.

TABLE 4.2 – TABLE OF NOMINAL AND MINIMUM EFFICIENCIES ACCORDING NEMA

NOMINAL EFFICIENCY

MINIMUM EFFICIENCY

NOMINAL EFFICIENCY

MINIMUM EFFICIENCY

95,0 94,1 80,0 77,0 94,5 93,6 78,5 75,5 94,1 93,0 77,0 74,0 93,6 92,4 75,5 72,0 93,0 91,7 74,0 70,0 92,4 91,0 72,0 68,0 91,7 90,2 70,0 66,0 91,0 89,5 68,0 64,0 90,2 88,5 66,0 62,0 89,5 87,5 64,0 59,5 88,5 86,5 62,0 57,5 87,5 85,5 59,5 55,0 86,5 84,0 57,5 52,5 85,5 82,5 55,0 50,5 84,0 81,5 52,5 48,0 82,5 80,0 50,5 46,0 81,5 78,5

ART054-09 - PÁG.: 7


VI - CURVAS OBTIDAS EM LABORATÓRIO VI.1 - Curva n% x P, Motor 3,5 e 10 [CV] VI.2 - Curva FP% x P, Motor 3,5 e 10 [CV]

As curvas a seguir foram levantadas para os motores trabalhando com

tensão nominal. O eixo de potência nos fornece a porcentagem da potência disponível no

eixo dos motores.

VI.3 - Curva n% x P - Motor 3 [CV] VI.4 - Curva n% x P - Motor 5 [CV] VI.5 - Curva n% x P - Motor 10 [CV] VI.6 - Curva FP% x P - Motor 3 [CV] VI.7 - Curva FP% x P - Motor 5 [CV] VI.8 - Curva FP% x P - Motor 10 [CV]

As curvas a seguir foram obtidas para cada motor, variando a tensão

aplicada de: -5% UN

UN +5% UN O eixo de potência, nos fornece a porcentagem da potência disponível

no eixo do motor.

ART054-09 - PÁG.: 8


Motor 5 [CV]

ART054-09 - PÁG.: 9


Motor 10 [CV]

Motor 3 [CV]

ART054-09 - PÁG.: 10


Motor 5 [CV]

Motor 10 [CV]

ART054-09 - PÁG.: 11


VII - ANÁLISE DAS CORRENTES À VAZIO

Comparação das correntes a vazio em relação a nominal.

Motores 10 [CV] 5 [CV] 3 [CV]

Io% 44,29% 46% 58,11%

Nota-se que quanto menor o motor, maior é a porcentagem em relação a nominal, sendo esta corrente utilizada na produção do campo magnético e suprimento das perdas a vazio. Isto implica em um estudo no tipo do aço.

VIII - ANÁLISE DO RENDIMENTO

Motores nF (%) nE (%) ∆n % 10 [CV] 82 80,67 1,62 5 [CV] 76 75,87 0,17 3 [CV] 77 70,27 8,74

Foi verificado durante os ensaios que quando atingido tensão nominal e

corrente nominal, houve uma diferença em relação aos dados fornecidos pelo fabricante.

IX - ANÁLISE DAS PERDAS VARIANDO A TENSÃO

Motor I1 PJ1 [W] PO [W] Pfe [W] PA+V [A] Tensões

28,8 642,82 644,79 313,32 164,0 +7% UN 29,2 660,80 555,00 271,84 164,0 UN 10 [CV] 30,57 724,26 445,66 199,92 164,0 -5% UN 14,38 272,75 521,97 396,08 43,0 +7% UN 15,00 296,78 460,00 354,20 43,0 UN 5 [CV] 16,63 364,78 345,23 261,45 43,0 -10% UN 10,36 192,55 427,10 320,83 40,6 +7% UN 10,40 194,04 350,0 260,33 40,6 UN 3 [CV] 10,69 205,01 277,2 202,96 40,6 -10% UN

Quando há uma queda no sistema, a única perda que aumenta é a perda

Joule, enquanto que as perdas à vazio e no ferro diminuem. As análises acima foram feitas variando-se a tensão aplicadaem cada

motor de: +7% UN UN

-5% UN

ART054-09 - PÁG.: 12


IX.1 - COMPARAÇÃO DAS PERDAS TOTAIS COM A VARIAÇÃO DE

TENSÃO

Motor P [KW] nE ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −=

E

En

n1pV [KW] Tensões

7,36 81,62 1,6574 +7% UN 7,36 80,67 1,7636 UN 10 [CV] 7,36 78,98 1,9588 -5% UN 3,68 79,11 0,9718 +7% UN 3,68 75,70 1,1704 UN 5 [CV] 3,68 72,33 1,4078 -10% UN 2,208 72,81 0,8246 +7% UN 2,208 70,27 0,9342 UN 3 [CV] 2,208 67,87 1,0453 -10% UN

Verificou-se que nos motores menores de 5 [CV] e 3 [CV], a variação

das perdas são muito mais sensíveis, quando há uma diminuição de tensão. Como no item anterior as análises das perdas foram feitas variando-se a

tensão em cada motor de: +7% UN UN

-5% UN

Norma

Grandeza IEEE 112 Método B JEC 37 IEC 34-2 Potência [HP]

19,2 18,7 19,2 87,4 90,1 89,2

Corrente [A] n [%]

FP [%] 84,4 83,5 84,5 15

86,1 81,6 86,1 90,0 93,1 92,7

Corrente [A] n [%]

FP [%] 86,2 86,3 86,2 70

99,5 97,8 101,3 95,9 95,9 95,6

Corrente [A] n [%]

FP [%] 89,6 91,9 89,6 800

188,5 185,7 188,5 95,9 96,8 96,0

Corrente [A] n [%]

FP [%] 87,5 89,8 87,5 1500

(Howard E. Jordan - Energy Efficient Electric Motors and their Application)

ART054-09 - PÁG.: 13


XI - DADOS SOBRE FABRICANTES DE MOTORES

Fabr.

Siemens

WEG

General Electrical

Villares

Toshiba

Engesa

Kolbach

Negrinni

Arno

Eberle

Bardella Borriello

Brasil

Abaixo

de 0,16

0,16

a 50

51 a

100

101 a

200

201 a

300

301 a

500

500 a

1000

Acima de

1000 P[CV]

A TABELA acima mostra as faixas de potência de motores fabricados

de acordo com cada fabricante.

ART054-09 - PÁG.: 14


ANÁLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS

ART054-09 - PÁG.: 15


POTÊNCIA DO MOTOR CV / KW 3/2,21 5/3,68 Perdas [KW] [%] [KW] [%] Fabricante

0,8047 36,41 0,8083 21,96 A 0,6510 29,46 0,8356 22,71 B 0,7623 34,49 0,8669 23,56 C

Perdas Totais

0,6767 30,62 0,8483 23,05 D 0,239 29,70 0,278 34,39 A 0,205 31,49 0,235 28,12 B 0,207 27,15 0,277 31,95 C PJ1

0,192 28,37 0,243 28,65 D 0,210 26,10 0,295 36,50 A 0,210 32,26 0,398 47,63 B 0,258 33,84 0,327 37,72 C PHF

0,270 39,90 0,345 40,67 D

POTÊNCIA DO MOTOR CV / KW 3/2,21 5/3,68 Perdas [KW] [%] [KW] [%] Fabricante

0,08 9,94 0,037 4,58 A 0,015 2,30 0,022 2,63 B 0,055 7,22 0,083 9,57 C PAV

0,020 2,96 0,050 5,89 D 0,3546 44,07 0,4353 53,85 A 0,2882 44,27 0,5124 61,32 B 0,3793 49,76 0,4833 55,75 C PO

0,3423 50,58 0,4595 54,17 D 0,2104 26,15 0,1163 14,39 A 0,1150 17,67 0,1589 19,02 B 0,1216 15,95 0,1612 18,59 C PJ2

0,0971 14,35 0,1223 14,42 D

ART054-09 - PÁG.: 16


POTÊNCIA DO MOTOR CV / KW

7,5/5,51 10/7,35 Perdas [KW] [%] [KW] [%] Fabricante

1,0896 19,77 1,7106 23,27 A 1,0361 18,80 1,2849 17,48 B 1,1403 20,70 1,3146 17,89 C

Perdas Totais

1,3047 23,68 1,3100 17,82 D 0,289 26,52 0,435 25,43 A 0,296 28,57 0,335 26,07 B 0,289 25,34 0,366 27,84 C PJ1

0,306 23,45 0,315 24,05 D 0,225 20,65 0,566 33,09 A 0,458 44,20 0,514 40,00 B 0,324 28,41 0,580 44,12 C PHF

0,442 33,88 0,489 37,33 D

POTÊNCIA DO MOTOR CV / KW 7,5/5,51 10/7,35 Perdas [KW] [%] [KW] [%] Fabricante

0,125 11,47 0,230 13,45 A 0,037 3,57 0,080 6,23 B 0,115 10,09 0,180 13,69 C PAV

0,063 4,83 0,120 9,16 D 0,4224 38,77 0,899 52,55 A 0,5753 55,53 0,6661 51,84 B 0,4983 43,70 0,7703 58,60 C PO

0,5619 43,07 0,6583 50,25 D 0,2251 20,66 0,1854 10,84 A 0,1866 18,01 0,1809 14,08 B 0,1919 16,83 0,1410 10,73 C PJ2

0,2124 16,28 0,1690 12,90 D

ART054-09 - PÁG.: 17


Potência em [CV] Fabricante Rendimento 50% Máx / Min

1 71,73 2 72,70 3 71,00 3

4 72,40

72,70/71,00

1 78,50 2 77,17 3 77,30 5

4 75,27

78,50/75,27

1 80,21 2 80,58 3 80,69 7,5

4 79,12

80,69/79,12

1 78,87 2 82,60 3 81,06 10

4 78,90

82,60/78,87

* Os resultados são de propriedade da CEMIG.

Potência em [CV] Fabricante Rendimento 50% Máx / Min 1 83,81 2 86,68 3 81,06 15

4 78,90

86,68/78,90

1 85,54 2 - 3 - 20

4 -

85,54

1 85,42 2 - 3 - 25

4 -

85,42

1 - 2 82,41 3 81,28 30

4 86,06

86,06/81,28


ART054-09 - PÁG.: 18


Potência em [CV] Fabricante Rendimento 50% Máx / Min

1 - 2 84,88 3 - 40

4 -

84,88

1 - 2 - 3 86,96 60

4 86,20

86,96/86,20

1 89,65 2 - 3 - 75

4 -

89,65

1 - 2 - 3 85,08 100

4 -

85,08


Potência em [CV] Fabricante IO/IN Máx / Min 1 0,56 2 0,53 3 0,57 3

4 0,54

0,57/0,53

1 0,56 2 0,64 3 0,49 5

4 0,50

0,64/0,49

1 0,48 2 0,52 3 0,42 7,5

4 0,46

0,52/0,42

1 0,50 2 0,47 3 0,46 10

4 0,41

0,50/0,41


ART054-09 - PÁG.: 19


Potência em [CV] Fabricante IO/IN Máx / Min

1 0,40 2 0,45 3 0,39 15

4 0,43

0,45/0,39

1 0,43 2 - 3 - 20

4 -

0,43

1 0,36 2 - 3 - 25

4 -

0,36

1 - 2 0,44 3 0,34 30

4 0,30

0,44/0,30


Potência em [CV] Fabricante IO/IN Máx / Min 1 - 2 0,43 3 - 40

4 -

0,43

1 - 2 - 3 0,30 60

4 0,31

0,31/0,30

1 0,32 2 - 3 - 75

4 -

0,32

1 - 2 - 3 - 100

4 0,30

0,30


ART054-09 - PÁG.: 20


Potência em [CV] Fabricante FP 100 % Máx / Min

1 80,40 2 82,60 3 84,40 3

4 80,50

84,40/80,40

1 76,10 2 79,80 3 84,20 5

4 81,20

84,20/76,10

1 82,20 2 82,10 3 85,20 7,5

4 83,80

85,20/82,10

1 79,20 2 84,90 3 85,90 10

4 84,80

85,90/79,20

* Os resultados são de propriedade da CEMIG. Variação do rendimento e fator de potência com a tensão, sendo a

potência disponível no eixo a nominal [PN].

Motor η COSψ Tensão 74,91 74,20 110% UN 73,30 80,40 100% UN 3 [CV] 66,56 84,80 90% UN 80,00 68,60 110%% UN 81,97 76,30 100% UN 5 [CV] 81,77 82,40 90% UN 79,82 75,50 110% UN 83,50 82,20 100% UN 7,5 [CV] 82,93 87,20 90% UN 80,80 72,50 110% UN 81,13 79,10 100% UN 10 [CV] 80,37 82,70 90% UN

Os resultados são de propriedade da CEMIG.

ART054-09 - PÁG.: 21


Sobredimensionamento de motores

Valores Percentuais Tensão Nominal

Motor Peixo [CV] ∆I% ∆η% ∆COSψ% Motor

3 +70,12 -3,59 -39,80 3 [CV] 5 +26,69 -3,78 -26,08 5 [CV] 10 [CV]

7,5 +15,50 +3,20 -10,46 7,5 [CV] Os resultados são de propriedade da CEMIG.

Sobredimensionamento de motores Valores Percentuais

90% UN

Motor Peixo [CV] ∆I% ∆η% ∆COSψ% Motor 3 +31,41 +10,80 -32,67 3 [CV] 5 +18,11 -1,30 -13,83 5 [CV] 10 [CV]

7,5 +12,16 -3,32 -8,60 7,5 [CV] Os resultados são de propriedade da CEMIG.

Sobredimensionamento de motores Valores Percentuais

110% UN

Motor Peixo [CV] ∆I% ∆η% ∆COSψ% Motor 3 +115,38 -15,26 -45,96 3 [CV] 5 +39,57 -8,17 -21,72 5 [CV] 10 [CV]

7,5 +17,31 -0,10 -11,67 7,5 [CV] Os resultados são de propriedade da CEMIG.

ART054-09 - PÁG.: 22


Sobredimensionamento de motores

Valores Reais

Motor Peixo [CV] I [A] η COSψ Tensão 20,16 63,55 40,10 110% UN 16,74 70,67 48,40 100% UN 3 [CV] 15,06 73,75 57,10 90% UN 22,22 73,47 53,70 110% UN 19,51 78,87 62,80 100% UN 5 [CV] 18,78 80,31 71,00 90% UN 25,55 79,74 66,70 110% UN 24,36 80,82 73,60 100% UN

10 [CV]

7,5 [CV] 25,18 80,18 79,70 90% UN


Motor Peixo [CV] I [A] η COSψ Tensão 21,78 79,82 75,55 110% UN 21,09 83,49 82,20 100% UN 7,5 [CV] 7,5 22,45 82,93 87,20 90% UN

15,92 80,00 68,60 110% UN 15,40 81,97 76,30 100% UN 5 [CV] 5 15,90 81,77 82,40 90% UN

9,36 74,91 74,20 110% UN 9,84 73,30 80,40 100% UN 3 [CV] 3 11,46 66,56 84,80 90% UN


ART054-09 - PÁG.: 23


0.000 0.250 0.500 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000 2.250 2.5000.75050.000

55.000

60.000

65.000

70.000

75.000

80.000

85.000

ART054-09 - PÁG.: 24


ENSAIO DE RENDIMENTO E PERDAS

Cliente: CEMIG Data: 21/02/89 Hora: 05,17pm Dados do Motor Características do Ensaio Fabricante: Tensão do Ensaio: 220 [V] (100 %.UN) Potência Nominal: 10.0 [CV] Tensão Nominal: 220 [V] Número LEPCH: 19-88-LE

Rot [RPM]

Torque [N.m]

P mec. [KW]

I1 [A]

I2 [A]

I3 [A]

Corr. [A]

U1 [V]

U2 [V]

U3 [V]

Tensão [V]

P elet. [KW] FP Rend.

% S %

Perda [KW]

1793 8,289 1,5562 15,67 15,64 15,48 15,60 127,6 126,4 126,5 219,7 2,4131 0,407 64,5 0,4 0,8569 1793 8,314 1,5608 15,73 15,57 15,54 15,61 127,5 126,1 126,5 219,5 2,3792 0,401 65,6 0,4 0,8185 1789 13,317 2,4950 17,27 17,31 17,13 17,24 127,8 126,6 126,8 220,0 3,4244 0,521 72,9 0,6 0,9293 1790 13,121 2,4594 17,07 17,17 16,98 17,08 127,4 126,4 126,6 219,6 3,4367 0,529 71,6 0,6 0,9773 1784 19,350 3,6148 19,43 19,42 19,20 19,35 127,6 126,5 126,5 219,8 4,5770 0,621 79,0 0,9 0,9622 1782 20,454 3,8162 19,86 20,00 19,66 19,84 127,4 126,4 126,4 219,5 4,8543 0,644 78,6 1,0 1,0382 1778 22,808 4,2474 20,83 20,99 20,65 20,82 128,0 127,1 127,3 220,7 5,2787 0,663 80,5 1,2 1,0313 1782 22,637 4,2240 20,92 21,06 20,85 20,94 128,1 127,2 127,3 220,9 5,3464 0,667 79,0 1,0 1,1224 1775 27,419 5,0961 23,19 23,26 22,94 23,13 127,7 126,7 126,7 220,0 6,3028 0715 80,9 1,4 1,2067 1778 26,193 4,8755 22,75 22,85 22,46 22,69 127,4 126,4 126,4 219,6 6,1089 0,708 79,8 1,2 1,2334 1776 26,364 4,9030 22,58 22,79 22,35 22,57 127,4 126,5 126,4 219,5 6,0675 0,707 80,8 1,3 1,1644 1773 29,626 5,5003 24,42 24,40 24,14 24,32 127,4 126,3 126,4 219,4 6,8061 0,736 80,8 1,5 1,3058 1773 29,970 5,5637 24,57 24,54 24,28 24,47 127,4 126,4 126,5 219,6 6,8780 0,739 80,9 1,5 1,3143 1768 34,139 6,3196 26,61 26,58 26,25 26,48 127,7 126,6 126,6 219,9 7,7083 0,764 82,0 1,8 1,3888 1766 34,163 6,3174 26,99 26,81 26,56 26,78 127,8 126,4 126,7 219,9 7,8220 0,767 80,8 1,9 1,5045 1764 37,082 6,8511 28,33 28,04 27,91 28,09 127,8 126,3 126,7 219,8 8,3525 0,781 82,0 2,0 1,5014 1765 37,033 6,8437 28,49 28,37 28,05 28,30 127,8 126,7 126,7 220,0 8,3968 0,778 81,5 2,0 1,5530 1760 39,755 7,3276 30,27 29,94 29,70 29,97 127,6 126,3 126,4 219,6 9,0325 0,792 81,1 2,2 1,7048 1760 39,632 7,3047 30,10 29,95 29,65 29,90 127,9 126,6 126,7 220,1 9,0083 0,790 81,1 2,2 1,7036 1757 41,349 7,6097 31,04 30,82 30,58 30,81 127,9 126,6 126,9 220,2 9,3607 0,797 81,3 2,4 1,7510 1758 41,276 7,6004 30,99 30,85 30,60 30,81 127,8 126,6 126,7 220,1 9,3522 0,796 81,3 2,3 1,7518 1759 41,325 7,6117 31,05 30,91 30,64 30,87 127,9 126,4 126,7 220,0 9,3870 0,798 81,1 2,3 1,7753 1756 43,949 8,0809 32,67 32,54 32,18 32,46 127,6 126,3 126,5 219,6 9,9494 0,806 81,2 2,5 1,8686 1755 43,679 8,0276 32,62 32,50 32,19 32,43 127,8 126,4 126,9 220,0 9,9893 0,808 80,4 2,5 1,9617

ART054-09 - PÁG.: 25


ART054-09 - PÁG.: 26


COMPORTAMENTO DOS MOTORES OPERANDO COM TENSÃO ACIMA DA

NOMINAL

Condição de Carga

Parâmetros Analisados 1,10 UN Variação (%) Freqüência*

Perdas Aumentam 13,48 a 66,25 100% Corrente Aumenta 20,18 a 52,14 100% A vazio

FP Diminui 0,64 a 18,52 87% Rendimento Diminui 0,42 a 21,05 96%

Corrente Aumenta 0,37 a 36,41 96% Abaixo da nominal FP Diminui 7,34 a 24,88 100%

Rendimento Diminui 0,13 a 4,41 78% Corrente Diminui 0,39 a 6,25 68% Nominal

FP Diminui 3,60 a 10,59 100% *Percentual de motores que sofreram variação dos parâmetros quando foi variada a tensão de alimentação para valores superiores a nominal.

ART054-09 - PÁG.: 27


COMPORTAMENTO DOS MOTORES OPERANDO COM TENSÃO ABAIXO DA

NOMINAL

Condição de Carga

Parâmetros Analisados 1,10 UN Variação (%) Freqüência*

Perdas Diminuem 12,20 a 34,00 100% Corrente Diminui 11,83 a 28,05 100% A vazio

FP Aumenta 0,72 a 19,17 90% Rendimento Aumenta 0,29 a 10,52 83%

Corrente Diminui 0,50 a 15,54 70% Abaixo da nominal FP Aumenta 4,81 a 25,38 93%

Rendimento Diminui 0,13 a 9,20 93% Corrente Aumenta 3,25 a 16,46 100% Nominal

FP Aumenta 0,58 a 7,99 100% *Percentual de motores que sofreram variação dos parâmetros quando foi variada a tensão de alimentação para valores inferiores a nominal.

RENDIMENTO NOMINAL

Fabricante (%) Variação Potência [CV] A B C D (%)

3 73,30 77,40 74,30 76,55 5,60 5 81,97 81,50 80,90 81,30 1,30

7,5 83,50 84,16 82,88 80,85 4,10 10 81,13 85,84 82,03 84,80 5,80 15 84,01 86,50 84,28 85,28 3,00 30 - 88,60 87,40 87,10 1,70

PERDAS EM TRANSFORMADORES Potência Nominal Perda a vazio Perdas nos

enrolamentosPerda

Adicional Perda em

carga Perda Total

KVA KW % KW % KW % KW % KW % 75 0,495 26% 1,303 68% 0,120 6% 1,423 74% 1,918 100%200 0,994 27% 2,530 69% 0,131 4% 2,661 73% 3,655 100%300 0,752 17% 3,249 73% 0,432 10% 3,681 73% 4,433 100%

20000 22,640 24% 64,049 67% 8,900 9% 72,949 76% 95,589 100% REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] - Jordan, Howard E.: Energy Efficient Electric Motors and their Application, Van

Nostrand Reinhold Company Inc., New York, 1983.

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES DE … - ART054-09 (Avaliacao... · AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO...

Documents

Transcript of AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE MOTORES DE … - ART054-09 (Avaliacao... · AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO...