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Eficiência energética e acionamento de motores

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    Eficincia energtica eacionamento de motores

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    Eficincia energtica e acionamento de motores

    1 Introduo.................................................................................................................04

    2 Tipos de motores eltricos.....................................................................................................042.1 Motores assncronos trifsicos.....................................................................................................................................042.2 Motores de induo tipo gaiola...............................................................................................................04

    2.2.1 Rotor de gaiola simples...............................................................................................................042.2.2 Rotor de gaiola dupla...................................................................................................................042.2.3 Rotor de gaiola resistente............................................................................................................04

    2.3 Motores de anis..................................................................................................................................052.4 Motores de Alto Rendimento.................................................................................................................05

    2.4.1 Eficincia energtica atravs do motor de Alto Rendimento...........................................................05

    3 Categoria de emprego de motores........................................................................................053.1 Categorias de emprego segundo IEC 947-4..............................................................................................053.2 Categorias de emprego para contatores e contatores auxiliares segundo IEC 947-5 (em corrente

    contnua).........................................................................................................................................06

    4 Coordenao....................................................................................................................074.1 Coordenao tipo 1 e tipo 2 segundo a norma..........................................................................................074.2 Sem coordenao.................................................................................................................................094.3 Coordenao total................................................................................................................................09

    5 Seletividade......................................................................................................................095.1 Coordenao de isolamento..................................................................................................................095.2 Continuidade de servio........................................................................................................................09

    6 Dispositivos de partida de motores eltricos.......................................................................096.1 Funes de partidas-motores................................................................................................................096.2 Funes de proteo............................................................................................................................09

    6.2.1 Seccionamento...................................................................................................................096.2.2 Proteo de curto-circuito............................................................................................................106.2.3 Proteo de Sobrecarga..............................................................................................................106.2.4 Comutao.........................................................................................................................106.2.5 Proteo adicional especfica.......................................................................................................10

    6.3 Aparelhos de funes mltiplas.............................................................................................................106.4 Normas aplicveis.................................................................................................................................10

    7 Tipos de partida de motores assncronos............................................................................107.1 Partida direta.......................................................................................................................................117.2 Partida estrela-tringulo........................................................................................................................117.3 Partida por autotransformador................................................................................................................127.4 Soft-Start (partida progressiva)...............................................................................................................13

    7.4.1 Soft-Start e conversores estticos eletrnicos...............................................................................137.4.2 Principais funes dos soft-start e dos conversores estticos eletrnicos........................................13

    7.5 Nova tecnologia TCS - Torque Control System..........................................................................................147.5.1 Novas tecnologias de partida com controle de conjugado.............................................147.5.2 Vantagens do controle do conjugado............................................................................................157.5.3 Tecnologia..........................................................................................................................167.5.4 Aplicaes..........................................................................................................................17

    8 Acionamentos estticos....................................................................................................................178.1 Principais tipos de acionamentos estticos..................................................................................178.2 Objetivos dos acionamentos..................................................................................................................178.3 Inversores de freqncia e economia de energia......................................................................................188.4 Controle vetorial de tenso: controle U/F..............................................................................188.5 Controle vetorial do fluxo para motor assncrono...............................................................................19

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    9 Condutores e alimentadores............................................................................................209. 1 Conceito de dimensionamento...............................................................................................................209.2 Critrios tcnicos de dimensionamento...................................................................................................20

    9.2.1 Seo mnima............................................................................................................................209.2.2 Capacidade de conduo de corrente............................................................................................209.2.3 Queda de tenso.........................................................................................................................219.2.4 Sobrecarga.........................................................................................................................219.2.5 Curto-circuito..............................................................................................................................21

    9.2.6 Contaots indiretos.......................................................................................................................219.3 Dimensionamento.........................................................................................................................21

    9.3.1 Seo do condutor neutro............................................................................................................219.3.2 O condutor de proteo (fio terra)..................................................................................................21

    10 Esquemas de Aterramento.....................................................................................................2110.1 Padronizao...............................................................................................................................21

    Edio abril/2003

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    2.2 Motores de induo tipo Gaiola

    Nestes motores h:nUm estator com enrolamento montado na carcaa domotor que vai fornecer o campo girante do motor.nUm rotor com o enrolamento constitudo por barras curto-circuitadas que sob ao do campo girante ir fornecerenergia mecnica no eixo do motor.

    Quando o motor energizado ele funciona como umtransformador com o secundrio em curto-circuito e portantoexige da linha uma corrente muito maior que a nominal,podendo chegar a 7 vezes a corrente nominal.

    medida que o campo girante arrasta o rotor aumentandosua velocidade a corrente vai diminuindo at atingir acorrente nominal quando a rotao atinge seu valor nominal.

    Se o motor energizado em vazio ele adquire rapidamentesua velocidade nominal e a diminuio da corrente ser,correspondentemente, rpida tambm.

    As empresas fornecedoras de energia eltrica (as

    concessionrias) exigem que haja uma limitao da correntede partida dos motores, de acordo com as condies do seusistema: a potncia instalada disponvel (gerada oucomprada) e o dimensionamento dos condutores. Estaexigncia feita para no prejudicar a qualidade da energiafornecida pois no momento da partida de um motor grandede um consumidor haver uma queda de tenso nosalimentadores e outros consumidores recebero a energiasob uma tenso mais baixa. Uma concessionria de umapequena cidade ir, pois, exigir reduo da corrente departida em motores pequenos enquanto que concessionriasde grandes cidades podero admitir a partida direta (com100% da tenso) de motores bem maiores.

    2.2.1 Rotor de gaiola simples caracterizado por um conjugado de partida relativamentesuave mais com uma corrente absorvida muito superior acorrente nominal quando do funcionamento sob regime.

    2.2.2 Rotor de gaiola dupla caracterizado por possuir duas gaiolas: a externa de altaresistncia eltrica que limita a corrente na partida e ainterna de baixa resistncia que oferece caractersticas debom desempenho em regime.

    2.2.3 Rotor de gaiola resistente caracterizado por um bom conjugado de partida, ummenor rendimento mais uma variao de velocidade obtidainterferindo somente com a tenso.

    2 .3 Motores de anis

    Os rotores em anis (bobinados onde, nos espaosexistentes na periferia esto alojados os enrolamentosidnticos queles do estator) geralmente trifsicos que secaracterizam por um acoplamento estrela (uma extremidadede cada enrolamento ligada a um ponto comum e asextremidades livres so ligadas a um acoplador centrifugoou sobre trs anis em cobre, isolados e solidrios do rotor).Eles podem desenvolver um conjugado de part ida at 2,5vezes o conjugado nominal, o ponto de corrente na partida

    proporcional ao conjugado desenvolvido.

    1 Introduo

    Em toda atividade industrial, aes so empregadas noacionamento dos mais diversos tipos de mquinas eequipamentos, que podem ser classificados nos seguintesgrupos: transporte de fludos incompressveis, transporte defludos compressveis, processamento de materiais nometlicos, manipulao de cargas, transporte de cargas e depassageiros. A carga mecnica exige um dado conjugado

    mecnico numa dada velocidade que podem variar ao longodo tempo sem provocar "desconforto" mecnico. Da mesmaforma o motor eltrico deve atender o comportamento dacarga causando o menor "transtorno" possvel ao sistemaeltrico ao qual est conectado com uma preocupao dereduzir perdas para aumentar a eficincia do conjunto. uma soluo de compromisso.

    A escolha do motor e de seus disposit ivos de partida eparada, mesmo influenciada por aspectos ambientais, estdiretamente relacionado a carga mecnica a ser acionada eao impacto dela no sistema eltrico.

    No acionamento das cargas mecnicas os conjugados

    resistentes e de arraste precisam ser analisados para evitarproblemas operacionaios como desgaste, vibrao,aquecimento...

    SISTEMAELTRICO

    MOTORELTRICO

    CARGAMECNICA

    CONTROLE

    2 Tipos de motores eltricos

    Um motor compreende duas partes: um indutor (o estator) eum induzido (o rotor). O estator a parte fixa do motor e orotor a parte mvel. O indutor cria um campo magntico.Os condutores do rotor subistitudo neste campo sosubmissos s foras que iniciam a rotao.

    Os motores so mquinas que recebem energia eltrica darede caracterizada por tenso, corrente e fator de potncia efornecem energia mecnica no seu eixo caracterizada pelarotao e conjugado.

    2.1 Motores assncronos trifsicos

    Estator: em um motor assncrono trifsico, trsenrolamentos geometricamente deslocados 120 soalimentados cada um por uma das fases de uma redetrifsica alternada. Os enrolamentos percorridos por estascorrentes alternadas produzem um campo magne'ticogirante com velocidade ns=60f/p (rpm).

    Rotor: constitudo por barras curto-circuitdadas que sobao do campo girante, tem fora eletromotriz induzida nasbarras, dando origem circulao de correntes queinteragindo com o campo magntico girante daro origem aforas (conjugado) movimentando o rotor no sentido docampo magntico.

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    2.4 Motor de Alto Rendimento

    um motor que possui rendimento superior ao motorstandard, gera baixas perdas, reduz significativamente aelevao de temperatura, com conseqente aumento de vidatil. Promove a racionalizao da produo e do consumode energia eltrica, eliminando os desperdcios e reduzindoos custos.

    O motor de Alto Rendimento produz a mesma potnciamecnica de sada com menor potncia eltrica absorvida, oque acarreta menor custo de operao e maior vida til.

    Este melhor desempenho conseguido atravs dascaractersticas tcnicas diferenciadas, apresentadas nafigura abaixo:

    Fig. 1:motor de Alto Rendimento

    Sob o aspecto normativo, um motor eltrico consideradode Alto Rendimento se ele possui o rendimento superiorquele definido nas normas tcnicas. No Brasil, a normaNBR 7094 da ABNT define os valores mnimos derendimento para que um motor possa ser considerado dealto rendimento.

    2.4.1 Eficincia energtica atravs do motor de AltoRendimento

    O setor industrial responsvel por 43% do consumo anualde energia em nosso pas. Dentro deste setor, onde h maiordemanda de energia eltrica, os motores so responsveispor aproximadamente 55% deste consumo.

    Uma das principais caractersticas do motor de induo que ocusto operacional bem superior ao custo de aquisio.

    Esta relao pode ser de 25 a 150 vezes o custo deaquisio do motor, dependendo do tempo defuncionamento, da sua potncia, da tarifa de energia eltrica

    e de seu rendimento.

    2.4.2 Diferenas entre o motor standard e o motor deAlto Rendimento

    As principais caractersticas tcnicas dos motores de AltoRendimento, em comparao com os motores tipo standardque esto de acordo com as normas ABNT, IEC e CSA, soas seguintes:nMaior quantidade de cobre: reduz as perdas Joule (perdasno estator);nChapa magntica com baixas perdas - reduz a corrente

    magnetizante e conseqentemente as perdas no ferro;nEnrolamento dupla camada: resulta em melhor dissipaode calor;nRotores tratados termicamente: reduz as perdassuplementares;nMenor regio de entreferro: reduz as perdas suplementares.

    Devido a essas caractersticas melhoradas, os valores derendimento so significativamente maiores, o que gera umasensvel economia de energia, ou seja, reduz os valores aserem pagos na fatura de energia eltrica.

    3 Categoria de emprego de motores

    A suportabilidade dos contatores aos esforos decorrentesda interrupo de correntes superiores sua correntenominal e a sua durabilidade ao ser submetido a operaesrepetidas levou a uma classificao dos contatores pela IEC.

    Essa classificao leva em conta:na freqncia das operaes liga - desliga,nvalor das sobrecargas,nfator de potncia da carga,ntipo de operao dos motores: na partida, na frenagem,na inverso da rotao, etc.

    Uma das cargas que pode apresentar variao muito grandena solicitao eltrica e trmica dos contatores aconstituda pelos motores que podem ser manobrados emvrias situaes:nPartida, quando as correntes podem chegar a 7 (ou mais)vezes a corrente nominal,nFrenagem em carga, em que o motor bloqueado pelainverso do campo girante ou pela insero de corrente noestator,nInverso, quando alm de bloqueado o motor deve parti rpara trabalhar em sentido inverso de rotao.

    3.1 Categorias de emprego segundo IEC 947-4

    As categorias de emprego normalizadas fixam os valores de

    corrente que o contator deve estabelecer ou interromper,mantendo vida til de 1,0 a 10,0 x106manobras.

    Elas dependem:nda natureza do receptor controlado: motor de gaiola ou deanis, resistncias.ndas condies nas quais so efetuados os fechamentos eaberturas: motor em regime ou bloqueado ou em partida,inverso do sentido de rotao, frenagem por contracorrente.

    As categorias de emprego resumem os principais tipos deaplicao dos contatores em corrente alternada (categoriasAC-.) e em corrente contnua (DC-.). Definem, para autilizao normal dos contatores, condies de

    estabelecimento e interrupo da corrente em funo dacorrente nominal de emprego Ie e da tenso nominal deemprego Ue.

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    3.1.1 As categorias de emprego em corrente alternada

    nAC-1: aplica-se a todos os aparelhos de uti lizao emcorrente alternada (receptores), cujo fator de potncia nomnimo igual a 0,95 (cos 0,95).

    Fig. 2:categoria AC-1

    nAC-2: esta categoria compreende a partida, a frenagemem contracorrente, como tambm a partida por "impulsos"dos motores de anis. No fechamento, o contator estabelecea corrente de partida, prximo de 2,5 vezes a correntenominal do motor. Na abertura, ele deve interromper a

    corrente de partida, com uma tenso no mnimo igual tenso da rede.

    Fig. 3:categoria AC-2

    nAC-3: relativa aos motores de gaiola, cujo desligamento feito com o motor em regime. No fechamento, o contatorestabelece a corrente de partida, que de 5 a 7 vezes acorrente nominal do motor. Na abertura, o contatorinterrompe a corrente nominal absorvida pelo motor, e nestemomento, a tenso nos bornes de seus plos da ordem de20% da tenso da rede. A interrupo fcil.

    Fig. 4:categoria AC-3

    nAC-4: esta categoria relativa s aplicaes comfrenagem em contracorrente e acionamento por "impulsos"dos motores de gaiola ou de anis.

    Fig. 5:categoria AC-4

    O contator fecha com um pico de corrente que pode atingir 5a 7 vezes a corrente nominal do motor. Ao abrir, eleinterrompe esta mesma corrente sob uma tenso tantomaior quanto a velocidade do motor for menor. Esta tensopode ser igual tenso da rede. A interrupo muito difcil .

    3.2 Categorias de emprego para contatores econtatores auxiliares segundo IEC 947-5 (emcorrente contnua)

    nAC-14: relativa ao comando de cargas eletromagnticascuja potncia absorvida for inferior a 72 VA, quando oeletroim estiver fechado.

    Caractersticas principais dos circuitos eltricos

    categoria tipo de carga uso do contator aplicaes tpicas

    AC1 no indutiva (cos0,95) energizao aquecimento, distribuioAC2 motores de anis (cos0,65) partida trefiladorasdesligar durante operaofrenagem regenerativafuncionamento jog

    AC3 motores de gaiola partida compressores, gruas, misturadores,(cos0,45 para 100 A) desligar durante operao bombas, escadas rolantes, ventiladores,(cos0,35 para > 100 A) transportadores, ar condicionado

    AC4 motores de gaiola partida impressoras,(cos0,45 para 100 A) desligar durante operao trefiladoras(cos0,35 para > 100 A) frenagem regenerativa

    inverso de sentido de marchafuncionamento JOG

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    nAC-15: relativa ao comando de cargas eletromagnticascuja potncia absorvida for inferior a 72 VA, quando oeletroim estiver fechado.A nova norma define outras categorias de emprego para ocomando por contatores das seguintes cargas: lmpadas dedescarga (AC-5a), lmpadas incandescentes (AC-5b),transformadores (AC-6a), capacitores (AC-6b),compressores de refrigerao (AC-8).

    Menciona ainda as categorias AC-7a e AC-7b paraaplicaes domsticas.

    4 Coordenao

    A coordenao das protees ao ato de associar, demaneira seletiva, um dispositivo de proteo contra oscurtos-circuitos (fusveis ou disjuntores) com um contator eum dispositivo de proteo contra as sobrecargas. Tem porobjetivo interromper, em tempo, toda corrente anormal, semperigo para as pessoas e assegurando uma proteoadequada da aparelhagem contra uma corrente desobrecarga ou uma corrente de curto-circuito.

    A corrente presumida de curto-circuito caracteriza ainstalao num dado ponto. Resulta do clculo da potnciada rede, da tenso e das impedncias do circuito (cabos,ligaes, transformadores, etc.). O ensaio de coordenao realizado com uma corrente nominal de curto-circuitoconvencional "Iq" definida pelo fabricante.

    4.1 Coordenao tipo 1 e tipo 2 segundo a norma

    A norma define ensaios com diferentes nveis de corrente,ensaios que tm por objetivo submeter a aparelhagem emcondies extremas.

    Sem coordenaoSo grandes os riscos para o operador, como tambmpodem ser grandes os danos fsicos e materiais.

    No permitido pelas normas:nNF C 15-100 artigo 133-1,nEN 60-204-1 artigo 1.1/.2,nIEC 947-4-1 artigo 7.2.5.

    Segundo o estado dos componentes aps os ensaios, anorma define 2 tipos de coordenao:ntipo 1ntipo 2

    Coordenao tipo 1 aceita uma deteriorao do contator e do rel sob 2condies:- nenhum risco para o operador,- todos os demais componentes, exceto o contator e o reltrmico, no devem ser danificados.

    a soluo mais utilizada. O custo da aparelhagem reduzido. Antes de dar nova partida, a verificao do estadoda partida de motor pode ser necessria, a continuidade deservio no exigida.

    Conseqncias:- tempo de parada da mquina no neglicenciado,

    - pessoal de manuteno qualificado para reparar, controlar,substituir os produtos.

    Coordenao tipo 2O risco de soldagem dos contatos do contator ou da partida admitido se estes puderem ser facilmente separados. Apsensaios de coordenao tipo 2, as funes dos componentesde proteo e de comando so operacionais. a soluo que permite a continuidade de servio.

    Conseqncias:- tempo de parada da mquina reduzido,

    - operao simples.Para garantir uma boa coordenao tipo 2, a norma impe 3ensaios de corrente de defeito para verificar o bomcomportamento da aparelhagem em condio de sobrecargae curto-circuito.

    Fig. 6:curvas de coordenao

    Corrente "Ic" (sobrecarga I < 10 In)O rel trmico garante a proteo contra este tipo de defeito,at um valor Ic (funo de Im) definido pelo fabricante.

    A norma IEC 947-4-1 determina os 2 ensaios a realizar paragarantir a coordenao entre o rel trmico e o dispositivode proteo contra curtos-circuitos;ncom 0,75 Ic somente o rel trmico deve atuar,ncom 1,25 Ic o dispositivo de proteo contra curtos-circuitos deve atuar.

    Aps os ensaios com 0,75 e 1,25 Ic, as caracterst icas dedesligamento dos rels trmicos devem permanecerinalteradas.

    A coordenao tipo 2 permite assim aumentar acontinuidade de servio.

    O fechamento do contator pode ser feito automaticamenteaps a eliminao do defeito.

    Corrente "Ir" (curto-circuito impedante 10 < I < 50 In)A principal causa deste tipo de defeito devido deteriorao dos isoladores.

    A norma IEC 947-4-1 define uma corrente de curto-circuitointermediria "Ir". Esta corrente de ensaio permite verificarse o dispositivo de proteo garante uma proteo contracurtos-circuitos impedantes.

    Aps o ensaio, o contator e o rel trmico devem conservar

    sua caractersticas de origem.

    O disjuntor deve desligar num tempo 10 ms para umacorrente de defeito 15 In.

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    Exemplo de coordenao

    De 0,06 a 110 kW em 400/415 V: coordenao tipo 2Potncias normalizadas dos motores trifsicos Disjuntor Contator 50/60 Hz em categoria AC-3 Referncia Faixa de regulagem Referncia400/415 V 440 V 500 V (2) dos disparadores (3)P Ie Iq (1) P Ie Iq (1) P Ie Iq (1) trmicoskW A kA kW A kA kW A kA A0,06 0,22 130 0,06 0,19 130 GV2-P02 ou GV2-ME02 0,160,25 LC1-D09

    0,09 0,28 130 0,09 0,36 130 0,12 0,37 130 GV2-P03 ou GV2-ME03 0,250,4 LC1-D090,12 0,42 130 0,18 0,6 130 0,18 0,55 130 GV2-P04 ou GV2-ME04 0,40,63 LC1-D090,25 0,88 130 0,25 0,76 130 0,37 0,98 130 0,37 0,99 130 GV2-P05 ou GV2-ME05 0,631 LC1-D09

    0,37 1 1300,55 1,5 130 0,55 1,36 130 0,55 1,21 130 GV2-P06 ou GV2-ME06 11,6 LC1-D09

    0,75 1,5 130 GV2-P06 ou GV2-ME06 11,6 LC1-D090,75 2 130 0,75 1,68 130

    1,1 2,37 130 1,1 2 130 GV2-P07 ou GV2-ME07 1,62,5 LC1-D091,1 2,5 130 1,5 2,6 1301,5 3,5 130 1,5 3,06 130 2,2 3,8 130 GV2-P08 ou GV2-ME08 2,54 LC1-D09

    2,2 5 130 GV2-P10 ou GV2-ME10 46,3 LC1-D09

    2,2 4,42 50 3 5,77 50 3 5 50 GV2-ME10 46,3 LC1-D09 2,2 4,42 130 3 5,77 130 3 5 130 GV2-P10 46,3 LC1-D093 6,5 130 4 8,4 130 GV2-P14 ou GV2-ME14 610 LC1-D09

    4 7,9 15 4 6,5 10 5,5 9 10 GV2-ME14 610 LC1-D09 4 6,5 50 4 7,9 130 5,5 9 50 GV2-P14 610 LC1-D125,5 11 130 5,5 10,4 50 7,5 12 42

    7,5 13,7 50 9 13,9 42 GV2-P16 ou GV2-ME16 914 LC1-D25

    7,5 14,8 50 9 16,9 20 GV2-P20 ou GV2-ME20 1318 LC1-D259 18,1 50 11 20,1 20 11 18,4 10 GV2-P21 ou GV2-ME21 1723 LC1-D2511 21 50 GV2-P22 ou GV2-ME22 2025 LC1-D25

    15 23 10 GV2-P22 2025 LC1-D3215 28,5 35 15 26,5 25 18,5 28,5 10 GV2-P32 ou GV2-ME32 2540 LC1-D3215 28,5 70 15 26,5 65 18,5 28,5 50 GV7-RS40 2540 LC1-D4018,5 35 70 18,5 32,8 65 22 33 50 GV7-RS40 2540 LC1-D40

    22 39 65 GV7-RS40 2540 LC1-D80 30 45 50 GV7-RS50 3050 LC1-D80 37 55 50 GV7-RS80 4880 LC1-D8022 42 70 GV7-RS50 3050 LC1-D8030 57 70 30 51,5 65 GV7-RS80 4880 LC1-D8037 69 70 37 64 65 GV7-RS80 4880 LC1-D80

    45 76 65 GV7-RS80 4880 LC1-D80 45 65 50 GV7-RS80 4880 LC1-D115 55 80 50 GV7-RS80 4880 LC1-D11545 81 70

    55 90 65 GV7-RS100 60100 LC1-D11555 100 70 75 125 65 75 135 70 90 146 65 90 129 50 GV7-RS150 90150 LC1-D15090 165 70 110 178 65 110 156 50 GV7-RS220 132220 LC1-F185110 200 70 132 215 65 GV7-RS220 132220 LC1-F225

    132 187 50 160 220 50 GV7-RS220 132220 LC1-F265(1) A performance de desligamento dos disjuntores GV2-P pode ser aumentada por um aditivo limitador GV1-L3, ver pgina 3/27.(2) As associaes com disjuntor GV2-ME somente so coordenadas tipo 2 em 400/415 V e 440 V.(3) Para 2 sentidos de rotao, substituir LC1 por LC2.

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    Schneider / Procobre - Eficincia energtica e acionamento de motores/ p. 9

    Corrente "Iq" (curto-circuito > 50 In)Este tipo de defeito bastante raro, originrio de um errode ligao durante uma operao de manuteno. Aproteo, em caso de curto-circuito, feita por dispositivoscom abertura rpida.A norma IEC 947-4-1 define uma corrente "Iq" geralmente a 50 kA.

    Esta corrente "Iq" permite verificar a capacidade em

    coordenao das diferentes aparelhagens de uma linha dealimentao do motor.

    Aps este ensaio em condies extremas, todas asaparelhagens que entram na coordenao devempermanecer operacionais.

    4.2 Coordenao total

    a soluo em que no so aceitos nenhum dano oudesregulagem.

    Conseqncias:nretorno imediato ao servio,

    nnenhuma precauo especial.

    Fig. 7:coordenao das protees

    5 Seletividade

    Seletividade a coordenao de dispositivos de proteo decorrentes de tal modo que uma falta que ocorra em umponto de uma rede seja eliminada pelo dispositivo deproteo instalado imediatamente a montante da falta, eapenas por aquele dispositivo.

    5.1 Coordenao de isolamento

    Define os nveis de sobretenso suportados pelos diversosconstituintes de uma instalao. O ensaio dieltrico de um

    produto substitudo por um ensaio tenso nominal desuportabilidade aos impulsos, que realizado aplicando umaonda de tenso 1,2/50 s.

    Esta nova noo, que faz intervir o grau de poluio e ondice de resistncia propagao dos componentes, influisobre a seleo dos componentes e o dimensionamento dosprodutos.

    Fig. 8:ensaio tenso suportvel nominal de impulso

    5.2 Continuidade de servio

    Em caso de curto-circuito, algum dano nem risco desoldagem no aceito sobre a aparelhagem constituindo apartida, esta que permite reiniciar o servio a partida que dizrespeito aps eliminao do curto-circuito.

    A continuidade do fornecimento de energia em umainstalao eltrica pode ser mais (ou menos) assegurada

    por um arranjo razoavelmente sofisticado dos circuitos epelo emprego de dispositivos de proteo contra curtos-circuitos mais (ou menos) rpidos, seguros e religveisrapidamente.

    6 Dispositivos de partida de motoreseltricos

    6.1 Funes de partidas-motores

    Distribuio Eltrica de BT

    Seccionamento

    Proteo contracurto-circuito

    Proteo contrasobrecarga

    Comutao

    Seccionamento

    Proteo contracurto-circuito

    Comutao

    Soft-Start Inversor d efreqncia

    Motor Motor

    Isolar eletricamente o circuito defora da alimentao geral

    Detectar e interromper o maisrpido possvel correntesanormais superiores a 10 In

    Detectar aumentos de correnteat 10 In e evitar o aquecimentodo motor e dos condutores antesda deteriorao dos isolantes

    Consiste em estabelecer,interromper e regular o valor dacorrente absorvida pelo motor

    Um circuito que alimenta um motor pode incluir um, dois,trs ou quatro elementos de chaveamento ou controle,preenchendo uma ou mais funes.

    Quando vrios elementos forem utilizados, eles devem sercoordenados para garantir uma operao otimizada do motor.

    A proteo de um motor envolve alguns parmetros quedependem:nda aplicao (tipo de mquina acionada, segurana deoperao, freqncia de partidas, etc.);ndo nvel de continuidade de servio imposto pela carga oupela aplicao;ndos padres aplicveis para assegurar a proteo de

    vida e patrimnio.

    As funes eltricas necessrias so de natureza muitodiferentes:nproteo (destinada a sobrecargas de motores);ncontrole (geralmente com elevados nveis de durabilidade);nisolao.

    6.2 Funes de proteo

    6.2.1 SeccionamentoToda interveno sobre um equipamento eltrico deve sefazer fora de tenso.

    O seccionamento consiste em assegurar a colocao forade tenso de toda ou parte de uma instalao ou uma partede toda fonte de energia eltrica, por razes de segurana.

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    p.10 / Eficincia energtica e acionamento de motores- Schneider / Procobre

    obrigatrio na origem de toda instalao e de todocircuito.O dispositivo que assegura esta funo deve permitir:na separao dos circuitos de fontes de energia,numa interrupo homopolar,ntanto que possvel uma condenao na posio "aberto",numa interrupo plenamente aparente, visvel, ou umaindicao "aberto" se todos os contatos esto efetivamenteabertos e separados pela distncia assegurando a

    realizao dieltrica prescrita.Esta funo de seccionamento pode ser realizada por meio de:nseccionadores,ninterruptores-seccionadores,ndisjuntores e contatores-disjuntores, so conhecidos demaneira a ser aptos ao seccionamento.

    Isolar o circuito do motor antes de operaes demanuteno.

    6.2.2 Proteo de curto-circuitoUm curto-circuito uma relao direta de dois pontos empotenciais diferentes. um incidente que necessita

    detectar o mais repidamente possvel afim de barrar suapropagao, o risco mais grave o incndio.

    Os dispositivos de proteo devem detectar o curto-circuitoe interromper o circuito muito rapidamente, se possvelantes que a corrente no atinja seu valor mximo. Estesdispositivos podem ser:nfusveis,ndisjuntores,naparelhos assegurando igualmente outras funes comoos disjuntores-motores e os contatores-disjuntores.

    Proteger o dispositivo de partida e os cabos contra

    sobrecorrentes elevadas (I > 10 In).

    Este tipo de proteo fornecido por um disjuntor.

    Curto-circuito com impedncia (10 < I < 50 In)

    Deteriorao da isolao do enrolamento do motor acausa principal.

    Curto-circuito (I > 50 In)

    Este tipo de falta relativamente raro. Pode ocorrer por umerro de conexo durante a manuteno.

    6.2.3 Proteo de sobrecargaA sobrecarga o defeito mais freqente das mquinas. Elese manifesta por um aumento da corrente absorvida pelomotor e por efeitos trmicos. Uma ultrapassagem datemperatura limite de funcionamento de um motor, reduzsua durao de vida e pode o destruir. importante reverrapidamente as condies de funcionamento normais para:notimizar a durao de vida dos motores proibindo seufuncionamento nas condies anormais de aquecimento,npoder partir novamente assim que possvel aps umdisparo e nas melhores condies de segurana para aspessoas e os equipamentos.

    Segundo o nvel de proteo desejada, realizada por:nrels trmicos em bilmina,nrels de mxima corrente,nrels eletrnicos com protees complementares

    opcionais ou integradas,naparelhos assegurando igualmente outras funes comoos disjuntores-motores e os contatores-disjuntores.Protege o dispositivo de partida e os cabos contrasobrecorrentes menores (< 10 In).

    6.2.4 ComutaoA lista de comutao estabelecer e interromper aalimentao dos receptores.

    Esta funo, geralmente realizada por meio de contatoreseletromagnticos, pode tambm ser por contatoresestticos ou por aparelhos assegurando igualmente outrasfunes como os disjuntores-motores e os contatores-disjuntores.

    Na maioria dos casos, para facilitar a explorao e otrabalho do operador que se encontra afastado dos rgosde potncia, necessrio recorrer ao comando distncia.Este implica um relatrio da ao empenhada seja poraparelhos luminosos, seja por utilizao de um segundoaparelho. Estes circuitos eltricos complementaresfuncionam com ajuda de contatos auxiliares incorporadosaos contatores, aos rels de automatismo ou contidos emblocos aditivos que se montam sobre contatores e oscontatores auxiliares.

    6.2.5 Proteo adicional especficanProteo de falta limitante (durante o funcionamento do motor),

    nProteo de falta preventiva (monitorao da isolao domotor, com o motor desligado).

    6.3 Aparelhos de funes mltiplas

    Os aparelhos de funes mltiplas reunem num mesmoproduto a totalidade ou uma parte das quatro funesbsicas de um dispositivo de partida de motor. Este arranjoapresenta inmeras vantagens:nsimplificao ou mesmo eliminao dos problemas decoordenao,nreduo de volume dos equipamentos,nsimplificao da fiao,nfacilidade de reparo e de manuteno,nreduo do estoque de peas de reserva.

    6.4 Normas aplicveis

    Um circuito que alimenta um motor deve estar conforme asregras gerais estabelecidas no padro IEC 947-4-1, e emparticular com aquelas relativas a contatores,acionamentos de motores e suas protees, comoestipulado na IEC 947-4-1, destacando-se:ncoordenao dos componentes do circuito do motor,nclasses de desligamento para rels trmicos,ncategorias de utilizao de contatores,ncoordenao da isolao.

    7 Tipos de partida de motoresassncronos

    Quando um motor colocado em funcionamento, a correnteexigida (da rede) aumentada e pode, sobretudo se aseo do condutor de alimentao for insuficiente, provocaruma queda de tenso susceptvel de afetar ofuncionamento das cargas. Por vezes, esta queda detenso tal, que perceptvel nos aparelhos de iluminao.

    Para evitar estes inconvenientes, os regulamentos deinstalaes de algumas concessionrias probem, acima

    de uma determinada potncia, a utilizao de motores compartida direta. Outros limitam-se a impor, em funo dapotncia dos motores, a relao entre a corrente de partidae a corrente nominal.

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    Schneider / Procobre - Eficincia energtica e acionamento de motores/ p.11

    O motor de rotor em curto-circuito o nico que pode serligado diretamente rede, por intermdio de aparelhos simples.

    Apenas as extremidades dos enrolamentos do estatoresto disponveis na placa de terminais. Uma vez que ascaractersticas do rotor so determinadas. Uma vez que ascaractersticas do rotor so determinadas pelo fabricante,os diversos processos de partida consistemessencialmente em fazer variar a tenso nos terminais do

    estator. Neste tipo de motor, com freqncia constante, areduo do pico de corrente acompanhadaautomaticamente de uma forte reduo do conjugado.

    7.1 Partida direta

    o modo de partida mais simples, com o estator ligadodiretamente rede. O motor parte com as suascaractersticas naturais.

    No momento da colocao em funcionamento, o motorcomporta-se como um transformador em que o secundrio,constitudo pela gaiola do rotor, muito pouco resistiva, estem curto-circuito. A corrente induzida no rotor elevada.

    Sendo as correntes primria e secundria sensivelmenteproporcionais, o pico de corrente resultante elevado;I partida = 5,0 a 7,5 I nominal.O conjugado de partida , em mdia;C partida = 0,5 a 1,5 C nominal.

    Apesar das suas vantagens (aparelhagem simples,conjugado de partida elevado, partida rpida, preo baixo), apartida direta s interessante nos casos em que:na potncia do motor baixa, relativamente potnciadisponvel na rede, de modo a limitar as perturbaesoriginadas pelo pico de corrente,na mquina movimentada no necessita de uma aceleraoprogressiva e est equipada com um dispositivo mecnico

    (redutor, por exemplo) que evita uma partida muito rpida,no conjugado de partida tem que ser elevado,.Em contrapartida, sempre que:na corrente exigida possa perturbar o bom funcionamentode outros aparelhos ligados ao mesmo circuito, provocadopela queda de tenso que ela causa,na mquina no aguente golpes mecnicos,no conforto ou a segurana dos usurios sejamconsiderados (caso das escadas rolantes, por exemplo),torna-se necessrio utilizar um artifcio para diminuir acorrente exigida ou o conjugado de partida. O processomais usado consiste em partir o motor sob tenso reduzida.

    Fig. 9:curva em partida direta

    De fato, uma variao da tenso de alimentao tem asseguintes conseqncias:na corrente de partida varia proporcionalmente tenso dealimentao,

    no conjugado de partida vaira proporcionalmente aoquadrado da tenso de alimentao.

    Exemplo: se a tenso for dividida por 3, a corrente sensivelmente dividida por 3, e o conjugado dividido por 3.

    Fig. 10:partida direta

    7.2 Partida estrela-tringulo

    Este processo de partida s pode ser utilizado num motorem que as duas extremidades de cada um dos trsenrolamentos estatricos estejam ligadas placa determinais. Por outro lado, o enrolamento deve ser feito de talmodo que a ligao tringulo corresponda tenso darede; por exemplo, para uma rede trifsica de 380 V, necessrio um motor bobinado em 380 V tringulo e 660 Vestrela.

    O princpio consiste em parti r o motor ligando osenrolamentos em estrela tenso da rede, o que omesmo que dividir a tenso nominal do motor em estrela por

    3 (no exemplo dado acima, teno da rede 380 V = 660 V/ 3).

    O pico de corrente de partida dividida por 3:Ia = 1,5 a 2,6 I partida direta

    Efetivamente, um motor 380 V/ 660 V ligado em estrela tenso nominal de 660 V absorve uma corrente 3 vezesmenor do que em ligao tringulo a 380 V. Sendo a ligaoestrela feita a 380 V, a corrente novamente dividida por 3,logo, no total, por 3.

    Uma vez que o conjugado de partida proporcional aoquadrado da tenso de alimentao, ele prprio tambm dividido por 3:Ca = 0,2 a 0,5 C partida direta

    A velocidade do motor estabiliza quando os conjugadosmotor e resistente se equilibram, geralmente entre 75 e85% da velocidade nominal. Os enrolamentos so entoligados em tringulo e o motor recupera as suascaractersticas nominais. A passagem da ligao estrela ligao tringulo controlada por um temporizador. Ofechamento do contator tringulo se d com um atraso de30 a 50 milisegundos aps a abertura do contator estrela, oque evita um curto-circuito entre fases, uma vez que os doiscontatores no podem ficar fechados simultaneamente.

    A corrente que atravessa os enrolamentos interrompidapela abertura do contator estrela. Volta a estabelecer-sequando o contator tringulo fecha. Esta passagem paratringulo fecha. Esta passagem para tringulo acompanhadade um pico de corrente transitria muito curto, mas muito

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    elevado, devida fora contra-eletromotriz do motor.

    A partida estrela-tringulo indicada para as mquinas quetem baixo conjugado resistente, ou que partem em vazio.Em virtude do regime transitrio no momento da ligaotringulo, pode ser necessrio, acima de uma determinadapotncia, utilizar uma variante para limitar estes fenmenostransitrios:ntemporizao de 1 a 2 segundos na passagem estrela-tringulo.

    Esta temporizao permite uma diminuio da fora contra-eletromotriz, logo do pico de corrente transitria.

    Esta variante s pode ser utilizada se a mquina teminrcia suficiente para evitar uma desacelerao excessivadurante a temporizao.

    npartida em 3 tempos: estrela-tringulo+resistncia-tringulo. O desligamento subexiste, mas a resistncia,ligada em srie durante cerca de trs segundos com osenrolamentos ligados em tringulo, reduz o pico de correntetransitria.

    npartida estrela-tringulo+resistncia-tringulo semdesligamento.

    A resistncia ligada emsrie com os enrolamentos,imediatamente antes da abertura do contator estrela. Evita-se assim a interrupo da corrente e portanto oaparecimento de fenmenos transitrios.

    A utilizao destas variantes exige a aplicao decomponentes suplementares, o que pode ter comoconseqncia um aumento considervel do custo deinstalao. A utilizao de um dispositivo esttico do tipoAltistar t pode ser, em muitos casos, uma boa soluo.

    Fig. 11:curvas em partida estrela-tringulo

    Fig. 12:partida estrela-tringulo

    7.3 Partida por autotransformador

    O motor alimentado a tenso reduzida atravs de umautotransformador, que desligado do circuito no final dapartida.

    A partida feita em trs tempos:nno primeiro tempo, o autotranformador ligado primeiroem estrela e em seguida o motor ligado rede, por

    intermdio de uma parte dos enrolamentos doautotransformador. A partida feita com uma tensoreduzida, que funo da relao de transformao. Oautotransformador est geralmente equipado comderivaes, que permitem escolher a relao de transformaoe, portanto, o valor da tenso reduzida mais apropriado.nantes de passar ligao a tenso plena, a ligao emestrela aberta. A frao do enrolamento ligada redeconstitui ento uma indutncia ligada em srie como omotor. Esta operao realizada quando se atinge avelocidade de equilbrio, no final do primeiro tempo.na ligao plena tenso feita aps o segundo tempo,que geralmente muito curto (uma frao de segundo). Asindutncias ligadas em srie com o motor so curto-

    circuitadas e em seguida o autotransformador desligadodo circuito.

    A corrente e o conjugado de partida variam nas mesmaspropores. Dividem-se por (U rede / U reduzida)2. Obtm-se os seguintes valores:Ia = 1,7 a 4 I partida diretaCa = 0,5 a 0,85 C partida direta

    A partida feita sem interrupo da corrente no motor.Assim, evi tam-se os fenmenos transi trios resultantes dainterrupo. Podem, no entanto, produzir-se fenmenostransitrios da mesma natureza no momento da ligao tenso plena, se no forem tomadas certas precaues. De

    fato, o valor da indutncia ligada em srie com o motoraps a abertura da ligao estrela elevado, relativamenteao do motor. Da resulta uma queda de tenso elevada, queprovoca um pico de corrente transitria no momento daligao a plena tenso. Para evitar este incoveniente, nocircuito magntico do autotransformador existe umentreferro, cuja presena d lugar a uma diminuio dovalor da indutncia. Este valor calculado de tal modo que,no momento da abertura da ligao estrela, no segundotempo, no h variao de tenso nos terminais do motor.A presena do entreferro tem como conseqncia umaumento da corrente magnetizante do autotranformador,que aumenta a corrente exigida na rede durante o primeirotempo de arranque. Este modo de partida geralmenteutilizado para motores com potncia superior a 10 kW.Implica, no entanto, no emprego de equipamentosrelativamente caros, devido ao preo elevado doautotranformador.

    Fig. 13:curva em partida por autotransformador

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    Schneider / Procobre - Eficincia energtica e acionamento de motores/ p.13

    Fig. 14:partida por autotransformador

    7.4 Soft-Start (partida progressiva)

    A alimentao do motor, quando colocado emfuncionamento, feita por aumento progressivo da tenso,o que permite uma partida sem golpes e reduz o pico decorrente. Este resultado obtm-se por intermdio de umconversor com tiristores, montados 2 a 2 em cada fase da rede.

    A subida progressiva da tenso de sada pode sercontrolada pela rampa de acelerao ou dependente dovalor da corrente de limitao, ou ligada a estes dois parmetros.

    Um conversor esttico do tipo Altistart um regulador com 6tiristores, que utilizado para partida e parada progressivasde motores trifsicos de rotor em curto-circuito. Assegura:no controle das caractersticas de funcionamento,principalmente durante os perodos de partida e parada,n

    a proteo trmica do motor e do controlador,na proteo mecnica da mquina movimentada, porsupresso dos golpes e reduo da corrente de partida.

    Permite partir todos os motores assncronos. Pode sercurto-circuitado no final da partida por um contator,mantendo o controle do cricuito de comando.

    Alm do controle da partida, permite ainda:nva desacelerao progressiva,na parada com frenagem.

    Fig. 15:ATS 46

    Fig. 16:curva conjugado/velocidade em partida soft-start

    Fig. 17:curva corrente/velocidade em partida soft-start

    7.4.1 Soft-Start e conversores estticos eletrnicos

    O comando de motores eltricos por aparelhos tipo "tudoou nada" uma soluo apropriada para o funcionamentode uma grande variedade de mquinas. Tm, no entanto,algumas limitaes que podem torn-los incovenientespara certas aplicaes:nelevao de corrente na partida que pode perturbar ofuncionamento de outros aparelhos ligados rede.ngolpes mecnicos no momento das partidas e paradasprejudiciais para a mquina, ou para o conforto esegurana dos usurios.

    nfuncionamento a velocidade constante.

    Os soft-start e conversores estticos eletrnicos eliminamestes inconvenientes. Destinados ao comando de motoresde corrente contnua e corrente alternada, asseguram aacelerao e a desacelerao progressivas e permitemuma adaptao rigorosa da velocidade s condies deoperao. Conforme o tipo de motor, os acionamentosutilizados so do tipo conversor de corrente contnua,conversor de freqncia ou regulador de tenso.

    7.4.2 Principais funes dos soft-start e dosconversores estticos eletrnicos

    Acelerao controladaA acelerao do motor controlada por meio de uma rampade acelerao linear ou em S. Esta rampa geralmenteregulvel, permitindo variar o tempo de acelerao.

    Variao de velocidadeA velocidade do motor definida por uma grandeza deentrada (tenso ou corrente) chamada referncia. Para umdado valor de referncia, esta velocidade pode variar emfuno das perturbaes (variaes da tenso dealimentao, da carga, ou da temperatura).

    A gama de velocidade exprime-se em funo da velocidade

    nominal.

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    Regulao de velocidadeUm regulador de velocidade um variador dependente.Possui um sistema de comando com amplificao depotncia e uma realimentao. chamado de malhafechada.

    A velocidade do motor definida por uma referncia. O valorda referncia comparado permanentemente com umsinal de retorno, imagem da velocidade do motor. Este sinal

    geralmente emitido por um tacogerador ou por umgerador de impulsos montado na extremidade do eixo domotor. Se, devido a uma variao da velocidade, fordetectado um desvio, o valor da referncia corrigidoautomaticamente de forma que a velocidade retorne o seuvalor inicial.

    Graas regulao, a velocidade praticamente insensvels perturbaes.

    A preciso de um regulador exprime-se geralmente em %do valor nominal da grandeza a regular.

    Desacelerao controlada

    Quando se desliga um motor, a sua desacelerao determinada unicamente pelo conjugado resistente damquina (desacelerao natural). Os dispositivos departida e os conversores eletrnicos permitem controlar adesacelerao por meio de uma rampa linear ou em S,geralmente independente da rampa de acelerao. A

    rampa pode ser regulada de forma a obter um tempo depassagem da velocidade em regime permanente a umavelocidade intermediria ou nula:ninferior ao tempo de desacelerao natural o motor temde desenvolver um conjugado resistente que vem se somarao conjugado resistente da mquina.nsuperior ao tempo de desacelerao natural o motor temde desenvolver um conjugado motor inferior ao torqueresistente da mquina.

    Inverso do sentido de rotaoPode ser comandada com o motor parado aps desaceleraosem frenagem eltrica, ou com frenagem eltrica para se obteruma desacelerao e uma inverso rpida.

    Protees integradasOs conversores modernos asseguram geralmente aproteo trmica dos motores e a sua prpria proteo. Apartir da medio da corrente, um microprocessadorcalcula a elevao de temperatura do motor e emite umsinal de alarme ou de desligamento em caso deaquecimento excessivo.

    Os inversores de freqncia, esto, na maior parte dasvezes, equipados com protees contra:ncurto-circuitos entre fases e entre fase e terra,nsobretenses e quedas de tenso,

    Motores de gaiolaPartida direta estrela-tringulo autotransformador eletrnicaCorrente de 100% 33% 40/65/80% regulagempartida de 25 75%Sobrecarga 4 8 In 1,3 2,6 In 1,7 4 In regulagem

    de 2 5 InConjugado 100% 33% 40/65/80% regulagem

    em % de 10 70%Conjugado inicial 0,6 1,5 Cn 0,2 0,5 Cn 0,4 0,85 Cn regulagemde partida de 0,1 0,7 CnComando Tudo ou nada Tudo ou nada 3 opes fixas progressiva

    7.5 Nova tecnologia TCS - TorqueControl System

    A tecnologia TCS foi desenvolvida para o Soft-Start epermite, atravs de um novo algoritmo, o Controle deTenso e Corrente do motor, fazendo com que o Conjugadode acelerao e desacelerao sejam lineares.

    Esta Tecnologia conta com uma lgica chamada:Fuzzi Logic- conhecida como lgica nebulosa ou difusa.

    Com a utilizao deste algoritmo conseguimos respostasmais rpidas, precisas e estveis para o controle emConjugado.

    7.5.1 Novas tecnologias em conversores departida com controle de conjugado

    O novo conversor de partida ALTISTART 46 (ATS46) daSchneider Electric oferece um teclado display/programao,

    uma comunicao serial, e um exclusivo sistema decontrole do conjugado (TCS). Os conversores de partida dagerao precedente requerem um sinal de realimentaoexterno do tacmetro para manter o conjugado de

    acelerao constante; mas a nova tecnologia da linha deproduto ALTISTART 46 integra o controle do torque noconversor de partida. O sistema de controle do conjugadobaseado em lgica confia em um algortmo proprietrio docontrole para manter o conjugado de acelerao e dedesacelerao constantes. O algortmo usa a informaosobre a tenso e a corrente do motor para determinar a

    potncia e o fator de potncia. Deste, o conversor de partidaderiva a potncia real do estator, as perdas do estator, econseqentemente, a potncia real entregue ao rotor. Apotncia no rotor usada para calcular o torque real domotor.

    Se o controle do conjugado for habilitado, as rampas deacelerao e de desacelerao do conversor de partidaATS 46 no so mais baseadas estritamente em nveis dotempo e de tenso do motor, mas seguem a rampa doconjugado por um tempo tal que a carga do motor noexceda o limite do ajuste de corrente.

    Um diagrama e bloco funcional do sistema de controle dotorque ATS46 mostrado na figura. O bloco "torque/ refer-ence/ramp" representa o conjugado nominal do motor, osvalores iniciais do conjugado, e de limite do conjugado

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    inseridos usando o teclado. O controlador do conjugadousa estes valores de conjugado, junto com o tempoinserido de rampa do conjugado, para gerar o conjugadodesejado do motor. O controlador do conjguado usadoento para controlar o disparo do tiristor, de acordo com oconjugado real do motor versus o valor desejado. Oconjugado do motor no mais estritamente dependenteda tenso aplicada no motor e das caractersticas develocidade-conjugado do motor, mas aumentado de

    acordo com uma rampa temporizada. O conjugado inicial, oconjugado limite, e os valores dos tempos de aceleraoso todos ajustveis pelo usurio para a mximaflexibilidade e adaptabilidade s cargas variantes.

    7.5.2 Vantagens do controle do conjugado

    O sistema de controle de conjugado ATS46 fornece muitasvantagens da aplicao, como:- desenvolvimento somente do conjugado necessitado paraacelerar a carga,- taxa constante de acelerao, independente da carga domotor,

    Perdasestator

    TI

    (hard)

    Sincro.

    tenso(hard)

    Clculo dapotncia

    Clculodas perdas

    Clculo

    conjugado

    Comandoem

    conjugado

    disparotiristor

    (hard)

    Clculo

    do cos

    Correntes

    instantneas

    leitura decorrente

    Compensaoperdas estator LSC

    Potncia

    Conjugadonominalmotor In

    Conjugado dereferncia

    ConjugadoLTR

    Retardo dodisparo no comando corrente

    Retardo disparono comando de tenso

    (Rampa de conjugado)

    Fig. 18:diagrama de blocos do soft-start TCS

    - rampa de conjugado configurvel que fornece o conjugadoconstante de acelerao para cargas de conjugado tantovariveis como constantes,- ajuste do conjugado do motor e indicao com o teclado/display para coordenar com a aplicao,- o controle linear do conjugado das rampas de aceleraode desacelerao para cargas de conjugado varivel (comoas bombas e os ventiladores)- a rampa de desacelerao comea no ponto doconjugado da carga do motor, para maximizar a rampalinear da desacelerao para todas as cargas de bomba,- nenhum dispositivo de realimentao externo develocidade do motor necessrio.

    O conversor de partida ALTISTART 46, com seu sistema decontrole de conjugado (TCS), baseado emmicroprocessadores, fazendo-o muito verstil. O conversorde partida pode variar o padro do chaveamento do tiristorresultando em diversos tipos diferentes de rampas deacelerao e de desacelerao, como exigido por umavariedade das aplicaces. Pode ser configurado parafornecer oconjugado constante de acelerao para cargasde torque constante como tambm para conjugado varivel .Isto permite uma rampa linear de acelerao para umaacelerao contnua, constante de zero velocidademxima.

    Fig. 19: partida suave de ALTISTART 46 com TCS

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    p.16 / Eficincia energtica e acionamento de motores- Schneider / Procobre

    O conjugado constante de acelerao torna mais fcildeterminar as exigncias da aplicao para cargas comelevada inrcia, tais como prensas perfuradas, centrfugas,serras de fita, trituradores e compressores. Os conversoresde partida da tecnologia precedente exigiam comparaesponto-a-ponto da curva de carga s curvas do motor. Otorque constante de acelerao assegura tambm umaacelerao contnua, fixa dos transportadores, reduzindo apossibilidade de derramamento material ou de ruptura

    durante a acelerao.As cargas de conjugado varivel, como as bombascentrfugas, exigem o conjugado de acelerao queaumenta com velocidade, baseado nas leis da afinidade. Oconversor de partida ALTISTART 46 pode ser configuradopara aumentar linearmente o conjugado do motor duranteum tempo, comeando de uma valor selecionvel pelousurio, valor porcentagem do conjugado inicial do motor,ao conjugado a plena carga do motor. Esta configuraofornece uma rampa de acelerao linear para as bombascentrfugas e os ventiladores. Uma rampa linear deacelerao ajuda a coordenar a abertura da vlvula deverificao com a acelerao do motor/bomba, eliminando

    o martelo d'gua. Elimina tambm o escorregamento dacorreia em cargas de ventilador, reduzindo o desgaste damquina e a manuteno.

    O conversor de partida ALTISTART 46 fornece tambm umarampa diminuindo linearmente o torque para adesacelerao de cargas da bomba centrfuga. Umareduo gradual na velocidade torna possvel coordenar avlvula de verificao que fecha-se sem causar o martelod'gua. O conversor de partida monitora continuamente oconjugado da carga do motor, e quando um comando deparada dado, comea a rampa de desacelerao nesteponto de torque da carga. Esta monitorao permite umarampa linear de desacelerao em cargas da bomba,

    mesmo quando o motor est carregado 60 - 70% somente.Os conversores de partida da gerao precedente nemsempre executavam satisfatoriamente a desaceleraodeste tipo de carga, tendo por resultado o martelo d'gua.Na maioria de casos, o ALTISTART 46, entretanto, evita omartelo d'gua quando a bomba para.

    O conversor de partida ALTISTART 46, com seu sistema decontrole do conjugado nico, oferece um desempenho ACque inigualvel por outros mtodos de tenso reduzidadisponveis. Este desempenho superior fornecido pormelhorias tecnolgicas do projeto, com nenhum custoadicionado ao usurio final. Os componentes principais depotncia do conversor de partida ALTISTART 46 no sonada diferentes do que aqueles usados por conversores departida da tecnologia precedente. A diferena como osalgortmos do controle so executados para controlar oconjugado durante a acelerao e a desacelerao. Oconversor de partida ALTISTART 46 oferece maisflexibilidade para adaptar-se s necessidades especficasda aplicao dos usurios.

    7.5.3 Tecnologia

    460/ 500

    400

    220

    C

    Microcontr leur

    VentilateurDtectiontemprature

    Allumeurs Synchronisationscourant ettension

    Signe destensionsstatoriques

    Mesurecourants

    Consolevisualisation

    Bornier client

    Entres / sorties

    Alimentation dcoupage

    Auto-tansformateurventilation

    T.C

    T.C

    Filtre

    1 L1

    3 L2

    5 L3

    A1

    B1

    C1

    A2

    B2

    C2

    2 T1

    4 T2

    6 T5

    mdulo

    visualizao

    Fig. 20:sintico funcional

    Vantagens na utilizao do soft-start

    nPara limitar o conjugado, visando a proteo daspessoas e dos produtos transportados;nPara limitar os conjugados, visando aumentar a vida dasmquinas e reduzir o tempo perdido;nPara reduzir picos de corrente na rede durante a partida;nPara desaceleraes suaves e eliminao de golpes deariete em bombas;nPara paradas controladas sem desgastes e semaumento de temperatura;nPara reduzir as quedas de tenso na linha;nPara reduzir o tempo de manuteno;nPara proteo efetiva do motor e da instalao e otimizaro funcionamento da mquina;nPara pr-aquecer o motor nas paradas longas semnecessidade de outro artifcio especfico;nPara manter um conjugado de frenagem na parada;nPara supervisionar o motor e a instalao;nPara possibilitar a partida em cascata de vrios motores.

    Performances

    Curvas de conjugadonUm bloco interno permite calcular o conjugado durante otransitrio da velocidade.nO tempo fixado para a rampa de acelerao o tempo

    necessrio para alcanar o conjugado nominal defuncionamento, isto , a rampa de acelerao igual arampa de conjugado.

    Fig. 21:soft-start com controle em conjugado (TCS)

    nO tempo fixado para a acelerao o tempo necessrio

    para passar de um ngulo de retardo mximo um ngulode retardo mnimo.nNo existe domnio do conjugadonNo existe domnio da acelerao.

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    Schneider / Procobre - Eficincia energtica e acionamento de motores/ p.17

    Fig. 22:soft-start com rampa em tenso

    Caractersticas velocidade-correnteSoft-Start com controle em Conjugado (TCS)nAcionamento progressivo em rampa com controle doconjugadonLimitao do aquecimento do motor

    Soft-Start com rampa de tensonAcionamento progressivo, porm no linear.nA acelerao crescente e o controle indireto.nAquecimento do motor elevado fora do perodo deacionamento.

    Fig. 23:caractersticas velocidade-corrente

    7.5.4 Aplicaes

    Soft-Start com TCS aplicado em bombasProteo do motor e das instalaesncontras as sobrecargas,n contra a inverso de fase,nadaptvel s bombas submersas ou tubulares,neliminao dos golpes de ariete e vlvulas: aceleraes en

    esaceleraes constantes,nsuperviso e comando centralizados,n religamento automtico.

    Soft-Start com TCS aplicado em ventiladores cargascentrfugasAdaptao s part idas de motores e paradas longasnproteo trmica regulvel,notimizao da corrente e da instalao ele'trica,nfrenagem para diminuir o tempo de parada e os riscos deacidente.Pr-aquecimento do motorAnti-giro na partida/parada (tubulao de ar)

    Soft-Start com TCS aplicado em transportadoresAcelerao e desaceleraes contantesneliminao dos trancos mecnicos,nestabilidade e proteo dascargas,nreduo dos desgastes.

    8 Acionamentos estticos

    8.1 Principais tipos de acionamentos estticos

    Um acionamento esttico um conversor de energia cujafuno modular a energia eltrica fornecida ao motor. Ostipos de acionamentos utilizados mais correntemente soos seguintes:

    Conversor de corrente contnuaFornece corrente contnua, a partir de uma rede decorrente alternada monofsica ou trifsica, controlando ovalor mdio da tenso.Obtm-se a variao desta tenso modificando o ngulo deconduo dos semi-condutores de potncia.

    Este tipo de conversor alimenta motores de correntecontnua, na maior parte dos casos com excitaoindependente.Inversor de freqnciaFornece, a partir de uma rede de corrente alternada emfreqncia fixa, uma tenso alternada de valor eficaz e defreqncia varivel (segundo alei U/f = constante). O circuitode potncia constitudo por um retificador e um ondulador.A regulao se faz de mesma maneira que com o retificadorcontrolado.

    A tenso de sada do inversor no pode ul trapassar aalimtao, o conjugado descrito na proporo inversa davelocidade funcionando em potncia constante P=Cw.

    Este tipo de inversor utilizado pelos motores assncronosde gaiola.

    Regulador de tensoFornece, a partir de uma rede de corrente alternadamonofsica ou trifsica, uma corrente alternada defreqncia fixa igual da rede, controlando o valor eficaz datenso.

    Obtm-se a variao desta tenso modificando o ngulo deconduo dos semi-condutores de potncia.

    utilizado habitualmente como dispositivo de partidaprogressiva para motores assncronos de rotor gaiolapadres sempre que no seja necessrio um conjugadode partida elevado, podendo tambm ser utilizado comoinversor de velocidade para motores assncronos de rotorgaiola resistente ou de rotor bobinado.

    8.2 Objetivos dos acionamentos

    nControle de velocidade e torque nos motores eltricos.nPreciso na movimentao de carga.nSincronismo na operao conjunta de motores.nProteo operacional contra sobrecargas, curto-circuitose acidentes.nRepetibilidade e uniformidade na produo industrial.nPossibilidade de interligao em redes de automao.

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    Fig. 24:alimentao com tenso e freqncia variveis

    8.3 Inversores de freqncia e economia deenergia

    Para as aplicaes em conjugado quadrtico (bombas eventiladores) necessitando por razes de processo umavariao da vazo do fludo, interessante comparar aconsumao da energia entre duas solues tcnicas:nmotor diretamente alimentado pela rede, e variao devazo realizada por um sistema de ventilao a montanteou a jusante para um ventilador (curvas 1 e 2),nmotor alimentado por um inversor de freqncia e algumdispositivo de restrio de vazo sobre a mquina (curva 3).

    Fig. 25:curvas inversores de freqncia e economia de energia

    Exemplos de performances com ventiladores - fcil notarque para uma vazo menor que 80% a economia depotncia atende 50% se tomarmos por referncia a curva 1(ventila a jusante). As diferentes simulaes mostram namaioria dos casos que o retorno de investimento emvelocidade varivel intervem antes de 1 ano. Nesta

    hiptese, o inversor de freqncia apresenta umavantagem: a corrente consumida est em fase com a rede,de onde uma diminuio dos bancos de capacitoresreestabelece o fator de potncia.

    8.4 Controle vetorial de tenso :controle U/F

    O esquem a equivalent e do mot or assncr on o

    A figura representa o esquema equivalente por fase de umamquina assncrono. O fluxo criado pela correntecirculante na indutncia magnetizante L

    m. As performances

    otimizadas do motor so obtidas se o fluxo, ento a correntemagnetizante, mantida sensivelmente constante sobretoda a gama de velocidade.

    Fig. 26:esquema equivalente do motor assncrono

    A corrente magnetizante pode ser claculada pelaexpresso:

    Id= E

    S .

    Lm

    com Es= V

    s- (R

    s+ L

    s) I

    insignificante (Rs+ Ls) Iobtemos

    Id = Vs I = Vs I .

    Lm

    f 2Lm

    A corrente magnetizante pode ento ser mantida constanteno momento a relao V

    s/fsensivelmente constante.

    Entretanto, para as frequncias e tenses fracas, o termo(R

    s+ l

    s) no podem mais ser insignificantes, e em particular

    o termo RsI. Para manter o fluxo constante, qual que seja acarga do motor e ento qual que seja a corrente absorvida,

    e manter uma relao Vs/fconstante no suficiente.

    A l ei ten so/ freqnci a

    Ajuste manual

    Consiste em adotar uma lei tenso/freqncia comaumento fixo da tenso em baixa freqncia.

    Este ajuste s vezes chamado "boost manual". A tensoaplicada no motor no funo de sua carga. Este ajustepermite obter um conjugado elevado em baixa velocidade,mais apresenta o inconveniente de manter uma correnteelevada no motor em vazio com risco de saturao e desobrecarga.

    Ajuste automtico

    Consiste em liberar ao motor uma tenso comcompensao automtica da queda de tenso R

    S/I. Tem

    uma dada velocidade, a tenso fornecida ao motor varia emfuno da carga. Este ajuste s vezes chamado "boostautomtico". Uma regulagem permite variar o coeficiente,quer dizer, compensar ao mais preciso a queda de tensoR

    SI do motor utilizado.

    Este ajuste permite obter um conjugado elevado, em baixavelocidade, tendo uma corrente fraca em vazio. Ao contrrio,ele apresenta o inconveniente de um tempo de respostamais lento.

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    Um excesso de compensao pode igualmente conduzirem uma sobrealimentao mantida no motor:- aumento da carga,- aumento da tenso,- aumento da corrente.

    Caso particular : conjugado quadrtico

    O conjugado resistente exercido por uma bomba centrfugaou um ventilador varia em funo do quadrado da

    velocidade. Podemos ento, sem incoveniente, diminuir ofluxo do motor e ento a tenso de alimentao do motor,para uma freqncia inferior a freqncia nominal.

    Um ajuste automtico da tenso, funo da carga do motor,permite liberar um conjugado de partida sufic iente em baixavelocidade.

    Fig. 27:conjugado quadrtico

    Per formances

    Controle de fluxo

    Afim de obter performances elevadas, no conjugado desobrecarga e no regime transitrio, os inversores deste tiporealizam um controle de fluxo comportando as funesseguintes:- estimao da carga do motor realizada partir da medioda corrente no estgio contnuo do inversor,- estimao da resistncia estatrica. Esta funo docalibre do motor, conhecido pela regulagem da proteotrmica e pelo seu estado trmico.

    Estas duas estimativas permitem calcular a tenso a seraplicada no motor, a uma dada velocidade, para obter ofluxo otimizado,- ganho de freqncia. Evita desconexo do motor mantendo seuconjugado constante. Este obtido reduzindo a tenso e a

    freqncia,- sobrealimentao transitria. Um aumento antecipado datenso fornecido ao motor quando das desaceleraesrpidas, afim de manter o fluxo em regime transitrio.

    Esta funo por vezes chamada "boost cinemtico",- compensao do escorregamento. Afim de manter avelocidade de rotao sensivelmente constante, o motor alimentado a uma freqncia ligeiramente mais elevadaem carga que em vazio.

    Este aumento de freqncia funo da estimativa dacarga citada mais acima e da freqncia deescorregamento nominal do motor. Esta estimada em

    funo do calibre do motor mais pode igualmente serajustada manualmente. Todas estas funes permitemobter uma curva conjugado/velocidade em sobrecarga.

    Entretanto, ele aparece em todos os sistemas de controleem tenso, mesmo otimizados, no permitem controlarcorretamente o fluxo e o conjugado em muito baixafreqncia (f < 2 ou 3 Hz).

    8.5 Controle vetorial do fluxo para motorassncrono

    Lei de Laplace

    Os motores eltricos so acionadores que permitemtransformar uma energia eltrica em energia mecnica.Esta transformao regida pela lei de Laplace. "Umcondutor percorrido por uma corrente e localizado em umcampo magntico uniforme est submisso a uma fora deorigem eletromagntica".

    Fig. 28:lei de Laplace

    Controle vetorial do fluxo

    Para obter conjugados considerveis a muito suavevelocidade, at mesmo em velocidade nula, assim como

    performances dinmicas, necessrio utilizar um modo decontrole diferente: controle vetorial do fluxo ou controle emfluxo orientado. O controle vetorial de fluxo consiste emmodelar a mquina e em transformar suas equaes demaneira decompor as variveis fluxo e conjugado e emcontrolar separadamente as correntes Id e Iq.

    Consideramos a mquina assncrona bifsica equivalenteequipada de duas bobinas fictcias ortogonais, estdestinada a produzir o fluxo e outro a produzir o conjugado.

    Os 2 fluxoss e rso produzidos pelas duas correntessenoidais Id e Iq.A partir da, possvel tambm considerar que estasbobinas so equivalentes a 2 plos fictcios, criados porcorrentes contnuas, que o faz girar em velocidadenecessria como no motor sncrono autotransformador.

    De fato, se considera que a bobina D, alimentada pelacorrente contnua Id, criada pelo fluxo fixo da axe d a qualalimentamos a bobina Q por uma corrente contnua Iq, existeo nascimento de um fluxo da axe q. Segundo a lei de LENZuma corrente rotrica se ope ao crescimento desse fluxo. Acorrente rotrica e o fluxo da axe d produzem um conjugadocomo na mquina em corrente contnua. O conjugadoproduzido somente transitrio, necessrio para o manterdo que deslocar a bobina Q no momento a interao campo-

    corrente, ento guardar o fluxo da axe d perpendicular a axe q.Portanto suficiente para fazer girar o conjunto das bobinasfictcias D e Q no momento perpendiculares.

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    A corrente Id e o fluxo sero mantidos constantes no casodo funcionamento em conjugado constante.

    Algo rtmo t ipo um comand o vetorial

    A estrutura da parte potncia clssica, ela consti tuda deum ondulador de tenso associado a um retificador nocontrolado e um filtro capacitivo.

    As ondas de tenso so geradas por modulao de largurade impulsos.

    A velocidade do motor seja medida por um detector sejacalculada.

    A referncia do fluxo elaborada em funo da velocidadedo motor. A sada do regulador de velocidade constitue areferncia do conjugado.

    A velocidade do campo girante obtida em acrscimo navelocidade do motor o escorregamento que tem que sercalculado para obter o conjugado.

    Dois crculos de corrente so utilizadas para impor ascorrentes trifsicas ao motor em funo do fluxo e doconjugado necessrio.

    9 Condutores e alimentadores

    9.1 Conceito de dimensionamento

    A bitola de um condutor depende da corrente eltrica.

    O condutor se aquece, devido ao Efeito Joule.

    H um limite mximo de aquecimento suportado pelo fio oucabo, acima do qual ele comea a se deteriorar.

    Nessas condies, os materiais isolantes perdem suacapacidade de isolao, expondo o condutor de cobre,podendo provocar choques e causar incndios.

    Proteo atravs de disjuntores ou fusveis nos quadros dealimentao.

    Dessa forma, o valor do disjuntor ou fusvel deve sercompatvel com a bitola do fio, sendo que ambos

    dependem da corrente eltrica que circula na instalao.

    Fig. 29:diagrama de blocos acionamentos

    9.2 Critrios tcnicos de dimensionamento

    Chamamos de dimensionamento tcnico de um circuito aplicao dos diversos itens da NBR 5410 relativos escolha da seo de um condutor e do seu respectivodispositivo de proteo.

    9.2.1 Seo mnima;As sees dos condutores fase, em circuitos de correntealternada, e dos condutores vivos, em circuitos de correntecontnua, no devem ser inferiores aos valores dados natabela 43 (NBR 5410).

    9.2.2 Capacidade de conduo de corrente;As prescries desta subseo so destinadas a garantiruma vida satisfatria aos condutores e suas isolaes,submetidas aos efeitos trmicos produzidos pelacirculao de correntes de valores iguais s capacidadesde conduo de corrente respectivas, durante perodosprolongados em servio normal.

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    9.2.3 Queda de tenso;A queda de tenso entre a origem de uma instalao equalquer ponto de utilizao no deve ser superior aosvalores da tabela 46 (NBR 5410), dados em relao aovalor da tenso nominal da instalao.

    9.2.4 Sobrecarga;A devem ser previstos disposit ivos de proteo parainterromper toda corrente de sobrecarga nos condutores

    dos circuitos antes que esta possa provocar umaquecimento prejudicial isolao, s ligaes, aosterminais ou s vizinhanas das linhas.

    9.2.5 Curto-circuito;Devem ser previstos dispositivos de proteo parainterromper toda corrente de curto-circuito nos condutoresdos circuitos, de forma a evitar que os efeitos trmicos edinmicos da corrente prevista possam causar adanificao dos condutores e/ou de outros elementos docircuito.

    9.2.6 Contatos indiretos;O seccionamento automtico da alimentao destina-se a

    evitar que uma tenso de contato se mantenha por umtempo que possa resultar em risco de efeito fisiolgicoperigoso para as pessoas (ver IEC 479-1). Esta medida deproteo requer a coordenao entre o esquema deaterramento adotado e as caractersticas dos condutoresde proteo e dos dispositivos de proteo.

    9.3 Dimensionamento

    9.3.1 Seo do condutor neutron Conforme 6.2.6.2 da NBR 5410/97, o condutor neutro devepossuir, no mnimo, a mesma seo que os condutoresfase nos seguintes casos:- em circuitos monofsicos e bifsicos;

    - em circuitos trifsicos, quando a seo do condutor fasefor igual ou inferior a 25 mm2;- em circuitos trifsicos, quando for prevista a presena deharmnicas.

    n Conforme 6.2.6.2 da NBR 5410/97, apenas nos circuitostrifsicos, admitida a reduo do condutor neutro nosseguintes casos:- quando no for prevista a presena de harmnicas;- caso a mxima corrente susceptvel de percorrer o neutroseja inferior capacidade de conduo de correntecorrespondente seo reduzida do condutor neutro.

    9.3.2 O condutor de proteo (fio terra)n A NBR 5410/1997 recomenda o uso de condutores deproteo (designados por PE), que, preferencialmente,devero ser condutores isolados, cabos unipolares ouveias de cabos multipolares. A norma indica a seomnima do condutor de proteo em funo da seo doscondutores fase do circuito. Em alguns casos, admite-se ouso de um condutor com a funo dupla de neutro econdutor de proteo. o condutor PEN (PE + N), cujaseo mnima de 10 mm2, se for condutor, se forcondutor isolado ou cabo unipolar, ou de 4 mm 2, se foruma veia de um cabo multipolar.

    10 Esquemas de aterramento

    Para as redes de BT, existem trs tipos de esquemas deaterramento. diferem quanto ao aterramento ou no doponto neutro da fonte de tenso, e pelo modo de conexodas massas. A escolha do esquema de aterramentodepende das caractersticas da instalao e das condiese imperativos de operao.

    Esquema TT- Neste tipo de esquema, o neutro da fonte conectado a um eletrodo de aterramento distinto dasmassas, e todas as massas protegidas por um mesmodispositivo de interrupo devem ser conectadas a ummesmo eletrodo de aterramento. Impe a interrupoimediata, porque toda falta pode apresentar um risco deeletrocusso.

    Esquema TN- O princpio deste esquema que toda faltaprovoca um curto-circuito monofsico fase-neutro. Ainterrupo imediata tambm imposta, e este esquemapermite utilizar as protees de sobrecorrente habituaiscomo proteo contra as faltas. Neste tipo de esquema, oponto neutro de BT de cada fonte conectado diretamente

    terra, e todas as massas da instalao so tambmconectadas terra (e, portanto, ao neutro) por um condutorde proteo. Se o condutor de proteo (PE) distinto docondutor neutro, o esquema denominado TN-S, e se ocondutor de proteo (PEN) e o neutro so comuns, oesquema TN-C. Este ltimo no recomendado para aalimentao dos dispositivos eletrnicos, por causa dapossvel circulao de correntes harmnicas no condutorneutro, que tambm o condutor de proteo.

    Esquema IT- Neste tipo de esquema, o neutro dotransformador isolado da terra (neutro isolado) ouconectado terra atravs de uma impedncia de valorelevado (neutro impedante). Todas as massas dainstalao so interconectadas e ligada terra.

    A primeira falta no impe a interrupo, o que permite quea instalao continue funcionando normalmente. Entretanto,esta falta deve ser detectada e anunciada, e em seguidareparada, antes que uma segunda flta ocvorra num outrocondutor vivo, exigindo ento o desligamento imediato. Estaregra confere ao esquema IT a melhor continuidade dealimentao.

    O valor da corrente de falta fase-terra (em modo comum)depende do esquema de aterramento. Freqentemente,seu valor baixo demais para que seja detectado e

    eliminado pelas protees de sobrecorrentesconvencionais (proteo trmica ou magntica de umdisjuntor), como ocorre com os esquemas TT e IT. Da anecessidade de usar os dispositivos a corrente diferencial-residual (DRs) e, no caso do sistema IT, tambm os DSIs(dispositivos de superviso de isolamento).

    10.1 Padronizao

    n Os diferentes esquemas de aterramento descritoscaracterizam o mtodo de aterramento do neutro da BT deum transformador AT/BT e o aterramento das partesmetlicas expostas da instalao suprida por ele. A escolhadesses mtodos orienta as medidas necessrias para

    proteo contra os riscos de contatos indiretos.

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    p.22 / Eficincia energtica e acionamento de motores- Schneider / Procobre

    nprimeira letra - Situao da alimentao:T= um ponto diretamente aterrado;I= isolao ou aterramento de um ponto atravs deuma impedncia;

    nsegunda letra - Situao das massas:T= massas aterradas, independentemente do ponto

    de alimentao;N= massas ligadas diretamente ao ponto de

    alimentao aterrado;n

    outras letras - Disposio do neutro e do condutor deproteo:S= funes de neutro e de proteo por condutores

    distintos;C= funes de neutro e de proteo em um nico condutor.

    T T (neutro terra) massas terra

    neutro ligado terra

    Fig. 30:esquema TT

    T N (as massas so ligadas terra atravs do neutro)massas ligadas ao neutro

    ponto neutro ligado terra

    Fig. 31:esquema TN-C

    Fig. 32:esquema TN-S

    n Esquema TN-C- O condutor neutro tambm usado como condutor PEN(condutor de proteo e neutro). Este esquema no permitido para condutores PE de seco inferior a 10mm2epara os equipamentos portteis.

    n Esquema TN-S- Os condutores de proteo e neutro so separados.Quando h cabo enterrado com capa de proteo de

    chumbo, esta o condutor de proteo.n Esquema TN-C-S- Os esquemas TN-C e TN-S podem ser usados na mesmainstalao. No esquema TN-C-S, o esquema TN-C nodeve nunca ser usado a jusante do sistema TNS.

    I T (neutro isolado) massas terra

    neutro isolado ou aterrado atravs de uma resistncia de valor elevado

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