USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais -...
Transcript of USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais -...
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Motor Trifásico de
Indução
Partidas
Convencionais
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Motor Trifásico de Indução - MTI
Catálogo GE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Motor Trifásico de Indução - MTI
Rotor de Gaiola
Rotor Bobinado
Catálogo GE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Motor Trifásico de Indução - MTI
Rotor de Gaiola
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Vantagens:
Robusto - requer pouca
manutenção;
Baixo custo de aquisição;
Estável nas variações de carga.
Motor de Indução Trifásico de Gaiola
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Desvantagens: Corrente Partida Elevada - Queda de Tensão
na Rede;
Com pouca carga apresenta baixo Fator de Potência e reduzido Rendimento;
Variação de Velocidade – requer alteração do número de pólos, ou variação da frequência de alimentação.
Motor de Indução Trifásico de Gaiola
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
A partida direta da rede do motor de
indução pode causar
distúrbios no sistema elétrico e ao sistema
mecânico
acionado (acoplamento e dispositivo
acionado)
Aplicando-se tensão plena de linha no
enrolamento do
estator, a corrente absorvida atinge
valores entre cinco a
dez vezes a corrente nominal do motor;
O conjugado de partida pode atingir até
350% do valor do
conjugado nominal;
Partidas de MTI- Introdução Teórica
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
A elevada corrente durante a partida
introduz uma
significativa queda de tensão interferindo no
funcionamento dos demais equipamentos ou
componentes
ligados na linha, por exemplo, queda da
iluminação e
“boot” nos processos automatizados;
O elevado conjugado de partida introduz uma
elevada
aceleração, podendo danificar o próprio
motor, o
acoplamento ou a máquina acionada.
Partidas de MTI - Introdução Teórica
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Catálogo do Fabricante GE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Catálogo do Fabricante GE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Circuito Equivalente do MTI
Valores por Fase
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Conjugado Motor Desenvolvido
2FCmotor VKC
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
FIabs VKI
Corrente Absorvida Pelo Motor
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Conjugado Motor x Conjugado Resistente
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Partidas Convencionais Motores Trifásico tipo Gaiola ou Barras
São considerados métodos
convencionais devido a não utilizar
componentes de eletrônica de potência,
tais com tiristores, diodos BJT’s, GTO’s,
etc.
São métodos que não permitem
nenhum ajuste de conjugado, corrente e
rotação.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Direta ou Plena Tensão;
Estrela – Triângulo;
Chave Compensadora;
Partidas Convencionais
Motores Trifásico tipo Gaiola ou Barras
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Partida Estrela - Triângulo (Y/ )
3
Para a ligação (Y/ ) o motor deve
possuir no estator pelo menos seis
terminais para possibilitar as respectivas
ligações Y e ;
O motor é projetado para operar com
potência nominal na ligação triângulo, ou
seja, tensão de linha igual a tensão de
fase;
Inicialmente, através de contatores de
manobra, a tensão de linha é aplicada ao
estator ligado em estrela, ou seja, com a
tensão reduzida de
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
IY = I / 3 e CMY = CM / 3
Partida Estrela - Triângulo (Y/ )
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Partida com Chave Compensadora (Autotransformador)
A aplicação da tensão ao motor é reduzida
através de um autotransformador;
O autotransformador poderá ser construído
para uma tensão específica de saída,
dependendo de cada aplicação;
Normalmente os valores padronizados são de
50%, 65% e 80% da tensão da linha;
Na partida com chave compensadora, os
valores de corrente são reduzidas
proporcionalmente aos tap’s da tensão;
O conjugado é reduzido pelo quadrado da
redução da tensão, ou seja, 0,25, 0,42 e 0,64 do
conjugado de plena tensão.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Partida com Chave Compensadora (Autotransformador)
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
O rotor constituído de um enrolamento trifásico,
normalmente ligado em Y e com os terminais
acessíveis através de um conjunto de escovas e
porta escovas;
O estator dos motores de gaiola e do rotor
bobinado é exatamente o mesmo;
Nos motores de rotor bobinado quando
resistências trifásicas são inseridas
adequadamente no rotor, apresentam;
1) maior conjugado de partida;
2)menor corrente de partida;
3) Possibilita o controle de velocidade em
pequena faixa de rotação, embora com dispêndio
de energia.
MOTORES DE ANÉIS OU DE ROTOR BOBINADO
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Rotor Bobinado
Motor Trifásico de Indução - MTI
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Rotor Bobinado
Resistência Externa:
Aumenta o Conjugado de Partida;
Reduz a Corrente de Partida;
Regula a Velocidade.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Rotor Bobinado
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Motor Trifásico de
Indução
Partidas
Eletrônicas
Chaves Softstar
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
1) Controle de Torque e Corrente de Partida;
2) Controle de Parada;
3) Economia de Energia;
4) Entradas Digitais e Analógicas;
5) Saídas Digitais e Analógicas;
6) Comunicação Serial;
7) Proteções Incorporadas;
8) Interação com o processo.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVEAplicações Típicas
Bombas;
Ventiladores;
Moinhos;
Esteiras transportadoras, elevadores,
escadas/pontes rolantes;
Calandras.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVEPrincipais Vantagens:
Formas de Partida e Parada;
Economia de Energia com carga
parcial;
Proteções incorporadas;
Programação de Comandos;
Medição de Grandezas Elétricas e
Mecânicas
Corrente de partida próxima a corrente
nominal;
Não existe limitação no número de
manobras/hora;
Torque de partida próximo do torque
nominal;
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVEEvita os picos de corrente durante a partida;
O controle da tensão é obtida com o controle
do ângulo de
condução dos tiristores;
Principais funções:
1) Partida com Rampa de Tensão;
2) Partida com Limite de Corrente;
3) Parda com Rampa de Tensão;
4) Frenagem com Corrente Contínua;
5) Economia de Energia, com redução de carga
no motor.
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Desvantagens:
Maior custo relativo para as de menores potências;
Introduz harmônicas de tensão e corrente na linha.
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Chaves Não - Controláveis - Diodos
Anodo Catodo
i
Disparo: Anodo + / Catodo -Bloqueio: Anodo - / Catodo +
+ -
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Chaves Semi - Controláveis - Tiristores
Tensão < 7,5 kV / Corrente < 4,0 kA / Freqüência < 500 Hz
Anodo Catodo
Gate
i
Disparo: 1) Anodo + / Catodo –
2) Pulso de controle no Gate
Bloqueio: Anodo - / Catodo +
+ –iG
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Bloco diagrama simplificado da Softstarter
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART - IHM
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Rampa de Tensão na Aceleração Rampa de Tensão na Desaceleração
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
Limitação de Corrente Função “Kick Start”
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
CHAVE SOFTSTART – PARTIDA SUAVE
USJT – FTCE – Conversão de Energia – Motor Trifásico de Induções -Partidas Convencionais - Norberto Augusto Júnior
FIM