APOSTILA MOTORES INDUÇÃO ASSÍNCRONOS

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1 APOSTILA DE MOTORES DE INDUÇÃO ASSÍNCRONOS Disciplina: Motores de Indução assíncronos 0

2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO MOTOR DE INDUÇÃO ASSÍNCRONO 04 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 04 PARTES CONSTITUINTES 06 CONCEITOS E TERMINOLOGIAS 08 DADOS IMPORTANTES DA PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 15 REFERÊNCIAS 25 Disciplina: Motores de Indução assíncronos 1

3 MOTORES ELÉTRICOS 1. INTRODUÇÃO Motor elétrico é a máquina capaz de transformar a energia elétrica, absorvida de uma fonte, em energia mecânica, fornecida em seu eixo. É, no mundo, o mais utilizado, pois, em sua maioria, é de fácil instalação e manutenção, de construção simples, de baixo custo, permite várias tecnologias de acionamento, adaptabilidade aos mais diversos tipos de cargas, entre outras vantagens. MOTOR ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA MECÂNICA Tipos de motores a) Motores de corrente contínua São motores alimentados através de uma fonte de corrente contínua: baterias ou geradores, ou através de dispositivos estáticos que convertam corrente alternada em contínua. Sua principal característica é poder trabalhar com grandes faixas de ajuste de velocidade com relativa precisão, mas por outro lado seu custo é muito elevado, tanto de aquisição quanto de instalação, sua manutenção é bem mais complexa e freqüente. Com isso o seu uso fica restrito a aplicações em casos especiais quando as exigências compensam sua aplicação. b) Motores de corrente alternada São os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em corrente alternada. Os principais tipos são: - Motor Síncrono: Funciona com velocidade fixa; utilizado somente para grandes potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade invariável. - Motor de Indução: Funciona normalmente com uma velocidade constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas, encontradas na prática. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 2

4 c) Motores Universais Têm este nome porque podem ser alimentados tanto em corrente contínua quanto em corrente alternada, sua construção é muita parecida com o motor CC série, é utilizado muito em eletrodomésticos e ferramentas elétricas, por exemplo: liquidificadores, batedeiras, furadeiras entre outras. d) Motores Especiais Alguns são alimentados em C.A., outros em C.C.. No entanto entram nesta classificação por possuírem algumas características que o diferenciam dos outros motores citados. São exemplos de motores especiais: Dahlander, Duplo enrolamento, Schrage, Motor de passo, Servo-motores, entre outros. MOTOR ESPECIAL C. A. UNIVERSAL C. C. MONOFÁSICO ASSÍNCRONO GAIOLA DE ESQUILO ASSÍNCRONO GAIOLA DE ESQUILO TRIFÁSICO SÍNCRONO IMÃ PERMANENTE IMÃ PERMANENTE EXCITAÇÃO INDEPENDENTE EXCITAÇÃO SÉRIE EXCITAÇÃO PARALELA SPLIT-PHASE CAPACITOR DE PARTIDA CAPACITOR PERMANENTE ROTOR BOBINADO PÓLOS SALIENTES PÓLOS LISOS EXCITAÇÃO COMPOSTA CAP. DE PARTIDA + PERMANENTE Disciplina: Motores de Indução assíncronos 3

5 2. MOTOR DE INDUÇÃO ASSÍNCRONO DEFINIÇÃO: 3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O funcionamento de uma máquina assíncrona baseia-se no princípio da interação eletromagnética do campo girante estatórico e das correntes induzidas no enrolamento rotórico quando os condutores deste último são cortados pelo campo girante ou, de outra forma, pela interação entre os dois campos, estatórico e rotórico. Na máquina assíncrona, existe um conjunto de bobinas no estator alimentadas por uma rede trifásica e que produzem um campo magnético girante. Imerso neste campo está o rotor, que é constituído por um enrolamento em curto-circuito. O movimento de rotação do fluxo induz sobre os condutores do enrolamento do rotor uma tensão. Como o enrolamento está fechado, haverá, portanto, um fluxo de corrente. Devido à indutância natural do enrolamento, essa corrente induzida está atrasada da tensão. A interação da corrente do rotor e do fluxo do estator resulta em um torque no rotor, na mesma direção do campo girante. MOTOR EM CORTE ESTATOR ROTOR Disciplina: Motores de Indução assíncronos 4

6 O rotor sempre irá girar com rotação abaixo da rotação do campo girante e, portanto, haverá corrente e torque (conjugado eletromecânico) induzidos. A diferença relativa entre a velocidades do rotor e a do fluxo do estator (velocidade síncrona) é conhecida como ESCORREGAMENTO. Se o motor gira a uma velocidade diferente da velocidade síncrona (rotação do campo girante), o enrolamento do rotor corta o fluxo magnético do campo girante e, pelas leis do eletromagnetismo, circularão nele correntes induzidas. Quanto maior a carga, maior terá que ser o conjugado necessário para acioná-la. Para obter um maior conjugado terá que ser maior a diferença de velocidades entre rotor e campo girante no estator para que as correntes induzidas e os campos produzidos sejam maiores. Portanto, à medida que a carga aumenta, cai a rotação do motor. Quando a carga for zero (motor a vazio) o rotor irá girar praticamente na rotação síncrona. A vazio o escorregamento é muito pequeno, assim como no rotor, sua reatância e sua f.e.m. induzida são todas muito pequenas. Assim, a corrente no rotor é reduzida, apenas o suficiente para produzir o torque necessário a vazio. O fator de potência é extremamente baixo e em atraso, com cos φ < 0,3, pois a corrente que circula pelo motor é utilizada apenas para a sua magnetização. Quando uma carga mecânica é aplicada ao rotor, a velocidade decresce um pouco. O pequeno decréscimo da velocidade causa um aumento no escorregamento, na freqüência da corrente rotórica, na sua reatância e na sua força eletromotriz induzida. O aumento da corrente induzida no rotor reflete-se num aumento de corrente primária do estator com um melhor fator de potência, solicitando mais potência ativa da linha tendendo a produzir mais potência mecânica em sal eixo. À plena carga do motor de indução irá girar a um escorregamento que promove o equilíbrio entre o torque desenvolvido pelo motor e o torque resistente da carga. O fator de potência de um motor assíncrono tipo gaiola de esquilo gira em torno de 0,8 para pequenos motores até 0,95 para motores de 150 cv ou mais. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 5

7 4. PARTES CONSTITUINTES Um motor de indução pode ser dividido em duas grandes partes: estator e rotor. Principais partes do ESTATOR: a) Carcaça: parte envolvente do motor, geralmente feita de ferro-fundido, podendo ser, também de alumínio, serve como proteção das partes internas do motor e também para auxiliar na refrigeração do mesmo. De acordo com a construção da carcaça, juntamente com as tampas, classifica-se o motor segundo o seu grau de proteção, exemplo, IP54 é uma classificação de proteção contra acúmulos de poeiras, contar toques e respingos em todas as direções. b) Núcleo do estator: pacote de chapas de aço-silício isoladas entre si, serve de caminho para o fluxo magnético, pois o mesmo é de baixa relutância. Possui ranhuras onde são acondicionadas as bobinas ou barras do enrolamento do estator. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 6

8 c) Enrolamento do Estator: Conjunto de grupos de bobinas de várias espiras de fio condutor de cobre esmaltado, em raros casos de alumínio esmaltado, para motores de grande potência estas bobinas são substituídas por barras de cobre. Servem para produzir a força magnetomotriz necessária para a produção do fluxo magnético. ENROLAMENTO DO ESTATOR Principais partes do ROTOR: a) Núcleo do rotor: pacote de chapas de aço-silício isoladas entre si, proporcionam uma zona de baixa relutância para o fluxos magnéticos produzidos no rotor e no estator. b) Enrolamento do rotor: em um grande número de motores de indução assíncronos os enrolamentos do rotor são construídos com barras de alumínio curto-circuitadas, formando uma espécie de gaiola, daí o nome de motor gaiola de esquilo. Em motores de grande potência estes enrolamentos podem ser constituídos de bobinas de cobre esmaltado ou de barras de cobre. Servem para conduzir a corrente induzida neste enrolamento produzindo o campo magnético necessário para interação com o campo do estator e produzir, assim, a força eletromagnética necessária para produzir torque. c) Eixo: feito de aço de alto grau de dureza, serve para transmitir a potência mecânica produzida pelo motor EIXO NÚCLEO DO ROTOR ENROLAMENTO DO ROTOR Disciplina: Motores de Indução assíncronos 7

9 5. CONCEITOS E TERMINOLOGIAS DOS MOTORES ASSÍNCRONOS 5.1 CAMPO GIRANTE É campo resultante que surge em virtude da interação das correntes aplicadas ao motor e que se desloca pelo estator proporcionando um movimento giratório. 5.2 VELOCIDADE SÍNCRONA É a velocidade, em rotações por minuto ( rpm ), com que o campo ( campo girante ) se desloca pelo estator. A velocidade síncrona (Ns) é função do número de pólos (2p) e da freqüência ( f ) de alimentação: Ns = 120 x f / 2p ( rpm ) Preencher a tabela a seguir: Ns 2p Freqüência Disciplina: Motores de Indução assíncronos 8

10 5.3 ESCORREGAMENTO Se o motor gira a uma velocidade diferente da velocidade síncrona, ou seja, diferente da velocidade do campo girante, o enrolamento do motor corta as linhas de força magnéticas do campo e, pelas leis do eletromagnetismo, circularão nele correntes induzidas. Quanto maior a carga; maior terá que ser o conjugado necessário para acioná-la. Para obter o conjugado, terá que ser maior a diferença de velocidade para que as correntes induzidas e os campos produzidos sejam maiores. Portanto, à medida que a carga aumenta, caí a rotação do motor. Quando a carga é zero ( motor em vazio ) o rotor girará praticamente com a rotação síncrona. A diferença entre a velocidade do motor n e a velocidade síncrona ns chama-se escorregamento s, que pode ser expresso em rpm, como fração da velocidade síncrona, ou como porcentagem desta s C O N J. Cn Rotação nn ns s ns n (rpm) s ( ns n) ns s ( ns n) ns 100 (%) Disciplina: Motores de Indução assíncronos 9

11 5.4 VELOCIDADE DO ROTOR É a velocidade ( rpm ) do motor funcionando à potência nominal, sob tensão e freqüência nominais, que depende do escorregamento e da velocidade síncrona n ns ( 1 s) Exemplo: Qual o escorregamento de um motor de 6 pólos, 50 Hz, se sua velocidade é de 960 rpm? 5.5 CORRENTE NOMINAL É a corrente que o motor absorve da rede quando funciona à potência nominal, sob tensão e freqüências nominais. O valor da corrente nominal também depende do rendimento ( η ) e do fator de potência ( cos φ ) do motor: I = P ( kw ) x 1000 = 736 x P ( cv ) ( A ) 3 V x x cos φ 3 V x x cos φ 5.6 CORRENTE DE PARTIDA Em virtude do principio de funcionamento e das características construtivas do motor assíncrono a sua corrente de partida chega a 6, 7, 8 vezes a corrente nominal isto ocasiona interferências no sistema de alimentação do motor, tais como: queda de tensão, atuação indevida do sistemas de controle e proteção. O melhor método de partida é o de partida direta, mas caso o sistema não suporte pode-se adotar outros métodos, o de partida estrela-triângulo, partida compensadora, partida estática, entre outros. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 10

12 5.7 RENDIMENTO O rendimento depende do projeto e do tipo do motor, sendo seu valor influenciado pela parcela de energia elétrica transformada em energia mecânica e, portanto, das perdas ( elétricas e mecânicas ) que se apresentam e que, no final, são obtidas pela diferença entre a potência fornecida e a recebida. Há dois métodos principais para a determinação do rendimento : o direto e o por adição das perdas. No caso de valores garantidos, a norma permite as seguintes tolerâncias: 736 P( cv) % V I cos - Importância do Rendimento É importante que o motor tenha um rendimento alto, por dois motivos : Primeiro, porque um rendimento alto significa perdas baixas e, portanto, um menor aquecimento do motor. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 11

13 Segundo, porque, quanto maior o rendimento, menor a potência absorvida da linha, e portanto, menor o custo da energia elétrica pagas nas contas mensais. O rendimento varia com a carga do motor. 5.8 FATOR DE POTÊNCIA Um motor não consome apenas potência ativa, depois convertida em trabalho mecânico, mas também potência reativa necessária para magnetização, que não produz trabalho. No diagrama abaixo, o vetor P representa a potência ativa e o Q a potência reativa, que somadas resultam na potência aparente S. A relação entre potência ativa, medida em kw e a potência aparente medida em kva, chama-se fator de potência. cos P S P( kw ) V I - Importância do fator de potência Visando otimizar o aproveitamento do sistema elétrico brasileiro, reduzindo o trânsito de energia reativa nas linhas de transmissão, subtransmissão e distribuição, a portaria do DNAEE número 85, de 25 de março de 1992, determina que o fator de potência de referência das cargas passe dos atuais 0,85 para 0,92. A mudança do fator de potência, dá maior disponibilidade de potência ativa no sistema, já que a energia reativa limita a capacidade de transporte de energia útil. O motor elétrico é uma peça fundamental, Pois dentro das indústrias, representa mais de 60% do consumo de energia. Logo, é imprescindível a utilização de motores com potência e características bem adequadas à sua função. O fator de potência varia com a carga do motor. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 12

14 5.9 CONJUGADO O conjugado (também chamado de torque, momento ou binário) é a toda ação capaz de rotacionar um eixo. É sabido que para rotacionar o eixo da figura a seguir é necessário um torque. Este torque é função da força aplicada ( F ) e da distância em que esta força está sendo aplicada ( braço ), ou seja o conjugado C = F x braço. braço F 5.10 CURVA CARACTERÍSTICA Curva CONJUGADO x VELOCIDADE Disciplina: Motores de Indução assíncronos 13

15 Desta curva podemos tirar as seguintes definições: Conjugado como rotor bloqueado ou de partida Cp Conjugado desenvolvido pelo motor quando seu rotor estiver bloqueado ou no momento em que é dada a partida neste motor. Conjugado mínimo Cmin Menor conjugado produzido pelo motor desde sua partida, velocidade zero, até o momento de conjugado máximo. Conjugado máximo Cmax Maior conjugado produzido pelo motor, sob condições nominais. Conjugado nominal Cn Conjugado produzido pelo motor quando em condições nominais de tensão, freqüência e potência CATEGORIAS Disciplina: Motores de Indução assíncronos 14

16 6. DADOS IMPORTANTES DA PLACA DE IDENTIFICAÇÃO 6.1 CLASSES DE ISOLAMENTO Sendo o motor de indução uma máquina robusta e de construção simples, a sua vida útil depende depende quase exclusivamente da vida útil da isolação dos enrolamentos. Quando falamos em diminuição da vida útil do motor, não nos referimos às temperaturas elevadas, quando o isolante se queima e o enrolamento é destruído de repente. Vida útil da isolação ( em termos da temperatura de trabalho, bem abaixo daquela em que o material se queima ) refere-se ao envelhecimento gradual do isolante, até que vai se tornando ressecado, perdendo o poder isolante, não suportando mais a tensão aplicada e produzindo o curto-circuito. Para fins de normalização, os materiais isolantes e os sistemas de isolamento ( cada um formado pela combinação de vários materiais ) são agrupados em CLASSES DE ISOLAMENTO, cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura, ou seja, pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida útil. As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas e os respectivos limites de temperatura conforme norma NBR 7094, são mostradas na tabela : CLASSE TEMPERATURA ( ºC) A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 As classes B e F são as mais utilizadas em motores normais. 6.2 TEMPO DE ROTOR BLOQUEADO Tempo de rotor bloqueado é o tempo necessário para que o enrolamento da máquina, quando percorrido pela sua corrente de partida ( arranque ), atinja a sua temperatura limite, partindo da corrente atingida em condições nominais de serviço e considerando a temperatura ambiente no seu valor máximo. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 15

17 Este tempo é um parâmetro que depende do projeto da máquina. Encontra-se normalmente no catálogo ou na folha de dados do fabricante. A tabela abaixo os valores da temperatura de rotor bloqueado, de acordo com as normas NEMA e IEC. CLASSE DE ISOLAMENTO TEMPERATURA MÁXIMA (ºC) NEMA IEC 79.7 MG B F H ΔTMÁX (ºC) Tabela _ Temperatura limite de rotor bloqueado Para partidas com tensão reduzida o tempo de rotor bloqueado pode ser redefinido como segue: t rb = tb x (Un/Ur) 2 Onde: trb = Tempo de rotor bloqueado com tensão reduzida tb = Tempo de rotor bloqueado à tensão nominal Un = Tensão nominal Ur = Tensão reduzida Outra forma de se redefinir o tempo de rotor bloqueado é através da utilização da corrente aplicada ao motor, como segue: trb = tb x (Ipn/Ipc) 2 Onde: trb = Tempo de rotor bloqueado em corrente reduzida tb = Tempo de rotor bolqueado à corrente nominal Ipn = Corrente de partida direta do motor Ipc = Corrente de partida do motor com conversor de freqüência Disciplina: Motores de Indução assíncronos 16

18 Geralmente, Ipn é obtido de catálogos e possui o valor em torno de 6 a 8 vezes a corrente nominal do motor, e Ipc é o valor limitado ( ajustável no conversor ) para a partida através da rampa de aceleração, e que se situa geralmente em 1,5 vezes a corrente nominal do conversor. 6.3 CARACTERÍSTICAS DO AMBIENTE A potência admissível do motor de indução é determinada levando-se em consideração, principalmente, dois fatores: 7 Altitude em que o motor será instalado; 8 Temperatura do meio refrigerante. Conforme a NBR 7094, as condições usuais de serviço são: a) Altitude não superior a 1.000m acima do mar; b) Meio refrigerante ( na maioria dos casos, o ar ambiente; com temperatura não superior a 40 ºC e isenta de elementos prejudiciais. Até estes valores de altitude e temperatura ambiente, considera-se condições normais e o motor deve fornecer, sem sobreaquecimento, sua potência nominal. 6.4 ALTITUDE Motores funcionando em altitudes acima de 1.000m, apresentam problemas de aquecimento causado pela refração do ar e, consequentemente, diminuição do seu poder de arrefecimento. A insuficiente troca de calor entre o motor e o ar circundante, leva a exigência de redução de perdas, o que significa, também, redução de potência. Os motores têm aquecimento diretamente proporcional às perdas e estas variam, aproximadamente, numa razão quadrática com a potência. Existem ainda três soluções possíveis: a) A instalação de um motor em altitudes acima de 1.000m pode ser feita usando-se material isolante de classe superior. b) Motores com fator de serviço maior que 1,0 (1,15 ou maior) trabalharão satisfatoriamente em altitudes acima de 1.000m com temperatura ambiente de 40ºC desde que seja requerida pela carga, somente a potência nominal do motor. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 17

19 c) Segundo a norma NBR 7094 ( antiga EB 120 ), os limites de elevação de temperatura deverão ser reduzidos de 1% para cada 100m de altitude acima de 1.000m. Esta redução deve ser arredondada para o número de ºC inteiro imediatamente superior. Exemplo: Motor de 100CV, isolamento B, trabalhando numa altitude de 1.500m acima do nível do mar, a elevação de temperatura permitida pela classe de isolamento será reduzida 5 %. ΔT = 80 80x0,05 = 76 ºC 6.5 TEMPERATURA AMBIENTE Motores que trabalham com temperaturas inferiores a - 20ºC, apresentam os seguintes problemas: a) Excessiva condensação, exigindo drenagem adicional ou instalação de resistência de aquecimento, caso o motor fique longos períodos parados. b) Formação de gelo nos mancais, provocando o endurecimento das graxas ou lubrificantes nos mancais, exigindo o emprego de lubrificantes especiais ou graxa anticongelante. Em motores que trabalham à temperaturas ambientes constantemente superiores a 40ºC, o enrolamento pode atingir temperaturas prejudiciais à isolação. Este fator tem que ser compensado por um projeto especial de motor, usando materiais isolantes especiais ou pela redução da potência nominal do motor. 6.6 ATMOSFERA AMBIENTE a) Ambientes Agressivos Ambientes agressivos, tais como estaleiros, instalações portuárias, indústrias de pescados e múltiplas aplicações navais, indústria química e petroquímica, exigem que os equipamentos que neles trabalham sejam perfeitamente adequados para suportar tais circunstâncias com elevada confiabilidade, sem apresentar problemas de qualquer espécie. Para a aplicação de motores nestes ambientes agressivos, os fabricantes desenvolveram linhas específicas de motores, projetados para atender os requisitos especiais e padronizados para as condições mais severas que possam ser encontradas. Os motores deverão ter as seguintes características especiais: Disciplina: Motores de Indução assíncronos 18

20 Enrolamento duplamente impregnado Pintura anti-corrosiva alquídica, interna e externa Placa de identificação de aço inoxidável Elementos de montagem zincados Ventilador de material não faiscante Retentores de vedação entre o eixo e as tampas Juntas de borracha para vedar caixa de ligação Massa de calafetar na passagem dos cabos de ligação pela carcaça Caixa de ligação de ferro fundido - Ambientes contendo poeiras ou fibras Para analisar se os motores podem ou não trabalhar nestes ambientes, devem ser informados os seguintes dados: tamanho e quantidade aproximada das fibras contidas no ambiente. O tamanho e a quantidade de fibras são fatores importantes, pois, dependendo do tamanho, podem provocar, no decorrer do tempo, a obstrução da ventilação, provocando aquecimento do motor. Quando o conteúdo de fibras for elevado, devem ser empregados filtros de ar ou efetuar limpeza nos motores. - Locais que a ventilação do motor é prejudicada Nestes casos, existem duas soluções: 1) Utilizar motores sem ventilação 2) Para motores com ventilação por dutos, calcula-se o volume de ar deslocado pelo ventilador do motor determinando a circulação de ar necessária para perfeita refrigeração do motor. - Ambientes perigosos Os motores a prova de explosão, destinam-se a trabalhar em ambientes classificados como perigosos por conterem gases, vapores, poeiras ou fibras inflamáveis ou explosivas. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 19

21 - Graus de proteção Os invólucros dos equipamentos elétricos, conforme as características do local onde serão instalados e de sua acessibilidade, devem oferecer um determinado grau de proteção. Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos d água, deve possuir um invólucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores de pressão e ângulo de incidência, sem que haja penetração de água. - Código de identificação A norma NBR 6146 define os graus de proteção dos equipamentos elétricos por meio das letras características IP, seguidas por dois algarismos. 1º Algarismo Algarismo Identificação 0 Sem Proteção 1 Corpos estranhos de dimensões acima de 50 mm 2 Corpos estranhos de dimensões acima de 12mm 3 Corpos estranhos de dimensões acima de 2,5mm 4 Corpos estranhos de dimensões acima de 1,0 mm 5 Proteção contra o acúmulo de poeiras prejudiciais ao motor 6 Totalmente protegido contra a poeira Tabela 1 1º Algarismo: Indica o grau de proteção contra penetração de corpos sólidos estranhos e contato acidental 2 º Algarismo Algarismo Indicação 0 Sem proteção 1 Pingos de água na vertical 2 Pingos de água até a inclinação de 15º com a vertical 3 Água de chuva até a inclinação de 60º com a vertical 4 Respingos de todas as direções 5 Jatos d água de todas as direções 6 Água de vagalhões 7 Imersão temporária 8 Imersão permanente Disciplina: Motores de Indução assíncronos 20

22 Tabela 2 2º Algarismo: Indica o grau de proteção contra penetração de água no interior do motor As combinações entre os dois algarismos, isto é, entre os dois critérios de proteção, estão resumidos na tabela a seguir. Note que, de acordo com a norma, a qualificação do motor em cada grau, no que se refere a cada um dos algarismos, é bem definida através de ensaios padronizados e não sujeita a interpretações, como acontecia anteriormente. Motor Classes de Proteção 1º Algarismo 2º Algarismo Proteção contra contato Proteção contra corpos estranhos Proteção contra água Motores Abertos IP00 IP02 Não tem Não tem Não tem Não tem Não tem Pingos d água até uma inclinação de 15º com a vertical IP11 Toque acidental com a mão Corpos estranhos sólidos de dimensões acima de 50mm Pingos de água na vertical IP12 Pingos de água até uma inclinação de 15º com a vertical IP13 IP21 IP22 Toque com os dedos Corpos estranhos sólidos de dimensões acima de 12mm Água de chuva até uma inclinação de 60º com a vertical Pingos de água na vertical Pingos de água até uma inclinação de 15º com a vertical Motores fechados IP23 IP44 IP54 Toques com ferramentas Proteção completa contra toque Corpos estranhos sólidos de dimensões acima de 1mm Proteção contra acúmulo de poeiras nocivas Água de chuva até uma inclinação de 60º com a vertical Respingos de todas as direções Respingos de todas as direções IP55 IP(W)55 TABELA GRAUS DE PROTEÇÃO Proteção completa contra toques Proteção contra acúmulo de poeiras nocivas Jatos de água de todas as direções Chuva e maresia Disciplina: Motores de Indução assíncronos 21

23 6.7 REGIME DE SERVIÇO É o grau de regularidade da carga a que o motor é submetido. Os motores normais são projetados para regime contínuo ( a carga é constante ), por tempo indefinido, e igual a potência nominal do motor. A indicação do regime do motor deve ser feita pelo comprador, da forma mais exata possível. Nos casos em que a carga não varia ou nos quais varia de forma previsível, o regime poderá ser indicado numericamente ou por meios de gráficos que representam a variação em função do tempo das grandezas variáveis. Quando a seqüência real dos valores no tempo for indeterminada, deverá ser indicada uma seqüência fictícia não menos severa que a real. - Regimes padronizados Os regimes tipo e os símbolos alfa-numéricos a eles atribuídos, são os indicados a seguir: a) Regime Contínuo ( S1 ) Funcionamento a carga constante de duração suficiente para que se alcance o equilíbrio térmico. b) Regime de tempo limitado ( S2 ) Funcionamento a carga constante, durante um certo tempo, inferior ao necessário para atingir o equilíbrio térmico, seguido de um período de repouso de duração suficiente para restabelecer a igualdade de temperatura com o meio refrigerante. c) Regime Intermitente Periódico ( S3 ) Seqüência de ciclos idêntico, cada qual incluindo um período de funcionamento a carga constante e um período de repouso, sendo tais períodos muito curtos para que se atinja o equilíbrio térmico durante um ciclo de regime e no qual a corrente de partida não afete de modo significativo a elevação de temperatura d) Regime Intermitente Periódico com Partidas ( S4 ) Seqüência de ciclos idêntico, cada qual consistindo de um período de partida, um período de funcionamento a carga constante e um período de repouso, sendo tais períodos muito curtos, para que atinja o equilíbrio térmico Disciplina: Motores de Indução assíncronos 22

24 e ) Regime intermitente periódico com frenagem elétrica ( S5 ) Seqüência de ciclos com regime idênticos, cada qual consistindo de um período de partida, um período de funcionamento a carga constante, um período de frenagem elétrica e um período de repouso, sendo tais períodos muito curtos para que se atinja o equilíbrio térmico. e) Regime de funcionamento contínuo com carga intermitente ( S6 ) Seqüência de ciclos de regime idênticos, cada qual consistindo de um período de funcionamento em vazio, não existindo período de repouso. f) Regime de funcionamento contínuo com frenagem elétrica ( S7 ) Seqüência de ciclos com regime idênticos, cada qual consistindo de um período de partida, de um período de funcionamento a carga constante e um período de frenagem elétrica, não existindo o período de repouso. g) Regime de funcionamento contínuo com mudança periódica na relação carga/velocidade de rotação. Seqüência de ciclos de regimes idênticos, cada ciclo consistindo de um período de partida e um período de funcionamento a carga constante, correspondendo a uma velocidade de rotação prédeterminada, seguidos de um ou mais períodos de funcionamento a outras cargas constantes, correspondentes a diferentes velocidades de rotação. Não existe período de repouso. NOTA: Nos regimes S3 e S8, o período é geralmente curto demais para que seja atingido o equilíbrio térmico, de modo que o motor vai se aquecendo e resfriando parcialmente a cada ciclo. Depois de um grande número de ciclos o motor atinge uma faixa de elevação de temperatura de equilíbrio. Disciplina: Motores de Indução assíncronos 23

25 6.8 FATOR DE SERVIÇO ( FS ) Chama-se fator de serviço ( FS ) o fator que, aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condições especificadas. Note que se trata de uma capacidade de sobrecarga contínua, ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. O fator de serviço não deve ser confundido com a capacidade de carga momentânea, durante alguns minutos. Os motores Weg, por exemplo, podem suportar sobrecargas até 60% da carga nominal, durante 15 segundos. O fator de serviço FS = 1,0, significa que o motor não foi projetado para funcionar continuamente acima da sua potência nominal. Isto, entretanto, não muda a sua capacidade para sobrecargas momentâneas. 7. REFERÊNCIAS CORAIOLA, José Alberto; MACIEL, Ednilson Soares. Curso técnico em eletrotécnica, modulo 3, livro 15: Transformadores e máquinas elétricas girantes. Curitiba: Base Didáticos, MACIEL, Ednilson Soares; CORAIOLA, José Alberto. Curso técnico em eletrotécnica, modulo 3, livro 16: Ensaios e manutenção de máquinas elétricas. Curitiba: Base Didáticos, WEG, Manual de motores elétricos, Disciplina: Motores de Indução assíncronos 24