Workshop - Acionamento de motores

Karin Monteiro, Engenharia de Aplicação, 2010

Acionamento de Motores e as Tecnologias Atuais © ABB Group October 28, 2010 | Slide 1

Programa

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Tipos de Rotor

Estator Bobinado

Estator em Anel © ABB Group October 28, 2010 | Slide 3

+

Rotor de Curto circuito

Rotor em Anel

A norma de referência de coordenação para ambos os tipos construtivos é a IEC60947-4

Tipos de Partidas

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Categorias de Utiliza ão

AC2

Portanto fornece categorias de utilização para tornar mais simples a escolha de dispositivos

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DC6 AC1 DC1

AC8b DC3 AC3 AC4

Categorias de Utiliza ão Para corrente alternada (AC), de acordo com a IEC 60947-4-1: AC - 1

Cargas não indutivas ou de baixa indutância, resistências;

AC - 2

Motores com rotor bobinado (anéis);

AC - 3

Motores com rotor em curto-circuito (gaiola);

AC - 4

Motores com rotor em curto-circuito (gaiola), inversão de rotação, manobras intermitentes;

AC - 5a

Lâmpadas de descarga em gás (fluorescentes, vapor de mercúrio, vapor de sódio);

AC - 5b

Lâmpadas incandescentes;

AC - 6a

Transformadores;

AC - 6b

Banco de capacitores;

AC - 8

Motores-compressores para refrigeração com proteção de sobrecarga;

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Categorias de Utiliza ão Para corrente alternada (DC), de acordo com a IEC 60947-4-1: DC - 1

Cargas não indutivas ou de baixa indutância, resistências;

DC - 3

Motores de derivação(shunt): Partidas normais, partidas com inversão de rotação, manobras intermitentes, frenagem;

DC - 5

Motores série: Partidas normais, partidas com inversão de rotação, manobras intermitentes, frenagem;

DC - 6

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Chaveamento de lâmpadas incandescentes.

Quais são as categorias mais importantes para o nosso estudo ?

Todas as partidas diretas pertencem a uma ou mais das seguintes categorias de utilização: AC-3, AC-4, AC-7b, AC-8a e AC-8b.

Todas as partidas estrela-triângulo e auto-transformadoras pertencem a categoria de utilização AC-3.

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A IEC 60947-4 define dois tipos de coordenação de acordo com o nível esperado de continuidade de serviço. Os danos aceitáveis são divididos em 2 tipos:

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Os dispositivos de proteção contra curtocircuito são: M.C.C.B. (Molded Case Circuit Breaker) M.C.B. ( Miniature Circuit Breaker) Switch-fuse M.M.S (Manual Motor Starter)

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Coordination Tables

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Programa

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TensĂŁo total na partida no momento inicial Corrente de partida: cerca de 7 x In Torque de partida: cerca de 2 x Cn Tempo de partida: 2 a 3 segundos

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Relé inteligente

M

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M

M

M

OS32...160 G

OS200...800

OS1250

Utilizáveis em diversas aplicações como: partidas diretas (até 1000A), painéis de distribuição e proteção, chaves gerais de painéis e de máquinas além de centros de controle de motores; Mecanismo de operação independente; Opções de acionamento direto e na porta do painel via conjunto eixo+manopla (opção padrão); Acessórios com montagem por encaixe (fácil instalação); Monitor de queima de fusíveis; Montagem em qualquer posição e alimentação por cima ou por baixo. © ABB Group October 28, 2010 | Slide 18

AC

A (9 a 300A)

DC

AL (9 a 40A) AE (50 a 110A)

AC/DC

AF (9 a 2050A) © ABB Group October 28, 2010 | Slide 19

Overview •

Alimentação da bobina em CA

•

Corrente nominal de 9 a 300A

•

6 tamanhos de caixa

•

30 faixas de tensão p/ bobinas

Características:

• • •

Maior durabilidade elétrica;

•

Gama completa de acessórios.

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Contator até 40A possui contato auxiliar incorporado (tripolar); Facilidade de troca de bobina e/ou jogo de contatos em caso de manutenção;

T7 TA25* TA42* TA75* TA80* TA110 TA200 TA450** * Disponível versão classe 20 ** Disponível versão classe 30

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Eletrônicos

Overview •

Proteção de sobrecarga, perda e desbalanceamento de fase

•

Reset manual ou automático

•

8 tamanhos

•

Classes 10, 20 e 30

Características:

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• •

Proteção contra perda e desbalanceamento de fase;

•

Contato NA (97-98) e NF(95-96) integrados e independentes.

Com compensação de temperatura (não há influência de temperatura externa);

MS116 Ajuste de 0,1 a 16A

MS325* Ajuste de 0,1 a 25A

MS450*/ MS451** Ajuste de 11 a 50A

MS495* / MS496** / MS497 MS495 e MS496 - Ajuste de 28 a 100A MS497 – Ajuste de 11 a 100A

*Disponível versão somente magnética (MO) © ABB Group October 28, 2010 | Slide 23

** Disjuntores classe 20

Disjuntor Motor - MS 0,1 - 16 A

0,1 - 25 A

11 - 50 A

MS 325

MS 116

MS 450

Características:

• • • © ABB Group October 28, 2010 | Slide 24

28 - 100 A

Robusto; Ampla gama de acessórios; Disponíveis em versão somente magnética (Linha MO).

MS 495

Relé Inteligente – UMC 100 Um UMC para todas correntes de 0,24 até 63 A; Até 850 A com transformador de corrente externo; Proteção de sobrecarga com classes 5, 10, 20, 30, 40 de acordo com a EN/IEC 60947-4-1; Proteção de rotor bloqueado ajustável; Falta de fase; Desbalanceamento de fase; Sequencia de fase; Entrada PTC; Proteção contra fuga terra – com sensor CEM11; Proteção avançada para motores trifásicos; Proteção totalmente funcional com ou sem comunicação FieldBus.

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Relé Inteligente – UMC 100 UMC100 pode ser conectado via FiedBusPlug a PROFIBUS DP DeviceNet Modbus RTU CANopen Controle e proteção total ao motor no caso de uma falha de comunicação; A conexão fieldbus e o UMC podem ser montados separadamente. Perfeito para CCM’s; Parametrização via (GSD, EDS), painel LCD ou software PBDTM.

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VANTAGENS

Partida simples e econômica; Partida com um bom nível de torque; Boa aceleração.

DESVANTAGES

Alta corrente no momento da partida; Não é uma partida suave nem progressiva para a máquina.

APLICAÇÕES

Máquinas que requerem um alto torque de partida; Motores com baixa potência.

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Tabelas de coordenação disponíveis

A partida estrela-triângulo é um método de partida de motores elétricos trifásicos, no qual utiliza uma chave de mesmo nome. Esta chave, que pode ser manual ou automática, é interligada aos enrolamentos do motor, que devem estar desmembrados em 6 terminais.

Neste método, o motor parte em configuração estrela que proporciona uma maior impedância, e menor tensão nas bobinas diminuindo assim a corrente de partida juntamente com seu conjugado que ocasionara uma perda considerável de torque na partida.

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Q1

KM1 KM3 F3 V2

W1

U2

V1

W2

U1

KM2

Características do motor 400V 690V Y Motor com 6 terminais de enrolamento Tensão de rede = tensão do motor ex.: Rede 400V = Motor 400V etapa 1 L3

L1

etapa 2 L2

L3

L1

U1

L3

L1 W2

L2 U1

U2 V2

V2 V1

W1

Motor é conectado em Y na rede

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L2

U1

U2

W2

etapa 3

W2

V1

W1

Após o tempo de aceleração Y abre

U2

W1

V2

V1

Motor é conectado em

Na conexão estrela

IY = In / 3 e Ue = Un / √3 CY = Cn / 3 O tempo de aceleração é de 6 a 10 s Após alcançar 85% x Nn , ocorre o chaveamento estrela triângulo Na conexão triângulo

I = In / √ 3 e Ue = Un KM1 KM3 KM2

Timer

F1

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VANTAGENS

Mesma relação na redução da corrente e do torque Cn/CY = In/IY = 3 Configuração simples; Solução um pouco econômica (contatores sub dimensionados).

DESVANTAGENS

Corrente e torque não ajustáveis na partida; Conversão para triângulo requer 85% x Nn; Corrente de transiente e torque altos durante o chaveamento (possibilidade do uso da transição fechada).

APLICAÇÕES

Motores médios, máquinas com baixo torque de partida; bombas, compressores, máquinas para madeiras, etc.

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Tabelas de coordenação disponíveis

Softstarter é um dispositivo eletrônico composto de pontes tiristorizadas (SCRs) acionadas por uma placa eletrônica, a fim de controlar a tensão de partida de motores de corrente alternada de sistema trifásico.

Tiristores

Redução de tensão

Conexão Anti-paralela

Atraso de Tempo

Torque Corrente

Velocidade © ABB Group October 28, 2010 | Slide 32

Velocidade

Softstarters Linha Avançada PST(B)

30 - 1810 amperes

18 - 515 amperes Linha Compacta PSR

3 - 105 amperes

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Linha Flexível PSS

Softstarter – PST(B) Todos os benefícios da partida suave; Ampla linha de tensão e corrente; Proteção de motor avançada; Display digital; Comunicação flexível; Indicadores de falha e aviso; Funcionalidade avançada como padrão; Contator de by-pass integrado para os modelos de 370A até 1050A.

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VANTAGENS

Corrente de partida ajustável; Torque de partida correto; Possibilidade de parada suave; Tempo médio-longo de partida; Desgaste mecânico mínimo.

DESVANTAGES

Necessita de uma corrente de partida de pelo menos 3xIn; Custo maior que uma partida normal.

APLICAÇÕES

Bombas; Centrífugas; Ventiladores; Motores que não precisem de variação de torque.. © ABB Group October 28, 2010 | Slide 36

Tabelas de coordenação disponíveis

Os inversores de frequência são dispositivos eletrônicos que convertem a tensão da rede alternada senoidal, em tensão contínua e finalmente convertem esta última, em uma tensão de amplitude e frequência variáveis.

No projeto básico do inversor de frequência teremos na entrada o bloco retificador, o circuito intermediário composto de um banco de capacitores eletrolíticos, circuitos de filtragem de alta frequência e finalmente o bloco inversor, ou seja, o inversor na verdade é um bloco composto de transistores IGBT.

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Uline

UDC

1°Retificador L1 Rede

L2 L3

Monitoramento Controle

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Uout

2°Link CC + L C

3°Inversor V1

V3

Motor V5

Ud -

V4

V6

Eletrônica de controle Controle, monitoração e comunicação

V2

U1 V1 W1

M3~

T

Corrente de partida = =1,5*In Torque nominal disponível de baixa velocidade

n

Variação da curva de torque com freqüência = velocidade

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VANTAGENS

Torque nominal de velocidade zero; Corrente de partida aproximadamente 1,5 *In; Possível ajustar o tempo de partida; Possível parada suave.

DESVANTAGENS

Caro quando não for necessária a regulação de velocidade; Não é compacto como um softstarter.

APLICAÇÕES

Motores onde não há a possibilidade de altas correntes de partida; Aplicações onde há a necessidade de variação de torque durante o funcionamento da carga.

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Programa

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Disponível na Internet www.abb.com.br/lowvoltage Catálogos técnicos; Dimensionais; Diagramas de circuitos; Instruções de operação; Declaração CE; Informação de meio ambiente; Aprovações/certificados; Tabelas de coordenação; Documentações. © ABB Group October 28, 2010 | Slide 42

Disponível na Internet www.abb.com.br/lowvoltage Prosoft

Drivesize

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Oferecemos

Simplicidade em projetos; Disponibilidade e serviços melhorados; Segurança e confiança; Eficiência energética e sustentabilidade.

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Contato

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