dimensionamento de partida direta de motor trifasico

Dimensionamento de

Partida direta de Motor Trifásico

ENUNCIADO DO TRABALHO

Dimensione um acionamento do tipo partida direta para um motor de 10CV usando as proteções adequadas contra curto-circuito e sobrecarga em regime contínuo. Dimensionar fusíveis ou disjuntores, relé de sobrecarga, cabos de ligação. O motor é trifásico e deve ser ligado em rede 380/220 Vca – 60Hz. 

Mostre os cálculos feitos.

DADOS DO MOTOR

Motor trifásicoPotência - 10CVLigação estrela - 380vNúmero de Polos - 4RPM - 1800Corrente nominal - 26,6AFator de serviço - 1,15

DADOS DO MOTOR

Tempo de partida - 5sRendimento - 85%Fator de potência - 0,70Fator de corrente de partida - 8,0 (Ip/In)Distância do motor para o fonte de alimentação - 6m Obs.: Os dados adicionais têm como fonte o site da Weg .Para essa categoria de motor foi utilizado o Catálogo AC3 da Weg.

DIAGRAMA DE PARTIDA DIRETA – MOTOR TRIFÁSICORede de Alimentação

A rede de alimentação será responsável por disponibilizar, neste caso, uma alimentação trifásica (3 fases + Terra) para atender a necessidade do motor elétrico utilizado.

 FusíveisPara a proteção do circuito, como os cabos, componentes (contatores, etc…) e curto circuito, normalmente, do tipo retardado. ContatorComponente que tem a responsabilidade de fornecer ao motor as três fases dos sistema de alimntação. Sua robustez varia em função da corrente do motor. Relé TérmicoDispositivo que se encarrega de realizar a proteção do motor elétrico trifásico em função de corrente de sobrecarga. Motor Elétrico TrifásicoMáquina elétrica responsável por transformar energia elétrica em mecânica. Neste caso, trifásica e depende, basicamente do acionamento do contator K1 para entrar em funcionamento.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Como o relé de sobre carga trabalha em conjunto com o contator e deve ser compatível com o mesmo, devemos primeiro dimensionar o contator. 1. Dimensionamento do Contator K1 Considerando que o contator, neste tipo de acionamento (partida direta), conduzirá 100% da corrente do motor, sendo assim a corrente do contator deverá ser igual ou superior a corrente nominal do motor trifásico.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Base para cálculo;Ie ≥ In x 1,15 Onde:Ie = Corrente nominal de trabalho do contatorIn = Corrente nominal de trabalho do motor1,5 = Fator de segurança que determina um acréscimo de 15% na corrente de trabalho do contator.

Logo teremos:Ie ≥26,6x 1,15Ie ≥39,9A

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

O contator escolhido foi o CWM40 que utilizado na classe AC3, conforme características do motor, pode ser aplicado para potências nominais de até 25cv (item B), conforme Figura 1 (motor proposto é de 10cv).

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Figura 1 – Contator CWM40 - Fonte: Catálogo da Weg Contatores, pág.3

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

2. Dimensionamento do relé de sobre carga (térmico) F7

O relé térmico tem a função de proteger a integridade do motor e deverá ser compatível com o contator escolhido anteriormente, pois do contrário não será possível a montagem do relé ao contator. Ver figura 2.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Figura 2 – Relé RW37-1D- Fonte: Catálogo de Contatores e Relés, pág. 5

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Note que o relé de sobre carga escolhido é o RW67-1D (item B), que por sua vez é compatível com o contator selecionado anteriormente, CWM40 (item A). Portanto, além de determinarmos o modelo do relé utilizado, devemos encontrar a faixa de ajuste compatível à corrente nominal. Sendo In=26,6A, escolhemos a faixa de ajuste de 25 a 40 (item C).

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

3. Dimensionamento de fusíveis F1, F2 e F3 Antes de mais nada temos que reconhecer que, neste caso, o fusível terá como função, garantir a proteção do circuito de acionamento do motor e não a proteção do motor propriamente dita.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Quando tratamos de proteção do motor através de fusível devemos nos atentar que, no momento da partida, o motor possui a corrente de partida elevada, podendo chegar a 8 vezes a corrente nominal, sendo assim teremos que utilizar os fusíveis de acionamento retardado para que estes não sejam acionados no momento da partida do motor.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Determinando a corrente de partida do motor Base para cálculo;Ip = fm x InOnde:Ip = Fator de corrente de partidaIn = Corrente nominalfm = Fator multiplicador = 8.Logo teremos:Ip = 26,6 x 8Ip = 212,8A

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Figura 3 - Gráfico de curvas de tempo/fusão de fusível tipo retardado.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

No gráfico da figura 3, podemos identificar a corrente do fusível que é adequado à situação. Primeiro o tempo de partida do motor é de 5 segundos, identificamos a reta de tempo (item A). Depois cruzamos com a reta de corrente de partida (item B). Seguindo a curva referente a esses dados encontramos a corrente do fusível: 25A (item C).

Mediante esses dados podemos dimensionar o fusível nos seguintes termos, ver Figura 4:

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

Figura 4 - Fusível NH - Retardado - gL/gG.

DESENVOLVIMENTO E CÁLCULOS

O fusível escolhido foi o modelo FNH000-25U fabricado pela WEG (item C). Mediante ao tempo de atuação NH, efeito retardado; categoria gL/gG , que garante proteção de cabos e uso geral - atuação para sobre carga e curto (item A). Segundo o gráfico de curva de tempo/fusão o fusível atende as exigências, 25A (item B).