Gustavo Roberto

A proposta nesse artigo é saber qual é o motor elétrico adequado para acionar uma bomba sabendo-se que as características são as abaixo relacionadas:

Tensão da rede de alimentação: 440 Volts,

Freqüência da rede de alimentação: 60 Hz,

Partida direta.

Atmosfera limpa(normal, sem agressividade),

Características construtivas: Horizontal, proteção térmica classe B, sentido de rotação Horário.

Características da bomba: conforme o gráfico e dados fornecidos abaixo:

nc = 1780 rpm,

Jc = 6 Kgm² ,

Acoplamento direto,

Curva conjugado rotação conforme o gráfico acima,

Conjugado Nominal, Cn = 480Nm

Cálculos:

Velocidade do motor :

n = nc / R

Como foi dito que o acoplamento é direto R=1, então: n = 1780 / 1 , ou

n = 1780 rpm

Transformando para rps: 1780 / 60 = 29,6 ou

n = 29,6 rps, aproximadamente 30.

Número de pólos do motor:

n = F / P, ou P = F / n, onde P é pares de pólos, F a frequência e n a velocidade, então:

P = 60 / 30 ou P = 2 que leva a p = 4 pólos .

Potência nominal do motor (Pn):

Pb = 0,001 x 2 x PI x n x Jc, então:

Pb = 0,001 x 2 x 3,1416 x 29,7 x 480 ou

Pb = 89,6KW ou em CV: 89,6 / 0,736 ou

Pb = 121,7 CV

O motor escolhido será o normalizado imediatamente superior na tabela, que é de 90 KW ou 125 CV.

Conjugado resistente médio (Crmed)

Examinando a curva dada, observa-se que:

Co = 0,12 x 480 ou

Co = 57,6Nm

O conjugado médio da carga é dado por:

Ccmed = {(2 x Co) + Ccn] / 3 = [(2 x 57,6) + 480] / 3

Ccmed= 198,4 Nm

Como foi dito que o acoplamento é direto, sendo então R=1, o conjugado resistente médio é: Crmed = R x Ccmed ou 1 x 198,4 ou

Crmed = 198,4

Conjugado motor médio (Cmmed)

Consultando o catálogo observa-se que para um motor de 90 KW/125 CV:

Cn = 50Kgm

Cp/Cn = 2,2

Cmax/Cn = 2,3

Então o cojugado motor médio é dado por:

Cmmed = 0,45 x (Cp/Cn) + (Cmax/Cn) x Cn x 9,81 ou 0,45 x (2,2 + 2,3) x 50 x 9,81 ou

Cmmed = 993,3 Nm

Tempo de aceleração (ta) :

Consultando o catálogo outra vez para o mesmo motor observa-se que o momento de inércia é:

Jm = 1,8495 Kg.m² e como foi dito que o acoplamento é direto, sendo então R=1 e sabendo-se que: Jce = Jc x R² ou

Jce = 6 Kg.m²

O tempo de aceleração (ta) é dado por:

ta = 2 x PI x n(rps) x [(Jm + Jce) / (Cmmed – Cmed)] ou

ta = 2 x 3,1416 x 29,7 x [(1,8495 + 6) / ( 993,3 – 198,4)] ou

ta = 1,84 s

 

Consultando o catálogo observa-se que o tempo de rotor bloqueado é :

trb = 12 s o que comparando-se ta a esse valor constata-se que o motor está apropriado para acionar a bomba, pois está bem abaixo do desejável que é menor que 80%.

 

Especificação do motor:

Baseado nos dados fornecidos e nos resultados obtidos nos cálculos a especificação do motor é como escrita abaixo:

Motor trifásico de indução, rotor gaiola

Potência: 92 Kw / 125 CV

Polaridade: 4 polos

Tensão: 440 volts

Freqüência: 60Hz

Carcaça 280 s/m

Forma construtiva: B3D

Grau de proteção IP54

Classe de isolamento: B

Categoria: N

Regime de serviço : S1

Se existir alguma condição a mais deverá também ser especificada.

Comentários: Aqui falamos em dimensionamento do motor conhecendo-se os dados da carga, o que não deve ser confundido com os cálculos para especificação de uma bomba, pois aí os dados são outros e as variáveis e formulas também, o que oportunamente poderemos abordar em outro artigo.

Fonte: WEG

Roberto Vasco – 06/08/2006