Gustavo Roberto

Muito temos conversado através desse blog sobre os motores, seus princípios construtivos, seu princípio de funcionamento e suas aplicações. Naturalmente sempre aparecem muitas dúvidas que suscitam respostas.

Geralmente essas respostas tem sido sempre de modo genérico emitindo o mínimo de conceitos possíveis e menos ainda de cálculos, curvas e outros artifícios, prevendo que possivelmente o solicitante não tenha conhecimentos prévios específicos sobre o tema. Quando a demanda do solicitante excede a essa premissa geralmente indicamos fontes onde os assuntos requeridos podem ser encontrados, no nível requerido.

No entanto essa abordagem genérica pode ser nociva pela pobreza ou omissão de conceitos importantes e talvez por ocultar diferenças construtivas que alteram profundamente o produto com respeito as características e ao desempenho (por exemplo: diferenças construtivas nas barras rotóricas, nos enrolamentos, etc).

Listo abaixo alguns conceitos que respondem as perguntas mais freqüentes;

1- Variações no projeto da barra do rotor produz uma grande alteração nas características de desempenho do motor, especialmente nas características de conjugado e corrente versus rotação.

2- Essas variações levam a construção de:“Motores de conjugado de partida e corrente de partida normal tipo K (equivalente a categoria B da norma NEMA MG1); alto conjugado de partida, corrente de partida normal tipo KG (ou NEMA categoria C); e alto conjugado e alto escorregamento, tipo KR (ou NEMA categoria D)

a- O conjugado do motor de indução varia aproximadamente com o quadrado da tensão
aplicada aos seus terminais. A 90% de tensão de partida, o conjugado de partida será reduzido a aproximadamente 81% do valor à tensão nominal.

b- Baixa resistividade das barras do rotor (resistência rotórica) resulta em alta rotação nominal (baixo escorregamento) e resulta em alto rendimento. Perdas rotóricas são proporcionais ao escorregamento.

c- Alta resistência rotórica fornece alto conjugado de partida com baixa corrente de partida, mas resulta em baixo rendimento nominal. Um motor tipo KR tem uma alta resistência rotórica.

d- O escorregamento no conjugado máximo é proporcional a resistência rotórica.

e- A freqüência e tensão rotórica são proporcionais ao escorregamento; assim, ambas são iguais a zero na rotação síncrona, mas atingem valor máximo na rotação zero.

f- As Perdas rotóricas são proporcionais ao escorregamento e estão todas confinadas dentro do rotor de um motor de gaiola, mas num motor de anéis (tipo M), a perda secundária se divide proporcionalmente entre a resistência do enrolamento do rotor e a resistência externa conectada ao circuito do rotor.

g- Ao final do período de aceleração a energia cinética das partes rotativas à rotação nominal é
exatamente igual ao calor gerado nos condutores do rotor de um motor de indução pelos componentes de aceleração do conjugado e da corrente secundária. Esta equivalência é independente do formato da curva conjugado-rotação e assim não depende se o motor é tipo K, KG, KR, ou M. (Notar que embora isto seja verdadeiro, outros fatores tais como tempo de operação à baixa rotação fazem com que seja importante que o motor de gaiola acelere razoavelmente rápido de modo a se beneficiar de um resfriamento mais eficiente à rotação nominal).

Tipo K – conjugado de partida normal, corrente de partida normal

O alumínio de baixa resistência ( ou cobre) nas barras do rotor garante baixo escorregamento (aproximadamente 0.5 a 1.5 por cento à potência nominal) e, por causa da baixa perda rotórica, um alto rendimento. O conjugado de partida normal se situa entre 60 e 100 por cento do nominal dependendo da potência e rotação

Tipo KG – Alto Conjugado de Partida, Corrente de Partida Normal

Devido à características construtivas especiais da gaiola do rotor o motor tipo KG não é adequado para cargas de alta inércia.

Tipo KR – Alto Conjugado de Partida, Alto Escorregamento.
Neste caso também o motor é controlado pelo projeto das barras rotóricas. Pelos princípios descritos anteriormente pode-se concluir que o motor KR tem barras do rotor de alta resistência e como conseqüência baixo rendimento em regime nominal; entretanto ele tem a vantagem de uma baixa corrente de partida. A alta perda rotórica (maior calor a ser dissipado) afeta o tamanho deste tipo de motor, obrigando o projetista a usar uma carcaça maior em relação a do motor tipo K ou KG para uma mesma potência.

Tipo M – Motor de Rotor Enrolado
O motor de rotor enrolado, designado como tipo M pela GEVISA é um motor de indução com
características de conjugado-rotação ajustável.” (normalmente entre 200 e 250 por cento do
conjugado nominal) O escorregamento ou rotação na qual o conjugado
máximo ocorre é dependente da resistência do secundário.

Tipo KAF – Motores para Uso com
Inversores de Freqüência

Este é um motor especialmente projetado para operar com um acionador eletrônico o qual varia a tensão e a freqüência em uma larga faixa de rotações. Este motor, possui características de projeto especiais par uso com inversor de freqüência. algumas ou todas das seguintes modificações são incorporadas no motor tipo KAF:

a- Perfil especial da barra do rotor.

b- Enrolamentos com configurações especiais. Alguns motores tipo KAF são fornecidos com
duplo enrolamento os quais podem ter uma defasagem de 30 graus elétricos. Em alguns
casos, estes enrolamentos não podem ser conectados em paralelo para operação com
freqüência fixa sem danos ao motor.

c- Alta corrente de partida. Devido a operação em baixas rotações a deficiência de ventilação natural é compensada com o uso de um soprador acoplado ao motor. “

d- Isolamento de rigidez dielétrica mais alta para suportar os picos de tensão.

NÃO DEIXEM DE LER AS INFORMAÇÕES COMPLETAS SOBRE OS CONCEITOS

INDICADOS ENTRE PARÊNTESIS ASPAS NA FONTE INDICADA ABAIXO.:

http://www.geindustrial.com.br/download/artigos/nt01.pdf

robertovasco@hotmail.com – 29/10/2009