30/05/2012
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DIMENSIONAMENTO DE MOTORES
COM CARGA ACIONADA
Eletricidade Industrial– Fatec Mogi Mirim – Prof. Gerson R. Luqueta
Para dimensionamento
necessitamos conhecer:
Conjugado requerido pela carga
Rotação requerida
Tipo de acoplamento
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Dimensionamento de Motores Elétricos: Requisitos e Cálculo de Potência, Rotação e Conjugad, Notas de estudo de Cálculo
Documento que apresenta os passos para o dimensionamento de motores elétricos, incluindo a determinação do conjugado requerido pela carga, rotação requerida, tipo de acoplamento, potência nominal, conjugado com acoplamento, rendimento do acoplamento, conjugado resistente da carga, conjugado da carga e tempo de aceleração. O documento também inclui exemplos de dimensionamento para bombas e transportadores.
Tipologia: Notas de estudo
2022
1 / 20
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DIMENSIONAMENTO DE MOTORES
COM CARGA ACIONADA
Eletricidade Industrial– Fatec Mogi Mirim – Prof. Gerson R. Luqueta
Para dimensionamento
necessitamos conhecer:
Conjugado requerido pela carga
Rotação requerida
Tipo de acoplamento
Potência nominal
No acoplamento direto é dada por:
Onde:
Pn = potência nominal em Watts do motor Cn= Conjugado nominal do motor em mN n = rotação nominal do motor em rps
Conjugado com acoplamento
No acoplamento com redutor é dada por:
Onde:
Nac – Rotação da carga em rps Cc = Conjugado nominal da carga em mN Nc = rotação nominal da carga em rps
Conjugado da carga
x
Cc = Cp + kcn
Onde: Cc = Conjugado resistente da carga Cp = Conjugado da carga na rotação zero Kc = Constante que depende da carga x = parâmetro do tipo de carga.
Carga constante
X= 0
Conjugado linear
X= 1
Conjugado quadrático
X= 2
Conjugado resistente médio
Conjugado resistente médio
1
1 . 2 1
1 1
1 2 +
−
− = +
n n x
n n C C k
x x Rmed p c
X=0 C (^) Rmed = Cp + kc
X=1 C^ Rmed Cp 2 kcn
X=2 (^2)
C Rmed = Cp + kcn
X=-1 CRmed = Cp
n =∆ n = n 2 − n 1
Tempo de aceleração
O tempo de aceleração permite verificar se o
motor consegue acionar a carga dentro das
condições de estabilidade térmica.
É o tempo que o motor gasta para acionar a
carga desde a rotação zero até a nominal
O ideal é que o tempo de aceleração seja
menos que o tempo de rotor bloqueado.
Tempo de aceleração
Onde:
Jm = Momento de inércia do motor Jce = Momento de inércia da carga CRmed = Conjugado resistente médio Cmmed = conjugado motor médio.
−
= Mmed Rmed
m ce a C C
J J
t 2 π n
Exemplo de dimensionamento
Bombas
Podem ser Radial, Helicoidal ou Axial
Para o dimensionamento devemos considerar:
Rede elétrica Ambiente Formas construtivas Características da bomba
Exemplo
Rede
U=440V
F=60Hz Partida Direta
Ambiente
Atmosfera limpa
Características construtivas
Horizontal Rotação sentido horário
Exemplo
Características de bombeamento
Conjugado médio na carga(Ccn) = 500Nm Rotação na bomba = 1750 rpm Momento de inércia na bomba (Jc) = 6kgm^2 Acoplamento direto
Exemplo
Curva conjugado x rotação na bomba:
E) Conjugado motor médio
Cn = 50 kgfm Cp/Cn = 2, Cmax/Cn = 2,
Cmmed = 0,45.(2,2+2,5).50,3.9,81 = 1043 Nm
Solução
F) Tempo de aceleração
Como acoplamento é direto
Jce = Jc = 6kgm^2
ta= 6,28.29,67.(1,93+6,0)/(1043-206,6)
ta = 1,8s ta < trb
Especificação final
Motor tipo gaiola de esquilo
Potência de 125CV
Tensão 440 volts
Frequência 60 Hz
4 pólos
IP
Classe isolação F
Regime de trabalho S
Categoria N
Forma construtiva B3N
Exemplo 2 - Transportador
O que calcular:
Rotação do motor
Potência requerida do motor
Conjugado médio resistente
Conjugado motor médio
Tempo de aceleração
Rotação do motor:
c
c
c
D
V n π.
= R
n n
c
=