Como selecionar motores eléctricos industriais

A seleção de motores eléctricos para utilização industrial é um processo crítico na automatização e no bom funcionamento dos processos industriais, uma vez que um motor elétrico inadequado pode causar falhas nas máquinas, aumentar os custos de consumo de energia e diminuir a eficiência global do sistema. Por conseguinte, é importante conhecer os principais factores que um engenheiro deve ter em conta ao selecionar motores eléctricos para diferentes aplicações industriais.

Como primeiro passo, recomendamos que se considere a aplicação específica para a qual o motor elétrico será utilizado. Cada aplicação industrial tem diferentes requisitos de velocidade, binário e potência, o que significa que os motores eléctricos devem ser seleccionados com características que satisfaçam as necessidades específicas da aplicação. Por exemplo, um motor elétrico utilizado para um processo de alta precisão exigirá uma velocidade estável e baixa vibração, enquanto um motor elétrico utilizado para aplicações de elevação de carga exigirá um binário elevado.

Há muitos factores a considerar ao escolher o motor elétrico de acordo com as especificações técnicas relevantes, tais como o tipo de carga a ligar ao motor elétrico. As cargas podem ser classificadas em dois tipos:

• Cargas variáveis.
• Cargas constantes.

As cargas variáveis têm requisitos de binário e velocidade variáveis, enquanto as cargas constantes têm requisitos de binário e velocidade estáveis. É importante selecionar um motor elétrico que tenha a capacidade de lidar com a carga específica para a qual vai ser utilizado.

A eficiência energética é outro fator-chave a considerar ao selecionar motores eléctricos industriais. Os motores eléctricos ineficientes podem aumentar significativamente os custos de energia e também contribuir para o sobreaquecimento dos sistemas. Por isso, é importante selecionar motores eléctricos que sejam altamente eficientes e que cumpram as normas e padrões de eficiência energética.

Para além da eficiência energética, é também importante considerar o ambiente em que o motor elétrico será utilizado. O ambiente em que o motor elétrico é utilizado pode afetar a vida útil do motor, o que, por sua vez, afecta a fiabilidade de todo o sistema. Por isso, é importante selecionar um motor elétrico que tenha características de proteção adequadas, como a proteção contra a humidade, a corrosão e o choque.

A compatibilidade com os sistemas de controlo é também um fator importante a considerar na escolha de motores eléctricos para aplicações industriais. Os sistemas de controlo devem ser capazes de comunicar com os motores eléctricos para monitorizar e ajustar a velocidade, o binário e a posição do motor. Por conseguinte, é importante selecionar um motor elétrico que seja compatível com os sistemas de controlo existentes ou que possa ser facilmente integrado nesses sistemas.

Armários para uma seleção óptima de motores eléctricos

Os invólucros dos motores eléctricos são componentes críticos que protegem o motor de factores ambientais e físicos adversos. Estes invólucros são concebidos para evitar a entrada de poeiras, humidade, sujidade e outros contaminantes no motor, o que pode reduzir a vida útil do motor e diminuir o seu desempenho. Além disso, os invólucros dos motores eléctricos também protegem as pessoas dos riscos eléctricos e mecânicos associados aos motores eléctricos. Os invólucros podem variar em tamanho, forma e material, consoante as necessidades específicas da aplicação.

Como já discutimos em artigos anteriores, um motor aberto é mais barato do que um motor fechado e um motor fechado é mais barato do que um motor à prova de explosão.

Assim, não faz sentido colocar um motor fechado, e muito menos um motor à prova de explosão, num ambiente limpo. Qualquer motor pode funcionar igualmente, mas do ponto de vista económico há uma diferença.

Nas empresas industriais, quando é exigido por lei ou quando temos zonas classificadas como zonas perigosas, zonas explosivas, zonas onde manuseamos gases, gasolina e poeiras explosivas, é sem dúvida necessário um motor anti-deflagrante.

Em ambientes muito limpos, onde não há muita humidade e onde não há pó, pode ser utilizado um motor aberto. Quando as condições não são tão extremas, mas há pó e humidade, pode ser utilizado um motor fechado.

Os motores à prova de explosão são classificados por classe, grupo e divisão, e a seleção adequada do motor elétrico industrial é definida pela área de trabalho, dependendo das condições em termos de temperatura, gases e poeiras.

Tipos de acoplamento para a seleção de motores eléctricos para utilização industrial

Os acoplamentos de motores eléctricos são componentes que ligam o motor à carga, transmitindo a potência mecânica do motor. Existem diferentes tipos de acoplamentos, como os rígidos, os flexíveis e os flexíveis, cada um com características e vantagens específicas.

A escolha do tipo de acoplamento é importante para garantir a eficiência, a precisão e a durabilidade do sistema. Os acoplamentos correctos podem reduzir a vibração, o ruído e a fadiga dos componentes, bem como proteger o motor elétrico e a carga contra danos. É importante selecionar o tipo certo de acoplamento para a aplicação específica, considerando factores como a carga, a velocidade, o binário e o alinhamento.

Existem três tipos comuns de acoplamentos: o acoplamento direto, que se situa entre o motor e o equipamento a deslocar, o acoplamento por correia e polia e o acoplamento por flange.

No caso de acoplamento por meio de correias e polias, é necessário ter o cuidado de conhecer o tipo de polia e a disposição da correia, a fim de selecionar a chumaceira adequada que possa suportar as cargas radiais encontradas.

Há alguns motores, consoante a disposição, que podem funcionar com rolamentos de esferas e há outros que não. Estes motores têm de ter um rolamento reforçado no motor para poderem desenvolver a força e suportar estas cargas radiais. É por isso que é importante conhecer quatro factos básicos sobre a disposição da correia e da polia no fabrico de motores, a fim de selecionar e recomendar o rolamento adequado para esse motor. Como fabricantes de motores, é essencial que conheçam estes factos para poderem fazer uma seleção de rolamentos precisa e adequada.

Cada conjunto de correias e polias é diferente e depende do grau de redução da velocidade do motor. Para selecionar um motor adequado para um acoplamento de correia e polia, é necessário conhecer quatro factos básicos: o diâmetro das polias, a distância entre os centros das polias, o número de correias e o tipo de correias.

Com esta informação, os engenheiros podem selecionar e recomendar o rolamento certo para esse motor e prever a vida útil dos rolamentos, sejam eles de esferas ou de rolos, para este tipo de acoplamento.

Tipos de arrancadores para a escolha de motores eléctricos industriais

Existem diferentes tipos de arranque de motores eléctricos, como o arranque direto, o arranque suave, o arranque estrela-triângulo e o arranque com variador de frequência. A escolha do tipo correto de arranque é importante para garantir a eficiência, a durabilidade e a segurança do sistema.

Os factores a considerar incluem a carga, o tipo de motor, a corrente de arranque, o tempo de arranque e o nível de vibração. A seleção adequada do tipo de arranque pode reduzir os custos de manutenção, melhorar a eficiência energética e prolongar a vida útil do motor.

Os tipos de arranque podem incluir arranque a toda a tensão, arranque com reator, arranque com autotransformador, arranque com enrolamento de arranque, arranque estrela-triângulo, arranque com arrancador suave e arranque com conversor de frequência.

Estes são os tipos de arranque que podem ser propostos de acordo com as necessidades específicas da instalação.

Os inversores de frequência, também conhecidos como inversores de frequência, devem ser conhecidos e compreendidos. variadores de frequênciaEstão diretamente relacionados com o funcionamento do motor elétrico. Os variadores de frequência são cada vez mais utilizados na indústria e estão a ser introduzidos em muitos sectores. É necessário ter em conta a compatibilidade do motor elétrico com o variador de frequência e que alguns motores de série e de catálogo já vêm com características específicas para utilização com variadores, sem necessidade de o solicitar. Recomendamos que descarregue o guia: Torne-se um especialista em accionamentos de frequência variável para a indústria alimentar

Por falar em arranque, todos os motores eléctricos, quer sejam abertos ou fechados, verticais ou horizontais, absolutamente todos os motores eléctricos, podem ser iniciados e parados com um conversor de frequência, mas nem todos podem ser operados com um conversor de frequência.

Como é que sei se o motor se destina ou não a ser utilizado com um variador de frequência? Fisicamente, o motor deve ter uma placa, autocolante ou etiqueta que indique se o motor é adequado para ser utilizado com um variador de frequência. Também contém informações sobre a gama de temperaturas e se o binário é variável ou constante.

Se um motor elétrico for utilizado com um variador de frequência sem a devida compatibilidade, existe o risco de danificar o motor e de perder a garantia, devido a uma má prática.

Para ter a certeza de que o motor pode funcionar com um conversor de frequência, o motor deve ter a informação, deve tê-la fisicamente na placa de identificação, numa etiqueta ou num decalque. Isto é importante, porque normalmente os fabricantes de conversores de frequência ou de variadores de frequência mencionam que todos os motores eléctricos podem funcionar, mas não é esse o caso.

Pode ser ligado ou desligado, mas é melhor verificar a compatibilidade entre o motor elétrico e o conversor de frequência antes de os utilizar em conjunto.

Qual é a gama admissível de um motor elétrico? É permitida uma variação na frequência da fonte de alimentação do 5% em relação à frequência nominal, tanto acima como abaixo da frequência nominal. Dentro desta gama, o motor elétrico não deve ter quaisquer problemas ou falhas. O motor elétrico pode funcionar corretamente mesmo que a tensão que recebe seja 10% superior ou inferior à tensão nominal. Recomendamos que verifique: Exemplos de avarias comuns em motores eléctricos e como as reparar

Código-chave

O código é o rácio de KVA sobre HP. Estes dados determinam a corrente de arranque dos nossos motores.

Temos duas fórmulas na imagem, que dependerão da alimentação:

• 230 volts LRA= letra de código x CV x 2,5
• 460 volts LRA= letra de código x CV x 1,25

A fórmula pode ser aplicada utilizando a letra de código da tabela ou a potência (cv) do motor e a constante correspondente à tensão de alimentação, para finalmente saber o número de amperes.

É importante saber isto para determinar o nosso equipamento de proteção e para conhecer a corrente máxima de arranque do motor com o rotor bloqueado.

Isto significa que quando se liga um motor elétrico totalmente carregado, é como se estivesse bloqueado e tem de vencer esta força com uma determinada corrente. É importante saber quanta corrente será consumida no arranque, e pode utilizar uma fórmula ou procurá-la na placa de identificação do motor. Se esta informação não estiver disponível, uma forma prática de obter uma ideia aproximada é que a corrente de arranque varia entre 6 e 7 vezes a corrente nominal do motor. Desta forma, pode estimar a corrente que o motor irá consumir quando arrancar a plena carga.

Temperaturas na escolha de um motor industrial

Isto também faz parte da manutenção e inspeção. Já falámos dos males que afectam a vida operacional dos motores, nomeadamente a temperatura e a vibração.

As causas de avaria dos equipamentos podem ser muitas e é preciso ter cuidado para os manter em boas condições. Lembre-se que quanto maior for o equipamento, mais caro é e maior é o investimento que foi feito nele.

Estamos a falar de temperaturas dos rolamentos. Alguns fabricantes utilizam uma massa lubrificante móvel de cor azul, específica para motores até 200 CV. Para os motores a partir de 250 cv, é utilizada uma massa sintética vermelha.

Para determinar o limite de temperatura em rolamentos com massa lubrificante mineral, recomendamos a definição de um alarme a 95 graus e a paragem do motor a 100 graus. Se a temperatura continuar a subir depois de atingir os 95 graus, devemos ativar o alarme e parar o motor para proteger a chumaceira. Com massa sintética, definimos alarmes a 125 graus e paramos o motor automaticamente a 130 graus. Se a temperatura continuar a subir, é possível que o motor tenha problemas de temperatura da chumaceira, que podem ser causados por sobrecarga, desalinhamento ou vibração elevada. É importante verificar estes factores para determinar a razão pela qual a temperatura está a exceder os valores definidos.

A temperatura de estabilização térmica das chumaceiras de motor varia entre 91 e 93 graus. Normalmente, o rolamento está tecnicamente estabilizado a esta temperatura quando o motor funciona continuamente a plena carga, a 100% da sua capacidade.

Para proteger o motor, estes valores de temperatura devem ser conhecidos. Se a temperatura de estabilização térmica for ultrapassada, existe um problema que deve ser investigado. Pode tratar-se de uma sobrecarga, que afecta a vida útil do motor. Não é recomendado sobrecarregar o motor se o fator de serviço for excedido, o motor não deve exceder 100% da sua capacidade. O desalinhamento, a montagem incorrecta ou a absorção de vibrações externas também podem causar temperaturas elevadas nos rolamentos. A sobrecarga é bastante prejudicial, tanto a nível mecânico como elétrico.

Classes de isolamento na escolha de motores eléctricos para aplicações industriais

Outro parâmetro que deve ser tido em conta é o aumento da temperatura. Isto refere-se à temperatura interna do enrolamento e não à temperatura na caixa do motor. A temperatura interna está no centro exato do enrolamento do motor ou do rotor.

Dependendo da classe de isolamento do motor e dos banhos de verniz que foram aplicados, é determinado o aumento máximo de temperatura permitido. Este é outro parâmetro importante que deve ser tido em conta para a manutenção correcta do motor.

Normalmente, o isolamento de classe F é o mais utilizado, com um aumento da temperatura interna do motor de 105 graus. Quando vamos trabalhar a uma temperatura ambiente superior a 40 graus, recomenda-se o isolamento de classe H, que é um isolamento reforçado. Este é normalmente utilizado quando o motor vai funcionar a uma temperatura ambiente superior a 40 graus Celsius. Mas todos os nossos motores têm normalmente isolamento de classe F, com factores de serviço de 1,15 e suportam uma temperatura interna de 105 graus.

A seleção ideal do motor elétrico baseia-se no fornecimento de soluções personalizadas para satisfazer as necessidades específicas das instalações industriais. Ter uma equipa de especialistas em motores eléctricos e automação industrial a trabalhar consigo para compreender os seus requisitos e ajudá-lo a selecionar o motor elétrico certo é fundamental para qualquer gestor de engenharia e manutenção de instalações. Estes fornecedores de motores eléctricos asseguram que oferecem os motores eléctricos mais eficientes em termos energéticos e de alta qualidade, com certificações de segurança e garantias de desempenho. Se procura o melhor fornecedor de motores eléctricos para lhe fornecer soluções abrangentes e personalizadas que garantam a eficiência, a durabilidade e a segurança dos seus sistemas de automação industrial, podemos ajudá-lo fornecendo-lhe uma lista dos melhores.