O que são Motores Dahlander

O que são Motores Dahlander?  

     É um motor trifásico que permite a variação de velocidade através da comutação de pólos. A ligação Dahlander permite uma relação de pólos de 1:2 o que corresponde a mesma relação de velocidade. Quando a quantidade de pólos é maior a velocidade é mais baixa, quando é menor a velocidade é mais alta. Isso decorre da Formula : n = 120 x f x (1-s) / p, quando a freqüência é 60 Hz, onde n = velocidade , p o número de pólos, s = escorregamento e f a freqüência

     O motor trifásico de indução Tipo Dahlander é o motor cuja arquitetura interna das bobinas possibilita obter em um mesmo motor duas velocidades, sendo uma o dobro da outra.

     Como o motor Dahlander trabalha disponibilizando as bobinas de forma a atuarem em ligações de pólos conseqüentes e pólos ativos, com isso podemos fazer com que dois grupos de bobinas, se obtenham quatro pólos; com quatro grupos de bobinas, se obtenham quatro ou oito pólos, e com seis bobinas, seis ou doze pólos, conforme ilustração abaixo:

     Existem três tipos de arranjos de ligação, que fornecem três situações:

     Conjugado constante, Potência constante e Conjugado variável.

     A escolha depende do tipo de carga que será acionada. Por exemplo: nas bombas centrífugas e ventiladores, o conjugado aumenta quadraticamente com a velocidade, portanto é variável.
     Na modalidade conjugado constante, o conjugado nas duas rotações é constante e a relação de potência é de 0,63:1. Exemplo: Motor 0,63/1CV, IV / II pólos D / YY.
     Na modalidade Potência constante, a relação de conjugado é de 1:2 e a potência permanece constante. Exemplo: Motor 10 / 10 CV, IV / II pólos, YY / D.
     Na Modalidade Conjugado Variável a relação de potencia é de 1:4. Exemplo: Motor 1 / 4 CV, IV/II pólos, Y / YY.

 Acionamento do motor dahlander:

     É feito um acionamento através de uma partida semelhante a estrela triângulo sem temporização, embora à primeira vista o comando se assemelhe ao da partida, é importante salientar que para menor velocidade utiliza-se apenas um contator o qual alimentará os terminais 1U, 1V e 1W, ligando apenas o contator K1. Quando se quer a maior velocidade alimenta os terminais 2U, 2V e 2W e curto-circuita os terminais 1U, 1V e 1W através dos contatores K3 e K2.

Sequência operacional:

     Partida do motor em baixa rotação: Pulsando-se a botoeira conjugada b1, energiza-se a bobina do contator c1, que se mantém por seu contato de selo c1, e abre outro contato NF de c1.

     Partida do motor em alta rotação: Pulsando-se a botoeira conjugada b2, desenergiza-se a bobina do contator c1 primeiramente, através do contato NF de b2. Simultaneamente, o contato NA de b1 é fechado, e o contator c2 fica energizado, e se mantém ligado por seu contato de selo.

     Este também, energiza a bobina do contator c3, através de seu contato auxiliar NA. O motor parte em alta rotação.

     Interrupção: Pulsando o botão b0, desliga-se todo o circuito de comando e por sua vez desliga o motor trifásico.

Aplicação:

     Os motores Dahlander têm sido usado em máquinas e equipamentos diversos, onde à necessidade de mais de uma velocidade, e é aplicado em pontes rolantes, esteiras, máquinas-ferramenta com tornos, retificas entre outros. O motor Dahlander por sua facilidade de controle vêm sempre mantendo seu espaço na industria, mesmo com toda tecnologia desenvolvida no controle de velocidade de motores AC (Inversores).

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Como instalar um inversor de frequência parte1

          
     Este post descreve os procedimentos de  fixação e de instalações elétricas de potência e controle de um inversor de frequência, utilizando com exemplo um inversor da marca WEG CFW09.
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     Primeiramente devemos escolher o localização em que vai ser instalado o inversor, deve-se utilizar uma superfície plana na posição vertical,  livre de poeira e umidade.
     Quando instalado dentro de um painel  ou caixas metálicas fechadas, prover exaustão adequada para que a temperatura fique dentro da faixa permitida, a localização é um fator determinante para um bom funcionamento e assegurar a vida útil de seus componentes.

     Fixando o inversor:

     Para inversores de 6 A a 14 A colocar primeiramente os parafusos de baixo, apoiar o inversor e então os parafusos de cima como mostra a figura 1:

Figura 1

     Para modelos acima de 14 A colocar primeiro os parafusos na superfície na qual o inversor será instalado colocar o inversor e em seguida reapertar os parafusos como mostra a figura 2:

Figura 2

Ligando as conexões de potência:

     No inversor existem conexões de entrada de alimentação e saída para o motor. Nas conexões de entrada deve-se prever um seccionador ( como um contator, chave seccionadora, etc ), que deve seccionar a rede de alimentação quando necessário executar uma provável manutenção.
     Deve-se utilizar fusível ultra- rápido do tipo VR com a corrente igual ao indicado para cada modelo de inversor, para proteção correta de seus componentes eletrônicos.
     A tensão de rede deve ser compatível co  a tensão nominal do inversor. Não utilizar banco de capacitores para correção do fator de potência na entrada e nem na saída do inversor, isso também prejudica a vida útil de seus componentes.

Ligando as conexões de controle.

     As conexões de sinal (entradas/saídas analógicas) e controle (entradas/saídas digitais, saídas à relé) são feitas nos seguintes conectores:
     As DI são entradas digitais que funcionam com tensão de 24 Vdc gerada pelo próprio inversor que tem como opção de conectar um circuito de comando a distância como por exemplo uma botoeira ou um relé, como mostra a figura 3:

Figura 3

     As AI 1 e AI 2 são entradas analógicas de referencia de sinal, nelas podem ser conectadas como por exemplo um potenciômetro ou até mesmo o sinal de um controlador (sinal 0 a 10) Vcc ou (0 a 20) mA / (4 a 20) mA, como mostra a figura 4:

Figura 4

    As AO 1 e AO 2 são saídas analógicas de referência de sinal, na AO 1 é um sinal de referência de rotação já a AO 2 é uma referência de corrente do motor, onde em ambas você  pode estar conectando como por exemplo um indicador de velocidade ou mesmo de corrente. Figura 5:

Figura 5

     As RL são relé que podem ser utilizados como contatos auxiliares e são programáveis como mostra a figura 6:

Figura 6

  
       Agora você já conhece as conexões de um inversor e para que servem, no próximo post vou publicar quais os tipos de ligações e como proceder para configura- lo.    
  

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Ligação de um motor com 6 pontas

      Na maioria dos casos os motores possuem 6 pontas de cabos em sua caixa de ligação . O fechamento em triângulo proporciona o fechamento na menor tensão suportada, por exemplo: um motor que suporte 380V e 220V o fechamento em triângulo será para a tensão de 220V. 

      Será possível entender na ilustração abaixo como realizar o fechamento em triângulo do motor elétrico trifásico, observe que os terminais 1-6, 2-4  e 3-5 são interligados entre sí e estas pontas são interligadas com a rede de alimentação trifásica.

       

      Bom, como vimos, a maioria dos motores apresentam pontas 6 e para podermos ligá-lo ao maior nível de tensão disponível devemos fecha-lo em estrela.

    Este fechamento é basicamente o mais simples de ser desenvolvido, observe que o fechamento se dá com a a realização do curto circuito dos terminais 4-5-6 e realiza-se a alimentação trifásica utilizando os terminais 1, 2 e 3. Veja a seguir uma ilustração deste fechamento.

     Alguns motores são fabricados com tensão apropriada de acordo com a nessecidade da rede, como caso de uma rede trifásica em 440V e que á necessidade de um acionamento em estrela triângulo, onde a maior tensão seria 760 V, a maior tensão seria o fechamento em estrela e 440 V no fechamento em triângulo.

      

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Contatores de estado sólido

     Os Contatores de Estado Sólido Varixx série Solidvar, são contatores tiristorizados que substituem diretamente os convencionais, para partida de motores de indução trifásicos ou qualquer outra aplicação em substituição aos contatores eletromecânicos.
     Os CESs e Chaves Estáticas Varixx representam o estado da arte atual nesta área, podendo trabalhar inclusive em rotor de motor de anéis, onde a frequência é variável.

     Os contatores da série Solidvar são concebidos para substituir diretamente contatores convencionais , apresentando construção mecânica semelhante, não necessitando de alimentação adicional. A própria tensão de comando da bobina do contator convencional pode comandar o Contator de Estado Sólido. A tensão de comando pode estar na faixa de 20 a 240 VCA/VCC em várias opções, com consumo de 15mA o que permite atuação diretamente pelo CP ou CLP.
     O CESs VARIXX operam no sistema “Zero Switch Control”, ou seja, ligam no zero de tensão e desligam no zero de corrente, não gerando ruídos eletromagnéticos e sobretensões, além de suavizar a “Inrush Current”. Apresentam total isolação entre comando, potência e contatos auxiliares, proporcionada por acoplamentos óticos; sendo assim, o usuário não precisa preocupar-se com diferenças de fases ou polaridade.
     Existem modelos monofásicos, bifásicos e trifásicos, sendo que o modelo trifásico pode ser “Normal” (N) ou de “Alta Corrente” (HC), sendo que este também apresenta duas outras versões a saber: de “Reversão” (HCR) e “Light” (HCL).
     Os tipos HC, HCR e HCL são especialmente indicados para acionamento de motores (operações em AC3 e AC4) e o tipo N para operação com cargas resistivas (AC1).
     Em geral, se denominam Contatores de Estado Sólido ou CES os modelos trifásicos e bifásicos para cargas indutivas ou resistivas e Chaves Estáticas os modelos monofásicos, normalmente aplicáveis em cargas resistivas.
     Todos os modelos da VARIXX, mesmo os menores, não utilizam Triacs , sendo na verdade preparados para cargas indutivas, devido ao seu avançado sistema de disparo dos tiristores ou alternistores, com isolação ótica e filtros de transientes, o que permite aplicação segura em sistemas com reversão de fases, sem perigo de queima de fusíveis por disparo de um semi-ciclo, por transientes na rede ou carga.
     A linha Light foi especialmente desenvolvida visando economia de espaço para as aplicações que não exigem alta corrente média, ou seja, possuam ciclo de trabalho baixo mesmo que com picos de corrente altos, como por exemplo em motores de rotor bobinado (de anéis) ou qualquer outro com baixo “Duty Cicle”, mesmo que em altas frequências de manobras. 

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Regra da mão direita

Regra da mão direita

     Como exemplo de aplicação esta regra permite-nos facilmente obter o sentido da força magnética F resultante em um fio condutor de corrente elétrica I imerso em uma região onde há um campo magnético B: posicionando-se a mão direita de forma que o polegar desta aponte o longo do condutor o sentido da corrente elétrica convencional que nele circula e de forma que os demais dedos apontem no sentido do campo magnético, a mão estará posicionada de forma que o movimento associado a um "tapa" dado com a mesma fornece a direção e o sentido da força magnética que atua no condutor. Conforme apresentado este recurso mnemônico é geralmente conhecido por regra do tapa. Há também uma vesão da mesma regra envolvendo-se apenas o dedão, o polegar e o indicador da mão direita (vide figura), contudo o resultado final em termos de orientação é o mesmo. Orientando-se o polegar no sentido da corrente (I) e o indicador no sentido do campo magnético (B) a orientação sugerida pelo dedão quando posto de forma perpendicular aos anteriores será o sentido do vetor força (F) resultante. Posicionando-se o dedão da mão direito ao longo de um condutor de forma a orientá-lo com a corrente convencional que circula pelo mesmo também permite a obtenção do sentido de "giro" do campo magnético oriundo desta corrente, bastando para tal acompanhar a orientação dos dedos quando estas "abraçam".

  

 fontes: wikipedia . 

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Partida de motores de indução

     Muito cuidado com partidas elevadas em motores de indução. Devido ao valor elevado de partida dos motores, o tempo gasto na aceleração de cargas de inércia impreciável resulta na elevação rápida da temperatura do motor. Se o intervalo entre as partidas for muito reduzido, isto levará a uma excessiva aceleração da temperatura do motor, danificando ou reduzindo sua vida útil. A norma NBR 7094 estabelece um regime de partida mínimo que os motores devem capazes de realizar: 

    

     Duas partidas sucessivas, sendo a primeira feita com motor frio, isto é com seus enrolamentos á temperatura ambiente e a segunda logo a seguir (após o motor ter desacelerado até o repouso).

     Uma prtida com o motor quente, com os enrolamentos à temperatura de regime.

     

      A primeira condição simula o caso que a primeira partida do motor é malograda, por exemplo pelo desligamento da proteção, permitindo-se uma segunda tentativa logo a seguir. A segunda condição simula o caso de um desligamento acidental do motor em funcionamento normal, por exemplo, por falta de energia na rede, permitindo-se voltar ao funcionamento normal. Como o aquecimento durante a partida depende da inércia das partes girantes da carga para os quais o motor deve ser capaz de cumprir as condições acima.  

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Motores elétricos funcinando em altitudes

     Motores elétricos funcionando em altitudes acima de 1000 mts em relação ao nível do mar apresentam problemas de aquecimento causado pela refração do ar, consequentemente, diminuição do seu poder de arrefecimento.

     A insuficiente troca de calor entre o motor e o ar cicundante, leva a exigências de redução de perdas, o que significa também, redução de potência.

     Os motores tem aquecimento diretamente proporcional as perdas e estas variam ,  aproximadamente, numa razão quadrática com a potência.

     Mas o que devemos fazer para que isso não venha a queimar o motor?

    

      Existem soluções possiveis como:

      Pode-se usar material isolante de classe superior.
      Usando-se motores com fator de serviço maior que 1 (1,15 ou maior) trabalhando satisfatóriamente em altitudes desde que seja requerida pela carga, somente a potência nominal do motor. 

     Exemplo:

     Motor de 100 cv, isolamento classe F, (80K) trabalhando em uma altitude de 1500 mts acima do nível do mar, a temperatura ambiente de 40º C será reduzida em 5%, resultando em uma temperatura ambiente máxima estável de 36% C.

Temp = 40 - 80 x 0,05 = 36º C. 

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Manutenção em inversores de frequência

     Os inversores de freqüência são equipamentos eletrônicos utilizados para fazer o controle de velocidade e torque de motores de corrente alternada através da variação da freqüência da senóide de saída, permitindo fácil utilização. De acordo com pesquizas, a probabilidade de falha de produtos industriais equipados com componentes eletrônicos, como inversores, aumenta com os anos de operação. Normalmente, para acionamentos elétricos esse tempo é de 5 a 10 anos.
     O principal motivo das falhas  é o envelhecimento dos componentes. Porém, o acionamento também é afetado por condições de operação e de ambiente.
     Um programa de manutenção fornece meios sistemáticos e funcionais para a manutenção de um equipamento. Para cada linha de inversor de frequência, existe um programa de manutenção de acordo com o seu fabricante.
     O inversor de frequência é um equipamento que não avisa quando vai te deixar na mão, por isso eu recomendo uma empresa a Maxi Drive, que tem todo o suporte técnico para uma manutenção preventiva e principalmente na hora que você mais precisa, atendimento 24 horas com uma equipe especializada em inversores de frequencia. Já estive lá pessoalmente e eu recomendo.

 

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Contatores

     Contator é um dispositivo eletro magnético que liga e desliga o circuito de diferentes tipos de acionamento como o de uma luz por exemplo ou como de um sistema de uma bomba d'água de uma indústria e tem a função de comandar a manobra de circuitos. 

     A origem dos contatores está nos estudos de eletro imas e campos magnéticos das primeiras décadas do século XIX, o físico dinamarquês Hans Oersted percebeu que correntes elétricas poderiam criar campos magnéticos constituindo as bases do eletro magnetismo o funcionamento dos contatores é baseado nesse fenômeno físico.

     O contator é capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes normais do circuito, inclusive sobrecargas elétricas no funcionamento, para escolher um contator para um acionamento de um motor elétrico deveremos levar em consideração os dados do motor como: potência do motor, corrente nominal do motor, frequência exigida, número de rotações  e o esquema de ligação que é muito importante pois ele pode ser partida direta ou estrela - triângulo e os contatores funcionam de forma diferente para cada tipo de ligação.         

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