QUALIDADE – Notícias

17/04/2017

As especificações para motores e geradores

Da Redação

 

A NEMA MG 1:2016 - Motors and Generators auxilia os usuários na seleção adequada e na aplicação de motores e geradores. Contém informações práticas sobre desempenho, a segurança, os ensaios, a construção e a fabricação de motores de corrente alternada e dc e geradores. Inclui a Parte 34: Método de Teste de Eficiência de Motor pneumático (Air-Over Motor Efficiency Test Method). Esta parte destina-se a motores pneumáticos que funcionam e são arrefecidos pela corrente de ar de um ventilador ou soprador que não é fornecido com o motor e cuja principal finalidade é fornecer um fluxo de ar para uma determinada aplicação e não o objetivo primário de arrefecer a motor.

Os requisitos apresentados nesta publicação foram desenvolvidos pela Seção de Motores e Geradores e aprovados para publicação como normas da National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Destinam-se a auxiliar os utilizadores na correta seleção e aplicação de motores e geradores. As normas são revistas periodicamente para permitir mudanças nas necessidades dos usuários, avanços e evolução das tendências econômicas. Todas as pessoas com experiência na seleção, uso ou fabricação de motores e geradores são encorajadas a apresentar recomendações que melhorarão a norma.

O melhor conhecimento da Seção de Motores e Geradores sobre o desempenho e a construção de motores e geradores está representado nestes requisitos. Eles são baseados em princípios de engenharia, pesquisa e registros de experiência de ensaio e campo. Também está envolvida uma apreciação dos problemas de fabricação, instalação e utilização decorrentes da consulta e das informações obtidas a partir dos fabricantes, usuários, autoridades de inspeção e outros com experiência especializada. Para máquinas destinadas a aplicações gerais, as informações relativas às necessidades dos utilizadores foram determinadas por meio de contato comercial normal com os usuários. Para alguns motores destinados a aplicações específicas, as organizações que participaram no desenvolvimento das normas estão listadas no início dessa norma.

Informações práticas sobre o desempenho, a segurança, o ensaio, a construção e a fabricação de motores de corrente contínua e geradores,dentro dos escopos de produto definidos na seção ou seções desta publicação são fornecidas nesta norma. Embora alguns motores e geradores estejam incluídos, a norma não se aplica a máquinas como geradores e motores de tração para vias férreas, motores para locomotivas de mineração, geradores de soldadura, motores e geradores de acessórios e brinquedos, máquinas montadas em aeronaves, etc.

Na preparação e revisão desta norma, foi dada consideração ao trabalho de outras organizações cujas normas estejam de alguma forma relacionadas a motores e geradores. É concedido crédito a todas aquelas cujas normas podem ter sido úteis na preparação deste volume.

A NEMA MG 1-2014 é uma revisão da MG 1-2011. As normas ou diretrizes apresentadas em uma publicação NEMA são consideradas tecnicamente sólidas no momento em que são aprovados para publicação. Elas não são um substituto para um vendedor do produto ou do próprio usuário fazer o julgamento com relação ao produto específico referenciado na norma ou diretriz e a NEMA não se compromete a garantir o desempenho dos produtos de cada fabricante em virtude desta norma ou guia. Assim, a NEMA renuncia expressamente a qualquer responsabilidade por danos decorrentes do uso, aplicação ou dependência de terceiros sobre as informações contidas nestas normas ou diretrizes.

Pode-se explicar que o motor de corrente contínua foi, durante muito tempo, a solução mais natural para problemas em que era imprescindível variar a velocidade durante o funcionamento, devido a simplicidade para variar a velocidade com este tipo de máquina, que pode ser obtida variando a tensão de alimentação contínua ou variando a intensidade do campo magnético. Isto resultou em sua ampla utilização no passado. Além disso, em situações em que só se dispunha de fontes de alimentação contínua, era mais viável utilizar um motor de corrente contínua do que converter a tensão contínua para alternada, utilizando então máquinas que funcionam alimentadas por uma corrente alternada.

O motor de corrente contínua possui duas partes principais: o estator e o rotor. O estator e o rotor encontram-se separados pelo entreferro. O estator é a parte da máquina que é estacionária. Isto é, não possui movimento. O rotor é a parte móvel, ou rotacionária. Ambos, estator e rotor, são construídos utilizando materiais ferromagnéticos. Este é necessário para aumentar a densidade de fluxo e diminuir assim o tamanho da máquina.

Já o gerador de corrente contínua é obtido quando uma máquina primária é conectada ao eixo de uma máquina de corrente contínua, aplicando a este eixo um conjugado mecânico e imprimindo uma determinada velocidade à máquina. Os geradores de corrente contínua são classificados da seguinte forma: gerador com excitação de campo independente, gerador com excitação de campo paralelo, gerador com excitação de campo série e gerador com excitação de campo composta. Em todas as configurações, nas diversas aplicações, é essencial conhecer o comportamento da tensão nos terminais do gerador com a variação da corrente de carga, conhecida como característica externa do gerador.

Dessa forma, o torque desenvolvido por um motor para movimentar uma determinada carga depende da intensidade de corrente que a armadura solicita da fonte de alimentação. Quanto maior a carga, maior deve ser o conjugado e consequentemente maior a intensidade de corrente. Se a carga for menor, o torque será menor e a intensidade de corrente também. Para se obter um torque maior, o motor necessita girar a uma velocidade menor.

Portanto, a velocidade de um motor de corrente contínua depende da carga acoplada ao eixo. O sentido de rotação de um motor depende do sentido do campo magnético e do sentido da corrente na armadura. Se for invertido o sentido do campo ou da corrente, a rotação do motor também inverterá. Entretanto, se os dois forem invertidos ao mesmo tempo, o motor continuará a girar no mesmo sentido.

A velocidade de um motor de corrente contínua depende da intensidade do campo magnético, do valor da tensão aplicada e da carga. Se a intensidade de campo diminui, a velocidade aumenta, tentando manter a força contra eletromotriz. Se o enrolamento de campo se abrisse, restaria apenas o magnetismo residual e a velocidade aumentaria perigosamente, tentando manter a força contra eletromotriz necessária para se opor à tensão aplicada. Com uma carga leve, ou sem carga, um circuito de campo aberto poderia causar um aumento de velocidade tal que o motor se despedaçaria.

As lâminas do comutador e outras partes da máquina seriam arremessadas para longe podendo causar ferimentos graves nas pessoas próximas à máquina. A velocidade do motor pode ser controlada através do controle da corrente de campo, utilizando um reostato, ou através do controle da tensão aplicada, utilizando-se conversores estáticos. Se uma fonte de tensão alternada, a rede de alimentação, por exemplo, for retificada, ela pode ser utilizada para converter uma fonte de alimentação alternada fixa em uma fonte de alimentação contínua variável. Através da variação da tensão aplicada ao motor de corrente contínua, é possível variar a velocidade de rotação.

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