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Training made by SEW-EURODRIVEDVEA \ Daniel Paganini \ Outubro 2009
Training made by SEW-EURODRIVETraining made by SEW-EURODRIVE
Motores Elétricos
Training made by SEW-EURODRIVE
Daniel PaganiniConsultoria Técnica
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Objetivo
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Conceito de motores elétricos
Aplicações,
Especificação
Oportunidades de economia de energia
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A SEW (Süddeutsche Elektromotoren-Werke, Fábrica de Motores
Elétricos do Sul da Alemanha), foi fundada em 1931 na cidade de
Bruchsal, e deu o primeiro passo no desenvolvimento de uma
tecnologia que iria revolucionar a indústria mundial: a produção
de motoredutores .
Empresa familiar com presença global e atuação local,
a SEW se destaca pela vanguarda tecnológica e por
ser um dos líderes mundiais no mercado de
acionamentos.
SEW EURODRIVE
Solução em Movimento
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Porto Alegre
Manaus
Belém
Fortaleza
Recife
Salvador
Vitória
Rio de Janeiro
Goiânia
Cuiabá
Rio Claro
Guarulhos
Curitiba
Belo Horizonte
Joinville
Aracaju
Natal
São Luiz
Uberlândia
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Açúcar e Álcool
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A cana ocupa cerca de 7 milhões de hectares (2% de toda a terra
arável do País), que é o maior produtor mundial, seguido por Índia,
Tailândia e Austrália. As regiões de cultivo são: Sudeste, Centro-
Oeste, Sul e Nordeste, permitindo duas safras por ano. Fonte: Unica
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Mineração e Siderurgia
O Brasil é o segundo maior produtor de Minério de Ferro, com
produção em 2008 estimada em 409 milhões de toneladas, o
que equivale a 19% do total mundial (1,9 bilhão de ton). A China
é o maior produtor, com 600 milhões de ton em 2008. IBRAM
1 tonelada = 138 US$ fonte econstats
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Automobilística
A produção de veículos no ano de 2008 alcançou a incrível
marca de 3.215.000 de unidades produzidas, valor 8%
superior ao de 2007. De Janeiro a Maio deste ano, o
acumulado é de 1.200.000 unidades produzidas. Fonte ANFAVEA
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Produtos e Serviços SEW EURODRIVE
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Alguns de nossos Clientes...
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Motor CC Excitação compound
Excitação independente
Excitação série
Imãs permanentes
Excitação paralela Motor universal
Motor CA
Monofásico
Linear
Trifásico
Assíncrono
Síncrono
Gaiola de
esquilo
Rotor
Bobinado
Imãs permanentes
Relutância
Pólos Salientes
Pólos magnéticos
Família de motores elétricos
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Motor CC Excitação compound
Excitação independente
Excitação série
Imãs permanentes
Excitação paralela Motor universal
Motor CA
Monofásico
Linear
Trifásico
Assíncrono
Síncrono
Gaiola de
esquilo
Rotor
Bobinado
Imãs permanentes
Relutância
Pólos Salientes
Pólos magnéticos
Família de motores elétricos
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Princípio de funcionamento do motor de indução
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Características do motor de indução
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Rotação fixa
[ rpm ]
Escorregamento
Torque
[ Nm ]
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C, I
n
CP
Cmáx
CN
nsnN
IP
IN
Curva característica
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Perdas no Ferro ~ U, fPerdas no cobre/resistência ~ I²·R
Perdas por atrito e ventilação ~ n, n³
+ Perdas
Adicionais
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Como fazer para melhorar o rendimento?
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Principais Normas pelo Mundo
CSA
NEMA
MEPS
2006
ABNT
IEC
Países onde o
rendimento minimo é
exigido por lei
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Olhe fora da caixa!
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Worm Gear unit (75%)
Helical Bevel Gear unit (97%)
Rendimento global = 60.8%
Potência entregue ao transportador = 9.1kW
Potência consumida da rede = 16.5kW
Energy used based on 16h/day, 250days/yr = 66MWh
Cost of energy based on $0.10/kwh = $ 6600 per year
Rendimento global = 88%
Potência entregue ao transportador = 9.1kW
Potência consumida da rede = 10.3kW
Energy used based on 16h/day, 250days/yr = 41.2MWh
Cost of energy based on $0.10/kwh = $ 4120 per year
Potência desperdiçada por ineficiência 7.4kW
Potência desperdiçada por ineficiência = 1.2kW
Redutor Coroa/Sem fim ( 75%)
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Olhe fora da caixa!
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Potência desperdiçada por ineficiência = 7.4kW
7.4kW = 7400 watts
7400 watts / lâmpadas de 60 W = 123 lâmpadas!
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Vida útil do motor elétrico (incluindo reparos)
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Faixa de Potência Vida útil - anos
1.0 – 7.5 kW 12
7.5 – 75 kW 15
75 – 250 kW 20
Fonte: EUP Lot 11 Motors Final Report February 2008, ISR- University of Coimbra, Aníbal T. de Almeida et al.
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Economia de Energia
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Potencial de
economia de
energia
Uso de motores de alto rendimento 10%
Controle eletrônico de rotação 30%
Otimização do sistema mecânico 60%
Fonte: ZVEI Saving Energy with Electric Drives, April 2006
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Custo do ciclo de vida do motor
30
96%
1,50% 2,50%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
Energia
Manutenção
Aquisição
Source: EUP Lot 11 Motors, Report No. 3, Analysis of existing technical and market information, ISR- University of Coimbra, Aníbal T. de Almeida et al, April 2007
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Mercado de Motores
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0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100 120
Qu
an
tid
ad
e %
Potência [kW]
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Consumo de energia elétrica no Brasil
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Capacidade de geração de energia elétrica no Brasil
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Especificação
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Número de partidas por hora;
Tempo de aceleração;
Refrigeração adequada;
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Número de partidas por hora (ZP)
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Motor Elétrico
Zp Ip TempC, I
n
CP
Cmáx
CN
nsnN
IP
IN
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Tempo de Aceleração (TA)
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TA I TempC, I
n
CP
Cmáx
CN
nsnN
IP
IN
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Refrigeração adequada
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Temperatura ambiente: até 40°C;
Altitude: 1000m;
Fluxo de ar de projeto
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Para temperaturas de 40°C a 60°C
Para altitudes > 1000 m
HTNNred ffPP
Refrigeração adequada
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MD ~ 1/n
P = Constante
Bobinadores
Fusos
para:
Faceamento
Faca rotativa
MD = Constante
P ~ n
Sistemas de
elevação
Correias e correntes
transportadora
Moinhos de rolos
MD ~ n2
P ~ n3
Bombas
Ventiladores
Centrífugas
Tipos de carga
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MD ~ n2
P ~ n3
Bombas
Ventiladores
Centrífugas
MD = Torque
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Bombas e Ventiladores
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63% da aplicação de motores elétricos na indústria
Funcionamento a meia carga
Variação do fluxo por válvula
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[kW]
Bombas e Ventiladores
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Pre
ssão (
m)
Vazão (m3/h)
Válvula
Variação de velocidade
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Tanques de agitação
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Planta com 40 tanques
Motoredutores de 1,5 kW @ 6 pólos, 20 x 40
24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano)
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Tanques de agitação
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Alterado o tipo do redutor
Motoredutores de 1,1 kW @ 4 pólos, 20 x 40
24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano)
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R$ 27.000,00
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Tanques de agitação
Economia anual estimada em:
20 motores
40 motores
Pay back (simples): 18 meses
kWh = R$ 0,235 (Base Nov/2007)
R$ 54.000,00
1 ton CO2
2 ton CO2
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Contatos na SEW
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Treinamentos Técnicos
Engenharia de Aplicação
Apresentação disponível em:
www.slideshare.net/daniel.paganini/unicsul2009