unicsul2009

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


Objetivo

2

Conceito de motores elétricos

Aplicações,

Especificação

Oportunidades de economia de energia


3

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


4

GUARULHOS


5

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


6

Mercado de Atuação


Açúcar e Álcool

7

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


8

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


9

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


10

Lazer e Diversão


Produtos e Serviços SEW EURODRIVE


Alguns de nossos Clientes...

12

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 03/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/SP/AUDI/audi.htm

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 03/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/SP/AUDI/audi.htm

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 03/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/RC/Aplic14/Sukest/Sukest.htm

http://www.ambev.com.br/

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 02/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/SP/Autoline/aplic07.htm

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 03/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/RC/Aplic14/Brasilite/brasilit.htm

../../../../../../../BIBLIOTECA/CD´s - Aplicações de Sucesso/CD Nº 03/Aplicacoes_Sucessos_1/Aplicacoes/RJ/CSN/CSN.htm


Motores Elétricos

13


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

14


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

15


Evolução do motor elétrico

16


Princípio de funcionamento do motor de indução

17


Características do motor de indução

18

Rotação fixa

[ rpm ]

Escorregamento

Torque

[ Nm ]


C, I

n

CP

Cmáx

CN

nsnN

IP

IN

Curva característica

19


Rendimento x Carga

20


100% 80%

Rendimento

21


22

Perdas no Ferro ~ U, fPerdas no cobre/resistência ~ I²·R

Perdas por atrito e ventilação ~ n, n³

+ Perdas

Adicionais


Como fazer para melhorar o rendimento?

23


Classes de rendimento

24


25

Principais Normas pelo Mundo

CSA

NEMA

MEPS

2006

ABNT

IEC

Países onde o

rendimento minimo é

exigido por lei


Olhe fora da caixa!

26

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%)


Olhe fora da caixa!

27

Potência desperdiçada por ineficiência = 7.4kW

7.4kW = 7400 watts

7400 watts / lâmpadas de 60 W = 123 lâmpadas!


Vida útil do motor elétrico (incluindo reparos)

28

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.


Economia de Energia

29

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


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


Mercado de Motores

31

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120

Qu

an

tid

ad

e %

Potência [kW]


Consumo de energia elétrica no Brasil

32


Capacidade de geração de energia elétrica no Brasil

33


Como especificar?

34


Especificação

35

Número de partidas por hora;

Tempo de aceleração;

Refrigeração adequada;


Número de partidas por hora (ZP)

36

36

Motor Elétrico

Zp Ip TempC, I

n

CP

Cmáx

CN

nsnN

IP

IN


Tempo de Aceleração (TA)

37

TA I TempC, I

n

CP

Cmáx

CN

nsnN

IP

IN


Refrigeração adequada

38

Temperatura ambiente: até 40°C;

Altitude: 1000m;

Fluxo de ar de projeto


39

Para temperaturas de 40°C a 60°C

Para altitudes > 1000 m

HTNNred ffPP

Refrigeração adequada


40

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


41

MD ~ n2

P ~ n3

Bombas

Ventiladores

Centrífugas

MD = Torque


Bombas e Ventiladores

42

63% da aplicação de motores elétricos na indústria

Funcionamento a meia carga

Variação do fluxo por válvula


[kW]

Bombas e Ventiladores

43

Pre

ssão (

m)

Vazão (m3/h)

Válvula

Variação de velocidade


Tanques de agitação

44

Planta com 40 tanques

Motoredutores de 1,5 kW @ 6 pólos, 20 x 40

24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano)



45

Alterado o tipo do redutor

Motoredutores de 1,1 kW @ 4 pólos, 20 x 40

24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano)


R$ 27.000,00

46


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


Contatos na SEW

47

Treinamentos Técnicos

[email protected]

Engenharia de Aplicação

[email protected]

[email protected]

Apresentação disponível em:

www.slideshare.net/daniel.paganini/unicsul2009

mailto:[email protected]



http://www.slideshare.net/daniel.paganini/etep




Agradecemos sua presença.

Muito Obrigado!

48

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