Considere um sistema de acionamento composto por dois conjuntos máquina/carga, no qual as características nominais são apresentadas a seguir. O conjunto máquina/carga 1 utiliza partida
e o conjunto máquina/carga 2 utiliza partida direta.
Conjunto máquina/carga <br> 1 | |
---|---|
Torque de <br> partida da <br> máquina | 30 Nm |
Torque <br> máximo <br> da <br> máquina | 60 Nm |
Torque <br> mínimo da <br> máquina | Desconsiderar |
Corrente <br> nominal <br> da <br> máquina |
|
Relação <br> Ip/In da <br> máquina | 4,5 |
:— | :— |
Torque da <br> carga <br> (torque <br> constante) | 15 Nm |
Conjunto máquina/carga <br> 2 | |
:— | :— |
Torque de <br> partida da <br> máquina | 22 Nm |
Torque <br> máximo <br> da <br> máquina | 35 Nm |
Torque <br> mínimo da <br> máquina | Desconsiderar |
Corrente <br> nominal <br> da <br> máquina |
|
Relação <br> Ip/In da <br> máquina | 7 |
Torque da <br> carga <br> (torque <br> constante) | 7 Nm |
:— | :— |
a) Considerando os tipos de partida utilizados, os conjuntos máquina/carga partirão? Justifique.
b) Considerando os tipos de partida utilizados, esboce o gráfico da corrente eficaz de cada máquina, calculando apenas o valor da corrente de partida.
c) Caso o sistema de acionamento alterado, utilizando agora um soft starter para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.
d) Caso o sistema de partida seja alterado, utilizando agora um inversor de frequência para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.
b) Considerando os tipos de partida utilizados, esboce o gráfico da corrente eficaz de cada máquina, calculando apenas o valor da corrente de partida.
c) Caso o sistema de acionamento alterado, utilizando agora um soft starter para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.
d) Caso o sistema de partida seja alterado, utilizando agora um inversor de frequência para cada conjunto máquina/carga, os conjuntos máquina/carga poderão partir? Justifique.
Passo 1
Neste exercício, vamos analisar um sistema de acionamento composto por dois conjuntos máquina/carga. O conjunto 1 utiliza partida Y-Δ e o conjunto 2 utiliza partida direta. Precisamos verificar se ambos os conjuntos poderão iniciar o funcionamento considerando os torques de partida e as características das máquinas.
Passo 2
Parte a)
Para determinar se os conjuntos máquina/carga poderão partir, comparamos o torque de partida da máquina com o torque da carga.
-
Conjunto 1:
- Torque de partida da máquina: 30 Nm
- Torque da carga: 15 Nm
- Análise: Como
, o conjunto 1 possui torque suficiente para iniciar a carga.
-
Conjunto 2:
- Torque de partida da máquina: 22 Nm
- Torque da carga: 7 Nm
- Análise: Como
, o conjunto 2 também possui torque suficiente para iniciar a carga.
Portanto, ambos os conjuntos têm torque de partida adequado para iniciar o funcionamento.
Passo 3
Parte b)
Vamos calcular a corrente de partida para cada conjunto e esboçar o gráfico da corrente eficaz.
-
Conjunto 1 (Partida Y-Δ):
- Corrente nominal na estrela (
): 10 A - Relação
- Corrente de partida (
):
- Corrente nominal na estrela (
-
Conjunto 2 (Partida direta):
- Corrente nominal (
): 5 A - Corrente de partida (
):
- Corrente nominal (
Gráfico da Corrente Eficaz:
- O Conjunto 1 apresentará um pico de corrente de aproximadamente 2,22 A no momento da partida.
- O Conjunto 2 apresentará um pico de corrente de 5 A no momento da partida.
Passo 4
Parte c)
Ao substituir os métodos de partida por soft starters:
- Soft Starter:
- Controla gradualmente a tensão aplicada ao motor durante a partida.
- Reduz o pico de corrente e proporciona um aumento suave do torque.
Análise:
- Com soft starters, ambos os conjuntos terão um aumento gradual no torque, garantindo que o torque de partida seja suficiente para superar o torque da carga.
- Isso evita choques elétricos e mecânicos, aumentando a vida útil dos equipamentos.
Portanto, os conjuntos máquina/carga poderão partir de forma eficaz e segura utilizando soft starters.
Passo 5
Parte d)
Ao utilizar inversores de frequência para cada conjunto máquina/carga:
- Inversor de Frequência:
- Permite controlar a velocidade e o torque do motor durante a partida.
- Proporciona uma partida suave ajustando progressivamente a frequência e a tensão.
Análise:
- Com inversores de frequência, podemos ajustar exatamente o torque necessário para iniciar a carga.
- Isso assegura que o torque de partida seja adequado, evitando sobrecargas ou falhas na partida.
Portanto, os conjuntos máquina/carga poderão partir eficientemente utilizando inversores de frequência.
Resposta
a) Sim, ambos os conjuntos máquina/carga poderão partir, pois o torque de partida de cada máquina (30 Nm e 22 Nm) é maior que o torque da carga (15 Nm e 7 Nm, respectivamente).
b) A corrente de partida é aproximadamente 2,22 A para o Conjunto 1 (partida Y-Δ) e 5 A para o Conjunto 2 (partida direta).
c) Sim, utilizando soft starters, os conjuntos máquina/carga poderão partir de forma suave e controlada, garantindo que o torque de partida seja suficiente para iniciar a carga.
d) Sim, ao utilizar inversores de frequência, os conjuntos máquina/carga poderão partir eficientemente, controlando a velocidade e o torque durante a partida para superar o torque da carga.
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A máquina deverá fornecer
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