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.

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 ( ):
  • Conjunto 2 (Partida direta):
    • Corrente nominal ( ): 5 A
    • Corrente de partida ( ):
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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