Dimensione chaves de partida compensadora, com TAP
, com fator de serviço de 1,1 para cada caso:
a) Motor de
.
b) Motor de
; alimentação em 220 V ;
c) Motor de
; alimentação em 380 V ;
d) Motor de 5 cv a
;
e) Motor de
.
f) Motor de
.
g) Motor de
.
h) Motor de
.
a) Motor de .
b) Motor de
c) Motor de
d) Motor de 5 cv a
e) Motor de .
f) Motor de .
g) Motor de .
h) Motor de
Passo 1
O enunciado pede para dimensionar (determinar as correntes relevantes para) chaves de partida do tipo compensadora (autotransformador) usando TAP de
e fator de serviço
. Para cada item temos que listar os dados fornecidos e o que se quer calcular.
Dados gerais (valores idênticos para todos os itens, quando aplicáveis):
Agora os dados de cada caso (copiados do enunciado):
a) Motor de , alimentação
;
;
;
.
b) Motor de ;
;
; alimentação
.
c) Motor de ;
;
; alimentação
.
d) Motor de a
;
;
.
e) Motor de ,
; comando em
;
;
;
.
f) Motor de ;
;
; comando em
;
;
;
.
g) Motor de ,
;
;
;
.
h) Motor de ,
;
;
;
.
a) Motor de
b) Motor de
c) Motor de
d) Motor de
e) Motor de
f) Motor de
g) Motor de
h) Motor de
O que devemos calcular (para cada caso): a corrente contínua que a chave deve suportar durante o funcionamento normal (considerando o fator de serviço
) e a corrente de partida efetiva quando se usa a TAP de
.
Passo 2
Explicação do método e fórmulas usadas (aulas rápidas e intuitivas):
- Definições das grandezas (vou explicar cada símbolo):
-
: corrente nominal do motor (corrente de plena carga). É dada pelo enunciado para a tensão indicada. -
: razão entre a corrente de partida em partida direta (corrente de pico no bloqueio/partida) e a corrente nominal. É adimensional. -
: corrente de partida em partida direta (em amperes). Podemos calcular por
-
: fração da tensão aplicada na partida com autotransformador (aqui ). Quando reduzimos a tensão de partida pela TAP, a corrente de partida reduz aproximadamente na mesma proporção (para partida em bloqueio a corrente é aproximadamente proporcional à tensão aplicada). Assim, a corrente de partida com autotransformador é
-
(fator de serviço): multiplicador aplicado à corrente nominal para dimensionar a chave quanto à corrente contínua que deve suportar sem sobreaquecimento:
- Fórmula final combinada (substituindo
):
- Observações práticas e pedagógicas:
- Por que multiplicar por
? Porque em autotransformador a tensão aplicada ao motor na partida é da tensão de rede e, em regime de partida (rotor quase parado), a corrente é aproximadamente proporcional à tensão aplicada: reduzir tensão reduz corrente aproximadamente na mesma razão. - A chave deve ter classificação contínua (corrente nominal térmica) maior ou igual a
e capacidade de manobra (capacidade de ruptura e de fechamento) capaz de suportar a corrente de partida por tempo . Em prova normalmente pede-se calcular e ; a seleção final é feita escolhendo-se a corrente comercial superior (ex.: 40 A, 63 A, 100 A, 160 A, …), mas aqui vamos fornecer os valores calculados.
Passo 3
Cálculo do caso (a).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua a considerar:
- Corrente de partida com TAP
:
Passo 4
Cálculo do caso (b).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 5
Cálculo do caso (c).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 6
Cálculo do caso (d).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 7
Cálculo do caso (e).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 8
Cálculo do caso (f).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 9
Cálculo do caso (g).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Passo 10
Cálculo do caso (h).
Dados:
,
,
,
.
- Corrente contínua:
- Corrente de partida:
Resposta
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)