Aplicações eficientes com motores eléctricos de Elevado Rendimento
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LISBOA 23-03-2011
Colégio de Engenharia
Geológica e de Minas
Aplicações eficientes com motores eléctricos
de Elevado Rendimento
Carlos Ribeiro da Costa
Gestor de Projectos
Tel: 229 477 725 / 966 825 735
"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
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Será o preço de compra o mais importante?
Preço de compra
Custosde manutenção
Custosde Energia
Custos de paragem
Custos de instalação
Custos de aquisição
2%
98%
Custos de operação
Custos ao longo do ciclo da vida de um motor eléctrico
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3 23/03/2011
Que tipos de aplicações existem?
Quais são as opções disponíveis?
O que isto tem a ver com a Redução do Custo Operacional de um motor eléctrico?
Tecnologia Aplicada"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
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Grande parte das causas de falhas de motoreseléctricos está relacionada a problemas nas suasespecificações.
Quando a especificação do motor não é adequada àscaracterísticas da aplicação, geram-se potenciais defalha, ou seja, os problemas acontecerão mesmoquando as boas práticas de manutenção e operaçãosão aplicadas.
Uma má especificação anula as vantagens daeficiência energética e da confiabilidade do produtoaumentando o custo da exploração.
Custos de exploração
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Roller Table
W22
Soluções para cada Ambiente vs Aplicação"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
4
6
=+
Soluções para cada ambiente vs Aplicação
"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
5
• Seleccionar potência vs rotação adequada
• Adequar método de arranque
• Adequar às características ambientais (altitude,
temperatura ambiente, agressividade do ambiente).
• Adequar rolamentos em função da carga, da posição
de funcionamento e do método de arranque.
• Seleccionar motor de Qualidade e Alto Rendimento
Dimensionamento / selecção
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Consumo de Energia na Industria
èPara atender as taxas de crescimento globais, principalmente nos paises emergentes, aliadaainda ao incremento da parcela da população mundial com acesso a bens de consumo, há uma crescente procura de energia eléctrica.Daqui resulta a necessidade de elevadíssimos investimentos em geração de energia.
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Consumo de Energia na Industria
Porém, estes investimentos, além de planeados a médio e longo prazo, implicam no uso de recursos naturais cada vez mais escassos e sob pressões ambientais.
A curto prazo, a melhor alternativa para aumentar a oferta de energia é…
COMBATER O DESPERDÍCIO
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Consumo de Energia na Indústria
A indústria, é o maior consumidor de energiaeléctrica no mundo.Em Portugal, representa cerca de 43% da energia totalconsumida, seguindo-se o consumo em habitaçõescom 26 % e o comércio com 17 %.
Se reduzirmos em 5 % a energia eléctricadestinada aos motores, economizaremos porano mais de 850 milhões de kW/h
Os Motores Eléctricos, são responsáveis por mais de 60% do consumo de energia na indústria, ou seja, nocaso de Portugal, são cerca de 17 000 GWh.
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Factores de desperdício
Motores com baixo rendimento
Motores sobredimensionados
Motores com baixo factor de potência
Cargas variaveis mal aproveitadas
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Motores com baixo rendimento
Quais são os factores que contribuem para baixar o rendimento num Motor Eléctrico?
Má concepção do produto Materiais / matérias primas de baixa qualidadeProcessos de fabrico não controladosMeios de produção não adequadosMotores antigos com repetidas rebobinagens
MÁ QUALIDADE DO PRODUTO
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Rendimento"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
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Redução das perdas em Motores
PERDAS DE JOULE NO ESTATOR,
Podem ser amenizadas reduzindo a resistência óhmica, ou seja aumentando a secção do cobre.
AS PERDAS NO FERRO,
Reduzem-se usando aços de baixas perdas magnéticase aplicando maior volume de chapa, para reduzir a
densidade do fluxo magnético.
PERDAS DE JOULE NO ROTOR,
Podem ser reduzidas aumentando as gaiolas condutoras.
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Redução das perdas em Motores
AS PERDAS MECÂNICAS,
Diminuem-se optimizando os ventiladores e adequando os rolamentos.
AS PERDAS SUPLEMENTARES,
São as mais imprevisíveis, e podem ser optimizadas através de um rigoroso controlo de qualidade no processo de fabrico (optimização das ranhuras, do entre ferro e dos enrolamentos de forma a reduzir a dispersão magnética)
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Motores com repetidas rebobinagens
A DEGRADAÇÃO DA EFICIÊNCIA EM CADA REBOBINAGEM É NO MÍNIMO DE 0.5 a 1%
(fonte: US Department of Energy ) http://www.eere.energy.gov/femp/technologies/eep_emotors.efm
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Razões para a perda de eficiência
Sobreaquecimento das chapas magnéticas do estator para extracção das bobinas (deterioração do isolamento e contaminação com carbono)OCASIONAM AUMENTO IRREVERSÍVEL DE PERDAS.
Levantamento incorrecto das características debobinagem (número de espiras, diâmetro do fio, …)
Instalação de ventilador inadequado.
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REGULAMENTAÇÃO
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EnsaioIEC 60034-2-1
Níveis RendimentoIEC 60034-30
RegulamentoNº 640/2009
Directiva2005/32/EC
Decreto-Lei nº 26/2009
FabricantesUtilizadores
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Fonte: Motor Summit 2008
Novos Níveis de Rendimento
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Aplicação"Colégio de Engenharia Geológica e de Minas"
1.1kW a 90kW
10-Fev-2010
16-Jun-2011
1-Jan-2015
1-Jan-2017
0.75kW a 375kW Rendimento Standard
0.75kW a 375kW Rendimento Inferior ao Standard
IE 1
7.5kW a 375kW Alto RendimentoIE 20.75kW a 7.5kW Alto RendimentoIE 2
0.75kW a 375kW Alto Rendimento + VSDIE2+VSD
0.75kW a 375kW Rendimento Premium IE 3
0.75kW a 375kW Rendimento Super PremiumIE 4
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„Parque de oportunidades“
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A busca para alcançar uma maior eficiênciaenergética conduz a um aumento do capitalfinanceiro, da protecção ambiental e confortohumano.
A indústria é o sector da sociedade que maisnecessita da poupança de energia porque atorna mais competitiva.
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Utilize motores de Alto Rendimento.
Seleccione o motor em função da utilização.
Faça manutenção periódica.
Seleccione o dispositivo de arranque maisadequado.
Utilize motores de qualidade reconhecida.
EVITE O DESPERDÍCIO
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Colégio de Engenharia Geológica e de Minas
Obrigado a
todos