Lista de Exercícios 3: Métodos de Partidas e Variação de Velocidade de Motores de Indução Trifásico

Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Lista de Exercícios 3 Estudo Dirigido sobre Métodos de Partidas e Variação de Velocidade de Motores de Indução Trifásico Rotor em Gaiola Para resolver de modo consciente e desejo de querer adquirir conhecimento e habilidades recomendamos o estudo dos conteúdos nas fontes referências relacionadas I Partida de motores I1 Capitulo 2 da Apostila de Acionamentos 21 24 241 242 e 244 CanvasArquivos I2 Partida e Aceleração pdf com slides CanvasArquivos I3 Guiaacionamentos WEG 3 31 32 e 34 10 101 102 103 1031 e 104 II Controle de velocidade de motores CA Inversores II1 Inversores de Frequência pdf de slides CanvasArquivos II2 Guiaacionamentos WEG 4 41 e 42 6 61 e 62 CanvasArquivos IMPORTANTE Todos os problemas dessa lista foram referem à fonte Acionamento de motores elétricos Herbert Oliveira Guimarães Problema 1 No projeto ilustrado ao lado é desejado que o motor se mantenha em funcionamento mesmo após o botão S1 normalmente aberto pulsante deixar de ser pressionado Para tanto sabese que deverá projetar um contato paralelo ao botão conhecido como contato de selo Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Marque a opção que melhor representa o tipo de contato a ser utilizado como selo A B C D E Problema 2 Ao ligar um motor de 20 cv acoplado em uma extrusora através de uma partida direta o técnico percebeu que algumas lâmpadas diminuíram o brilho durante a partida assim como alguns equipamentos desligaram Para resolver esse problema será necessário um acionamento indireto com finalidade de reduzir a corrente de partida Dentre os acionamentos indiretos podese ressaltar I Partida com transformador elevador de tensão na partida e partida estrelatriângulo II Partida por chaves eletrônicas e conversores de frequência III Partida com autotransformador e partida estrelaquadrado IV Partida por chaves mecânicas e conversores de frequência V Partida com autotransformador e partida estrelatriângulo Assinale a opção que contém os corretos métodos de partidas indiretas A Somente I está correta B Somente III está correta C Afirmativas I e III estão corretas D Afirmativas II e V estão corretas E Somente IV está correta Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Problema 3 Antes de instalar o acionamento de um motor que irá atuar como um batedor de massa em uma máquina na padaria o eletricista responsável está com dúvida sobre como fazer o intertravamento dos contatores que acionam o motor em estrela e depois em triângulo sem fechar curtocircuito O projeto desenvolvido pelo eletricista está ilustrado na figura abaixo não conta com temporizador porque optou pelo acionamento é feito por dois botões um liga em estrela S1 e outro liga em triângulo S2 Na falta de um temporizador responsável por evitar o curtocircuito na passagem da ligação estrela para triângulo será utilizado um terceiro botão S3 que corta o sinal para os contatores deixando as bobinas K3 e K2 desenergizadas evitando o curto na passagem das ligações Mesmo com o botão S3 caso o operador pressione o botão S2 liga triângulo estando o motor em funcionamento partido em estrela ocorrerá um curtocircuito Indique ao eletricista a opção com o diagrama que tornará funcional o acionamento projetado e evitará o curtocircuito Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva A B C D E Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Problema 4 Foi instalado um portão com deslocamento horizontal através do conjunto de transmissão por cremalheiras acopladas ao motor trifásico de 3 cv com partida direta e reversão Depois de instalado o motor e montando o acionamento no painel o motor não está funcionando em sentido reverso Como o eletricista não tinha um projeto não sabe onde está o erro Foram utilizados dois botões para controle de rotação S2 para sentido horário CW direto e S3 para sentido antihorário CCW reverso contatores K1 para sentido direto e K2 para reverso Ele desenhou as seguintes partes I II III IV V Marque a alternativa que representa as partes corretas do projeto nas quais o motor funcionará nos dois sentidos de giro A Acionamento I e carga IV B Acionamento I e carga V C Acionamento II e carga IV D Acionamento II e carga V E Acionamento III e carga V Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Problema 5 No cenário industrial é comum encontrar diferentes tipos de acionamentos de motores elétricos para cada aplicação divididos em partidas diretas e indiretas sendo que este último tipo compreende partidas por redução de tensão e proporciona melhores performances Conforme a aplicação e os índices de economias almejados são utilizados softstarters e inversores de frequência substituindo os acionamentos feitos por relés contatores Atualmente alguns modelos de inversores possuem capacidade para se desenvolver pequenos algoritmos em linguagem de programação específica capaz de melhorar ainda mais o desempenho Complete as lacunas da sentença a seguir As partidas são acionamentos em que a rede elétrica alimenta o motor diretamente Já as partidas são acionamentos que visam partidas com baixa correte de pico Classificados como partidas estão por exemplo as partidas estrelatriângulo e por chaves eletrônicas estáticas E assinale a alternativa correta A Indiretas econômicas indiretas B Diretas indiretas indiretas C Convencionais inteligentes econômicas D Inteligentes diretas diretas E Comuns indiretas indiretas Problema 6 O técnico responsável por uma empresa de envase de grãos de soja perguntou ao eletricista sobre quais os recursos que a softstarter apresentava em relação aos demais acionamentos que tinham nos painéis das máquinas O eletricista ao explicar para o técnico responsável resumiu os recursos da seguinte forma I Rampa de aceleração para colocar o motor em movimento mesmo com carga pesada II Rampa de desaceleração permitindo uma parada suave III Limite da tensão de pico durante a partida Assinale abaixo a alternativa que classifique corretamente as respostas dadas pelo eletricista ao técnico da empresa A Apenas a afirmação I está correta B Apenas as afirmações I e III estão corretas C Apenas as afirmações II e III estão corretas D Apenas as afirmações I e II estão corretas E Apenas a afirmação II está correta Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Problema 7 O encarregado de uma empresa solicitou ao técnico de projetos eletroeletrônicos que desenvolvesse um controle mais eficiente no enchimento dos tanques Atualmente a partida é direta com dois sensores de nível tipo boia para indicar os níveis mínimo e máximo A sugestão é que a velocidade da bomba aumente ou diminua conforme os sensores de níveis atuado tendo ao todo quatro sensores instalados conforme ilustrado na figura Após uma pesquisa sobre as formas de controle levando em conta o custo e a eficiência o técnico decidiu implantar um conversor de frequência com controle escalar Vfconstante com os sensores conectados a suas entradas digitais A bomba é acionada por um motor trifásico de 10 cv 2 polos energizado em 220 Vca cuja frequência de alimentação é de 60 Hz Ao fazer a parametrização do conversor para múltiplas velocidades conforme o nível em que se encontra o tanque é necessário inserir os dados em valores de frequência O nível 1 corresponde a frequência de 60 Hz Qual alternativa melhor apresenta os valores de tensão e frequência iniciando pelo nível 1 para que se tenha as velocidades conforme ilustrado na figura A Nível 1 60 Hz e 0 V Nível 2 3333 Hz e 12232 V Nível 3 1667 Hz e 6118 V Nível 4 0 Hz e 220 V B Nível 1 60 Hz e 220 V Nível 2 1667 Hz e 6118 V Nível 3 3333 Hz e 12232 V Nível 4 0 Hz e 0 V C Nível 1 60 Hz e 220 V Nível 2 3333 Hz e 12232 V Nível 3 1667 Hz e 6118 V Nível 4 0 Hz e 0 V D Nível 1 0 Hz e 0 V Nível 2 3333 Hz e 12232 V Nível 3 1667 Hz e 6118 V Nível 4 60 Hz e 220 V E Nível 1 60 Hz e 220 V Nível 2 1667 Hz e 6118 V Nível 3 3333 Hz e 12232 V Nível 4 0 Hz e 220 V Problema 8 O gerente operacional de uma empresa de móveis contratou um técnico para fazer o projeto de eficiência energética das máquinas e dos sistemas de exaustão Após realização das análises foram levantados os seguintes dados Com os motores antigos o custo da energia é de R 4382115 ao ano Os motores antigos se forem utilizados como troca para aquisição de novos poderão abater até 10 do valor de investimento Os motores novos apresentaram nos cálculos um custo de energia em torno de R 3852400 ao ano O investimento nos novos motores será de R 1600000 com juros de 12 ao ano Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Levando em conta o cálculo de valor presente líquido qual alternativa apresenta o ano em que o investimento será pago e qual o lucro resultante A Ano 4 e lucro de aproximadamente R 8900 B Ano 5 e lucro de aproximadamente R 469500 C Ano 5 e lucro de aproximadamente R 149500 D Ano 4 e lucro de aproximadamente R 168900 E Ano 5 e lucro de aproximadamente R 309500 Orientação para resolução do problema Curso de Engenharia de Controle e Automação MÁQUINAS ELÉTRICAS e ACIONAMENTOS Prof Marcio Jose da Silva Problema 9 Desejase encontrar a potência útil do motor que está instalado na esteira de dosagem de uma indústria frigorífica pois o técnico responsável pela manutenção realizou algumas medições durante 24 horas e obteve como resultado o gráfico de desempenho ilustrado na figura Caso não tenha diferença irá adquirir um motor idêntico a esse 5 cv trifásico 380 V 6 polos 128 A e instalálo na nova linha de produção do contrário irá adquirir novos motores com as novas potências calculadas Marque a alternativa que apresenta o valor de potência útil do motor variando de 10 a 30 para esta análise A 221 cv a 248 cv B 245 cv a 289 cv C 463 cv a 547 cv D 54 cv a 64 cv E 292 a 436 cv