A capacidade da fonte de alimentação correspondente para motores de indução trifásicos requer uma consideração abrangente de características de partida, carga operacional, eficiência e estabilidade do sistema. O dimensionamento adequado garante que os equipamentos de alimentação (geradores, transformadores, inversores de frequência) atendam às demandas do motor sem projeto excessivo, o que desperdiça recursos. Abaixo está uma análise detalhada dos principais princípios de correspondência para diferentes tipos de fontes de alimentação.
O gerador deve cobrir a demanda de potência instantânea de pico do motor (especialmente a corrente de partida), mantendo a estabilidade da tensão e a precisão da frequência.
Parâmetros principais:
• Método de partida do motor (DOL, estrela-triângulo, soft starter, VFD).
• Corrente de partida múltipla (5–7× corrente nominal para DOL).
• Fator de potência (normalmente 0,8–0,9 para motores).
• Resposta transitória do gerador (queda de tensão ≤15%, flutuação de frequência ≤±5%).
Para partida direta on-line (DOL):
Gerador kVA=Motor kW×Corrente de Partida Múltipla/Eficiência do Gerador×Fator de Potência
Para partidas suaves/VFDs:
Gerador kVA=1,5×Motor kW
• Partida DOL: Capacidade do gerador ≥ 3× potência do motor (por exemplo, motor de 30kW → gerador de 90 kVA).
• Partida do VFD: Capacidade do gerador ≥ 1,5× potência do motor.
• Motores múltiplos: Soma do maior kVA de partida do motor + potência de funcionamento dos demais motores.
O transformador deve limitar a queda de tensão durante a partida do motor (≤10–15%) enquanto acomoda outras cargas conectadas.
Parâmetros principais:
• Iniciando o múltiplo atual.
• Impedância do transformador (normalmente 4–6%).
• Taxa de carga (recomendada ≤80% para operação contínua).
Para motor único:
Transformador kVA=Motor kW×Corrente de Partida Múltipla/Fator de Potência
Para vários motores:
Transformador kVA = 1,25 × (soma das cargas de operação + maior kVA de partida do motor)
• Partida DOL: Transformador ≥ 3× potência do motor (ex.: motor 11 kW → transformador 35 kVA).
• Partida estrela-triângulo: Transformador ≥ 2× potência do motor.
• Motores alimentados por VFD: Transformador ≥ 1,2× potência de entrada VFD (considera harmônicos).
O VFD deve corresponder à corrente nominal do motor, à capacidade de sobrecarga e aos limites térmicos, com redução adicional para harmônicos ou altas temperaturas.
Parâmetros principais:
• Corrente nominal e capacidade de sobrecarga do motor (o VFD deve suportar sobrecarga de 1,5× por 1 min).
• Frequência portadora (frequências mais altas aumentam as perdas de comutação).
• Temperatura ambiente (redução de potência necessária acima de 40°C).
Corrente nominal VFD = 1,1 × Corrente de carga total do motor (FLC)
Diretrizes para seleção de potência:
• Uso geral: potência do VFD ≥ 1,1× potência do motor (por exemplo, motor de 15 kW → VFD de 18,5 kW).
• Serviços pesados (por exemplo, guindastes): potência do VFD ≥ 1,5× potência do motor.
• Cargas de torque constante (transportadores): 1,1× potência do motor.
• Cargas de torque variável (ventiladores/bombas): 1× potência do motor.
• Ambientes de alta temperatura: Adicione margem de 10–20%.
1. Otimize o método de partida: Prefira soft starters ou VFDs para reduzir as demandas da fonte de alimentação.
2. Redundância do Sistema:
• Geradores/transformadores: 10–20% de capacidade ociosa.
• VFDs: resfriamento dedicado para evitar desclassificação.
3. Eficiência vs. Equilíbrio de Custos:
• Ciclos de trabalho elevado: Use transformadores de alta eficiência (por exemplo, SCB13).
• Operação intermitente: Capacidade inferior aceitável.
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Fonte de alimentação |
Princípio Básico de Correspondência |
Taxa de capacidade típica |
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Gerador |
Resposta transitória + corrente inicial |
DOL: 3–4× potência do motor |
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Transformador |
Limite de queda de tensão + empilhamento de carga |
DOL: 3× potência do motor |
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VFD |
Corrente nominal + capacidade de sobrecarga |
Geral: 1,1× potência do motor |
A correspondência adequada da fonte de alimentação evita falhas na partida do motor, superaquecimento ou instabilidade da rede, garantindo uma operação segura, eficiente e econômica. As tendências futuras incluem sistemas adaptativos de carga inteligentes e VFDs baseados em semicondutores de banda larga para otimização adicional.
Termos-chave:
DOL (direto on-line)
kVA (Quilovolt-Ampere)
VFD (Unidade de frequência variável)
SCB13 (transformador tipo seco de alta eficiência)
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