Acionamentos

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Apresentação sobre acionamentos com ênfase em motor, redutor e motoredutor.
Comparativos nas diversas aplicações de acionamentos e as fontes potenciais para economia de energia em acionamentos.

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Acionamentos

  1. 1. Daniel Martin Paganini Consultoria Técnica Training made by SEW-EURODRIVE
  2. 2. Acionamentos 2 Agenda Apresentação SEW? História do acionamento Redutores Motores Uso racional de energia Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  3. 3. Acionamentos 3 A SEW (Süddeutsche Elektromotoren-Werke, Fábrica de Motores Elétricos do Sul da Alemanha), foi fundada em 1931 na cidade de Bruchsal, e deu o primeiro passo no desenvolvimento de uma tecnologia que iria revolucionar a indústria mundial: a produção de motoredutores . Empresa familiar com presença global e atuação local, a SEW se destaca pela vanguarda tecnológica e por ser um dos líderes mundiais no mercado de acionamentos. SEW EURODRIVE Solução em Movimento Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  4. 4. Acionamentos 4 SEW no Mundo SEW no Mundo 12 Fábricas 64 Montadoras 12 Mil Funcionários 1,8 Bilhões de Euros Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  5. 5. Acionamentos 5 BRUCHSAL Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  6. 6. Acionamentos 6 SEW no Brasil MOVITRAC® LT P 2 Fábricas 4 Montadoras 1.100 Funcionários Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  7. 7. Acionamentos 7 GUARULHOS Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  8. 8. Acionamentos 8 Produtos e Serviços SEW EURODRIVE Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  9. 9. Acionamentos 9 Motores e Servomotores Servomotores Síncronos e Assíncronos Motores Elétricos Assíncronos Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  10. 10. Acionamentos 10 Motoredutores Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  11. 11. Acionamentos 11 Redutores Industriais Linha MC 65.000 Nm Linha X 200.000 Nm Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  12. 12. Acionamentos 12 Redutores Industriais Linha XP Linha ML 3.000.000 Nm 1.350.000 Nm Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  13. 13. Acionamentos 13 Conversores de Freqüência MOVITRAC® B MOVITRAC® LT Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  14. 14. Acionamentos 14 Conversores de Freqüência MOVIPLC® I/O’s Linha MOVIDRIVE® B Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  15. 15. Acionamentos 15 Servocontroladores MOVIAXIS® e MOVIDRIVE® B Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  16. 16. Acionamentos 16 Interface Homem Máquina IHM Interface Homem Máquina Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  17. 17. Acionamentos 17 Painéis Elétricos Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  18. 18. Acionamentos 18 Soluções Completas em Automação Industrial Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  19. 19. Acionamentos 19 Sistemas Descentralizados Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  20. 20. Acionamentos 20 CDM® SEW Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  21. 21. Acionamentos 21 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  22. 22. Acionamentos 22 A Roda Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  23. 23. Acionamentos 23 Origem das Engrenagens China ~2600 a.C. Da Vinci ~1500 d.C. Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  24. 24. Acionamentos 24 Atualmente Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  25. 25. Acionamentos 25 Principio de Arquimedes Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  26. 26. Acionamentos 26 Principio de Funcionamento do Redutor Entrada Saída rpm Nm rpm Nm Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  27. 27. Acionamentos 27 Revolução Industrial Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  28. 28. Acionamentos 28 Da transmissão por correia até o motoredutor 1764 James Watt inventou a máquina a vapor 1850 Pittler constrói o primeiro torno de torreta 1867 Siemens constrói o primeiro dínamo 1872 F. v. Hefi-ter-Alteneck constrói o primeiro motor CC 1880 Siemens constrói o primeiro elevador elétrico. 1887 N. Tesla inventa o motor AC 1889 J. H. Northop inventa o tear automático ... Início da Era industrial Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  29. 29. Acionamentos 29 Acionamentos Centrais Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  30. 30. Acionamentos 30 Acionamentos Individuais Tear 1779 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  31. 31. Acionamentos 31 Vida moderna SEW EURODRIVE Solução em Movimento Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  32. 32. Acionamentos 32 Motores elétricos Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  33. 33. Acionamentos Família de motores elétricos Excitação série Excitação independente Motor CC Excitação compound Imãs permanentes Motor universal Excitação paralela Monofásico Gaiola de esquilo Motor CA Linear Rotor Bobinado Assíncrono Trifásico Imãs permanentes Síncrono Relutância Pólos magnéticos Pólos Salientes Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  34. 34. Acionamentos Família de motores elétricos Excitação série Excitação independente Motor CC Excitação compound Imãs permanentes Motor universal Excitação paralela Monofásico Gaiola de esquilo Motor CA Linear Rotor Bobinado Assíncrono Trifásico Imãs permanentes Síncrono Relutância Pólos magnéticos Pólos Salientes Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  35. 35. Acionamentos 35 Evolução do motor elétrico Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  36. 36. Acionamentos 36 Principio de funcionamento do motor de indução Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  37. 37. Acionamentos 37 Características do motor de indução Rotação fixa [ rpm ] Escorregamento Torque [ Nm ] Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  38. 38. Acionamentos 38 Curva característica C, I IP Cmáx CP CN IN nN ns n Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  39. 39. Acionamentos 39 Fabricação do motor Injeção do Alumínio Inserção do Eixo Estampo da chapa Retífica do rotor Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  40. 40. Acionamentos 40 Fabricação do motor Agrupamento de chapas Bobinagem Estampo da chapa Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  41. 41. Acionamentos 41 Perdas no motor de indução Perdas no Ferro ~ U, f Perdas no cobre/resistência ~ I²·R + Perdas Adicionais Perdas por atrito e ventilação ~ n, n³ Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  42. 42. Acionamentos 42 Rendimento e fator de potência Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  43. 43. Acionamentos 43 Uso e Conservação Motor Elétrico Alta Temperatura O que é alta temperatura para motor elétrico? 20°C, 40°C, 100°C, 500°C? Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  44. 44. Acionamentos 44 Classe de Isolação B: T=80°C F: T=105°C H: T=130°C Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  45. 45. Acionamentos 45 Especificação do motor elétrico Número de partidas por hora; Tempo de aceleração; Refrigeração adequada; Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  46. 46. Acionamentos 46 Número de partidas por hora (ZP) C, I Zp Ip Temp Motor Elétrico IP Cmáx CP CN IN nN ns n Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  47. 47. Acionamentos 47 Tempo de Aceleração (TA) C, I TA I Temp IP Cmáx CP CN IN nN ns n Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  48. 48. Acionamentos 48 Refrigeração Adequada Temperatura ambiente: até 40°C; Altitude: 1000m; Fluxo de ar de projeto Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  49. 49. Acionamentos 49 Refrigeração Adequada Para temperaturas de 40°C a 60°C; Para altitudes maiores que 1000 m; PNred PN fT fH Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  50. 50. Acionamentos 50 Informações de Mercado 120 100 80 Quantidade 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 Potência Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  51. 51. Acionamentos 51 Evolução do valor do R$/kWh UHENPAL - Usina Hidro Elétrica Nova Palma Ltda 0,500 0,450 0,400 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  52. 52. Acionamentos 52 Aplicação de motores Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  53. 53. Acionamentos 53 Tanques de agitação Planta com 40 tanques Motoredutores de 1,5 kW @ 6 pólos, 20 x 40 24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano) Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  54. 54. Acionamentos 54 Tanques de agitação Alterado o tipo do redutor Motoredutores de 1,1 kW @ 4 pólos, 20 x 40 24 h/dia, regime contínuo S1 (8700 h/ano) Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  55. 55. Acionamentos 55 Tanques de agitação Economia anual estimada em: 20 motores R$ 27.000,00 40 motores R$ 54.000,00 Pay back (simples): 18 meses kWh = R$ 0,235 (Base Nov/2007) Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  56. 56. Acionamentos 56 Bombas e Ventiladores 50% da aplicação de motores elétricos na indústria Funcionamento a meia carga Variação do fluxo por válvula Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  57. 57. Acionamentos 57 Bombas Válvula Variação de velocidade [kW] Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  58. 58. Acionamentos 58 Sistema de ventilação Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  59. 59. Acionamentos 59 Examplo: Instalação de ventiladores em automobilística Status atual: 96 motores de pólos comutáveis 16/4 kW cada Potência total instalada: 1.6MW Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  60. 60. Acionamentos 60 Examplo: Instalação de ventiladores em automobilística Processo de reposição: Motores de alto rendimento com P=16 kW Rotação controlada através da diferença de temperatura pela função de economia de energia do MOVIDRIVE® ou MOVITRAC® Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  61. 61. Acionamentos 61 Função economia de energia do MOVITRAC®/MOVIDRIVE® 250 Lastmoment Motormoment (High) Versão: 200 Motormoment (Low) Motor de pólos 150 Motor de pólos comutáveis comutáveis P=16/4 kW 100 50 Curva de carga Carga parcial 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  62. 62. Acionamentos 62 Função economia de energia do MOVITRAC®/MOVIDRIVE® 250 Aumento da freqüência 200 150 100 Aumento da rotação = aumento do torque resistente 50 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  63. 63. Acionamentos 63 Função economia de energia do MOVITRAC®/MOVIDRIVE® 250 Aumento da frequencia 200 Aumento do torque com a 150 função economia de energia do MOVIDRIVE® MOVITRAC® 100 50 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  64. 64. Acionamentos 64 Exemplo: Ventiladores – Economia em números Otimizando o conumo de energia: Motores de pólos comutáveis Potência média consumida: 11.6 kW Consumo por motor/ano: 83.500 kWh Custo da energia/ano: 7.000 € Todos motores (96): 670.000 € Consumo de Com motores de alto rendimento e conversores MOVIDRIVE®/MOVITRAC® energia: com função economia de energia - 14% Potência média consumida : 10.0 kW Consumo por motor/ano: 72.000 kWh Custo da energia/ano: 6.000 € Todos motores (96): 581.000 € Economia por ano (total): 89.000 € Economia por motor/ano: 930 € Amortização: aprox. 2 anos Efeito colateral: Aumento da funcionalidade, ajuste fino da rotação, potencial para mais economia de energia Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  65. 65. Acionamentos 65 Aplicação em sistemas de transporte Instalação típica: 100 a 150 motoredutores em transportadores (0,75 ~ 3,0 kW) Variação de velocidade e carga Ambiente agressivo Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  66. 66. Acionamentos 66 Aplicação em sistemas de transporte Perfil de carga de um sistema de transporte 400% Torque 200% 100% Segundos Minutos Horas (regime contínuo) Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  67. 67. Acionamentos 67 Aplicação em sistemas de transporte Uso da energia: Rendimento Motor A.R. 50% 81,0% 75% 83,8% 100% 84,3% Rendimento Motor Std 50% 77,5% 75% 80,6% 100% 80,3% Rendimento Motoredutor Std Rendimento Motoredutor A.R. 50% 62,0% 50% 64,8% 75% 64,5% 75% 67,0% 100% 64,3% 100% 67,4% Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  68. 68. Acionamentos 68 Aplicação em sistemas de transporte Uso da energia: STD A.R. Carga Economia 50% 4,5% 75% 3,9% 100% 4,8% Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  69. 69. Acionamentos 69 Aplicação em sistemas de transporte Rendimento Motoredutor Std 50% 72,9% 75% 75,8% 100% 75,5% Rendimento Motoredutor A.R. 50% 76,1% 75% 78,8% 100% 79,3% Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  70. 70. Acionamentos 70 Aplicação em sistemas de transporte Uso racional da energia Mudança na concepção do projeto Rendimento Motoredutor Std Rendimento Motoredutor A.R. 50% 72,9% 50% 64,8% 75% 75,8% 75% 67,0% 100% 75,5% 100% 67,4% Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  71. 71. Acionamentos 71 Fundamentos Rendimento   Perda de potência PIn POut PPerdas Pout  PPerdas Pin Pout Pin Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  72. 72. Acionamentos 72 Método de partida e controle Partida direta Partida por conversor de freqüência Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  73. 73. Acionamentos 73 Método de partida e controle Partida direta Alta corrente de partida 3,5 .... 7 x IN Alto conjugado de partida CP 2 ... 3 x CN Rotação (n) dependente da carga Faixa de sobrecarga 1,6 ...1,8 x CN Número de partidas por hora limitado Conjugado máximo CMÁX 2,2 ... 3 CN M, I IA MK MA MN IN nN nsyn n Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento AS/Kenndt.DRW
  74. 74. Acionamentos 74 Método de partida e controle Partida por conversor de freqüência Corrente de partida limitada 1,5 x IN Conjugado de partida CP 1,5...2 x CN Rotação independente da carga Faixa de sobrecarga 1,5 x CN Número de partidas por hora ilimitado Controle e monitoração do motor M,U M N U etz N U M 0 fN 2* fN f Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  75. 75. Acionamentos 75 Método de partida e controle Regra: Usar conversor de freqüência economiza energia! Será? – Sempre? Em quais situações isso é regra? Transportador de correia Após ligado, acionamento permanece na rotação nominal por um longo período. O tempo de partida e parada é menor que 10 segundos. Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  76. 76. Acionamentos 76 Método de partida e controle Partida direta Perdas no motor com partida direta: Motor: Atrito, perdas Joule, magnetização ... Cabos: Perdas ôhmicas, perdas capacitivas Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  77. 77. Acionamentos 77 Método de partida e controle Perdas no motor AC – acionado por conversor na rede PLoss [W] com conversor PLoss,M 1,1 PLoss,Mains [] na rede Sendo acionado por conversor, as perdas no motor aumentam em aproximadamente 10%. P / PN [ ] (com referencia apenas ao motor, VDE 0530 Bbl2) 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  78. 78. Acionamentos 78 Método de partida e controle Perdas no acionamento com conversor vs partida direta Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  79. 79. Acionamentos 79 Método de partida e controle Como fazer para reduzir o consumo de energia em acionamentos? Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  80. 80. Acionamentos 80 Métodos para reduzir o consumo de energia  Reduzir a potência requerida Pout : - Reduzindo a rotação de saída do conversor - Reduzindo o torque da carga - Reduzindo atritos - Elementos de transmissão rígidos - Contra peso -… - Desligando  Reduzir as perdas PPerdas : - Aumentando o nível de rendimento do motor - Aumentando o rendimento do conversor - Abandonar funções não necessárias - Reutilizar a energia - Uso direto em outro conversor - Fonte de alimentação regenerativa - Armazenamento de energia Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  81. 81. Acionamentos 81 Desenvolvimento SEW Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  82. 82. Acionamentos 82 Uso do MOVIGEAR®  Reduzir a potência requerida Pout : - Reduzindo a rotação de saída do conversor  - Reduzindo o torque da carga - Reduzindo atritos  - Elementos de transmissão rígidos  - Contra peso -… - Desligando   Reduzir as perdas PPerdas : - Aumentando o nível de rendimento do motor  - Aumentando o rendimento do conversor  - Abandonar funções não necessárias  - Reutilizar a energia - Uso direto em outro conversor - Fonte de alimentação regenerativa - Armazenamento de energia Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  83. 83. Acionamentos 83 Uso do MOVIGEAR® Métodos para redução do consumo de energia  MOVIGEAR® -Movigear® A diferença: PLoss [W] Motor Standard [] com conversor PLoss e freio PLoss-Movigear® P / PN [ ] Comparado com um motor 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% standard com conversor , o MOVIGEAR® economiza até 300 W Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  84. 84. Acionamentos 84 Vantagens adicionais do MOVIGEAR  Controle individual de cada MOVIGEAR®  Reduzido número de componentes  Sem necessidade de cablagem de rede fieldbus  Evita o risco de falhas “escondidas” na cablagem de rede fieldbus  Comissionamento reduzido  Tempo de projeto e instalação reduzidos Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  85. 85. Acionamentos 85 Comparativo Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  86. 86. Acionamentos 86 Comparativo Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  87. 87. Acionamentos 87 Conclusão Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  88. 88. Acionamentos 88 Contatos na SEW Treinamentos Técnicos Daniel Paganini Email: treinamento.tecnico@sew.com.br Engenharia de Aplicação aplicacao@sew.com.br automacao@sew.com.br Apresentação disponível em: www.slideshare.net Daniel Paganini DVEA 2009 SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento
  89. 89. edutores Produtos Elêtronicos Redutores Industriais Service Acionamentos 24 89 ! !! d o a r ig O b ito u M rcio Daniel Paganini DVEA 2009 12 - 2006 SEW-EURODRIVE—Soluçãoem Movimento SEW-EURODRIVE—Solução em Movimento

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