Dimensionamento de circuitos de motores

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4 –
– Dimensionamento de Circuitos de Motores
Dimensionamento de Circuitos de Motores 1
 Fatores básicos para o dimensionamento de um condutor:
p
fator de tipo de sistema: método de
potência da
carga
tipo de sistema:
1f, 2f, 3f
método de
instalação
potência ou
corrente da
carga
natureza da
carga
frequência
nominal
distância da
carga ao
ponto de
ponto de
suprimento
d
Dimensionamento
condutor
tensão
nominal
corrente de
curto‐circuito

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 Fios e Cabos Condutores:
Cabo Tripolar

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4 –
 Sistemas de Distribuição:
Monofásico (F‐N) Monofásico a três condutores Trifásico – Delta (3F)
Trifásico – Estrela (3F) Trifásico a 4 condutores
– Estrela (3F‐N)
Trifásico a 5 condutores
– Estrela (3F‐N‐T)

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 Critérios básicos para divisão dos circuitos (NBR 5410:2004)
a) Divisão dos circuitos de acordo com as necessidades, de forma a satisfazer:
Segurança
• Evitar qualquer perigo e limitar as consequências de uma falta a uma área restrita.
• Evitar o risco de realimentação inadvertida através de outro circuito
Evitar o risco de realimentação inadvertida através de outro circuito.
Conservação
• Evitar os incovenientes que possam resultar de um circuito único, tal como um só circuito
de iluminação
de Energia
de iluminação.
• Facilitar o controle do nível de iluminamento.
• Circuitos individuais para tomadas e iluminação.
Funcionais • Circuitos individuais para diferentes ambientes, tais como refeitórios, sala de reuniões etc.
• Circuitos individuais para motores e outros equipamentos.
Produção • Circuitos individuais para diferentes setores de produção (tipo de indústria).
Manutenção • Facilitar as verificações e os ensaios
Manutenção • Facilitar as verificações e os ensaios.
b) Circuitos específicos para determinadas partes da instalação.
c) Criar condições nos quadros de comandos e condutos para futuras ampliações.
d) Distribuir de forma equilibrada as cargas monofásicas e bifásicas entre as fases.

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 Critérios para dimensionamento da seção mínima dos condutores de fase:
p ç
• A seção mínima dos condutores elétricos deve satisfazer, simultaneamente, aos três
critérios seguintes:
critérios seguintes:
1. Capacidade de condução de corrente, ou simplesmente ampacidade.
2. Limites de queda de tensão.
3 Capacidade de condução de corrente de curto circuito por tempo limitado
3. Capacidade de condução de corrente de curto‐circuito por tempo limitado.
Nota: Os condutores são inicialmente dimensionados pelos dois primeiros critérios e
quando do dimensionamento das proteções baseado nas intensidades das correntes de
falta é necessário confrontar os valores destas e os respectivos tempos de atuação da
falta, é necessário confrontar os valores destas e os respectivos tempos de atuação da
proteção para eliminação da falta, com os valores admitidos pelo isolamento dos
condutores. A seção do condutor é escolhida como a maior entre os três critérios.

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1. Critério da capacidade de condução de corrente (iluminação, tomadas, cargas gerais):
p ç ( ç , , g g )
• Circuito Monofásico:
: Corrente de projeto ou de carga (A)
c
I
cos( )
c
c
f
P
I
V 


: Potência da carga (W)
:Tensão entre fase e neutro (V)
cos( ): Fator de potência da carga
c
f
P
V

• Circuito Bifásico:
cos( ): Fator de potência da carga

cos( )
c
c
ff
P
I
V 


:Tensão de linha entre fases (V)
ff
V
• Circuito Trifásico:
3 cos( )
c
c
ff
P
I
V 

 

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1. Critério da capacidade de condução de corrente (motores):
p ç ( )
 Instalação de um motor (circuito terminal):
736 P

: Corrente nominal do motor (A)
nm
I
(A)
c nm
I Fs I
 
736
(A)
3 cos( )
nm
nm
nm
P
I
V  


  
: Potência nominal do motor (cv)
: Tensão nominal do motor (V)
nm
nm
P
V
: Fator de serviço do motor (=1 quando não especificado)
Fs
Fator de Serviço (Fs): é um número que pode ser multiplicado pela potência nominal do
motor, a fim de se obter a carga permissível que o mesmo pode acionar, em regime
contínuo. Representa uma potência adicional contínua.
 Instalação de um agrupamento de motores (CCM):
(1) (1) (2) (2) ( ) ( )
... (A)
c nm nm n nm n
I Fs I Fs I Fs I
        ( ) ( ) (A)
n
c i nm i
I Fs I
 

(1) (1) (2) (2) ( ) ( )
c nm nm n nm n ( ) ( )
1
i

: Número de motores agrupados no CCM
n
Nota: Quando os motores possuírem fatores de potência muito diferentes, o valor de Ic deve
ser calculado através da soma vetorial das componentes ativas e reativas.

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1. Critério da capacidade de condução de corrente (capacitores):
 A capacidade mínima de corrente do condutor deve ser igual a 135% do valor da corrente
nominal do capacitor ou banco de capacitores.
: corrente nominal do capacitor ou banco (A)
I
1000 Q
1,35 (A)
c nc
I I
 
: corrente nominal do capacitor ou banco (A)
: Potência do capacitor ou banco (kVAr)
: Tensão de linha sobre o capacitor (V)
nc
c
ff
I
Q
V
1000
(A)
3
c
nc
ff
Q
I
V



 Fatores de correção de corrente
i id Ic
1 2 3
(A)
corrigida
c
Ic
I
K K K

 
1: Fator de correção para temperatura ambiente ( 30°C)
K 
1
2
3
: Fator de correção para temperatura ambiente ( 30 C)
: Fator de correção para resistividade térmica ( 2,5K m/W)
: Fator de correção de agrupamento de circuitos ( 4 condutores carregados)
K
K
K

 

Nota: Com os valores das correntes máximas calculadas para cada tipo de carga, e de acordo
com o método de instalação (tabelas de métodos de referências e tabela de tipos de linhas
lé i ) d i ã i l d d ili d b l d id d d
elétricas), determinar a seção nominal do condutor utilizando as tabelas de capacidade de
condução de corrente. Aplicar os fatores de correção de correntes quando as condições da
instalação forem diferentes daquelas das tabelas de capacidade de condução de correntes.

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Nota: Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares, podem‐se
ota Se u ag upa e to co s ste e co duto es so ados ou cabos u po a es, pode se
considerar tanto N/2 circuitos com 2 condutores carregados como N/3 circuitos com 3
condutores carregados.

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 Exemplo de aplicação 4.1 (3.5): Determinar a seção dos condutores isolados em PVC que
alimentam um CCM que alimenta três motores de 40 cv e quatro motores de 15 cv, todos de
IV polos ligados em tensão de 380V e com fatores de serviço unitários.
 Exemplo de aplicação 4.2: Determinar a seção dos condutores isolados em PVC que
alimentam um CCM que alimenta dois motores de 40 cv e três motores de 50 cv, todos de II
polos ligados em tensão de 380V Os motores são da marca WEG trifásico gaiola de esquilo
 E l d li ã 4 3 D t i ã d d t i t l d l t d t
polos ligados em tensão de 380V. Os motores são da marca WEG trifásico gaiola de esquilo.
 Exemplo de aplicação 4.3: Determinar a seção dos condutores instalados em eletroduto
aparente isolados em PVC para instalar um banco de capacitores com potência de 50 kVAr,
380 V e 60 Hz.

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4 –
Exemplo de aplicação 4.1

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Motores WEG trifásico – Gaiola de Esquilo
Exemplo de aplicação 4.2

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2. Critério do limite da queda de tensão (qualquer carga):
q (q q g )
 

• Circuito Monofásico/Bifásico: 2
: resistividade do material condutor (cobre=1/56 mm /m)
 
  2
200
(mm )
c c
c
c f
L I
S
V V

  

 
 L : Comprimento do circuito (m)
:Tensão entre fase e neutro (V) (monofásico)
: Queda de tensão máxima admitida (%)
c
f
V
V
 : Queda de tensão máxima admitida (%)
c
V

Nota: O circuito sendo bifásico utilizar a tensão entre fases.
• Circuito Trifásico:
  2
100 3
( )
c c
L I
S

   
  
3 cos
(%)
c c
I L R X sen
V
 
     

  2
(mm )
c c
c
c ff
S
V V


 
   (%)
10
c c
c
cp ff
V
N V
 
 
 
: Número de condutores em paralelo por fase
R: Resistência do condutor (m /m)
R tâ i d d t ( / )
cp
N
X


: Reatância do condutor (m /m)
: Ângulo do fator de potência da carga (graus)
X



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