O motor elétrico industrial é um dos componentes mais importantes de qualquer indústria, já que é responsável por garantir o funcionamento das máquinas.
No entanto, o seu consumo energético representa um dos principais custos operacionais de uma indústria. Por isso, é importante otimizar a sua performance.
Saiba como aumentar o desempenho de um motor elétrico industrial!
Como funciona um motor elétrico?
O motor elétrico é responsável pela conversão de energia elétrica em energia mecânica. Ele é bastante utilizado principalmente em sistemas de automação industrial.
Esse tipo de motor serve para acionar uma variedade de máquinas e equipamentos em diferentes processos, como na movimentação de cargas e no processamento de materiais.
Os servo motors, por exemplo, são motores elétricos projetados para garantir o posicionamento preciso e o controle da velocidade em máquinas e sistemas automatizados. Eles conseguem fornecer feedback em tempo real.
Esse modelo de motor elétrico ainda conta com o auxílio de servo drivers, que servem para controlar e amplificar os sinais enviados ao servo motor. Eles recebem os feedbacks do motor e ajustam a operação para garantir o melhor desempenho.
Já os motores de passo são mais simples e geralmente não necessitam de um driver complexo. No entanto, eles costumam perder torque em altas velocidades e são mais indicados para aplicações de carga baixa e precisão moderada.
Componentes de um motor elétrico
Apesar da variedade de motores elétricos, o funcionamento deles costuma ser bastante semelhante. Em muitos casos, esses dispositivos dependem da interação entre o campo magnético e a corrente elétrica.
Os motores elétricos são formados por um rotor e por um estator. Essas peças estão presentes em todos os modelos e são responsáveis pelo seu funcionamento. Alguns modelos possuem componentes específicos, de acordo com sua aplicação.
O rotor é a parte móvel do motor elétrico, fundamental para dar movimento. Ele possui elementos condutores livres para girar.
Já o estator é a parte fixa do motor e é composto por fios condutores enrolados. A aplicação de corrente elétrica no estator cria um campo magnético girante em torno dos enrolamentos.
O funcionamento do motor elétrico está atrelado a determinadas leis físicas, como a Lei de Faraday. A partir do movimento do campo magnético, é gerada uma força motriz responsável por fazer o rotor girar.
Uma vez que a velocidade desejada é atingida, o rotor consegue manter-se relativamente estável, devido ao equilíbrio de forças sobre ele. Isso proporciona mais precisão e confiabilidade quanto ao funcionamento do equipamento.
Como mencionamos, alguns tipos de motores podem incluir outros componentes. O motor de passo, por exemplo, possui um controlador, um circuito eletrônico responsável por fornecer os pulsos que determinam seu funcionamento.
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Quais são os tipos de motores elétricos?
Os modelos de motores elétricos variam conforme suas características de funcionamento e suas aplicações.
Saiba quais são as principais classificações:
Motor elétrico de corrente alternada
O motor elétrico de corrente alternada (CA) é o modelo mais comum e opera baseado na interação entre o campo magnético girante e o rotor de livre movimento.
Ele depende das bobinas no estator, alimentadas pela fonte alternada, para criar o campo magnético. Já o rotor realiza o movimento, garantindo o resultado esperado.
Os motores elétricos de corrente alternada são divididos em subcategorias. Veja quais são:
Monofásico
O motor elétrico monofásico recebe apenas uma fonte de corrente alternada, criando um campo magnético rotativo. Apesar de ser mais simples e menos potente, ele oferece bom custo-benefício. Na indústria, esse modelo costuma ser aplicado em máquinas de menor porte.
Trifásico
Já o motor elétrico trifásico opera com uma corrente alternada oriunda de fonte trifásica. Os três conjuntos de bobinas no estator criam um campo suave rotativo. Esse modelo é bastante utilizado em aplicações industriais de médio e grande porte, incluindo bombas e compressores.
Síncrono
O motor elétrico de corrente alternada síncrono funciona conforme a frequência da fonte de alimentação. Quanto mais alta for a frequência da CA, maior é a velocidade de rotação. Esse modelo é bastante aplicado em linhas de produção e montagem e em geradores elétricos.
Assíncrono
O motor elétrico assíncrono também é chamado de motor de indução. Ele não opera sincronizado com a fonte de alimentação, de modo que o movimento ocorre pela diferença de velocidade do campo magnético no rotor e no estator. Esse modelo é usado em máquinas de elevação, movimentação e processamento.
Motor elétrico de corrente contínua
O motor elétrico de corrente contínua (CC) funciona com base na inversão de uma corrente contínua. No estator, bobinas geram o campo magnético girante, enquanto o rotor é composto por bobinas ou ímãs.
Com a inversão da CC, a polaridade do rotor muda, gerando o movimento rotativo. Esse tipo de motor é amplamente utilizado em operações que necessitam de variação da velocidade.
Algumas de suas aplicações na indústria incluem máquinas de usinagem, veículos elétricos e equipamentos de laboratórios.
Motor elétrico de corrente universal
O motor elétrico de corrente universal opera tanto com CA quanto com CC. A versatilidade advém da capacidade da bobina ser conectada a diferentes tipos de fonte.
Suas aplicações na indústria também são variadas. Eles são utilizados tanto em ferramentas elétricas industriais de alta rotação quanto em sistemas de ventilação industrial.
See also: Planta industrial: tudo sobre automação e produtividade
Aplicações do motor elétrico industrial
Os diferentes tipos de motores elétricos têm aplicações variadas na indústria, conforme mostramos no tópico anterior. No entanto, o motor elétrico de corrente alternada é o mais usado no ambiente industrial.
Conheça algumas de suas principais aplicações:
- Correias transportadoras;
- Prensas;
- Guinchos;
- Bombas centrífugas;
- Compressores;
- Sistemas HVAC;
- Máquinas de Comando Numérico Computadorizado (CNC);
- Equipamentos de movimentação de carga.
O início suave, o torque constante and the precisão de velocidade justificam a alta presença do motor elétrico CA no ambiente industrial.
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Como melhorar a performance de motores elétricos industriais?
As estratégias de otimização dos motores elétricos são bastante importantes para aumentar a eficiência desses equipamentos e reduzir os seus custos operacionais.
A seguir, veja algumas dicas para melhorar os resultados dos motores elétricos:
Dimensione e selecione corretamente os motores
O dimensionamento de motores elétricos é importante, pois influencia diretamente na eficiência, durabilidade and safety de máquinas e equipamentos industriais.
Para realizar um dimensionamento adequado, é necessário considerar diversos fatores, incluindo a aplicação específicthe, as condições de operação, as características do motor and normas técnicas aplicáveis.
É preciso identificar como o motor elétrico será usado para, em seguida, definir qual é a potência de trabalho necessária.
O objetivo é evitar o subdimensionamento (insuficiente para atender às demandas esperadas) e o superdimensionamento (excessivo em relação às demandas esperadas). Assim, é possível garantir que os equipamentos funcionem nas condições ideais.
Vale destacar que é importante que o motor tenha potência nominal mais elevada, já que é comum ocorrerem perdas energéticas na operação.
Utilize inversores de frequência
Os frequency inverters auxiliam no controle eficiente dos motores elétricos, ajustando sua velocidade e adaptando suas características de acordo com a demanda do processo em execução.
Os inversores de frequência da Série Optidrive da Altus podem ser utilizados em vários modelos de motores elétricos, como trifásicos assíncronos e monofásicos de baixa potência. Assim, é possível diminuir as perdas energéticas e reduzir os custos operacionais.
Eles também podem:
- Minimizar o tempo de inicialização do sistema;
- Melhorar a regulação de velocidade;
- Aumentar o torque de partida.
Realize manutenção preventiva
O desgaste e o mau funcionamento dos motores elétricos podem gerar desperdício de energia e prejudicar máquinas e equipamentos. Por isso, é recomendado realizar manutenções preventivas regularmente.
O monitoramento do desempenho do motor elétrico também é importante para identificar pontos de atenção antes de uma parada obrigatória não programada, causando prejuízos para a empresa.
Tenha atenção às condições de trabalho
As características ambientais do espaço onde o motor elétrico está instalado também devem ser avaliadas.
Alguns processos industriais e modelos de motores elétricos são mais sensíveis às variações de temperatura e umidade, por exemplo. Por isso, é recomendado monitorar essas variantes durante a execução de máquinas e equipamentos.
Capacite os operadores
A capacitação dos operadores de equipamentos industriais também é importante para garantir o bom funcionamento dos motores elétricos. Os treinamentos auxiliam os colaboradores sobre as melhores técnicas de operação para máquinas industriais, evitando problemas com configurações irregulares e baixo desempenho operacional.
Para aprofundar ainda mais os conhecimentos sobre o desempenho dos motores elétricos, baixe o e-book exclusivo da Altus 6 dicas para reduzir o consumo de energia de motores elétricos.
Melhore a operação da indústria com a otimização dos motores elétricos
The otimização dos motores elétricos é importante para reduzir os custos operacionais e aumentar a eficiência dos processos industriais. Para alcançar esses objetivos, é preciso investir em capacitação, gestão e equipamentos controle.
Para tornar seus motores elétricos mais eficientes, conheça os inversores de frequência da Série Optidrive da Altus!
