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T A B E L A C O M PA R A T I V A Ricardo Sá e Silva

TABELA COMPARATIVA DE MOTORES ELÉCTRICOS Um Motor Eléctrico é uma máquina destinada a transformar energia eléctrica em energia mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da energia eléctrica (baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando) com a sua construção simples, versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos. Na História, o ano de 1886 pode ser considerado como o ano de nascimento da máquina eléctrica, uma vez que foi neste ano que o cientista alemão Werner von Siemens inventou o primeiro gerador de corrente contínua auto-induzido. Corria o ano de 1600 e o cientista inglês William Gilbert publicou, em Londres, a obra intitulada De Magnete, descrevendo a força de atracção magnética. O fenómeno da electricidade estática já havia sido observado antes pelo grego Tales, em 641 a.C., que verificou que ao friccionar uma peça de âmbar com um pano, esta adquiria a propriedade de atrair corpos leves como pêlos, penas, cinzas, entre outros. A primeira máquina electrostática foi construída em 1663 pelo alemão Otto von Guericke e aperfeiçoada em 1775 pelo suíço Martin Planta. Em 1879 a empresa Siemens & Halske apresentou, na Feira Industrial de Berlim, a primeira locomotiva eléctrica, com uma potência de 2 kW. Em 1885, o engenheiro electrotécnico Galileu Ferraris construiu um motor de corrente alternada de duas fases. Ferraris, apesar de ter inventado o motor de campo girante, concluiu erroneamente que os motores construídos segundo este princípio poderiam, no máximo, obter um rendimento de 50% em relação à potência consumida. E Tesla apresentou, em 1887, um pequeno protótipo de motor de indução bifásico com rotor em curto-circuito. Também esse motor apresentou um rendimento insatisfatório, mas impressionou de tal modo a empresa norte-americana Westinghouse, que esta lhe pagou um milhão de dólares pelo privilégio da patente, além de se comprometer ao pagamento de um dólar para cada HP que viesse a produzir no futuro. O baixo rendimento desse motor inviabilizou economicamente a sua produção e três anos mais tarde as pesquisas foram abandonadas. Foi o engenheiro electrotécnico Dobrowolsky, da AEG de Berlim, que surgiu em 1889 com o pedido de patente de um motor trifásico com rotor de gaiola. O motor apresentado tinha uma potência de 80 watts, um rendimento aproximado de 80% em relação a potência consumida e um excelente conjugado de partida. As vantagens do motor de corrente alternada para o motor de corrente contínua eram marcantes: construção mais simples, silencioso, menor manutenção e elevada segurança em operação.

[ 88 ] robótica

Dobrowolsky desenvolveu, em 1891, a primeira fabricação em série de motores assíncronos, nas potências de 0,4 a 7,5 kW. Na sua maioria, um Motor Eléctrico trabalha pela interacção entre campos electromagnético, mas existem motores baseados noutros fenómenos electromecânicos, como forças electrostáticas. A força é descrita pela lei da força de Lorentz e é perpendicular ao fio e ao campo magnético. A maioria dos motores magnéticos são giratórios, mas existem também os tipos lineares. Num motor giratório, a parte giratória é chamada de rotor, e a parte estacionária é o estator. O motor é constituído por um electroíman, posicionado em ranhuras do material ferromagnético que constitui o corpo do estator e enroladas e adequadamente dispostas em volta do material ferromagnético que constitui o rotor. Os motores eléctricos mais comuns são os Motores de Corrente Contínua: motores de custo elevado que necessitam de uma fonte de corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com velocidades ajustáveis entre amplos limites e podem ser controlados com uma elevada flexibilidade e precisão. Por outro lado, os Motores de Corrente Alternada são os mais utilizados porque a distribuição de energia eléctrica é feita normalmente em corrente alternada. O seu princípio de funcionamento é baseado no campo girante, que surge quando um sistema de corrente alternada trifásico é aplicada em pólos defasados fisicamente de 120º. Os principais tipos de Motores de Corrente Alternada são os Motor Síncrono que funcionam com uma velocidade constante e utilizam um induzido que possui um campo constante pré-definido e, com isso, aumenta a resposta ao processo de arraste criado pelo campo girante. Os Motor de Indução funcionam normalmente com uma velocidade estável que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido à sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas accionadas encontradas na prática. A Tabela Comparativa que se segue especifica algumas características dos Motores Eléctricos, mais especificamente dos Motores de Indução. Uma vez que existem vários tipos de Motores Eléctricos, e dentro destes várias sub-especificações, para o preenchimento da respectiva Tabela Comparativa, as especificações escolhidas para o preenchimento desta Tabela Comparativa são: Assíncronos, Trifásicos, Tensão = 400 V, Frequência = 50 Hz, IP55, Isolamento Class F, IM1001, Nível Rendimento IE2, Série Continuo S1, Número de Pólos = 4.


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Fabricante

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

Siemens

1LA8

1LA8

1LA8

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LG6

1LE1

1LE1

Potência (kW)

1LE1

355

315

250

200

160

132

110

90

75

55

45

37

30

22

18,5

15

11

7,5

Velocidade de Rotação

5,5

1488

1488

1488

1490

1488

1488

1490

1486

1485

1480

1475

1470

1475

1465

1470

1475

1470

1465

1465

Corrente nominal (A)

1LE1

610

550

435

350

280

230

195

159

132

100

80

66

55

41,5

35,5

28

21

14,7

11,3

Altura de Eixo (H) 355

315

315

315 L

315 L

315 M

315 S

280 M

280 S

250 M

225 M

225 S

200 L

180 L

180 M

160 L

160 M

132 M

132 S

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Ferro Fundido

Alumínio

Alumínio

Alumínio

Alumínio

Alumínio

Tipo de Carcaça

112 M

50

95,8

95,5

95,2

94,9

94,8

94,6

94,0

94,0

94,0

93,4

93,5

93,7

92,1

92,5

91,0

91,0

90,8

88,8

87,7

86,5

75

95,9

95,8

95,6

95,3

95,2

94,9

94,6

94,4

94,3

93,7

93,6

93,6

92,8

92,5

91,5

91,3

90,9

90,3

89,0

87,3

100

95,5

95,7

95,5

95,1

94,9

94,7

94,5

94,2

94,0

93,5

93,1

92,7

92,3

91,6

91,2

90,6

89,8

88,7

87,7

86,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

75

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,8

0,8

0,9

0,9

0,8

0,8

0,8

100

90

87

87

70

70

67

68

67

67

62

62

61

63

64

60

65

65

64

64

58

Nível de Ruido (dB(A))

8,2

1,8

2,0

1,8

3,2

3,2

2,7

2,7

2,6

2,5

2,8

2,6

2,6

2,4

2,5

2,5

2,5

2,2

2,3

2,3

2,5

Binário de Arranque

1460

6,10

4,40

3,60

3,10

2,80

2,30

2,00

1,40

1,30

0,56

0,53

0,40

0,23

0,14

0,12

0,083

0,065

0,034

0,027

0,014

Inércia

4

% da potência nominal

Factor de Potência

1900

1500

1300

1120

950

870

750

640

560

390

315

285

225

185

160

83

71

49

42

29

Peso (kg)

1LE1

Modelo/Série

Rendimento

T A B E L A C O M PA R A T I V A

robótica

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Tabela comparativa de motores elétricos  

Autor: Ricardo Sá e Silva; Revista: robótica nº83

Tabela comparativa de motores elétricos  

Autor: Ricardo Sá e Silva; Revista: robótica nº83

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