PROCOBRE
INSTITUTO BRASILEIRO DO COBRE
PROCOBRE
INSTITUTO BRASILEIRO DO COBRE
Política de
Gerenciamento
de Motores
Vantagens
dos Motores
Alto Rendimento
Políticas de economia de
energia com os planos de
manutenção de motores
existentes e atualizações
das instalações
RENDIMENTO
O caminho para a eficiência energética
1 4 .0 5 /0 6 2 0 0 3
O objetivo deste material é fornecer
Para se implantar uma Política de
informações ao corpo gerencial e diretivo das empresas
Gerenciamento de Motores, faz-se necessário uma
sobre a importância da utilização dos Motores de Alto
análise coerente e estruturada do investimento de
Rendimento na atividade industrial, sob a implantação
compra ou de conserto dos motores de uma empresa. A
de uma Política de Gerenciamento de Motores.
decisão de se implantar uma Política de Gerenciamento
De maneira geral, os motores elétricos são
deverá incluir e garantir a viabilidade econômica,
responsáveis por 55% da energia consumida nas
adequando os critérios de manutenção e de compra de
indústrias. O valor do consumo de energia durante a
motores mais eficientes (ARPlus - Alto Rendimento Plus).
vida útil de um motor pode chegar a 100 vezes o seu
A WEG é uma multinacional genuinamente
valor de compra inicial. Sendo assim, o rendimento dos
brasileira, com fábricas no exterior, estando presente em
motores deve ser um critério decisivo na escolha entre a
mais de 60 países. É a maior fabricante de motores da
compra de motores novos ou conserto dos antigos.
América Latina e uma das cinco maiores do mundo. A
Por estas e outras razões muitas empresas
WEG vem investindo em produtos eficientes e na
estão adotando Políticas de Gerenciamento de Motores,
conscientização para o uso racional de energia elétrica
minimizando seus custos através do uso adequado da
desde a década de 70.
energia elétrica.
A WEG, com o apoio do PROCOBRE - Instituto
Este artigo demonstra, através de uma
Brasileiro do Cobre, tornou possível a edição desta obra .
abordagem crítica, benefícios de uma Política de
O PROCOBRE é uma instituição sem fins
Gerenciamento de Motores, trazendo subsídios para a
lucrativos, patrocinado por empresas produtoras e
sua implementação nos diversos segmentos da
transformadoras de cobre. O PROCOBRE tem por objetivo
indústria. Não existe uma fórmula pronta para
estimular o uso técnico e econômico do cobre e de suas
determinar o sucesso, entretanto, o objetivo deste
ligas, promovendo a sua utilização de forma correta e
material é apresentar algumas idéias , a partir das
eficiente.
quais as empresas possam elaborar um plano de
Esperamos que esta publicação seja útil e cumpra
economia de custos que melhor se adapte às suas
com as finalidades para as quais foi preparada.
circunstâncias.
Introdução
Figura 1: Quando você preenche um cheque para a aquisição de um motor de $500, você também poderá estar preenchendo um
cheque de $ 50.000 para a concessionária de energia elétrica.
Banco B R$ 500 Motor Barato Cheque nº 100295 374900 304691 2359013 A. Sig 41-30-00 BBanco R$ 50,000 Cia. Elétrica Cheque nº 100295 374900 304691 2359013 A. Sig 41-30-00
Economize Energia
O investimento em
Inversores de Freqüência WEG aplicados
em Bombas pode retornar em 1 ANO
somente com a economia de energia!!!
Comparativo entre Sistemas de Controle de Vazão
Para maiores informações, consulte a WEG ou um de seus distribuidores autorizados em todo o Brasil. Teremos o maior prazer em ajudá-lo.
Sistema Convencional
(Válvula)
Sistema com Variação de Velocidade
(Inversor de Freqüência)
Exemplo Prático (caso real)
•
Bomba Centrífuga
•Motor 75 CV, IV pólos, 440 V
•Operação: 600 h - 100% vazão
3600 h - 90% vazão
3800 h - 80% vazão
RETORNO DE
INVESTIMENTO
“12 MESES”
M Bomba Motor Válvula Rede 100% 100% % Energia % Vazão Estrangulamento Energia Consumida M Bomba Motor Rede Inversor de Freqüência 100% 100% % Energia % Vazão Velocidade Variável Energia ConsumidaX
100% 100% % Energia % VazãoVocê sabia???
Investir, visando a minimização dos custos, poderá ser o caminho mais lógico a se adotar, porém, o retorno do investimento
estará vinculado a ações práticas que propiciem uma mudança comportamental das pessoas envolvidas no ato da compra
dos motores. É fundamental que todas as pessoas envolvidas com a compra de motores estejam comprometidas com a
nova política de gerenciamento energético.
Por onde começar?
Outra ação a ser tomada é quanto aos
problemas com reposição.
Motores com características especiais significam
longos períodos de espera na reposição e isso
pode resultar que estes motores sejam
consertados ao invés de substituídos. As
especificações muitas vezes são baseadas em
normas antigas e uma revisão dessas
especificações padrões pode gerar economias
imediatas. Ou seja devemos padronizar o
máximo os motores.
Podem ser terceirizados - empresas de
engenharia - cuja prioridade é apresentar
os menores custos possíveis, o que significa
a aplicação de motores standard, ao invés
de optar por motores mais eficientes.
P r o j e t i s t a s d e e q u i p a m e n t o s :
Por falta de informações , eles podem tentar
reduzir os custos, a não ser que a eles sejam
dadas instruções claras da política de ARPlus.
P e s s o a l d e
S u p r i m e n t o s :
P e s s o a l d a M a n u t e n ç ã o :
São certamente as únicas pessoas que
são acusadas pela alta conta de energia,
e assim têm um incentivo com a demanda
d e m o t o r e s m a i s e f i c i e n t e s ,
c o n s e q ü e n t e m e n t e , t ê m m e n o s
resistência à implantação de um plano
de substituição de motores standard
por Alto Rendimento Plus.
P e s s o a l d a O p e r a ç ã o :
Preocupação principal em recuperar o motor que
faltou, reduzir o tempo que a máquina ficou
parada e evitar trabalho extra que poderá surgir
com a substituição, perdendo a possibilidade de
minimizar os custos na conta de energia elétrica.
Problemas com a Reposição
Mesmo que você tenha que pagar um pouco mais na compra, motores com maior rendimento podem se pagar facilmente muitas vezes durante sua vida útil.
Figura 2: Figura 2:
Este equipamento eletrônico foi desenvolvido para promover a variação da velocidade em motores de indução trifásicos, considerando os seus diversos tipos de carga e a sua aplicação em todos os segmentos da indústria. Ao ser diminuída a rotação do motor através de um Inversor de Freqüência, a potência consumida é reduzida proporcionalmente à rotação, ou seja, para 50% de rotação a potência consumida será de 50% ou menor, dependendo do tipo de carga acionada.
A variação de velocidade nas aplicações industriais é fundamental, levando-se em consideração a necessidade de otimização dos processos industriais, como por exemplo, a adequação da velocidade de uma linha de produção em função da demanda, o controle de vazão ou pressão em um sistema de bombeamento, etc.
Existem inúmeros métodos utilizados para a variação de velocidade. Muitos deles são aplicados através de equipamentos tais como o variador eletromagnético, o variador hidráulico ou o variador mecânico, entretanto, nenhum deles se compara com o Inversor de Freqüência quanto à sua flexibilidade operacional, desempenho e, principalmente, “economia de energia”.
Esses equipamentos são ainda encontrados em aplicação na indústria brasileira, principalmente em instalações antigas, por falta de conhecimento do significativo retorno de investimento que traria a sua substituição por Inversores de Freqüência.
Inversores de Freqüência
A utilização de inversores de freqüência promove, a curto prazo, o retorno do investimento. Isso se deve, além da economia de energia, à economia decorrente da manutenção mecânica, ao aumento da produtividade e à redução de horas improdutivas através de manutenções periódicas, como também proporciona a automação do processo operacional.
Pode-se comprovar, com base na carga a ser acionada, que o retorno de investimento por conseqüência da economia de energia e de economias adicionais, em alguns casos, ocorrerá em menos de um ano. Tal resultado justifica plenamente o investimento inicial em inversores de freqüência, conforme está demonstrado na página ao lado. Trata-se de um comparativo entre um sistema de controle de vazão convencional, através de estrangulamento por válvula e um sistema com variação de velocidade, através de inversor de freqüência.
As aplicações típicas para inversores
de freqüência, com potencial para
economia de energia, são: Bombas
Centrífugas, Bombas Alternativas,
Ventiladores, Exaustores, Misturadores,
Esteiras Transportadoras, Pontes Rolantes,
Centrífugas de Açúcar, Moinhos de Bolas, etc.
Racionalização de Energia - Correção do Fator Potência
As causas mais comuns:
!motores e transformadores operando "em vazio" ou com pequenas cargas; !motores e transformadores superdimensionados;
!grande quantidade de motores de pequena potência; !máquinas de solda;
!lâmpadas de descarga - fluorescente, de vapor de mercúrio, vapor de sódio com reatores de baixo fator de potência (aproximadamente 0,5);
!equipamentos eletrônicos; !fornos de indução eletromagnética.; !fornos a arco.
doras, podendo sobrecarregar as subestações, as linhas de transmissão e distribuição, prejudicando a estabilidade e as condições de aproveitamento dos sistemas elétricos, trazendo inconvenientes diversos, tais como:
!perdas na rede; !quedas de tensão;
!subutilização da capacidade instalada.
Baixos valores de fator de potência são decorrentes de quantidades elevadas de energia reativa. Essa condição resulta em aumento na corrente total que circula nas redes de distribuição de energia elétrica da Concessionária e das unidades
consumi-Uma forma de reduzir a circulação de energia reativa pelo sistema elétrico, consiste em "produzí-la" o mais próximo possível da carga, utilizando um capacitor. Instalando-se capacitores junto às cargas indutivas, a circulação de energia reativa fica limitada a estes equipamentos. Na prática, a energia reativa passa a ser fornecida pelos capacitores, liberando parte da capacidade do sistema elétrico e das instalações da unidade consumidora. Isso é comumente chamado de "compensação reativa".
Quando está havendo consumo de energia reativa, caracterizando uma situação de compensação insuficiente, o fator de potência é chamado de indutivo (cos<0,92i). Quando está havendo um fornecimento de energia reativa à rede da Concessionária, caracterizando uma situação de compensação excessiva, o fator de potência é
CORREÇÃO LOCALIZADA
É efetuada, instalando os capacitores junto ao equipamento. Representa, do ponto de vista técnico, a melhor solução, porque será gerada energia reativa somente onde é necessário.
CORREÇÃO POR GRUPOS DE CARGA
O capacitor é instalado de forma a compensar um setor ou um conjunto de equipamentos. Tem como desvantagem o fato de não haver diminuição de corrente nos alimentadores de cada equipamento compensado.
CORREÇÃO COM REGULAÇÃO AUTOMÁTICA
Nas formas de compensação geral ou por grupos de equipamentos. Os capacitores são agrupados por bancos de capacitores controláveis individualmente por um Controlador Automático do Fator de Potência, sensível às variações de energia reativa, comandando automaticamente a operação dos capacitores necessários à obtenção do fator de potência desejado.
CORREÇÃO MISTA
Em muitos casos utilizam-se, conjuntamente, as diversas formas de compensação.
A energia reativa capacitiva será medida de 0h às 6h. A medição da energia reativa indutiva será feita no intervalo de 6h às 24h.
Se a energia reativa capacitiva não for medida, a medição da energia reativa indutiva será efetuada durante as 24 horas do dia.
A concessionária aplicará ao excedente de reativo capacitivo os mesmos critérios de faturamento aplicados ao excedente indutivo.
O controle mais apurado do uso de energia é mais uma medida adotada pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), visando estimular o consumidor a melhorar o Fator de Potência de suas instalações elétricas, com benefícios imediatos tanto para o próprio consumidor, através da redução de perdas e melhor desempenho de suas instalações, como também para o setor elétrico nacional, pela melhoria das condições operacionais e a liberação do sistema para atendimento a novas cargas com investimentos menores.
j = = cos kVA kW FP
Fator de Potência
O fator de potência indica qual porcentagem da potência total fornecida (kVA) é efetivamente utilizada como potência ativa (kW). Assim, o fator de potência mostra o grau de eficiência do uso dos sistemas elétricos. Valores altos de fator de potência (próximos de 1,0) indicam uso eficiente da energia elétrica, enquanto valores baixos (menores de 0,92) evidenciam seu mau aproveitamento, além de representar uma sobrecarga para todo o sistema elétrico e penalizações nas faturas de energia elétrica através de cobrança por Energia Reativa Excedente da rede da concessionária. A razão entre a potência ativa e a potência aparente de qualquer instalação se constitui no "Fator de Potência".
A maioria das cargas das unidades consumidoras consome energia reativa indutiva, como motores, transformadores, lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para seu funcionamento, por isso sua operação requer dois tipos de potência: Potência ativa: medida em kW, é aquela que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento, etc.
Potência reativa: medida em kVA, usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas. Assim, enquanto a potência ativa é sempre consumida na execução de trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando um "espaço" no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa. A potência ativa e a reativa, juntas, constituem a Potência Aparente, medida em kVA, que é a potência total gerada e transmitida à carga.
Potência ativa: Potência reativa:
Potência Ativa e Reativa
Como montar um plano de ação (substituição por ARPlus)
Deve-se apontar os benefícios para a empresa e algumas idéias para a sua implementação prática.
Desenhar uma proposta
Definir sistemas e responsabilidades
Começa com uma análise da situação atual dos motores e de todos os dados relevantes disponíveis (como por exemplo: dados de placa dos motores, históricos de manutenção, os registros das horas de operação ou consumo de energia). Isso fornecerá os dados básicos, proporcionando uma indicação dos níveis de energia consumida e das possíveis economias de custo que podem ser conseguidas.
É pré-requisito que a diretoria esteja comprometida. A falta deste comprometimento tem sido a principal falha na adoção de políticas dentro de uma empresa. E isso significa muito mais do que apenas assinar uma declaração. A Diretoria tem que garantir que todas as responsabilidades existentes e os procedimentos contábeis/monitoração sejam realmente aplicados.
Esse estágio pode ser subdividido em: 1. Sistemas de Contabilidade
O sistema de contabilidade deverá garantir que todos os detentores de orçamentos da empresa compartilhem o interesse em baixar os custos do Ciclo de Vida dos Motores. Os compradores de motores devem receber créditos do departamento que paga as contas de energia, gerando assim incentivos para a questão da economia de energia da empresa.
2. Diálogo com o Fornecedor
O diálogo com o seu distribuidor local pode trazer mútuos benefícios, proporcionando:
Disponibilidade de estoque dos motores mais utilizados, reduzindo assim o lead-time junto ao fabricante.
Acordo de prazo e condições comerciais préfixadas, que permitem um atendimento personalizado, sem a necessidade de discussões diárias sobre a fixação de preços.
3. Desenvolvimento de Responsabilidades
A pessoa responsável pela tomada de decisões deverá ter em mente que muitas vezes estas decisões acarretarão custos adicionais. Portanto,devem estar seguras de que decisões com relação à política desenvolvida sempre serão apoiadas.
Deverá ser acordado e implementado um esquema de Retorno de Investimento para monitorar a eficiência da política de gerenciamento de motores e apresentar estas economias a todas as pessoas envolvidas.
É importante o acompanhamento do progresso desta política para que se possa então medir o seu sucesso e fazer os ajustes necessários, garantindo-se também que todo fornecedor de motor, oficinas de conserto e de manutenção recebam relatórios do feedback incorporados em seus contratos.
Abaixo relacionamos seis estágios essenciais para se estabelecer uma política de gerenciamento de motores:
Monitoração e Feedback
Fatores Críticos para o sucesso da Política de Gerenciamento de Motores
Figura 3: A Monitoração e a informação sobre o andamento é muito importante para manter as pessoas compromissadas. Figura 3: Custo Total do Motor
1
Conquistar o compromisso da diretoria
4
Abordagem
3
5
6
Redigir diretrizes
Este estágio pode ser usado como base para a discussão com todas as seções da organização que serão influenciadas ou afetadas pelas decisões de compra dos motores, para que elaborem uma política acordada conjuntamente.
Desenvolvendo as políticas corretas para a sua empresa
Como operacionalizar a Política de Gerenciamento de Motores:
As empresas que terceirizam completamente a sua manutenção através de contratos, fixam somas anuais para garantir que todos os motores estejam funcionando. Isso faz com que o contratado faça check-ups dos motores para determinar quais deles são mais propensos a falhas e assim empreender uma manutenção de maneira planejada.
As empresas que terceirizam completamente a sua manutenção através de contratos, fixam somas anuais para garantir que todos os motores estejam funcionando. Isso faz com que o contratado faça check-ups dos motores para determinar quais deles são mais propensos a falhas e assim empreender uma manutenção de maneira planejada.
Quem cuida da política?
Deve-se designar alguém da empresa, comumente do
Departamento de Energia ou Manutenção, que terá a
responsabilidade de acompanhar o andamento da
política, centralizando subsídios para que a mesma
seja mantida. Contudo, essa pessoa deverá manter
informados todos os níveis organizacionais da
empresa sobre as ações realizadas.
Operacionalizando a compra dos motores
A compra de um motor novo geralmente está prevista
num orçamento e requer autorização de um nível
hierárquico superior ao daquela exigida para a
autorização de um conserto (rebobinamento). Isso
faz com que se opte pelo rebobinamento, que é a
solução mais simples e rápida. Pode-se começar a
operacionalizar a compra de motores, abolindo essa
autorização prévia com uma menção no estatuto da
Política de Gerenciamento de Motores.
Adequando ao tamanho da empresa
Empresas maiores com fábricas dispersas e com
maior autonomia local enfrentam obstáculos maiores
para a implementação de uma Política de
Gerenciamento de Motores. Mas, como são
justamente essas empresas que possuem um maior
potencial de redução de consumo, vale a pena o
esforço.
Neste caso, pode-se começar fazendo um
refinamento desta política com um programa piloto
apenas em uma unidade, apresentando
posteriormente os resultados obtidos as demais
unidades.
O interesse do contratado é atender ao contrato, baseado em uma política de gerenciamento de motores;
Os conflitos internos de interesse são superados;
Os níveis de estoques nas empresas podem ser reduzidos; Todos os esforços internos estão concentrados na
monitoração do desempenho do contratado, de modo que os diferentes departamentos envolvidos trabalharão em uma mesma direção;
O contratado manterá registros fiéis, pois estes registros estarão vinculados ao seu pagamento;
O departamento de manutenção, aliviado de pressões, poderá concentrar seus esforços em áreas mais produtivas.
Terceirização
A contratação externa, parcial ou total, de um programa
de manutenção dos motores melhorou significativamente
os resultados.
Vantagens:
Figura 4:
A adoção de uma política de Gerenciamento de Motores perfeita irá garantir que sempre seja tomada a decisão correta, mesmo que seja às 2 horas da manhã.
Figura 4:
Considerando um motor de 10CV, IV pólos, como exemplo, Considerando o custo médio do kWh como sendo de R$0,11, operando 24h por dia, teremos: verificaremos que a economia anual em energia elétrica
corresponderá a: Rendimento do motor W21 = 89% - 2% ( rebobinamento ) = 87%
Economia(R$)= 3.212,85 x 0,11= R$ 353,41/ano/motor de 10CV
Rendimento do motor ARPlus = 90,5 % instalado
kWh = 0,736 x 10 x 8640 x ( 100/87 - 100/91 ) = 3.212,85 ,
ou seja, uma economia anual de 3.212,85 kWh. O retorno de investimento, considerando-se os dados apresentados acima poderá ser obtido através da fórmula abaixo:
Considerando-se que o motor novo tenha garantia de fábrica por Venda dos motores usados para a WEG como "Venda de Ativo 24 meses e que o retorno de investimento ocorra num tempo Imobilizado" ;
inferior a esse período, em poucos meses estará comprovado que Venda dos motores usados para a WEG como uma "Venda de esse processo é extremamente vantajoso para o usuário. Motor Usado" - Neste caso há uma redução na base de cálculo do ICMS em 80%.( O ICMS incide sobre 20% do valor da Nota Fiscal). A proposta da WEG é de comprar os motores instalados, de
qualquer marca ou em qualquer estado, na substituição por Podemos perceber, pelas descrições acima, que o programa de motores ALTO RENDIMENTO PLUS, destacando-se que os motores substituição WEG é extremamente vantajoso. Por isso já é velhos entrarão no negócio pelo valor correspondente a 10% do praticado em vários segmentos industriais como Celulose e Papel, valor do motor novo. Siderurgia, Mineração, Açúcar e Álcool, Químico, Petroquímico, por diversos clientes em todo o Brasil. Esta prática também é Os motores serão adquiridos diretamente pela WEG Motores, utilizada no exterior, onde o principal objetivo é eliminar a sucata devendo o cliente prestar informações sobre a quantidade de existente no mercado e, ao mesmo tempo, otimizando as motores a serem utilizados, bem como potência e polaridade. instalações elétricas com instalações de melhor performance. Neste caso, os motores velhos poderão ser negociados da seguinte
forma:
Retorno = ( Preço motor ARPlus - Valor do motor usado ) - Preço do motor W21
Economia anual
Retorno = (Preço motor ARPlus - Preço do motor W21)
Economia anual
A WEG Motores compra o motor danificado em qualquer estado e de qualquer marca, pagando por ele 10% do valor
de um motor novo com as mesmas características. Dessa forma o retorno de investimento fica:
Programa de Substituição de Motores à Base de Troca
Visando promover a utilização de motores mais eficientes e incentivar a Conservação de Energia, a WEG criou o Programa de Substituição de Motores à Base de Troca. Este programa propicia a substituição dos motores velhos ou danificados por motores novos de ALTO RENDIMENTO PLUS. A energia economizada pode ser obtida através da fórmula abaixo.
Onde:
kWh = Energia economizada no ano Nh ; CV = Potência Nominal do Motor em CV;
Nh = Nº de horas em operação (24h x 30dias x 12meses ); s = Rendimento do motor W21;
ARP = Rendimento do motor Alto Rendimento Plus.
Motor de Alto Rendimento Plus
Motores de Alto Rendimento apresentam desempenhos superiores aos motores standard, tanto em relação ao rendimento,
quanto em relação a vida útil. Por ser um motor com baixas perdas, tem significativamente reduzida sua elevação de
temperatura, fator este que determina o tempo de vida útil do motor.
Este melhor desempenho é conseguido através das características técnicas diferenciadas, apresentadas na figura a seguir:
Em conseqüência dessas melhorias, os valores de rendimento são significativamente maiores, o que gera uma sensível economia de energia, ou seja, menores valores a serem pagos na fatura de energia.
Sob o aspecto normativo, um motor elétrico é considerado de Alto Rendimento se ele possui o rendimento superior àquele definido nas normas técnicas. No Brasil, a norma NBR 7094 da ABNT define os valores mínimos de rendimento para que um motor possa ser considerado de alto rendimento.
Pode-se perceber através do gráfico abaixo que o rendimento dos motores WEG da linha Alto Rendimento Plus é superior aos valores definidos pela norma NBR 7094.
Comparativo de Rendimentos dos Motores IV Pólos
MOTOR WEG ALTO RENDIMENTO PLUS
Rendimentos mínimos exigidos pela NBR-7094 para Motores Alto Rendimento
MOTOR WEG LINHA W21
1 1,5 2 3 5 7,5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 100,0 95,0 90,0 85,0 80,0 75,0 70,0 R EN D IM EN TO ( % ) POTÊNCIAS (CV)
Substituir ou Rebobinar?
Perda de Rendimento
O sobreaquecimento das chapas do estator para extração das bobinas poderá causar contaminação das chapas com carbono, ocasionando aumento permanente das perdas, e em consequência diminuir o rendimento do motor;
Danos mecânicos causados nas chapas do estator durante a desmontagem e a nova montagem.
Especificações incorretas dos dados de bobinagem (número de espiras a menos, bitola do fio menor etc.);
Instalação de um ventilador novo incorreto; Instalação de rolamentos incorretos; Alinhamento deficiente entre rotor e estator.
gura Fi 7:
u a i l, o ot D r nte a v da úti m or,
a d erá se ta n mé ia, s con r do ua veze as ntes de d s r a se sucate do. gura Fi 7: 2000 2007 2000 2007 02 2 0 0 4 2 1 2000 0 20 7 2014 2000
Quando um motor falha, a decisão entre a troca e o conserto deverá estar baseada em qual das duas opções trará para a fábrica o retorno em menor tempo. No entanto, se o tempo não for crítico, então a Política de Gerenciamento de Motores deverá orientar sobre a reposição ou o conserto do motor, com base no custo mínimo durante o ciclo de vida.
Falando de uma maneira geral, a diferença de custo entre o rebobinamento e a reposição de motores pequenos (potência abaixo de15cv) é tão pequena que a substituição deveria ser uma escolha automática, independente do número de horas de operação.
Mesmo se tratando de um motor de potência mais elevada, a decisão de rebobiná-lo deve ser feita levando-se em consideração que o motor poderá reduzir seu rendimento.
O que fazer?
Os motores antigos são geralmente superdimensionados, apresentando baixos valores de rendimento e fator de potência. Isto se deve à carência, na época da fabricação desses motores, de materiais mais resistentes à temperatura e materiais de melhores características de performance.
Se o motor foi superdimensionado, por exemplo, operando sempre abaixo de 40% de sua capacidade, então vale a pena fazer essa substituição por um motor que tenha sido dimensionado com mais precisão (menor). Isso irá reduzir os custos na compra e com consumo de energia.
Para termos uma idéia, um motor atual representa 10% do tamanho do mesmo motor fabricado no início do século passado. Com o desenvolvimento dos materiais, que se tornaram mais resistentes à temperatura, foram desenvolvidos motores mais compactos e com melhores características de performance (rendimento e fator de potência).
Podemos concluir imediatamente que, ao usar motores "velhos", tenderemos a utilizar incorretamente a energia disponível, ou em outras palavras, estaremos "jogando dinheiro fora".
A situação torna-se ainda mais desfavorável quando tais motores sofrem constantes rebobinamentos. Recentes estudos indicam que a cada rebobinamento ( realizado fora das condições estabelecidas pelos fabricantes) os motores poderão perder de 2 a 5% do seu rendimento original.
Motor “velho” custa caro
Banco de Dados de Motores
O gerenciamento do patrimônio é uma ferramenta para o gerenciamento dos motores. Um banco de dados deve referenciar:
Potência do motor;
Fabricante e Número de Série; Detalhes sobre a Montagem;
Dados sobre manutenções anteriores; Horas de Operação durante o ano.
Figura 8:
Conserto às pressas pode trazer “economias falsas”. Figura 8:
A perda de rendimento pode se dar devido a fatores como: A perda de rendimento pode se dar devido a fatores como:
MAIOR VOLUME DE CHAPA MAGNÉTICA COM BAIXAS PERDAS reduz a corrente magnetizante e incrementa o rendimento ROTOR TRATADO TERMICAMENTE
reduz perdas suplementares
ANEL DE CURTO E BARRAS DO ROTOR SUPER DIMENSIONADAS
menores perdas Joule reduz perdas suplementaresENTREFERRO ADEQUADO
MAIOR QUANTIDADE DE COBRE reduz perdas Joule
MENOR CABEÇA DE BOBINA reduz perdas suplementares e perdas Joule
Figura 5:
Características técnicas do motor Alto Rendimento Plus Figura 5:
Figura 6:
Gráfico comparativo de rendimentos. Figura 6:
Motor de Alto Rendimento Plus
Motores de Alto Rendimento apresentam desempenhos superiores aos motores standard, tanto em relação ao rendimento,
quanto em relação a vida útil. Por ser um motor com baixas perdas, tem significativamente reduzida sua elevação de
temperatura, fator este que determina o tempo de vida útil do motor.
Este melhor desempenho é conseguido através das características técnicas diferenciadas, apresentadas na figura a seguir:
Em conseqüência dessas melhorias, os valores de rendimento são significativamente maiores, o que gera uma sensível economia de energia, ou seja, menores valores a serem pagos na fatura de energia.
Sob o aspecto normativo, um motor elétrico é considerado de Alto Rendimento se ele possui o rendimento superior àquele definido nas normas técnicas. No Brasil, a norma NBR 7094 da ABNT define os valores mínimos de rendimento para que um motor possa ser considerado de alto rendimento.
Pode-se perceber através do gráfico abaixo que o rendimento dos motores WEG da linha Alto Rendimento Plus é superior aos valores definidos pela norma NBR 7094.
Comparativo de Rendimentos dos Motores IV Pólos
MOTOR WEG ALTO RENDIMENTO PLUS
Rendimentos mínimos exigidos pela NBR-7094 para Motores Alto Rendimento
MOTOR WEG LINHA W21
1 1,5 2 3 5 7,5 10 15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 200 250 100,0 95,0 90,0 85,0 80,0 75,0 70,0 R EN D IM EN TO ( % ) POTÊNCIAS (CV)
Substituir ou Rebobinar?
Perda de Rendimento
O sobreaquecimento das chapas do estator para extração das bobinas poderá causar contaminação das chapas com carbono, ocasionando aumento permanente das perdas, e em consequência diminuir o rendimento do motor;
Danos mecânicos causados nas chapas do estator durante a desmontagem e a nova montagem.
Especificações incorretas dos dados de bobinagem (número de espiras a menos, bitola do fio menor etc.);
Instalação de um ventilador novo incorreto; Instalação de rolamentos incorretos; Alinhamento deficiente entre rotor e estator.
Figura 7: l Durante a vida úti , o motor,
a s
n média, será con ertado e
duas v zes antes de ser sucateado. Figura 7: 2000 2007 2000 2007 2020 0 4 2 1 00 20 0 20 7 2014 2000
Quando um motor falha, a decisão entre a troca e o conserto deverá estar baseada em qual das duas opções trará para a fábrica o retorno em menor tempo. No entanto, se o tempo não for crítico, então a Política de Gerenciamento de Motores deverá orientar sobre a reposição ou o conserto do motor, com base no custo mínimo durante o ciclo de vida.
Falando de uma maneira geral, a diferença de custo entre o rebobinamento e a reposição de motores pequenos (potência abaixo de15cv) é tão pequena que a substituição deveria ser uma escolha automática, independente do número de horas de operação.
Mesmo se tratando de um motor de potência mais elevada, a decisão de rebobiná-lo deve ser feita levando-se em consideração que o motor poderá reduzir seu rendimento.
O que fazer?
Os motores antigos são geralmente superdimensionados, apresentando baixos valores de rendimento e fator de potência. Isto se deve à carência, na época da fabricação desses motores, de materiais mais resistentes à temperatura e materiais de melhores características de performance.
Se o motor foi superdimensionado, por exemplo, operando sempre abaixo de 40% de sua capacidade, então vale a pena fazer essa substituição por um motor que tenha sido dimensionado com mais precisão (menor). Isso irá reduzir os custos na compra e com consumo de energia.
Para termos uma idéia, um motor atual representa 10% do tamanho do mesmo motor fabricado no início do século passado. Com o desenvolvimento dos materiais, que se tornaram mais resistentes à temperatura, foram desenvolvidos motores mais compactos e com melhores características de performance (rendimento e fator de potência).
Podemos concluir imediatamente que, ao usar motores "velhos", tenderemos a utilizar incorretamente a energia disponível, ou em outras palavras, estaremos "jogando dinheiro fora".
A situação torna-se ainda mais desfavorável quando tais motores sofrem constantes rebobinamentos. Recentes estudos indicam que a cada rebobinamento ( realizado fora das condições estabelecidas pelos fabricantes) os motores poderão perder de 2 a 5% do seu rendimento original.
Motor “velho” custa caro
Banco de Dados de Motores
O gerenciamento do patrimônio é uma ferramenta para o gerenciamento dos motores. Um banco de dados deve referenciar:
Potência do motor;
Fabricante e Número de Série; Detalhes sobre a Montagem;
Dados sobre manutenções anteriores; Horas de Operação durante o ano.
Figura 8:
Conserto às pressas pode trazer “economias falsas”. Figura 8:
A perda de rendimento pode se dar devido a fatores como: A perda de rendimento pode se dar devido a fatores como:
MAIOR VOLUME DE CHAPA MAGNÉTICA COM BAIXAS PERDAS reduz a corrente magnetizante e incrementa o rendimento ROTOR TRATADO TERMICAMENTE
reduz perdas suplementares
ANEL DE CURTO E BARRAS DO ROTOR SUPER DIMENSIONADAS
menores perdas Joule reduz perdas suplementaresENTREFERRO ADEQUADO
MAIOR QUANTIDADE DE COBRE reduz perdas Joule
MENOR CABEÇA DE BOBINA reduz perdas suplementares e perdas Joule
Figura 5:
Características técnicas do motor Alto Rendimento Plus Figura 5:
Figura 6:
Gráfico comparativo de rendimentos. Figura 6:
Desenvolvendo as políticas corretas para a sua empresa
Como operacionalizar a Política de Gerenciamento de Motores:
As empresas que terceirizam completamente a sua manutenção através de contratos, fixam somas anuais para garantir que todos os motores estejam funcionando. Isso faz com que o contratado faça check-ups dos motores para determinar quais deles são mais propensos a falhas e assim empreender uma manutenção de maneira planejada.
As empresas que terceirizam completamente a sua manutenção através de contratos, fixam somas anuais para garantir que todos os motores estejam funcionando. Isso faz com que o contratado faça check-ups dos motores para determinar quais deles são mais propensos a falhas e assim empreender uma manutenção de maneira planejada.
Quem cuida da política?
Deve-se designar alguém da empresa, comumente do
Departamento de Energia ou Manutenção, que terá a
responsabilidade de acompanhar o andamento da
política, centralizando subsídios para que a mesma
seja mantida. Contudo, essa pessoa deverá manter
informados todos os níveis organizacionais da
empresa sobre as ações realizadas.
Operacionalizando a compra dos motores
A compra de um motor novo geralmente está prevista
num orçamento e requer autorização de um nível
hierárquico superior ao daquela exigida para a
autorização de um conserto (rebobinamento). Isso
faz com que se opte pelo rebobinamento, que é a
solução mais simples e rápida. Pode-se começar a
operacionalizar a compra de motores, abolindo essa
autorização prévia com uma menção no estatuto da
Política de Gerenciamento de Motores.
Adequando ao tamanho da empresa
Empresas maiores com fábricas dispersas e com
maior autonomia local enfrentam obstáculos maiores
para a implementação de uma Política de
Gerenciamento de Motores. Mas, como são
justamente essas empresas que possuem um maior
potencial de redução de consumo, vale a pena o
esforço.
Neste caso, pode-se começar fazendo um
refinamento desta política com um programa piloto
apenas em uma unidade, apresentando
posteriormente os resultados obtidos as demais
unidades.
O interesse do contratado é atender ao contrato, baseado em uma política de gerenciamento de motores;
Os conflitos internos de interesse são superados;
Os níveis de estoques nas empresas podem ser reduzidos; Todos os esforços internos estão concentrados na
monitoração do desempenho do contratado, de modo que os diferentes departamentos envolvidos trabalharão em uma mesma direção;
O contratado manterá registros fiéis, pois estes registros estarão vinculados ao seu pagamento;
O departamento de manutenção, aliviado de pressões, poderá concentrar seus esforços em áreas mais produtivas.
Terceirização
A contratação externa, parcial ou total, de um programa
de manutenção dos motores melhorou significativamente
os resultados.
Vantagens:
Figura 4:
A adoção de uma política de Gerenciamento de Motores perfeita irá garantir que sempre seja tomada a decisão correta, mesmo que seja às 2 horas da manhã.
Figura 4:
Considerando um motor de 10CV, IV pólos, como exemplo, Considerando o custo médio do kWh como sendo de R$0,11, operando 24h por dia, teremos: verificaremos que a economia anual em energia elétrica
corresponderá a: Rendimento do motor W21 = 89% - 2% ( rebobinamento ) = 87%
Economia(R$)= 3.212,85 x 0,11= R$ 353,41/ano/motor de 10CV
Rendimento do motor ARPlus = 90,5 % instalado
kWh = 0,736 x 10 x 8640 x ( 100/87 - 100/91 ) = 3.212,85 ,
ou seja, uma economia anual de 3.212,85 kWh. O retorno de investimento, considerando-se os dados apresentados acima poderá ser obtido através da fórmula abaixo:
Considerando-se que o motor novo tenha garantia de fábrica por Venda dos motores usados para a WEG como "Venda de Ativo 24 meses e que o retorno de investimento ocorra num tempo Imobilizado" ;
inferior a esse período, em poucos meses estará comprovado que Venda dos motores usados para a WEG como uma "Venda de esse processo é extremamente vantajoso para o usuário. Motor Usado" - Neste caso há uma redução na base de cálculo do ICMS em 80%.( O ICMS incide sobre 20% do valor da Nota Fiscal). A proposta da WEG é de comprar os motores instalados, de
qualquer marca ou em qualquer estado, na substituição por Podemos perceber, pelas descrições acima, que o programa de motores ALTO RENDIMENTO PLUS, destacando-se que os motores substituição WEG é extremamente vantajoso. Por isso já é velhos entrarão no negócio pelo valor correspondente a 10% do praticado em vários segmentos industriais como Celulose e Papel, valor do motor novo. Siderurgia, Mineração, Açúcar e Álcool, Químico, Petroquímico, por diversos clientes em todo o Brasil. Esta prática também é Os motores serão adquiridos diretamente pela WEG Motores, utilizada no exterior, onde o principal objetivo é eliminar a sucata devendo o cliente prestar informações sobre a quantidade de existente no mercado e, ao mesmo tempo, otimizando as motores a serem utilizados, bem como potência e polaridade. instalações elétricas com instalações de melhor performance. Neste caso, os motores velhos poderão ser negociados da seguinte
forma:
Retorno = ( Preço motor ARPlus - Valor do motor usado ) - Preço do motor W21
Economia anual
Retorno = (Preço motor ARPlus - Preço do motor W21)
Economia anual
A WEG Motores compra o motor danificado em qualquer estado e de qualquer marca, pagando por ele 10% do valor
de um motor novo com as mesmas características. Dessa forma o retorno de investimento fica:
Programa de Substituição de Motores à Base de Troca
Visando promover a utilização de motores mais eficientes e incentivar a Conservação de Energia, a WEG criou o Programa de Substituição de Motores à Base de Troca. Este programa propicia a substituição dos motores velhos ou danificados por motores novos de ALTO RENDIMENTO PLUS. A energia economizada pode ser obtida através da fórmula abaixo.
Onde:
kWh = Energia economizada no ano Nh ; CV = Potência Nominal do Motor em CV;
Nh = Nº de horas em operação (24h x 30dias x 12meses ); s = Rendimento do motor W21;
ARP = Rendimento do motor Alto Rendimento Plus.
Racionalização de Energia - Correção do Fator Potência
As causas mais comuns:
!motores e transformadores operando "em vazio" ou com pequenas cargas; !motores e transformadores superdimensionados;
!grande quantidade de motores de pequena potência; !máquinas de solda;
!lâmpadas de descarga - fluorescente, de vapor de mercúrio, vapor de sódio com reatores de baixo fator de potência (aproximadamente 0,5);
!equipamentos eletrônicos; !fornos de indução eletromagnética.; !fornos a arco.
doras, podendo sobrecarregar as subestações, as linhas de transmissão e distribuição, prejudicando a estabilidade e as condições de aproveitamento dos sistemas elétricos, trazendo inconvenientes diversos, tais como:
!perdas na rede; !quedas de tensão;
!subutilização da capacidade instalada.
Baixos valores de fator de potência são decorrentes de quantidades elevadas de energia reativa. Essa condição resulta em aumento na corrente total que circula nas redes de distribuição de energia elétrica da Concessionária e das unidades
consumi-Uma forma de reduzir a circulação de energia reativa pelo sistema elétrico, consiste em "produzí-la" o mais próximo possível da carga, utilizando um capacitor. Instalando-se capacitores junto às cargas indutivas, a circulação de energia reativa fica limitada a estes equipamentos. Na prática, a energia reativa passa a ser fornecida pelos capacitores, liberando parte da capacidade do sistema elétrico e das instalações da unidade consumidora. Isso é comumente chamado de "compensação reativa".
Quando está havendo consumo de energia reativa, caracterizando uma situação de compensação insuficiente, o fator de potência é chamado de indutivo (cos<0,92i). Quando está havendo um fornecimento de energia reativa à rede da Concessionária, caracterizando uma situação de compensação excessiva, o fator de potência é
CORREÇÃO LOCALIZADA
É efetuada, instalando os capacitores junto ao equipamento. Representa, do ponto de vista técnico, a melhor solução, porque será gerada energia reativa somente onde é necessário.
CORREÇÃO POR GRUPOS DE CARGA
O capacitor é instalado de forma a compensar um setor ou um conjunto de equipamentos. Tem como desvantagem o fato de não haver diminuição de corrente nos alimentadores de cada equipamento compensado.
CORREÇÃO COM REGULAÇÃO AUTOMÁTICA
Nas formas de compensação geral ou por grupos de equipamentos. Os capacitores são agrupados por bancos de capacitores controláveis individualmente por um Controlador Automático do Fator de Potência, sensível às variações de energia reativa, comandando automaticamente a operação dos capacitores necessários à obtenção do fator de potência desejado.
CORREÇÃO MISTA
Em muitos casos utilizam-se, conjuntamente, as diversas formas de compensação.
A energia reativa capacitiva será medida de 0h às 6h. A medição da energia reativa indutiva será feita no intervalo de 6h às 24h.
Se a energia reativa capacitiva não for medida, a medição da energia reativa indutiva será efetuada durante as 24 horas do dia.
A concessionária aplicará ao excedente de reativo capacitivo os mesmos critérios de faturamento aplicados ao excedente indutivo.
O controle mais apurado do uso de energia é mais uma medida adotada pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), visando estimular o consumidor a melhorar o Fator de Potência de suas instalações elétricas, com benefícios imediatos tanto para o próprio consumidor, através da redução de perdas e melhor desempenho de suas instalações, como também para o setor elétrico nacional, pela melhoria das condições operacionais e a liberação do sistema para atendimento a novas cargas com investimentos menores.
j = = cos kVA kW FP
Fator de Potência
O fator de potência indica qual porcentagem da potência total fornecida (kVA) é efetivamente utilizada como potência ativa (kW). Assim, o fator de potência mostra o grau de eficiência do uso dos sistemas elétricos. Valores altos de fator de potência (próximos de 1,0) indicam uso eficiente da energia elétrica, enquanto valores baixos (menores de 0,92) evidenciam seu mau aproveitamento, além de representar uma sobrecarga para todo o sistema elétrico e penalizações nas faturas de energia elétrica através de cobrança por Energia Reativa Excedente da rede da concessionária. A razão entre a potência ativa e a potência aparente de qualquer instalação se constitui no "Fator de Potência".
A maioria das cargas das unidades consumidoras consome energia reativa indutiva, como motores, transformadores, lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para seu funcionamento, por isso sua operação requer dois tipos de potência: Potência ativa: medida em kW, é aquela que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento, etc.
Potência reativa: medida em kVA, usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas. Assim, enquanto a potência ativa é sempre consumida na execução de trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando um "espaço" no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa. A potência ativa e a reativa, juntas, constituem a Potência Aparente, medida em kVA, que é a potência total gerada e transmitida à carga.
Potência ativa: Potência reativa:
Potência Ativa e Reativa
Como montar um plano de ação (substituição por ARPlus)
Deve-se apontar os benefícios para a empresa e algumas idéias para a sua implementação prática.
Desenhar uma proposta
Definir sistemas e responsabilidades
Começa com uma análise da situação atual dos motores e de todos os dados relevantes disponíveis (como por exemplo: dados de placa dos motores, históricos de manutenção, os registros das horas de operação ou consumo de energia). Isso fornecerá os dados básicos, proporcionando uma indicação dos níveis de energia consumida e das possíveis economias de custo que podem ser conseguidas.
É pré-requisito que a diretoria esteja comprometida. A falta deste comprometimento tem sido a principal falha na adoção de políticas dentro de uma empresa. E isso significa muito mais do que apenas assinar uma declaração. A Diretoria tem que garantir que todas as responsabilidades existentes e os procedimentos contábeis/monitoração sejam realmente aplicados.
Esse estágio pode ser subdividido em: 1. Sistemas de Contabilidade
O sistema de contabilidade deverá garantir que todos os detentores de orçamentos da empresa compartilhem o interesse em baixar os custos do Ciclo de Vida dos Motores. Os compradores de motores devem receber créditos do departamento que paga as contas de energia, gerando assim incentivos para a questão da economia de energia da empresa.
2. Diálogo com o Fornecedor
O diálogo com o seu distribuidor local pode trazer mútuos benefícios, proporcionando:
Disponibilidade de estoque dos motores mais utilizados, reduzindo assim o lead-time junto ao fabricante.
Acordo de prazo e condições comerciais préfixadas, que permitem um atendimento personalizado, sem a necessidade de discussões diárias sobre a fixação de preços.
3. Desenvolvimento de Responsabilidades
A pessoa responsável pela tomada de decisões deverá ter em mente que muitas vezes estas decisões acarretarão custos adicionais. Portanto,devem estar seguras de que decisões com relação à política desenvolvida sempre serão apoiadas.
Deverá ser acordado e implementado um esquema de Retorno de Investimento para monitorar a eficiência da política de gerenciamento de motores e apresentar estas economias a todas as pessoas envolvidas.
É importante o acompanhamento do progresso desta política para que se possa então medir o seu sucesso e fazer os ajustes necessários, garantindo-se também que todo fornecedor de motor, oficinas de conserto e de manutenção recebam relatórios do feedback incorporados em seus contratos.
Abaixo relacionamos seis estágios essenciais para se estabelecer uma política de gerenciamento de motores:
Monitoração e Feedback
Fatores Críticos para o sucesso da Política de Gerenciamento de Motores
Figura 3: A Monitoração e a informação sobre o andamento é muito importante para manter as pessoas compromissadas. Figura 3: Custo Total do Motor
1
Conquistar o compromisso da diretoria
4
Abordagem
3
5
6
Redigir diretrizes
Este estágio pode ser usado como base para a discussão com todas as seções da organização que serão influenciadas ou afetadas pelas decisões de compra dos motores, para que elaborem uma política acordada conjuntamente.
Investir, visando a minimização dos custos, poderá ser o caminho mais lógico a se adotar, porém, o retorno do investimento
estará vinculado a ações práticas que propiciem uma mudança comportamental das pessoas envolvidas no ato da compra
dos motores. É fundamental que todas as pessoas envolvidas com a compra de motores estejam comprometidas com a
nova política de gerenciamento energético.
Por onde começar?
Outra ação a ser tomada é quanto aos
problemas com reposição.
Motores com características especiais significam
longos períodos de espera na reposição e isso
pode resultar que estes motores sejam
consertados ao invés de substituídos. As
especificações muitas vezes são baseadas em
normas antigas e uma revisão dessas
especificações padrões pode gerar economias
imediatas. Ou seja devemos padronizar o
máximo os motores.
Podem ser terceirizados - empresas de
engenharia - cuja prioridade é apresentar
os menores custos possíveis, o que significa
a aplicação de motores standard, ao invés
de optar por motores mais eficientes.
P r o j e t i s t a s d e e q u i p a m e n t o s :
Por falta de informações , eles podem tentar
reduzir os custos, a não ser que a eles sejam
dadas instruções claras da política de ARPlus.
P e s s o a l d e
S u p r i m e n t o s :
P e s s o a l d a M a n u t e n ç ã o :
São certamente as únicas pessoas que
são acusadas pela alta conta de energia,
e assim têm um incentivo com a demanda
d e m o t o r e s m a i s e f i c i e n t e s ,
c o n s e q ü e n t e m e n t e , t ê m m e n o s
resistência à implantação de um plano
de substituição de motores standard
por Alto Rendimento Plus.
P e s s o a l d a O p e r a ç ã o :
Preocupação principal em recuperar o motor que
faltou, reduzir o tempo que a máquina ficou
parada e evitar trabalho extra que poderá surgir
com a substituição, perdendo a possibilidade de
minimizar os custos na conta de energia elétrica.
Problemas com a Reposição
Mesmo que você tenha que pagar um pouco mais na compra, motores com maior rendimento podem se pagar facilmente muitas vezes durante sua vida útil.
Figura 2: Figura 2:
Este equipamento eletrônico foi desenvolvido para promover a variação da velocidade em motores de indução trifásicos, considerando os seus diversos tipos de carga e a sua aplicação em todos os segmentos da indústria. Ao ser diminuída a rotação do motor através de um Inversor de Freqüência, a potência consumida é reduzida proporcionalmente à rotação, ou seja, para 50% de rotação a potência consumida será de 50% ou menor, dependendo do tipo de carga acionada.
A variação de velocidade nas aplicações industriais é fundamental, levando-se em consideração a necessidade de otimização dos processos industriais, como por exemplo, a adequação da velocidade de uma linha de produção em função da demanda, o controle de vazão ou pressão em um sistema de bombeamento, etc.
Existem inúmeros métodos utilizados para a variação de velocidade. Muitos deles são aplicados através de equipamentos tais como o variador eletromagnético, o variador hidráulico ou o variador mecânico, entretanto, nenhum deles se compara com o Inversor de Freqüência quanto à sua flexibilidade operacional, desempenho e, principalmente, “economia de energia”.
Esses equipamentos são ainda encontrados em aplicação na indústria brasileira, principalmente em instalações antigas, por falta de conhecimento do significativo retorno de investimento que traria a sua substituição por Inversores de Freqüência.
Inversores de Freqüência
A utilização de inversores de freqüência promove, a curto prazo, o retorno do investimento. Isso se deve, além da economia de energia, à economia decorrente da manutenção mecânica, ao aumento da produtividade e à redução de horas improdutivas através de manutenções periódicas, como também proporciona a automação do processo operacional.
Pode-se comprovar, com base na carga a ser acionada, que o retorno de investimento por conseqüência da economia de energia e de economias adicionais, em alguns casos, ocorrerá em menos de um ano. Tal resultado justifica plenamente o investimento inicial em inversores de freqüência, conforme está demonstrado na página ao lado. Trata-se de um comparativo entre um sistema de controle de vazão convencional, através de estrangulamento por válvula e um sistema com variação de velocidade, através de inversor de freqüência.
As aplicações típicas para inversores
de freqüência, com potencial para
economia de energia, são: Bombas
Centrífugas, Bombas Alternativas,
Ventiladores, Exaustores, Misturadores,
Esteiras Transportadoras, Pontes Rolantes,
Centrífugas de Açúcar, Moinhos de Bolas, etc.
O objetivo deste material é fornecer
Para se implantar uma Política de
informações ao corpo gerencial e diretivo das empresas
Gerenciamento de Motores, faz-se necessário uma
sobre a importância da utilização dos Motores de Alto
análise coerente e estruturada do investimento de
Rendimento na atividade industrial, sob a implantação
compra ou de conserto dos motores de uma empresa. A
de uma Política de Gerenciamento de Motores.
decisão de se implantar uma Política de Gerenciamento
De maneira geral, os motores elétricos são
deverá incluir e garantir a viabilidade econômica,
responsáveis por 55% da energia consumida nas
adequando os critérios de manutenção e de compra de
indústrias. O valor do consumo de energia durante a
motores mais eficientes (ARPlus - Alto Rendimento Plus).
vida útil de um motor pode chegar a 100 vezes o seu
A WEG é uma multinacional genuinamente
valor de compra inicial. Sendo assim, o rendimento dos
brasileira, com fábricas no exterior, estando presente em
motores deve ser um critério decisivo na escolha entre a
mais de 60 países. É a maior fabricante de motores da
compra de motores novos ou conserto dos antigos.
América Latina e uma das cinco maiores do mundo. A
Por estas e outras razões muitas empresas
WEG vem investindo em produtos eficientes e na
estão adotando Políticas de Gerenciamento de Motores,
conscientização para o uso racional de energia elétrica
minimizando seus custos através do uso adequado da
desde a década de 70.
energia elétrica.
A WEG, com o apoio do PROCOBRE - Instituto
Este artigo demonstra, através de uma
Brasileiro do Cobre, tornou possível a edição desta obra .
abordagem crítica, benefícios de uma Política de
O PROCOBRE é uma instituição sem fins
Gerenciamento de Motores, trazendo subsídios para a
lucrativos, patrocinado por empresas produtoras e
sua implementação nos diversos segmentos da
transformadoras de cobre. O PROCOBRE tem por objetivo
indústria. Não existe uma fórmula pronta para
estimular o uso técnico e econômico do cobre e de suas
determinar o sucesso, entretanto, o objetivo deste
ligas, promovendo a sua utilização de forma correta e
material é apresentar algumas idéias , a partir das
eficiente.
quais as empresas possam elaborar um plano de
Esperamos que esta publicação seja útil e cumpra
economia de custos que melhor se adapte às suas
com as finalidades para as quais foi preparada.
circunstâncias.
Introdução
Figura 1: Quando você preenche um cheque para a aquisição de um motor de $500, você também poderá estar preenchendo um
cheque de $ 50.000 para a concessionária de energia elétrica.
Banco B R$ 500 Motor Barato Cheque nº 100295 374900 304691 2359013 A. Sig 41-30-00 BBanco R$ 50,000 Cia. Elétrica Cheque nº 100295 374900 304691 2359013 A. Sig 41-30-00
Economize Energia
O investimento em
Inversores de Freqüência WEG aplicados
em Bombas pode retornar em 1 ANO
somente com a economia de energia!!!
Comparativo entre Sistemas de Controle de Vazão
Para maiores informações, consulte a WEG ou um de seus distribuidores autorizados em todo o Brasil. Teremos o maior prazer em ajudá-lo.
Sistema Convencional
(Válvula)
Sistema com Variação de Velocidade
(Inversor de Freqüência)
Exemplo Prático (caso real)
•
Bomba Centrífuga
•Motor 75 CV, IV pólos, 440 V
•Operação: 600 h - 100% vazão
3600 h - 90% vazão
3800 h - 80% vazão
RETORNO DE
INVESTIMENTO
“12 MESES”
M Bomba Motor Válvula Rede 100% 100% % Energia % Vazão Estrangulamento Energia Consumida M Bomba Motor Rede Inversor de Freqüência 100% 100% % Energia % Vazão Velocidade Variável Energia ConsumidaX
100% 100% % Energia % VazãoVocê sabia???
PROCOBRE
INSTITUTO BRASILEIRO DO COBRE
PROCOBRE
INSTITUTO BRASILEIRO DO COBRE
Política de
Gerenciamento
de Motores
Vantagens
dos Motores
Alto Rendimento
Políticas de economia de
energia com os planos de
manutenção de motores
existentes e atualizações
das instalações
RENDIMENTO
O caminho para a eficiência energética
1 4 .0 5 /0 6 2 0 0 3
