( PDF ) Ações de conservação de energia aplicadas a uma planta industrial composta de motores de indução

Download PDF

ads:

Departamento de Engenharia Elétrica

Ações de Conservação de Energia Aplicadas a

Uma Planta Industrial Composta de Motores de Indução

Dissertação apresentada à Escola de

Engenharia de São Carlos da Universidade

de São Paulo, como parte dos requisitos

para a obtenção do Título de Mestre em

Engenharia Elétrica.

Candidato: JOSÉ HENRIQUE FACCO

Orientador: Prof. Dr. Diógenes Pereira Gonzaga

São Carlos, Fevereiro de 2006.

ads:

Livros Grátis

http://www.livrosgratis.com.br

Milhares de livros grátis para download.

Dedicatória

Em memória de minhas eternas avós :

Odília Ângelo Diamantino e

Alexandrina Donadon dos Santos e,

Meus eternos avôs:

Vicente Facco e,

Otacílio Veríssimo

À minha avó:

Rosa da Conceição Fernandes Facco

À minha inestimável mãe

Maria Helena Diamantino Facco e,

Meu inestimável pai: José Facco Neto

À minha sogra:

Ana Zaira dos Santos e,

Meu sogro:

Pedro Luis Costa

As minhas irmãs:

Joseane Ap. Facco, Josemeire Ap. Facco e,

Meu irmão:

José Adriano Facco

Minhas cunhadas:

Luciana Cristina Costa e,

Márcia Regina Costa

À minha estimada esposa pela compreensão:

Claudia Patrícia Costa Facco

E ao nosso filho:

Willian Henrique Costa Facco

ads:

Agradecimentos

Agradeço a Deus, forte rochedo em que me abrigo, pela capacidade concedida para vencer mais um

obstáculo e pela saúde.

Ao Prof. Dr. Diógenes Pereira Gonzaga, pela orientação nesta dissertação, sempre apresentando

comentários e observações oportunas agregando valor a este trabalho e pela oportunidade concedida

em dar-me o privilégio de sua orientação.

A Escola de Engenharia de São Carlos por disponibilizar aos cidadãos a oportunidade de adquirir

conhecimento e aperfeiçoamento em suas dependências.

Aos amigos:

Leandro Lima e Paulo Prado, pelo apoio prestado durante o mestrado.

Ruy Alberto Pisani Altafim, pela intensa ajuda na edição do texto.

Colombianos(as) que incentivaram-me para vencer este desafio.

À empresa:

Elétrica Re-Voltis Ltda

Sumário

iii

Sumário

Lista de Figuras ... .............................................................................................vii

Lista de Tabelas ...............................................................................................viii

Lista de Gráficos ............................................................................................... xi

Lista de Abreviaturas .......................................................................................xiii

Lista de Símbolos ............................................................................................ xv

Resumo ...........................................................................................................xvii

Abstract .......................................................................................................... xviii

1 Introdução 1

2 Lei da eficiência energética 4

2.1 Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência de Energia –

CGIEE ..............................................................................................5

2.2 A Regulamentação de motores ............................................................5

2.3 O mercado de motores elétrico no Brasil..............................................5

2.4 Os índices de eficiência energética ......................................................6

3 Uso de energia na indústria 8

3.1 Consumo de energia por setor .............................................................8

3.2 Uso da eletricidade na indústria .........................................................10

Sumário

3.3 Potencial de conservação de energia.................................................11

3.4 Tariffa aplicada ...................................................................................12

3.5 Estrutura tarifária ................................................................................12

3.5.1 Definições................................................................................13

3.5.2 Tensões de fornecimento ........................................................14

3.5.3 Classes de consumidores........................................................15

3.5.4 Modalidades tarifárias..............................................................16

3.6 Faturamento Horo-Sazonal ................................................................17

3.7 Faturamento de energia elétrica.........................................................18

3.7.1 Tarifa convencional - consumidores do grupo B......................18

3.7.2 Tarifa binomial convencional ...................................................18

3.7.3 Tarifa azul................................................................................19

3.8 Ultrapassagem de demanda...............................................................21

3.9 Aplicação da demanda de ultrapassagem..........................................22

3.9.1 Demanda de ultrapassagem - tarifa azul .................................22

4 Revisão bibliográfica 24

4.1 Motores elétricos de indução na indústria ..........................................24

4.2 Considerações sobre motores elétricos de indução ...........................25

4.3 Estrutura física de um motor elétrico de indução................................26

4.4 Princípio de funcionamento ................................................................27

4.5 Características de aceleração ............................................................29

4.6 Perdas........... .....................................................................................30

4.6.1 Perdas variáveis ......................................................................31

4.7 Causas de baixa eficiência.................................................................31

4.8 Seleção de motores de indução .........................................................34

4.9 O motor de alto rendimento................................................................35

Sumário

5 Conservação de energia elétrica 38

5.1 Considerações sobre a conservação de energia................................38

5.2 Fator de potência ...............................................................................45

5.3 Conservação de energia elétrica em motores elétricos de indução ...46

6 Equipamentos e métodos de medição 48

6.1 Materiais utilizados .............................................................................48

6.1.1 Características dos motores elétricos analisados....................48

6.2 Método de medição ...........................................................................66

6.2.1 Considerações gerais .............................................................66

6.2.2 Método da medição em campo da corrente elétrica nos motores

........ .....................................................................................66

6.3 Modelo matemático de um motor de indução trifásico .......................67

7 Resultados e discussões 73

7.1 Tabelas dos motores elétricos por setores ........................................74

7.2 Consumo de energia entre motores elétricos de indução trifásicos 116

7.2.1 Conservação de energia elétrica utilizando os motores de alto

rendimento ........................................................................118

7.2.2 Análise econômica de energia elétrica (R$/dia) utilizando

motores de alto rendimento ...............................................120

7.3 Resultados comparativos do motor de indução Standard com o motor

de Alto Rendimento .........................................................................121

7.3.1 Análise dos valores das potências útil e nominal ..................122

7.3.2 Análise dos valores médios do fator de potência ..................124

7.3.3 Análise dos valores médios do rendimento ..........................125

7.3.4 Análise dos valores do fator de utilização .............................126

7.4 Análise da troca por motores de alto rendimento para o setor PGA

........................................................................................................128

Sumário vi

7.4.1 Potencial de economia de energia elétrica em KWh/ano .....129

7.4.2 Análise do investimento em motores de alto rendimento para o

setor PGA 131

7.4.3 Análise do retorno do investimento em motores de alto

rendimento ............................................................................132

7.5 Análise do investimento (R$) e do retorno do Investimento (anos) em

motores de alto rendimento por setor ............................................133

8 Conclusão 135

ReferênciasBibliográficas 138

Lista de Figuras

vii

Lista de Figuras

1 Diagrama de bloco dos setores de produção. .......................................3

4.3 Motor elétrico de indução trifásico.......................................................26

4.4 Polaridade de um motor de indução....................................................28

4.8 Limites de variações de tensão e frequência ......................................35

5.3 Comportamento entre métodos de partida ..........................................47

6.1.1 Diagrama unifilar da indústria de papel e cosméticos .........................49

Lista de Tabelas

viii

Lista de Tabelas

Tabela 01. Rendimentos nominais mínimos conforme a Lei de Eficiência de

energia........ ..................................................................................6

Tabela 02. Classificação de demandas e definições ....................................13

Tabela 03. Limites de tensão de fornecimento..............................................14

Tabela 04. Opções de tarifa para o grupo A..................................................16

Tabela 05. Partes fundamentais do motor de indução..................................26

Tabela 06. Perfil do consumo de energia elétrica no Brasil (GWh)...............39

Tabela 07. Relação de motores no setor CAD, tensão 380v ........................50

Tabela 08. Relação de motores no setor CEM, tensão 380v ........................50

Tabela 09. Relação de motores no setor CLG, tensão 380v.........................51

Tabela 10. Relação de motores no setor DEE, tensão 220v.........................52

Tabela 11. Relação de motores no setor FER, tensão 380v.........................53

Tabela 12. Relação de motores no setor MCE, tensão 380v ........................54

Tabela 13. Relação de motores no setor MAM, tensão 380v........................54

Tabela 14. Relação de motores no setor MEG, tensão 380v........................55

Tabela 15. Relação de motores no setor MMC, tensão 380v........................56

Tabela 16. Relação de motores no setor MML, tensão 380v ........................57

Tabela 17. Relação de motores no setor PBR, tensão 380v.........................58

Lista de Tabelas

Tabela 18. Relação de motores no setor PGR, tensão 380v ........................59

Tabela 19. Relação de motores no setor PGA, tensão 380v ........................60

Tabela 20. Relação de motores no setor PML, tensão 380v.........................62

Tabela 21. Relação de motores no setor POT, tensão 380v.........................62

Tabela 22. Relação de motores no setor PRG, tensão 380v ........................63

Tabela 23. Relação de motores no setor PRP, tensão 380v ........................64

Tabela 24. Relação de motores no setor VAC, tensão 380v ........................65

Tabela 25. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor CAD ...... 75

Tabela 26. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor CEM....... 76

Tabela 27. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor CLG ....... 79

Tabela 28. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor DEE ....... 83

Tabela 29. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor FER ....... 84

Tabela 30. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor MCE....... 85

Tabela 31. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor MAM ...... 87

Tabela 32. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor MEG ...... 89

Tabela 33. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor MCM...... 91

Tabela 34. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor MML....... 93

Tabela 35. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PBR ....... 95

Tabela 36. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PGR....... 98

Tabela 37. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PGA..... 101

Tabela 38. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PML ..... 105

Tabela 39. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor POT ..... 108

Tabela 40. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PRG..... 111

Tabela 41. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor PRP ..... 113

Tabela 42. Motores elétricos com FU < 75%, instalados no setor VAC ..... 115

Lista de Tabelas

Tabela 43. Resultados comparativos entre potências nominais e úteis para

as situações atuais e dimensionadas...................................... 123

Tabela 44. Resultados comparativos entre os fatores de potência ........... 124

Tabela 45. Resultados comparativos entre os rendimentos....................... 125

Tabela 46. Resultados comparativos entre os fatores de utilização........... 127

Tabela 47. Potencial de conservação de energia elétrica ......................... 129

Tabela 48. Custo do investimento ............................................................. 131

Tabela 49. Retorno do investimento........................................................... 132

Lista de Gráficos

3.1 Participação dos setores no consumo de energia (2001)...................... 9

3.1.1 Energéticos utilizados na indústria (2001)........................................... 10

3.2 Evolução do consumo de eletricidade na indústria e no país.............. 11

4.5 Curva do conjugado x rotação............................................................. 30

4.7 Desbalanceamento x aumento de perdas........................................... 33

4.9 Evolução dos motores (Kg/kW) .......................................................... 36

5.1 Projeção do consumo em função da energia disponível ..................... 39

7.2a Consumo de energia elétrica dos motores standard e de alto

rendimento ......................................................................................... 116

7.2b Consumo de energia elétrica dos motores standard e de alto

rendimento ......................................................................................... 117

7.2.1a Conservação de energia elétrica com motores elétricos de alto

rendimento ......................................................................................... 118

7.2.1b Conservação de energia elétrica com motores elétricos de alto

rendimento ......................................................................................... 119

7.2.2a Análise econômica de energia elétrica (R$/dia) com motores de alto

rendimento ......................................................................................... 120

7.2.2b Análise econômica de energia elétrica (R$/dia) com motores de alto

rendimento ......................................................................................... 121

Lista de Gráficos

xii

7.5a Análise do investimento e do retorno de investimento por setor ....... 133

7.5b Análise do investimento e do retorno de investimento por setor ...... 134

Lista de Abreviaturas e Siglas xiii

Lista de Abreviaturas e Siglas

ELETROBRÁS Centrais Elétricas Brasileiras S/A

PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica

CGIEE Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência

Energética

MME Ministério das Minas e Energia

MCT Ministério de Ciências e Tecnologia

ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

ANP Agência Nacional do Petróleo

BEN Balanço Energético Nacional

DNAEE Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica

CA Consumo ativo

NBR Normas Técnicas Brasileira

EFEI Escola Federal de Engenharia de Itajubá

PIB Produto Interno Bruto

GCPS Grupo Coordenador do Planejamento dos Sistemas Elétricos

GEFAE Grupo de Estudos Sobre Fontes Alternativas de Energia

FINEP Financiadora de Estudos e Projetos

NEPET Núcleo de Estudos e Pesquisa em Educação Tecnológica

ABINEE Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica

CCM Centro de Comando de Motores

CESP Companhia Elétrica do Estado de São Paulo

PB Preço Bruto

P.L.U Preço Liquido Unitário

Lista de Abreviaturas e Siglas

xiv

ECO Economia

Ref. Referência

ST Standard

ARP Alto Rendimento Plus

Bba Bomba

Lista de Símbolos

cv cavalo vapor

Hp horse power

rendimento

ω velocidade do motor (rad/s)

velocidade síncrona do motor (rad/s)

impedância de fase do motor

tensão de fase do motor

corrente de fase do motor

N pólo norte

S pólo sul

N velocidade em rotações por minuto (rpm)

Ns velocidade síncrona

Nn velocidade nominal

W potência

Pn potência nominal

In corrente nominal

Iop corrente de operação

tensão de linha

corrente de linha

Pu potência útil

Pn potência nominal

Fu fator de utilização

FP fator de potência

Lista de Símbolos

xvi

100%

escorregamento do motor a 100%

C conjugado do motor

P quantidade de pólos do motor

Resumo xvii

Resumo

O presente trabalho objetiva, a partir de dados coletados dos motores

elétricos em regime de trabalho, dar sua contribuição ao estudo de conservação

de energia elétrica numa planta industrial.

Apresenta-se o motor elétrico trifásico de indução e as diversas questões

relativas ao seu uso industrial, para então, demonstrarem os parâmetros elétricos

obtidos. Elaborou-se um trabalho de campo, que possibilita à análise da eficiência

energética no uso de motores elétricos em uma fábrica de papel e cosméticos. A

partir de medidas dos parâmetros elétricos como: corrente e tensão, mais os

dados de catálogos do fabricante, chegaram-se aos valores de rendimento, fator

de potência e fator de utilização, para diversas condições de carga dos motores.

Caso o fator de utilização seja inferior a 75%, um estudo comparativo permitirá as

decisões de substituição dos motores super dimensionados. Os dados são

usados para as seguintes análises: qual a possível conservação de energia

elétrica para cada setor, se os motores fossem substituídos por unidades de alto

rendimento?; qual a viabilidade de cada setor realizar as trocas imediatas por

motores de alto rendimento?; qual à economia de energia elétrica por setores em

(R$/dia), utilizando motores de alto rendimento?; em quanto tempo obteríamos o

retorno desse investimento? Alguns recursos de informática foram utilizados nos

cálculos realizados.

Os resultados indicam que o potencial de conservação de energia elétrica

em motores deve ser melhor explorado e de forma mais consciente.

Palavras-Chave: Conservação de energia elétrica, motor de indução, motor de

alto rendimento, potência nominal, fator de potência, fator de utilização e rendimento.

Abstract xviii

Abstract

The objective of the present research, from a data set of electric motor collected

in a regimen of work, give its contribution to the study on industrial electrical

motors’ energy saving.

It present the three-phase induction motor, the various issues of its industrial

use and the electric parameter set collected are then presented. Field of work was

elaborated, wich allowed the analysis of the energy efficiency in the use of electric

engines in industry of paper and cosmetics.

Given the measurements of current and tension, plus the data from the

manufacter’s catalogs, values of efficiency were obtained, power factor and

utilization factor, for diverse conditions of engine load. But in case the utilization

factor is less than 75%, a comparative study allowed the decisions of substitution

of the poorly dimensioned engines.

The data are analyzed in ways:

1) What would be the energy save to each sector, if motors were

changed for high efficient units?

2) What would be the viable to each sector to replace immediately the

existing motors for high efficient?

3) What would be the energy save to each sector in (R$/day), using

high efficient motors?

4) How much time would be the return of the investiment?

Some resources of computer technology were used in the calculations.

The results showing the electric energy saving potential in motor would be

better use to advantage and more conscientions form.

Key-Words: Energy saving potential, induction motor, high efficiency motor,

nominal power, power factor, utilization factor and efficiency.

Capítulo 1

INTRODUÇÃO

A economia de energia pode ser obtida através de atitudes, que visam à

redução dos gastos com o consumo, pela sociedade como um todo. Em

conseqüência, possibilita postergar a necessidade da ampliação da rede

geradora de energia, canalizando tais recursos para outras finalidades e,

também, colaborando na preservação ambiental, segundo a ELETROBRÁS

(1998).

Devido à perspectiva de “apagões” e racionamentos no sistema elétrico

de energia nacional, problemas esses que nem sempre são de origem

climática, constata-se a necessidade de uma avaliação das instalações

elétricas como instrumento de potencial de conservação de energia elétrica,

evitando desperdícios em sua utilização.

Como fato, encontra-se uma recente avaliação realizada pelo PROCEL

(1995), constatou-se que 50% das cargas elétricas industriais são compostas

por motores de indução, chegando a 70% em determinadas regiões.

A parcela de motores dimensionados além do recomendado ou que

acionam cargas inferiores à sua capacidade, apresentam-se em números

elevados. Esses problemas muitas vezes são ocasionados pelos fabricantes

que desenvolvem novos equipamentos e não levam em consideração o correto

dimensionamento do conjunto máquina-motor, ou então, utilizam fatores de

Introdução

segurança exagerados, ambos ocasionando superdimensionamento e

consumo de energia elétrica excessivo.

Os motores elétricos de indução da linha Standard é o mais utilizado de

todos os tipos de motores, devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo

custo. Apesar de serem motores elétricos com bom desempenho, atualmente

encontramos no mercado motores que apresentam um potencial de

conservação de energia elétrica maior, que são os motores elétricos de

indução da linha de alto rendimento.

Pelo exposto, na presente pesquisa, serão analisados os comportamentos dos

motores elétricos em funcionamento em uma indústria de papel e cosméticos,

cuja planta do setor de produção apresenta-se atualmente distribuída como:

Caldeiraria (CAD), Célula de empacotamento (CEM), Célula de lápis e grafite

(CLG), Desenvolvimento de embalagem (DEE), Ferramentaria (FER),

montagem hidrográfica e marcadores (MCE), Montagem de lapiseiras (MAM),

Montagem esferográfica (MEG), Manutenção mecânica central (MMC),

Manutenção mecânica de linha (MML), Produção de brindes (PBR), Produção

gráfica (PGR), Produção galvanoplastia (PGA), Produção de meio lápis (PML),

Pontas e tornos (POT), Produção de grafite (PRG), Produção de retifica e

plaina (PRP), Veículo de ar comprimido (VAC), conforme a Figura 1. Uma

grande quantidade de motores elétricos, particularmente de indução, que

apresentam a necessidade de uma ação de conservação de energia.

Através dessa pesquisa será possível a análise dos parâmetros elétricos

relacionados ao funcionamento do motor, possibilitando avaliar o seu

dimensionamento. Essa pesquisa propicia condições para a análise de outras

plantas industriais, cujos motores elétricos necessitem de avaliação.

Introdução

Figura 1 – Diagrama de bloco dos setores de produção

ADMINISTRATIVO

PRODUÇÃO 1 PRODUÇÃO 4 PRODUÇÃO 5 PRODUÇÃO 2

PRODUÇÃO 3

CEM

CLG

PML

MAM

MCE

MEG

PBR

PRG

PGA

POT

PRP

DEE

VAC

CAD

MMC

MML

Capítulo 2

LEI DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Após vários anos de tramitação no Congresso Nacional, a Lei de Eficiência

Energética foi finalmente promulgada a 17 de outubro de 2001, na esteira do

racionamento de energia.

A Lei apenas estabelece a decisão de prever níveis máximos de consumo de

energia ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos

consumidores de energia, fabricados ou comercializados no País (BRASIL,

2001). A lei, portanto, vale para equipamentos nacionais e importados. Os

comerciantes têm até 30 dias para atender à lei, ou estarão sujeitos a multas

de até 100% do preço de venda. Antes da divulgação dos índices, deverão ser

ouvidas em audiência pública, com divulgação antecipada das propostas,

entidades representativas de fabricantes e importadores de máquinas,

aparelhos consumidores de energia, projetistas e construtores de edificação.

Lei da Eficiência Energética

2.1 Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de

Eficiência de Energia – CGIEE

Para regulamentar a lei, foi promulgada em 19 de dezembro de 2001 o

Decreto 4.059 (BRASIL, 2001), que para tal tarefa, criou o Comitê Gestor de

Indicadores e Níveis de Eficiência Energética – CGIEE, constituído dos

ministérios MME (minas e energia), MCT (ciência e tecnologia) e MDIC

(desenvolvimento, indústria e comércio exterior), as agências ANEEL e ANP,

um representante de universidade e um cidadão brasileiro, ambos especialistas

em energia.

2.2 A regulamentação de motores

Um ano após a sua constituição legal, o CGIEE fez aprovar o Decreto

4.508/2002, que regulamentou a eficiência energética dos motores elétricos de

indução de rotor de gaiola de esquilo (BRASIL, 2002). Esses motores,

constituem seguramente mais de 90% da energia motriz produzida por

eletricidade na industria nacional. É usado também nos setores residencial,

público, comercial e agropecuário, acionando diversos tipos de cargas,

chegando a representar um consumo de quase um terço da energia elétrica do

país.

2.3 O mercado de motores elétricos no Brasil

O mercado de fabricação é dominado por três fábricas brasileiras:

1) A Weg domina cerca de 75% do mercado, é líder no setor na

América Latina, figura entre os cinco maiores fabricantes do mundo, exporta

para mais de 50 países e conta com filiais e assistência técnica nos cinco

continentes (Fazendo o Mundo Girar: Weg Motores Ltda. Mercosul Magazine

2003).

Lei da Eficiência Energética

Em 2002, fabricou 7.619.000 motores (WEG, 2003). Com sede em

Jaraguá do Sul, em Santa Catarina, onde surgiu em 1961, domina o

fornecimento de motores de baixa tensão na indústria.

2) A Eberle com sede em Caxias do Sul, no Rio Grande do Sul, fabrica

motores elétricos desde 1939.

3) A Kohlbach, também situada em Jaraguá do Sul, em Santa Catarina,

fabrica motores e geradores.

No entanto, ainda se encontram funcionando motores de fabricação GE,

que dominou o mercado até os anos 70, e outras marcas como: Búfalo e

Brasil, que não são mais fabricados. Dos motores de fabricação estrangeira, o

que mais se encontra são os de fabricação SEW, geralmente acoplados a

dispositivos de variação de velocidade, como moto-redutores e acionamentos

eletrônicos.

2.4 Os índices de eficiência energética

O Decreto 4.508 estabelece, no Art. 3º, que o indicador de eficiência energética

a ser utilizado é o rendimento nominal (BRASIL, 2002). Foram estabelecidos os

valores de rendimentos nominais mínimos, para os motores padrão e para os

motores de alto rendimento, conforme Tabela 01.

Tabela 01: Rendimentos nominais mínimos conforme a Lei de Eficiência de

Energia.

Potência nominal Padrão Alto Rendimento

Pólos Pólos

cv ou Hp kW 2 4 6 8 2 4 6 8

1,0 0,75 77,0 78,0 73,0 66,0 80,0 80,5 80,0 70,0

1,5 1,1 78,5 79,0 75,0 73,5 82,5 81,5 77,0 77,0

2,0 1,5 81,0 81,5 77,0 77,0 83,5 84,0 83,0 82,5

3,0 2,2 81,5 83,0 78,5 78,0 85,0 85,0 83,0 84,0

4,0 3,0 82,5 83,0 81,0 79,0 85,0 86,0 85,0 84,5

5,0 3,7 84,5 85,0 83,5 80,0 87,5 87,5 87,5 85,5

6,0 4,5 85,0 85,5 84,0 82,0 88,0 88,5 87,5 85,5

Lei da Eficiência Energética

Tabela 01: Rendimentos nominais mínimos conforme a Lei de Eficiência de

Energia.

7,5 5,5 86,0 87,0 85,0 84,0 88,5 89,5 88,0 85,5

10,0 7,5 87,5 87,5 86,0 85,0 89,5 89,5 88,5 88,5

12,5 9,2 87,5 87,5 87,5 86,0 89,5 90,0 88,5 88,5

15 11 87,5 88,5 89,0 87,5 90,2 91,0 90,2 88,5

20 15 88,5 89,5 89,5 88,5 90,2 91,0 90,2 89,5

25 18,5 89,5 90,5 90,2 88,5 91,0 92,4 91,7 89,5

30 22 89,5 91,0 91,0 90,2 91,0 92,4 91,7 91,0

40 30 90,2 91,7 91,7 90,2 91,7 93,0 93,0 91,0

50 37 91,5 92,4 91,7 91,0 92,4 93,0 93,0 91,7

60 45 91,7 93,0 91,7 91,0 93,0 93,6 93,6 91,7

75 55 92,4 93,0 92,1 91,5 93,0 94,1 93,6 93,0

100 75 93,0 93,2 93,0 92,0 93,6 94,5 94,1 93,0

125 90 93,0 93,2 93,0 92,5 94,5 94,5 94,1 93,6

150 110 93,0 93,5 94,1 92,5 94,5 95,0 95,0 93,6

175 132 93,5 94,1 94,1 94,7 95,0 95,0

200 150 94,1 94,5 94,1 95,0 95,0 95,0

250 185 94,1 94,5 95,4 95,0

Fonte: Decreto 4.508 (BRASIL, 2002)

Analisando a Tabela 01, verifica-se que os motores de alto rendimento

apresentam uma eficiência maior com relação ao seu rendimento, através

disso, conseguimos melhorar a conservação de energia elétrica.

Capítulo 3

USO DE ENERGIA NA INDÚSTRIA

Este capítulo nos dará uma visão do uso da energia elétrica na indústria

brasileira, para nela situarmos a participação e a importância dos motores

elétricos com relação ao potencial de conservação de energia e os esforços

que tem sido feito para alcançá-lo.

3.1 Consumo de energia por setor

O Gráfico 1, nos mostra o consumo de energia dos setores por atividade

desenvolvida na indústria brasileira.

Uso de Energia na Indústria

Fonte: Elaboração própria, a partir dos dados do BEN 2002 para 2001 (MME, 2002).

Gráfico 3.1: Participação dos setores no consumo de energia (2001)

Os setores ferro-gusa e aço utilizam preponderantemente coque de

carvão mineral e carvão vegetal, como observam Tolmasquim e Szklo (2000),

representando 65% da energia consumida (BEN, MME, 2002, Tabela 3.7.2.b).

No setor de alimentos e bebidas, destaca-se o consumo de bagaço de cana,

responsável por 2/3 da energia consumida (dados de 2001 – BEN, MME, 2002,

Tabela 3.7.8.b).

Em termos de fontes de energia, a participação relativa para o consumo

da indústria está no Gráfico 2. A eletricidade é a principal fonte, com 1/5 de

contribuição, seguida do bagaço de cana, com maiores consumos que os

combustíveis fósseis.

Uso de Energia na Indústria

Fonte: Elaboração própria, a partir dos dados do BEM (MME, 2002)

Gráfico 3.1.1: Energéticos utilizados na indústria (2001)

3.2 Uso da eletricidade na indústria.

O consumo de eletricidade na indústria brasileira vem crescendo a taxas

bem menores que o consumo total, como mostra o Gráfico 3. Considerando-se

o período compreendido entre os anos de 1991 a 2001, a indústria vem

aumentando o seu consumo a uma razão de 2% ao ano, enquanto que o

conjunto do país o faz a 4%.

9% 9%

11%11%

15%

19%

500%

1000%

1500%

2000%

BAGAÇO

CANA

ÓLEO

COMBUS-

TÍVEL

ELETRI-

CIDADE

COQUE

CARVÃO

MINERAL

OUTRAS

SÉC.

PETRÓLEO

LENHA

GÁS

NA-

TURAL

CARVÃO

VEGE-

TAL

OUTRAS

PRIM.

RENO-

VAVÉIS

OUTROS

Uso de Energia na Indústria

Fonte: Elaboração própria, a partir dos dados do BEM (MME, 2002)

Gráfico 3.2: Evolução do consumo de eletricidade na indústria e no país

3.3 Potencial de conservação de energia

Não há dúvidas que existe um bom potencial de conservação de energia

na indústria brasileira. Segundo Geller et al. (2003), o Brasil teve algum

sucesso em aumentar a eficiência no uso da eletricidade, porém muitas

indústrias ainda desperdiçam energia por causa de processos industriais

ineficientes e equipamentos. Por exemplo, alguns motores utilizados no Brasil

são ineficientes pelos padrões internacionais, assim como sobredimensionados

e mal operados em muitos casos.

No entanto, números exatos não estão disponíveis. O Procel, segundo

Lopes e Lisboa (2001), esta desenvolvendo um amplo Projeto de Eficiência

Energética, onde uma das atividades será a criação de um centro de referência

em eficiência energética, com a estruturação e manutenção de um banco de

dados sobre eficiência energética, incluindo a identificação do potencial de

conservação de energia nos estados.

Uso de Energia na Indústria

3.4 Tarifa aplicada

A tarifa aplicada para a indústria de papel e cosmético em estudo é a

tarifa azul para a classe de consumidores do grupo A e subgrupo A4, com uma

demanda contratada para o horário de ponta de 1500kW e para o horário fora

de ponta de 1700kW.

3.5 Estrutura tarifária

O sistema tarifário de energia elétrica é um conjunto de Normas e

Regulamentos que tem por função estabelecer o custo da eletricidade para os

diferentes tipos de consumidores. A Agencia Nacional de Energia Elétrica –

ANEEL (1996), além de suas atribuições específicas incorpora também as

funções de Órgão Regulamentador em substituição ao Departamento Nacional

de Àguas e Energia Elétrica – DNAEE (1985).

O governo Federal, através do decreto nº 86463 de 13/10/1983, definiu

a estrutura tarifária para a energia elétrica no país com base nos custos

marginais do setor. Este processo foi iniciado em 1979, com o patrocínio do

Banco Mundial e da assistência técnica da Electricité de France – EDF.

Na nova estrutura tarifária, há dois tipos básicos a saber:

¾ Monômia – faturamento sobre o consumo efetivo de energia

(KWh).

¾ Binômia – além do faturamento sobre o consumo efetivo de

energia, acrescenta-se um outro componente que remunera a

capacidade colocada à disposição dos consumidores e incorpora

preços diferenciados da energia, dependendo do horário de

funcionamento e da época do ano.

O preço final de energia elétrica paga pelo consumidor inclui:

¾ Energia propriamente utilizada

¾ Impostos referente à política tributária

¾ Encargos referentes às despesas de atendimento aos

consumidores e independentes do consumo.

Uso de Energia na Indústria

Os consumidores de energia elétrica são enquadrados nestas estruturas

tarifárias de suas características predominantes de consumo.

3.5.1 Definições

A legislação que regulamenta a tarifação de energia elétrica no Brasil é

baseada nos conceitos e definições apresentadas abaixo:

¾ Demanda (kW) – média das potências instantâneas solicitadas

pela unidade consumidora integralizada em intervalos de 15 minutos. Na

Tabela 02 apresentam-se as classificações das demandas e definições.

Tabela 02: Classificação das demandas e definições

Demanda

registrada DR (kW)

É o maior valor da demanda efetivamente registrada

em intervalos de 15 minutos, durante o período de

funcionamento.

Demanda faturada

DF (kW)

È o valor da demanda efetivamente utilizada para

efeito de faturamento.

Demanda

contratada

DC (kW)

È o valor da demanda que a concessionária se

compromete através de contrato de fornecimento, a

manter disponível ao consumidor.

Consumo – CA

(KWh)

É a quantidade de energia elétrica ativa,

efetivamente medida no período de faturamento.

Horário de ponta (p)

É o intervalo de três horas, compreendido entre

17:00 e 22:00 horas de cada dia, exceto sábados e

domingos, e é definido segundo as características

da carga e do sistema elétrico da concessionária.

Uso de Energia na Indústria

Tabela 02: Classificação das demandas e definições

Horário fora de

ponta (f)

É o intervalo formado pelas horas complementares

às três horas do horário de ponta, bem como pelas

24 horas dos sábados e domingos.

Período úmido (u)

È o período de cinco meses compreendido entre

dezembro de um ano à abril do ano seguinte.

Período seco (s)

È o período de sete meses consecutivos

complementares ao período úmido, correspondendo

ao período de maio a novembro de um mesmo ano.

3.5.2 Tensões de fornecimento

O nível da tensão de fornecimento para um consumidor é determinado

em função de sua carga instalada. Na Tabela 03, apresenta-se esta

correspondência em função da Demanda Contratada (DC).

Tabela 03: Limites de tensão de fornecimento

CARGA INSTALADA TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO

DC = 50kW Tensão secundária de distribuição

50kW < DC = 2500kW Tensão primária de distribuição

DC > 2500kW Tensão de transmissão

Os limites podem ser alterados desde que homologados pelo órgão regulador.

Uso de Energia na Indústria

3.5.3 Classes de consumidores

A legislação determina categorias de fornecimento conforme o tipo de

estrutura tarifária aplicado e a tensão entregue à consumidora. As Unidades

Consumidoras são classificadas da seguinte forma:

 Grupo A: Unidades consumidoras atendidas em tensão igual ou

superior a 2,3kV, ou atendidas em tensão inferior a 2,3kV através de sistema

subterrâneo de distribuição, e faturadas neste grupo, caracterizadas pela

estruturação tarifária binômia e dividido nos seguintes subgrupos:

1) Subgrupo A1: Tensão de fornecimento igual ou superior a 230kV

2) Subgrupo A2: Tensão de fornecimento de 88kV a 138kV

3) Subgrupo A3: Tensão de fornecimento de 69kV

4) Subgrupo A3a: Tensão de fornecimento de 30kV a 44kV

5) Subgrupo A4: Tensão de fornecimento de 2,3kV a 25kV

6) Subgrupo AS: Tensão de fornecimento abaixo de 2,3kV, atendida

pelo sistema subterrâneo de distribuição, e faturada nesse grupo em caráter

opcional.

 Grupo B: Unidades consumidoras atendidas em tensão inferior a

2,3kV, ou ainda atendidas em tensão superior a 2,3kV e faturadas neste

grupo, caracterizadas pela estruturação tarifária monômia e dividido nos

seguintes subgrupos:

1) Subgrupo B1 – Residencial

2) Subgrupo B1 – Residencial Baixa Renda

3) Subgrupo B2 – Rural

Uso de Energia na Indústria

4) Subgrupo B2 – Cooperativa de Eletrificação Rural

5) Subgrupo B2 – Serviço Público de Irrigação

6) Subgrupo B3 – Demais Classes

7) Subgrupo B4 - Iluminação Pública

A demanda também é utilizada para classificação dos consumidores e

para efeito de tarifação.

3.5.4 Modalidades tarifárias

Os consumidores do grupo A são faturados com tarifa

convencional ou horo-sazonal, dependendo da tensão de fornecimento

e da demanda. A Tabela 04 mostra as opções tarifárias para este grupo.

Tabela 04: Opções de tarifa para o grupo A

CONSUMIDOR TARIFA

Tensão de fornecimento = 69kV

( qualquer demanda)

Azul

Tensão de fornecimento < 69kV

(demanda = 500kW)

Azul ou Verde

Tensão de fornecimento < 69kV

(50kW = demanda < 500kW)

Azul, Verde ou Convencional

Cada uma destas modalidades tarifárias possui características

próprias e são apresentadas a seguir.

Uso de Energia na Indústria

3.6 Faturamento Horo-Sazonal

Trata-se de uma modalidade de faturamento de energia que diferencia

valores de demanda contratada e de energia consumida conforme o horário de

utilização e o período do ano. Nesta modalidade, a dia fica dividido em dois

períodos: o Horário de Ponta , composto por três horas consecutivas definidas

pela concessionária de acordo com as características e seu sistema elétrico e

situadas no intervalo compreendido entre 17h e 22h, exceto de sábados,

domingos e feriados nacionais ou outros feriados definidos por Lei Federal, e o

Horário Fora de Ponta, composto pelas 21 horas diárias complementares ao

horário de Ponta. Sábados e domingos são considerados horários Fora de

Ponta.

O ano divide-se em dois períodos, o intervalo de cinco meses

consecutivo compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de

dezembro de um ano a abril do ano seguinte passa a ser conhecido como

período úmido, e o intervalo de sete meses consecutivos, compreendendo os

fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro, passa a ser

denominado período seco, em alusão à condição pluviométrica dos meses

considerados.

As unidades consumidoras alimentadas em tensão igual ou superior a

69kV, ou que apresentem contrato de demanda superior a 300kW, são

obrigadas a se enquadrarem no regime de faturamento horo-sazonal, podendo

escolher uma das duas modalidades oferecidas: a tarifa azul ou a tarifa verde.

Os consumidores alimentados por tensão primária de distribuição que não se

enquadram nos requisitos acima podem solicitar a tarifação horo-sazonal

desde que pelo menos um dos valores de demanda contratada (de ponta ou

fora de ponta) seja superiores a 30kV.

Uso de Energia na Indústria

3.7 Faturamento de energia elétrica

A energia é faturada conforme a classe onde se enquadra a unidade

consumidora e o contrato de fornecimento que eventualmente é celebrado

entre a concessionária e o cliente. No caso de fornecimentos baseados em

contrato, o faturamento pode ainda incluir cobranças relativas ao

descumprimento de cláusulas contratuais.

3.7.1 Tarifa Convencional – Consumidores do Grupo B

Nos consumidores enquadrados no Grupo B, apenas o consumo de

energia é faturado, não existindo cobrança relativa à demanda de potência. O

faturamento de consumo é obtido pelo produto entre o consumo medido e a

respectiva tarifa.

FC = C. TC (3.1)

Onde:

FC – valor relativo ao faturamento de consumo

C – consumo durante a ciclo medido

TC – tarifa de consumo

3.7.2 Tarifa Binomial Convencional

É aplicada às unidades consumidoras do Grupo A, atendidas em tensão

inferior a 69kV e com demanda menor do que 300kW. Para este tipo de

contrato de fornecimento, o valor da demanda faturada será o maior entre os

valores abaixo:

a) Demanda contratada ou a demanda medida, exceto se a unidade

consumidora for classificada como rural ou reconhecida como sazonal;

Uso de Energia na Indústria

b) Demanda medida no ciclo de faturamento ou 10% da maior

demanda medida em qualquer dos onze ciclos completos de faturamento

anteriores, no caso de unidade consumidora classificada como rural ou

reconhecida como sazonal.

A demanda faturada é calculada pela equação:

TDDFD

fat

(3.2)

onde:

FD – valor relativo ao faturamento de demanda

fat

D - demanda faturável

TD – tarifa de demanda

O faturamento de consumo será obtido pelo produto do consumo

medido pela respectiva tarifa:

FC = C . TC (3.3)

Onde:

FC – valor relativo ao faturamento de consumo

C – consumo durante a ciclo medido

TC – tarifa de consumo

3.7.3 Tarifa Azul

A estrutura tarifária conhecida como tarifa azul é aplicada às unidades

consumidoras do Grupo A, segundo os seguintes critérios:

 Compulsoriamente às unidades consumidoras atendidas em

tensão igual ou superior a 69kV;

Uso de Energia na Indústria

 Compulsoriamente às unidades consumidoras atendidas em

tensão inferior a 69kV, com demanda de potencial igual ou superior a

300kW, desde que não façam opção pela tarifa verde

 Opcionalmente às unidades consumidoras atendidas em

tensão inferior a 69kV, com demanda de potência inferior a 300kW,

mas com demanda contratada superior a 30kW em pelo menos um

dos segmentos horários (ponta ou fora de ponta).

São valores aplicados na composição da tarifa azul:

1) Demanda de potência (kW).

a) Um preço para horário de ponta (P).

b) Um preço para horário fora de ponta (F).

2) Consumo de energia (KWh).

a) Um preço para horário de ponta em período úmido (PU).

b) Um preço para horário fora de ponta em período úmido (FU).

c) Um preço para horário de ponta em período seco (PS).

d) Um preço para horário fora de ponta em período seco (FS).

Para os consumidores de fornecimento baseados na tarifa azul, o valor

empregado no faturamento da demanda atende os seguintes critérios:

a) Demanda contratada ou demanda medida, exceto se anuidade

consumidora for classificada como rural ou reconhecida como sazonal.

b) Demanda medida no ciclo de faturamento ou 10% da demanda

contratada, no caso de unidade consumidora classificada como rural ou

reconhecida como sazonal.

A expressão abaixo permite melhor visualização do critério de

faturamento da demanda:

(

)

(

)

fatp

fat

TDDTDDFD .. +

(3.4)

Uso de Energia na Indústria

onde:

FD – valor relativo ao faturamento da demanda

fat

D - demanda faturável no horário de ponta

- tarifa de demanda de ponta

fat

D - demanda faturável no horário de fora de ponta

TD - tarifa de demanda fora de ponta

O faturamento do consumo total será obtido pela soma dos produtos dos

consumos medidos em cada segmento horo-sazonal, pelas respectivas tarifas

do segmento:

(

)

(

)

fpfppp

TCCTCCFC

(3.5)

onde:

FC – valor relativo ao faturamento do consumo

- consumo médio no horário de ponta

TC - tarifa de consumo de ponta

(

)

.fp

C - consumo medido no horário de fora de ponta

- tarifa de consumo fora de ponta

3.8 Ultrapassagem de demanda

A tarifa horo-sazonal tem como princípio básico a disciplina do mercado,

permitindo um uso racional do sistema de distribuição de energia. Para que

esta disciplina seja mantida, o consumidor deverá zelar para que os valores de

demanda medido nos respectivos segmentos horários e sazonais sejam

compatíveis com os valores estabelecidos em contrato. Na hipótese dos

Uso de Energia na Indústria

valores medidos excederem os valores contratados, será aplicada a tarifa de

ultrapassagem sobre o excedente. Esta penalidade, todavia, não será aplicada

se o excesso se encontrar dentro dos limites de tolerância estabelecidos

abaixo:

 5% para a unidade consumidora atendida em tensão de

fornecimento igual ou superior a 69kV (tarifa azul).

 10% para unidade consumidora atendida extensão de

fornecimento inferior a 69kV.

3.9 Aplicação da demanda de ultrapassagem

Havendo ultrapassagem de demanda medida em relação ao valor

contratado e estando excedidos os limites permitidos pelo contrato, caberá

aplicação da tarifa de ultrapassagem à totalidade da parcela que exceder o

valor de contrato, cobrada com valor igual a três vezes a tarifa normalmente

aplicada sobre o kW de demanda para o segmento horário referente.

3.9.1 Demanda de ultrapassagem - tarifa azul

A aplicação do faturamento de ultrapassagem de demanda para

consumidores sob contrato de tarifa azul é realizada de acordo com as

equações a seguir, onde o valor total é referente à ultrapassagem de demanda

fora de ponta e demanda na ponta.

fpp

FdFdFD +

(3.6)

Faturamento de demanda relativo ao horário de ponta:

(

)

(

)

pppppp

TUDCDMTDDCFd ..

−

(3.7)

Uso de Energia na Indústria

Faturamento de demanda relativo ao horário fora de ponta:

(

)

(

)

fpfpfpfpfpfp

TUDCDMTDDCFd ..

−

(3.8)

onde:

Fd - valor relativo ao faturamento da demanda na ponta

- valor relativo ao faturamento da demanda fora da ponta

DC - demanda contratada no horário de ponta

DC - demanda contratada no horário fora de ponta

TD - tarifa de demanda de ponta

TD - tarifa de demanda fora de ponta

DM - demanda medida no horário de ponta

DM - demanda medida no horário fora de ponta

TU - tarifa de ultrapassagem para o segmento de ponta

TU - tarifa de ultrapassagem para o segmento fora de ponta

Capítulo 4

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1 Motores elétricos de indução na indústria

As atividades fabris requerem, em princípio, um motor robusto, de alta

confiabilidade, boa eficiência, que reaja bem às variações de carga e com

baixo custo. Alguns processos de variação de velocidade com bom controle.

Além disso, áreas de riscos, exigem um equipamento que não provoque

centelhas.

Algumas máquinas que existem em praticamente qualquer segmento da

indústria: bombas para movimentação de líquidos, compressores e ventiladores

para gases. Fábricas de alimentos e bebidas que possuem máquinas

operatrizes, que movimentam e executam operações com latas, garrafas e

outros objetos. Geralmente são motores pequenos, algumas vezes de

construção específica para sua aplicação. A indústria têxtil também possui

máquinas dedicadas tanto para a fiação como para a tecelagem, de tecnologia

secular. Os setores de cimento, químico, papel e celulose têm uma grande

quantidade de bombas, compressores, ventiladores, esteiras transportadoras,

moinhos, agitadores e peneiras compostos por motores de grande potência.

Cerâmicas possuem grandes misturadores, sopradores e muitas esteiras

transportadoras. Mineração, siderurgia e fabricação de metais em geral, além

das bombas, compressores e ventiladores, também têm moinhos,

transportadores em grande quantidade e máquinas específicas para atividades

de laminação, por exemplo: para puxar, dobrar e cortar.

Dentre os vários tipos de motores, o que melhor tem se adaptado a

estes tipos de segmento é o motor de indução trifásico com rotor em gaiola de

esquilo. De construção bastante robusta, sem partes faiscantes, não exigindo

quase manutenção, baixo custo e apresentando poucas desvantagens: não

Revisão Bibliográfica

varia a velocidade, operação degradada em baixa carga (alterando rendimento

e fator de potência), alta corrente de partida relata (AMÉRICO, 2003).

Este tipo de motor não tem comutador, nem anéis coletores, nem

quaisquer contatos móveis entre o rotor e o estator, sendo sua aplicação

bastante diversificada e o seu regime de operação apto para atuar em

situações onde o intemperismo e outros materiais abrasivos sejam fatores a

serem considerados, segundo (KOSOW, 1982).

4.2 Considerações sobre motores elétricos de indução

O acionamento de máquinas e equipamentos mecânicos por motores é

um assunto de extrema importância econômica. Estima-se que o mercado

mundial de motores de todos os tipos seja da ordem de uma dezena de bilhões

de dólares por ano. No campo de acionamentos industriais, avalia-se que de

70% a 80% da energia elétrica consumida pelo conjunto de todas as industrias

seja transformada em energia mecânica através de motores elétricos, conforme

apresentado por Lobosco e Dias (1988). Nestes, admitindo-se um rendimento

médio da ordem de 80% em aplicações industriais, cerca de 15% da energia

elétrica consumida pela industria, transforma-se em perdas nos motores e 5%

em perdas na linha de transmissão.

Revisão Bibliográfica

4.3 Estrutura física de um motor elétrico de indução

Sua estrutura básica é apresentada na Figura 2, onde foi feito um corte para a

visualização das partes interiores que estão descritas na Tabela 05.

Fonte: WEG – Catálogo de motores elétrico, Jaraguá do Sul – SC, 2003

Figura 4.3: Motor elétrico de indução trifásico

Tabela 05: Partes fundamentais do motor de indução.

Ref. Descrição Característica

Estator

Carcaça É a estrutura suporte do conjunto; de construção robusta em

ferro fundido, aço ou alumínio injetado, resistente à corrosão e

com aletas.

2 Núcleo de

chapas

As chapas são de aço magnético, tratadas termicamente para

reduzir ao mínimo as perdas no ferro.

Revisão Bibliográfica

Tabela 05: Partes fundamentais do motor de indução.

Enrolamento trifásico Três conjuntos iguais de bobinas, uma para cada fase,

formando um sistema trifásico ligado à rede trifásica de

alimentação

Rotor

Núcleo de chapas As chapas possuem as mesmas características das

chapas do estator.

Eixo Transmite a potência mecânica desenvolvida pelo motor.

É tratado termicamente para evitar problemas como

empenamento e fadiga.

Barras e anéis de

curto-circuito

São de alumínio injetado sob pressão numa única peça.

Outras partes do

motor de indução

Tampa

Ventilador

Tampa defletora

Caixa de ligação

Terminais

Rolamento

Fonte: Elaboração própria com base no catálogo de motores elétrico da WEG,

Jaraguá do Sul – SC, 2003

4.4 Princípio de funcionamento

Quando uma bobina é percorrida por uma corrente elétrica, cria-se um

campo magnético dirigido conforme o eixo da bobina e de valor proporcional ao

da bobina.

O motor trifásico é alimentado por correntes trifásicas que criam um

“campo girante” no estator, como se houvesse um único par de pólos girantes,

de intensidade constante. Este campo girante, induz tensões nas barras do

rotor (linhas de fluxo que cortam a barra do rotor) as quais geram correntes, e

Revisão Bibliográfica

conseqüentemente, um campo no rotor, de polaridade oposta à do campo

girante. Como campos opostos se atraem e o campo do estator é rotativo, o

rotor tende a acompanhar a rotação deste campo. Desenvolve-se então, no

rotor, um conjugado motor que faz com que ele gire, acionando a carga, como

explica a (WEG, 2000).

Dependendo da forma como são dispostas as bobinas do estator,

podem-se constituir um ou mais pares de pólos conforme a Figura 3, sendo os

mais comuns: dois pólos, quatro pólos, seis pólos e oito pólos, que se

distribuem alternadamente (um norte e um sul) ao longo da periferia do núcleo

magnético.

Fonte: Catálogo de motores elétrico da WEG, Jaraguá do Sul – SC, 2003

Figura 4.4: Polaridade de um motor de indução

Então, quando a corrente de alimentação completa um ciclo (1/60 Hz =

16,7 ms), o campo vai de “norte a norte”. Em um segundo, o campo do motor

de 2 pólos dá 60 voltas, no motor de 4 pólos dá 30 voltas, no motor de 6 pólos

dá 20 voltas e assim por diante, que corresponde em rotações por minuto

(rpm), a: 3600, 1800 e 1200, conforme (KOSOW, 1982, p. 298-299).

Revisão Bibliográfica

4.5 Características de aceleração

O ciclo de operação dos motores elétricos, em função de suas

características e das solicitações das cargas, flutua de forma sensível, desde a

partida até o seu desligamento, relata (GODINHO, 1987).

TEIXEIRA (1991), observa que estes itens implicam numa maior

facilidade para a máquina ser levada da situação de rotor bloqueado até à

velocidade nominal, em função das características do conjugado de partida do

motor e do ciclo de carga que este atenderia.

O motor deve satisfazer os seguintes critérios citados por (LOPES,

1977): fornecer o máximo conjugado exigido pela carga, não atingir

temperaturas inadmissíveis quando em operação contínua e acelerar a carga

em um tempo suficientemente curto, para que o aquecimento não venha a

danificar as propriedades físicas dos materiais isolantes.

O motor de indução tem conjugado igual a zero à velocidade síncrona. À

medida que a carga vai aumentando, a rotação do motor vai caindo

gradativamente, até um ponto em que conjugado atinge o valor máximo que o

motor é capaz de desenvolver em rotação normal. Se o conjugado da carga

aumentar mais, a rotação do motor cai bruscamente, podendo chegar a travar

o rotor. Representando no Gráfico 4, a variação do conjugado com a

velocidade para um motor normal.

Revisão Bibliográfica

Fonte: WEG – Catálogo de motores elétrico, Jaraguá do Sul – SC, 2003

Gráfico 4.5: Curva do conjugado x rotação

4.6 Perdas

O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em

energia mecânica. Apesar de ser uma máquina de grande utilidade,

apresentam vários tipos de perda que de acordo com a ELETROBRÁS (1996),

podem ser apresentadas como:

a. Perdas no ferro (núcleo) – são as perdas devido à circulação do

campo magnético, por histerese e correntes parasitas. Dependem da

freqüência da rede que no Brasil é de 60 Hz, da densidade do campo (quanto

menos ferro, mais denso), da qualidade do aço (o aço silício é mais suscetível

ao campo magnético), da espessura e isolação das chapas, que representam

de 15 a 20% do total das perdas estando em operação.

Revisão Bibliográfica

b. Perdas mecânicas – perdas por atrito, nos mancais e ventilação

que representam 5 a 15%.

4.6.1 Perdas variáveis

a. Perdas no estator – são devidas ao efeito Joule (é o aquecimento

do condutor, devido a passagem da corrente elétrica), a circulação

da corrente no enrolamento do estator, significa uma parcela de

perda em condição nominal de 25 a 40%, dependendo da seção

nominal dos condutores e do comprimento das bobinas.

b. Perdas no rotor – também são provocadas pelo efeito Joule nas

barras e anéis do rotor, que representa uma perda entre 15 a 25%.

Dependendo do tipo de material, que em geral é de alumínio para motores em

baixa tensão, da seção e comprimento das barras.

c. Perdas suplementares – são devidas a várias imperfeições na

distribuição dos fluxos magnéticos e de corrente, geralmente medidas por

subtração das demais perdas, que representam uma parcela menor entre 10 a

20% nos motores de baixa tensão.

4.7 Causas de baixa eficiência

As características de desempenho dos motores de indução são

influenciadas pelas condições de operação da carga. Podem-se apontar quatro

causas principais de operação em baixo rendimento:

a. Motor sobredimensionado – apresentam uma queda no

rendimento, quando operam com carga baixa, normalmente menores que 50%

Revisão Bibliográfica

da sua capacidade nominal. Este é um dos pontos principais deste trabalho, a

faixa ideal de operação esta entre 75% e 100% de carga.

b. Motor rebobinado – é proveniente de um defeito comum chamado

“queima”, isto é, quando ocorre a degradação do isolante entre as espiras de

uma mesma bobina, entre duas bobinas de diferentes fases ou entre uma

bobina e o núcleo. Tecnicamente diz-se que houve um curto-circuito entre

espiras, entre fases, entre fase e terra ou carcaça. A elevação de temperatura

provoca o rompimento do dielétrico do material isolante, seja ele: esmalte do fio

condutor, papel ou espaguetes, levando-os a carbonização, exalando um odor

característico. Normalmente, recupera-se o motor através do processo de

rebobinamento, ou seja, substituindo as bobinas e isolação danificadas por

outras. É importante ressaltar um rigor técnico neste procedimento, para que o

motor retome suas características originais. Algumas práticas, porém, podem

afetar o seu desempenho: retirar as bobinas queimadas do estator do motor,

fazendo-se uso de maçarico ou lança chamas à gás, isso pode danificar a

isolação entre as chapas do núcleo, aumentando as perdas no ferro. Utilizar

fios de seção diferente da original, pode aumentar as perdas no cobre e alterar

o número de espiras das bobinas. A análise e a conclusão do desempenho de

diversos motores, antes e depois do reparo, esta na qualidade da oficina, relata

Bortoni et al. (1999). Pode haver uma melhora da eficiência energética, através

da manutenção nos motores e rotinas de limpeza.

c. Instalação – trata-se aqui das condições mecânicas de instalação

do motor: fixação, alinhamento, vibração, temperatura e tipo de ambiente.

Apesar de serem máquinas robustas, estas condições, infelizmente nem

sempre são adequadas e afeta o seu desempenho.

d. Alimentação elétrica – são dois os principais problemas:

desequilíbrio entre fases e harmônicos. Desequilíbrios podem provir da rede

distribuidora ou da diferença de indutância entre os cabos que alimentam o

motor, que é comum, quando não são feitos com cabos tripolares. Harmônicos,

são distorções na forma de onda senoidal da rede de alimentação, provocados

Revisão Bibliográfica

hoje na sua maioria por equipamentos eletrônicos. Um estudo realizado pela

WEG (2000), estima as perdas em função do desbalanceamento de fases,

conforme a Gráfico 5.

e. Manutenção – além das condições de instalação e alimentação

elétrica, a manutenção também influencia no rendimento do motor, segundo

(ALMEIDA, 2001). Uma inspeção periódica quanto a níveis de isolação,

elevação de temperatura, desgastes excessivos, correta lubrificação dos

rolamentos e eventuais exames no ventilador, para verificar o correto

direcionamento do fluxo de ar são fundamentais para garantir a operação

adequada do motor, segundo a WEG (2000).

Fonte: Weg – Pesquisas. Disponível em

http://www.weg.com.br/. Acessado em: 20

de Julho,2005.

Gráfico 4.7: Desbalanceamento x Aumento de Perdas

Revisão Bibliográfica

4.8 Seleção de motores de indução

Existem muitas aplicações que podem ser corretamente acionadas por

mais de um tipo de motor, e a seleção de um determinado tipo, nem sempre

exclui o uso de outros tipos. Os motores de baixa e média tensão, encontram

um vasto campo de aplicação, notadamente nos setores de siderúrgica,

mineração papel e celulose, saneamento, químico e petroquímico, cimento

entre outros, tornando-se cada vez mais importante o tipo adequado para cada

aplicação.

Na seleção de motores para acionamentos de máquinas, devem ser

utilizados critérios técnicos para que o mesmo não seja sobredimensionado,

funcionando com carga parcial, que segundo (KUSNETSOV, 1979), resulta em

baixo fator de potência, devido a quase toda corrente ser absorvida para a

magnetização do motor. Este também não deve ser subdimensionado, a ponto

de uma sobrecarga momentânea exceder seu torque máximo, saindo de seu

ponto de melhor desempenho e estabilidade.

A escolha e a utilização de motores elétricos para (MARTIGNONI,

1978), obedecem aos critérios: tipo de ligação do estator, tensão de

alimentação, elevação de temperatura que o motor pode alcançar quando com

carga normal, classe de isolação que indica qual a elevação de temperatura

que o motor pode suportar, e o tipo de regime para o qual foi construído.

Conforme norma NBR 7094/1996 “Máquinas elétricas girantes - motores

de indução”, as combinações das variações de tensão e freqüência são

classificadas como Zona A ou Zona B, conforme Figura 5. Um motor deve ser

capaz de desempenhar sua função principal continuamente na Zona A, mas

pode não atender completamente às suas características de desempenho à

tensão e freqüência nominais, apresentando alguns desvios. As elevações de

temperatura podem ser superiores àquelas à tensão e freqüência nominais. Um

motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal na Zona B, mas

pode apresentar desvios superiores àqueles da Zona A no que se refere às

características de desempenho à tensão e freqüência nominais. As elevações

de temperatura podem ser superiores às verificadas com tensão e freqüência

Revisão Bibliográfica

nominais e muito provavelmente superiores àquelas da Zona A O

funcionamento prolongado na periferia da Zona B não é recomendado.

Fonte: WEG – Catálogo de motores elétrico, Jaraguá do Sul – SC, 2003

Figura 4.8: Limites das variações de tensão e freqüência

4.9 O motor de alto rendimento

Os motores elétricos existem há pouco mais de um século, quando

surgiram, eram grandes, pesados e custavam caro. Com o passar do tempo,

reduziram-se o custo de fabricação devido a evolução dos fios condutores, dos

filmes isolantes, das chapas de aço, das ligas de alumínio e das técnicas de

projeto, cita BORTONI (In: EFEI/PROCEL, 2001). O resultado foi uma redução

do peso e do tamanho do motor elétrico, como pode ser observado no Gráfico

6, o peso de um motor de mesma potência no decorrer do século XX, foi

reduzido aos dias atuais a 8% do seu peso de seu antecessor em 1890.

Revisão Bibliográfica

Fonte: EFEI/PROCEL, (2001)

Gráfico 4.9: Evolução dos motores (Kg/kW)

Os motores considerados de alto rendimento, segundo a WEG (2000),

são especialmente projetados para fornecerem a mesma potência útil (na ponta

do eixo) que outros tipos de motores, consumindo no entanto,menos energia

elétrica da rede. As características construtivas dos motores de alto rendimento

são: chapas magnéticas de melhor qualidade (aço silício); maior volume de

cobre, que reduz a temperatura de operação; enrolamentos especiais, que

produzem menos perdas no estator; rotores tratados termicamente, reduzindo

as perdas no rotor; altos fatores de enchimento das ranhuras, que provêm

melhor dissipação de calor gerado; anéis de curto circuito dimensionados para

reduzir as perdas Joule e projetos de ranhuras do motor otimizadas para

incrementar o rendimento.

Com todas essas melhorias, é natural que o motor de alto rendimento

custe mais caro (cerca de 20 a 30%). A sua utilização em lugar de um motor

padrão ou até mesmo a troca por um motor em operação, pode ser

economicamente viável em função do custo de energia economizada ao longo

Revisão Bibliográfica

de sua vida útil. O custo da energia elétrica consumida por um motor, pode

chegar a mais de 100 vezes do seu custo de aquisição, relata (AMÉRICO,

2003).

Capítulo 5

CONSERVAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

5.1 Considerações sobre a conservação de energia

Segundo levantamento do Plano Decenal de Expansão 1995/2006,

realizado pelo Grupo Coordenador do Planejamento dos Sistemas Elétricos da

ELETROBRÁS (2008), observa-se no Gráfico 7 a seguinte estrutura de

participação na projeção da evolução do consumo de energia elétrica para um

crescimento médio do PIB de 5% ao ano.

Conservação de Energia Elétrica

Fonte: Elaboração própria, a partir do Plano Decenal de Expansão 1996/2005 -

Dezembro 1995 – ELETROBRÁS GCPS

Gráfico 5.1: Projeção do consumo em função da energia disponível

O setor industrial, conforme a Tabela 06, é o maior consumidor de toda

a energia elétrica produzida, utilizando 44%. O uso residencial vem a seguir,

com um consumo de 25% e o uso comercial com 16%. Os restantes 15%

distribuem-se entre setor rural, iluminação pública, órgãos do governo e outros.

Tabela 06: Perfil do consumo de energia elétrica no Brasil (GWh)

Classe 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Residencial 81.249 83.494 73.770 72.660 76.165 78.473

Industrial 123.560 131.195 122.629 127.694 129.877 145.996

Conservação de Energia Elétrica

Tabela 06: Perfil do consumo de energia elétrica no Brasil (GWh)

Classe 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Comercial

43.562 47.437 44.517 45.251 47.532 49.691

Outros

42.739 44.621 42.882 44.327 47.072 46.541

Total

291.110 306.747 283.798 289.932 300.646 320.701

Fonte: PROCEL – 2001

Baseado nos levantamentos realizados pela ELETROBRÁS (1998), o

consumo de energia elétrica vem crescendo de forma acelerada no país nas

últimas décadas – de 38 TWh em 1970, passou para 264,3 TWh em 1997. A

iluminação publica representa aproximadamente 3,5% do consumo total de

energia elétrica nacional.

No Brasil, as primeiras iniciativas para desenvolverem tecnologias de

conservação de energia elétrica começaram em 1975, com a organização de

um seminário, cujo assunto foi apresentado pelo Grupo de Estudos sobre

Fontes Alternativas de Energia (GEFAE) que resultou na implantação de um

programa de financiamento, pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP),

de pesquisas sobre eficiência na cadeia de captação, transformação e

consumo de energia.

No entanto, somente dez anos mais tarde seria criado o Programa de

Combate ao Desperdício de Energia Elétrica – PROCEL pela ELÉTROBRAS.

Apesar da existência desse programa, muitos devem ser revistos , analisados

criticamente em seus aspectos positivos e negativos, estabelecendo-se

mecanismos de comunicação mais eficientes, que permitam incorporar

culturalmente a questão energética e suas conseqüências sociais e ambientais,

de modo a se refletir na ação social e na economia de capital, principalmente

na qualidade de vida.

Programa de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica - PROCEL,

conforme relata Tavares e Pinhel (1994), foi instituído a partir de uma ação

conjuntiva dos Ministérios das Minas e Energia e da Indústria e Comércio,

Conservação de Energia Elétrica

sendo considerado o primeiro esforço sistematizado e amplo de implantação de

uma política de conservação de energia no país.

O programa foi criado via portaria interministerial nº 1877/85, em 30 de

dezembro de 1985, com o objetivo de racionalizar o uso de energia elétrica,

através da eliminação do desperdício e aumento da eficiência de

equipamentos, sistemas e processos, proporcionando menor consumo de

energia.

A importância do assunto emerge da análise do cenário mundial, onde

se observa que, como insumo fundamental, há uma relação direta entre

desenvolvimento humano e consumo de energia. Estima-se que 75% da

população mundial vivem em países em desenvolvimento com uma

significativa demanda reprimida e o aumento do consumo de energia, com

base nos modelos atuais, implica em uma série de investimentos que podem

resultar em degradação ambiental (poluição, chuva ácida, destruição da

camada de ozônio, etc). Dessa forma, desenvolver mecanismos para garantir a

energia necessária para as necessidades básicas, bem como para

proporcionar melhorias do padrão de vida, segundo critérios racionais e

adequados, é parte fundamental do processo de desenvolvimento sustentável.

A compreensão no que diz respeito à conservação de energia sob o

ponto de vista do consumidor não é uma tarefa trivial. As empresas do setor

energético brasileiro, quando deparadas com o desafio de promover ações de

conservação de energia, dificilmente conseguem ultrapassar os limites do

paternalismo. Mudar este paradigma requer não apenas uma disposição de

caráter de política empresarial, mas uma verdadeira reeducação dos quadros

gerenciais das empresas que regem nossos setores energéticos, relata

(LEONELLI, 1996).

A falta de investimento no setor energético aliado à escassez de

recursos naturais, faz da racionalização do uso de energia elétrica uma

ferramenta de apoio imprescindível para o crescimento do país, segundo

Teixeira et al. (2001).

A preocupação quanto à possibilidade da falta de suprimento de energia

elétrica remete à necessidade de se avaliar de que forma esse tipo de energia

vem sendo utilizado. Na realidade, o problema não se restringe apenas às

necessidades de gerar cada vez mais energia, mas, primeiramente, a de

Conservação de Energia Elétrica

eliminar desperdícios, buscando o máximo desempenho com o mínimo de

consumo, conforme ELETROBRÁS (1998).

A conservação de energia elétrica, segundo o NEPET (2000), leva à

exploração racional dos recursos naturais. Isso significa que, conservar energia

elétrica ou combater seu desperdício é a fonte de produção mais barata e limpa

que existe, pois não agride o meio ambiente. Desta forma, a energia

conservada, pode ser utilizada para outra finalidade.

É importante compreender o conceito de conservação de energia

elétrica. Conservar energia elétrica quer dizer melhorar a maneira de utilizar a

energia. Significa diminuir o consumo, reduzindo custos, sem perder, em

momento algum, a eficiência e a qualidade dos serviços.

A maior de todas as fontes de energia para o futuro conforme (LEITE,

1997), está na sua conservação. Cita que a avaliação dos desperdícios e

perdas do setor estaria em 1995, num nível de 15% da energia total disponível.

Nesse total se incluem perdas técnicas intrínsecas, da ordem de 30 milhões de

MWh, ou 10% da energia disponível. Os desperdícios corrigíveis, de ordem

comercial, somavam 10 milhões de MWh e os de natureza técnica 6 milhões de

MWh, alcançando 5%. Do outro lado da demanda, a previsão para o ano de

2015 é de um potencial de conservação da ordem de 11%. Para a demanda

total mínima de 600 milhões de MWh, prevista para o ano de 2015, um

programa continuado e persistente de conservação de energia elétrica na base

do potencial de 16% poderá representar quase 100 milhões de MWh. Se esse

programa fosse realizado, seria possível evitar a construção de usinas com a

potência total de 20 GW.

Para a ELETROBRÁS (1995), em termos estratégicos, a médio e a

longo prazo, fundamentalmente o setor elétrico deverá ter continuidade quanto

ao aproveitamento do potencial disponível, com maiores perspectivas no

horizonte temporal do Plano de 2015, sem poder depender da

hidroeletricidade.

A solução para o suprimento de eletricidade passa para as termelétricas,

visto que nossas experiências anteriores com a energia nuclear foram um

fracasso do ponto de vista econômico. As fontes primárias tradicionais de

Conservação de Energia Elétrica

energia para as térmicas são o gás natural e o carvão. Devem-se fazer uso de

fontes renováveis de energia, tais como: energia aeólica, biomassa, etc.

A Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – ABINEE

(1990), propõe as seguintes medidas de conservação de energia elétrica,

substituição de fontes, ampliação do parque gerador e economia-financeira:

¾ Aprimoramentos tecnológicos de motores industriais;

¾ Conservação e manutenção de redes elétricas, de ligações

prediais e residenciais;

¾ Remanejamento dos sistemas de distribuição, com tensões de

suprimento mais adequadas;

¾ Revisão do sistema de distribuição, com tensões de suprimento

mais adequadas;

¾ Instalação de aquecedores solares complementares em edifícios,

residências, hospitais, etc;

¾ Geração de energia elétrica de origem eólica nas regiões onde há

disponibilidade, principalmente nas áreas rurais do Nordeste;

¾ Ampliação do parque gerador de energia elétrica em curto prazo

ou das fontes alternativas geradoras de calor, mecânicas ou de

transporte.

¾ Promover a co-geração e troca de energia entre sistemas

elétricos;

¾ Implantar usinas termoelétricas a carvão mineral próximo aos

locais de extração, a gás natural e a carvão vegetal, de biomassa,

do lixo urbano e gás metano dos esgotos urbanos.

Freqüentemente não percebemos que conservar energia é, na

realidade, introduzir mais uma opção de suprimento e que a política de

conservação é uma atividade muito diferente da geração, segundo

(GOLDEMBERG, 1985). No Brasil, principalmente, o comum é que as pessoas

estão acostumadas a discutir opções de suprimento e se limitam a examinar a

substituição de energéticos, em vez de falar em conservação. A maior parte

Conservação de Energia Elétrica

dos energéticos utilizados no Brasil é financiado pelo governo, o que cria uma

situação em que as decisões são centralizadas e, por isso, acabam-se

tornando extremamente simples. Mas, em torno destas decisões, o sistema

acabou criando uma lógica própria, onde milhares de decisão precisam ser

tomadas, para que a conservação torne-se significativa com uma decisão

descentralizada, que envolve a conscientização das pessoas.

As preocupações com a eficiência da energia no que diz respeito aos

motores, fizeram com que Canadá e USA implantassem uma série de medidas

como: a certificação de motores de alto rendimento, planos de descontos, um

programa para motores sucateados e uma legislação mais rigorosa. O custo

estimado para o investimento em motores de alto rendimento pode passar de

30% do total dos motores. A procura por motores de alto rendimento

aumentou de menos de 4% em 1988 para mais de 60% em 1993, conforme

(WALTERS, 1999).

Sobre o resultado de um teste feito com desbalanceamento de tensão

em dois motores de características construtivas semelhantes, um de alto

rendimento e outro “Standard” sobre as mesmas condições. (BONNETT, 1997),

relata que o motor de alto rendimento apresenta variação mais significativa no

fator de potência, o qual é influenciado pela força elétrica e densidade de fluxo

do motor.

A grande incidência de motores dimensionados inadequadamente

evidencia não só a falta de critérios mais apurados pelos projetistas na

concepção dos equipamentos, explica (MARACH, 2001), mas também, a

resistência de não investir em pesquisa e desenvolvimento tecnológico. A

preocupação empresarial com o lucro imediato impede que se invista a médio e

longo prazo, como é o caso da substituição de equipamentos inadequados por

outros mais eficientes.

Conservação de Energia Elétrica

5.2 Fator de potência

A portaria 1569, de 23 de Dezembro de 1993, determina ao

Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica – DNAEE (1993), o

estabelecimento de um novo limite de referência para o fator de potência

indutivo e capacitivo aumentando de 0,85 para 0,92; bem como a forma de

avaliação que deixa de ser mensal passando a ser horário; e o critério de

faturamento de energia reativa capacitiva excedente a esse limite.

A energia elétrica que aciona as máquinas ou outros equipamentos

industriais é composta, em geral de duas parcelas: energia ativa e energia

reativa, descreve (MAMED FILHO, 2002).

Um conceito básico, conforme (CREDER, 2002), é que qualquer

equipamento que transforme a energia elétrica diretamente em outra forma de

energia útil (térmica, luminosa, etc.) sem necessitar de energia intermediária na

transformação, é um consumidor de energia ativa. Os equipamentos mais

comuns são: motores, transformadores, reatores, etc. Desde que necessite de

energia magnetizante como intermediária na utilização de energia ativa, é um

consumidor de energia reativa.

Para (KOSOW, 1982), o fator de potência a vazio corresponde a um

baixo valor , sendo que nessas circunstâncias quase toda a corrente absorvida

é empregada para a magnetização do motor requerido para produzir o campo

girante do estator. Ao aumentar a potência fornecida, precisa-se então de mais

potência ativa absorvida, que é aquela transformada em potência útil e

conseqüentemente melhora o fator de potência.

Dentre as vantagens oferecidas pela melhoria do fator de potência é a

liberação da capacidade do sistema, cita (COTRIM, 2003).

A liberação da capacidade é importante para a concessionária ao dispor

de uma energia adicional e para o consumidor ao diminuir custos, afirma

(SALES, 1998).

Conservação de Energia Elétrica

5.3 Conservação de energia elétrica em motores

elétricos de indução

A análise de uma instalação elétrica, visando à economia de energia,

deve ser feita levando-se em conta os motores elétricos e todos os parâmetros

envolvidos como perfil da tensão de alimentação, corrente, fator de potência

entre outros, como recomenda o Programa de Combate ao Desperdício de

Energia Elétrica – PROCEL (1990).

A WEG (2000), cita em seu Guia de Aplicação que um dispositivo de

partida eletrônica suave (soft starter), que apresenta características de

otimização da energia elétrica, simplesmente alterando o ponto de operação do

motor. Esta função, reduz a tensão aplicada aos terminais do motor de modo

que a energia necessária para suprir o campo seja proporcional à demanda da

carga. Este dispositivo permite que o equipamento parta numa aceleração

gradativa e suave, possibilitando uma economia de energia elétrica devido aos

altos picos na partida, conforme Figura 6 e menor desgaste mecânico do

equipamento.

Conservação de Energia Elétrica

Fonte: WEG – Catálogo de motores elétrico, Jaraguá do Sul – SC, 2003

Figura 5.3: Comparativo entre métodos de partida

O meio mais adequado na atualidade para reduzir gastos de energia

elétrica é usar motores da linha alto rendimento. Esta provado por testes, que

estes motores especiais têm até 30% a menos de perdas, o que significa uma

real economia, cita o Catálogo de Motores Elétrico da WEG (2000).

Capítulo 6

EQUIPAMENTOS E MÉTODOS DE MEDIÇÃO

Na presente pesquisa fez-se um levantamento das cargas eletromotrizes

de uma indústria de papel e cosméticos, com o específico objetivo de se

verificar as condições de funcionamento dos motores elétricos em operação.

Os dados relacionados aos parâmetros elétricos no uso de energia

elétrica nas atividades estudadas foram obtidos através do diagrama unifilar da

Figura 7, medidos no (Quadro Geral de Força): QGF1, QGF2, QGF3, QGF4 e

QGF5, durante o funcionamento operacional de cada motor.

6.1 Materiais utilizados

6.1.1 Características dos motores elétricos analisados

Nas medições realizadas foram utilizados os seguintes equipamentos:

¾ Alicate multímetro marca Minipa, digital, de 50 a 500V x 2 a

1000A;

¾ Equipamentos de proteção (protetor auditivo, visual, capacete,

luvas e botas classe de 15kV).

Equipamentos e Métodos de Medição 49

Figura 6.1.1 – Diagrama unifilar da indústria de papel e cosméticos

As características elétricas dos motores foram analisadas em cada setor

de produção e encontram-se nas Tabelas de 07 a 24.

Equipamentos e Métodos de Medição 50

Tabela 07. Relação de motores no setor CAD, tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Guilhotina 10,00 4 15,34 10,00

02 Furadeira 2,00 6 4,31 2,60

03 Furadeira 2,00 4 3,75 2,40

04 Serra Walviwing 3,00 6 10,50 5,02

05 Esmeril 3,00 6 10,50 6,50

06 Esmeril 0,50 4 2,07 1,20

Total 20,50 46,47 27,72

Tabela 08. Relação de motores no setor CEM, tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Embaladeira 1,00

1,84 1,50

02 Emabaladeira 0,75

1,68 1,30

03 Envernizadora Tripla - nº17858 0,75

1,38 1,30

04 Envernizadora Dupla - nº33923 0,75

1,68 0,80

05 Envernizadora Tripla - nº31074 0,75

1,90 1,30

06 Carimbadeira rotativa - nº36854 1,00

2,18 1,80

07 Carimbadeira rotativa - nº10836 1,00

2,18 1,80

08 Apontadeira - nº17783 2,00

4,49 2,60

09 Envernizadora Tripla - nº11 1,00

1,78 0,90

10 Carimbadeira rotativa - nº27498 1,00

2,18 1,60

11 Carimbadeira rotativa - nº27494 1,00

2,18 1,60

12 Corta topo - nº12944 0,50

1,45 0,90

13 Apontadeira - nº11759 2,00

3,75 3,10

14 Apontadeira - nº38298 2,00

3,75 3,00

15 Envernizadora Tripla - nº15815 0,75

1,68 0,50

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 08. Relação de motores no setor CEM, tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

16 Carimbadeira rotativa - nº17797 1,00 6 2,18 1,60

17 Carimbadeira rotativa - nº17280 1,00 6 2,18 1,60

18 Apontadeira - nº17792 2,00 4 3,75 3,10

19 Embaladeira -nº05 1,00 4 1,78 0,80

20 Carimbadeira rotativa - nº17799 1,00 6 2,18 1,70

21 Envernizadora Tripla - nº33908 0,75 4 1,68 0,60

22 Apontadeira - nº17101 2,00 4 3,75 2,90

23 Apontadeira tambor - nº17101 0,75 8 1,90 0,90

24 Apontadeira - nº34130 2,00 4 3,75 2,90

25 Ventilador 1,50 8 3,98 2,40

Total 29,25 61,23 42,50

Tabela 09. Relação de motores no setor CLG , tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Exaustor - nº03 40,00 4 67,00 35,30

02 Regulador de velocidade 0,75 4 1,68 1,10

03 Corta topo 1,00 2 1,84 1,50

04 Serra lápis 0,50 8 1,45 0,90

05 Lixadeira 0,75 8 1,90 1,30

06 Apontadeira (alimentador) 2,00 4 3,75 3,30

07 Envernizadeira (alimentador) 0,75 4 1,68 1,20

08 Envernizadeira (esteira) 0,50 8 1,45 0,70

09 Corta topo 0,75 4 1,68 1,00

10 Apontadeira(tambor da lixa) 2,00 4 3,75 1,90

11 Apontadeira(alimentador) 0,75 8 1,90 0,90

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 09. Relação de motores no setor CLG , tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

12 Envernizadeira(alimentador) 1,00 8 2,72 1,50

13 Arredondadeira - nº30824 0,75 8 1,90 1,30

15 Prensa hidráulica 2,00 6 4,31 3,10

16 Embaladeira - nº31446 0,33 4 0,82 0,50

17 Empacotadora - nº23884 1,00 4 1,78 1,10

18 Apontadeira - nº15 1,50 4 2,77 1,50

19 Envernizadeira – nº11116 0,75 4 1,68 0,70

20 Apontadeira - nº17789 1,50 4 2,77 1,40

21 Apontadeira - nº12731 1,50 4 2,77 2,00

22 Envernizadeira – nº10887 0,75 4 1,68 0,70

23 Dry off-set - nº13501 1,50 4 2,77 1,80

24 Dry off-set - nº13498 1,50 4 2,77 1,80

25 Dry off-set - nº13499 1,50 4 2,77 1,80

26 Apontadeira - nº19341 2,00 4 3,75 2,90

27 Exaustor de ar 1,50 4 2,77 1,70

28 Elevador Atlas 10,00 4 26,30 15,70

Total 80,83 156,16 90,70

Tabela 10. Relação de motores no setor DEE , tensão 220V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Furadeira 0,50 4 2,07 1,90

02 Lixadeira 2,00 4 6,47 2,60

03 Serra 1,00 6 3,77 3,20

04 Serra 0,75 6 3,49 3,10

05 Torno Romi 5,00 4 13,80 11,90

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 10. Relação de motores no setor DEE , tensão 220V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

06 Frezadora Romi árvore 6,00 4 16,30 14,50

07 Frezadora Romi mesa 1,50 4 4,78 4,00

08 Furadeira DF6 0,50 2 1,71 1,60

09 Furadeira 2,00 4 6,47 5,40

Total 19,25 58,86 48,20

Tabela 11. Relação de motores no setor FER , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Torno 1,50 8 3,98 3,50

02 Eletroerosão – nº23268 1,50 2 2,54 1,95

03 Eletroerosão – nº23268 1,50 2 2,54 1,89

04 Eletroerosão – nº23929 1,50 2 2,54 2,10

05 Eletroerosão – nº23929 1,50 2 2,54 2,10

06 Eletroerosão – nº17928 1,50 2 2,54 1,50

07 Bomba hidráulica 0,50 2 0,99 0,68

08 Furadeira 3,00 4 8,57 6,60

09 Furadeira 3,00 4 8,57 6,60

10 Serra 3,00 6 10,50 8,40

11 Esmeril 1,50 4 2,77 2,00

Total 20,00 48,04 37,32

Equipamentos e Métodos de Medição 54

Tabela 12. Relação de motores no setor MCE , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Máquina - nº15 1,50 4 2,77 1,60

02 Montadora - nº14 1,50 4 2,77 1,40

03 Carimbadeira - nº14 0,75 4 1,68 1,20

04 Montadora - nº15 1,50 4 2,77 1,40

05 Carimbadeira - nº15 0,75 4 1,66 1,20

06 Carimbadeira - nº16 0,75 4 1,68 1,20

07 Montadora - nº16 1,50 4 2,77 2,20

08 Montadora - nº17 1,50 4 2,77 2,20

09 Carimbadeira - nº17 1,50 4 2,77 1,20

10 Máq. Estampar - nº21 0,75 2 1,38 1,03

11 Máq. Estampar - nº21 0,50 8 1,45 1,30

12 Máq. Estampar - nº21 0,50 4 1,20 1,10

13 Máq. Estampar - nº21 4,00 4 6,72 5,00

14 Dubuit 2,00 4 3,75 3,10

Total 19,00 36,14 25,13

Tabela 13. Relação de motores no setor MAM , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Máquina - nº08 1,00 6 2,18 2,00

02 Máquina - nº07 1,00 6 2,18 1,20

03 Máquina - nº11 1,50 6 3,17 1,60

04 Máquina - nº12 1,50 6 3,17 1,60

05 Máquina - nº01 1,00 4 1,78 1,20

06 Máquina - nº02 1,50 4 2,77 1,20

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 13. Relação de motores no setor MAM , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

07 Máquina - nº03 1,00

3,08 2,20

08 Máquina - nº05 1,00

2,18 1,20

09 Máquina - nº06 1,00

2,18 1,20

10 Máquina - nº09 1,00

2,18 1,20

11 Máquina - nº10 1,00

2,18 1,20

12 Ventilador 0,50

1,20 1,10

13 Ventilador 0,50

1,20 1,10

14 Ventilador 0,50

1,20 1,10

15 Ventilador 0,50

1,20 1,10

16 Ventilador 0,50

1,20 1,10

17 Ventilador 0,50

1,20 1,00

18 Ventilador 0,50

1,20 1,00

Total 16,00 35,45 23,30

Tabela 14. Relação de motores no setor MEG , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Extrusora Ciola 15,00

22,00 16,90

02 Bomba refrigeração 3,00

6,08 5,30

03 Redutor 1,50

2,77 1,70

04 Refugo tubo plástico 4,00

6,72 2,50

05 Impi - nº04 1,50

2,77 1,00

06 Impi - nº03 1,50

2,77 1,00

07 Centrífuga - nº05 3,00

6,72 3,10

08 Impi - nº05 2,00

3,75 1,00

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 14. Relação de motores no setor MEG , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

09 Máquina JOB 0,50

2,07 1,50

10 Esatécnica - nº01 0,25

0,65 0,30

11 Esatécnica - nº01 2,00

3,75 3,00

12 Centrífuga - nº01 3,00

6,08 2,50

13 Impi - nº03 2,00

3,75 1,00

14 Impi - nº02 2,00

3,75 1,00

15 Centrífuga - nº02 3,00

6,08 2,00

16 Esatécnica - nº02 3,00

6,72 3,00

17 Máq. Soldar canetas 0,75

2,02 1,10

18 Estufa 1,00

1,78 1,10

Total 49,00 90,23 49,00

Tabela 15. Relação de motores no setor MMC , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Frezadora 1,50

2,54 2,10

02 Frezadora Deckel 6,00

9,32 7,43

03 Frezadora Deckel 6,00

16,10 10,65

04 Mandrilhadora Shapi 3,00

4,88 3,60

05 Mandrilhadora Shapi 3,00

4,88 3,60

06 Retificadora 5,00

7,99 6,00

07 Retifica Plana Jung 4,00

7,76 3,41

08 Retifica Plana Jung 5,00

7,99 5,70

09 Retifica Plana Jung 4,00

7,76 4,35

10 Bomba RUV - 251 1,50

2,77 2,25

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 15. Relação de motores no setor MMC , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

11 Retifica Cilindro RUV-250 5,00

7,99 5,93

12 Retifica Cilindro Sanches 1,00

3,08 2,63

13 Retifica Cilindro Sanches 5,00

13,80 10,35

14 Retifica Cilindro Sanches 4,00

6,72 3,90

15 Retifica Plana Sanches 5,00

7,99 3,75

16 Retifica Plana 2,00

3,75 2,80

17 Torno VDF 10,00

15,20 12,00

Total 71,00 130,52 90,45

Tabela 16. Relação de motores no setor MML, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) Iop (A)

01 Frezadora Lagun FTV-2 3,00

4,96 3,97

02 Furadeira Yadoya 2,00

3,75 1,50

03 Plainadora Orleans - 3500 5,00

7,99 7,10

04 Plainadora Orleans - 3500 15,00

38,00 23,40

05 Plainadora Orleans - 3500 3,00

4,96 4,00

06 Retifica Ferdimat 5,00

7,99 3,20

07 Retifica Ferdimat 2,00

3,75 3,20

08 Retifica Ferdimat 2,00

6,47 4,10

09 Retifica Blow Simplex 4,00

11,60 11,30

10 Retifica Blow Simplex 1,50

4,38 4,00

11 Máq. Erosão Engemaq 1,50

5,48 3,80

12 Torno VDF 5,00

13,80 10,30

13 Furadeira 1,00

3,08 2,20

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 16. Relação de motores no setor MML, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) Iop (A)

14 Furadeira 2,00

5,49 5,10

15 Esmeril 1,50

4,78 2,60

16 Torno Romi Inv - 40627 5,00

13,80 10,50

17 Frezadora Romi - U30 6,00

16,30 12,80

18 Frezadora Uma -BF 55 3,00

8,57 6,10

19 Frezadora Shw- 14994 4,00

11,60 8,00

20 Mandrilhadora 6,00

16,30 11,20

Total 77,50 193,05 138,37

Tabela 17. Relação de motores no setor PBR , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

02 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

03 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

04 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

05 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

06 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

07 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

08 Máquina de estampar 0,75

2,90 1,20

09 Máquina cortar topo 0,50

1,45 0,90

10 Apontadeira 1,50

2,80 1,50

11 Carimbadeira rotativa 0,75

2,90 1,60

12 Envernizadeira tripla 0,25

0,65 0,30

13 Envernizadeira tripla 0,25

0,65 0,30

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 17. Relação de motores no setor PBR , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

14 Envernizadeira tripla 0,75

1,68 0,90

15 Envernizadeira tripla 0,50

1,45 0,90

16 Máquina cortar topo 1,00

1,78 1,20

Total 11,50 36,56 17,20

Tabela 18. Relação de motores no setor PGR , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

01 Impressora 2,00

6,47 4,90

02 Impressora 1,50

4,78 2,70

03 Corte e Vinco 2,00

6,47 3,30

04 Impressora 2,00

6,47 4,10

05 Impressora Off-set 5,00

13,80 7,50

06 Torno Romi Id - 20 5,00

13,80 11,60

07 Torno Romi S - 40 6,00

11,10 8,30

08 Rolland 15,00

22,00 19,70

09 Rolland 6,00

16,10 7,30

10 Rolland 6,00

16,10 7,30

11 Rolland 6,00

16,10 7,30

12 Rolland 15,00

22,00 19,70

13 Rolland 7,50

19,20 15,50

14 Bomba de vácuo 10,00

26,30 21,50

15 Prensa Primus 20,00

52,80 30,00

16 Elevador 7,50

21,90 13,30

17 Corte e Vinco 2,00

6,47 4,10

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 18. Relação de motores no setor PGR , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

18 Corte e Vinco 30,00

73,80 66,00

19 Corte e Vinco 3,00

10,50 7,80

20 Roland 600- nº32226 60,00

143,00 63,00

21 Guilhotina Guarani 7,50

19,90 8,60

22 Guilhotina Guarani 7,50

19,90 8,60

23 Coladeira Ts - 450 5,00

14,00 9,80

24 Coladeira 10,00

26,30 17,40

25 Coladeira Bobst - 68 10,00

26,30 14,50

26 Elevador Otis 7,50

21,90 12,00

Total 259,00 637,46 395,80

Tabela 19. Relação de motores no setor PGA , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Bomba hidráulica injetora 40,00

59,10 30,50

Bomba hidráulica injetora 20,00

30,60 14,70

Bomba hidráulica injetora 20,00

30,60 15,00

Moinho 4,00

6,72 5,80

Triturador 6,00

9,44 7,05

Moinho 4,00

6,72 2,40

Bba hidraulica injetora 15,00

22,00 16,50

Moinho 4,00

6,72 2,40

Bba hidraulica injetora 15,00

22,00 17,30

Bba hidraulica injetora 15,00

22,00 17,30

Bba hidraulica injetora 20,00

30,60 21,80

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 19. Relação de motores no setor PGA , tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Bba hidraulica injetora 20,00

30,60 21,00

Bba hidraulica injetora 30,00

43,10 38,00

Bba hidraulica injetora 30,00

43,10 38,00

Bba hidraulica injetora 30,00

42,70 32,30

Bba hidraulica injetora 50,00

71,20 38,00

Bba hidraulica injetora 40,00

59,10 30,20

Bba hidraulica injetora 30,00

43,10 27,20

Bba hidraulica injetora 25,00

38,00 27,20

Bba hidraulica injetora 30,00

42,70 32,70

Bba hidraulica injetora 30,00

42,70 32,70

Bba hidraulica injetora 30,00

42,70 33,80

Bba hidraulica injetora 25,00

38,00 27,20

Estrusora material 10,00

15,20 10,30

Estufa central 25,00

38,00 31,00

Moinho Principal 20,00

30,60 20,20

Moinho 6,00

10,80 7,50

Moinho 5,00

7,99 5,90

Moinho 4,00

6,72 2,60

Moinho 5,00

7,99 6,60

Moinho 5,00

7,99 6,60

Moinho 4,00

6,72 2,80

Compressores chicago 125,00

171,00 132,00

Compressores de ar 150,00

204,00 107,00

Compressores chicago 250,00

338,00 187,70

Total 1.142,00 1.628,51 1.049,25

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 20. Relação de motores no setor PML, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn(cv) Pólos I n(A) I op(A)

01 Exaustor - nº1 40,00

59,10 34,50

02 Envernizadora dupla - nº03 0,50

1,45 0,60

03 Envernizadora - nº 03 0,75

1,68 0,90

04 Envernizadeira - nº04 0,33

1,35 0,50

05 Carimbadeira – nº37165 0,50

1,45 1,10

06 Apontadeira – nº27502 2,00

3,75 2,50

07 Apontadeira – nº27501 2,00

3,75 2,50

08 Apontadeira – nº31078 2,00

3,75 2,50

09 Apontadeira – nº31081 2,00

3,75 2,50

10 Apontadeira dupla – nº20141 2,00

3,75 2,50

11 Apontadeira dupla – nº20141 2,00

3,75 1,90

12 Ventilador 0,75

2,02 1,20

13 Ventilador 0,75

2,02 1,20

14 Ventilador 0,75

2,02 1,20

15 Ventilador 0,75

2,02 1,20

16 Embaladora 01 – nº31888 0,50

1,20 0,80

Total 57,58 96,81 57,60

Tabela 21. Relação de motores no setor POT, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Exaustor - nº02 40,00

59,10 27,70

Albe - nº02 1,50

2,54 1,40

Albe - nº03 6,00

9,32 3,50

Albe - nº03 1,50

4,38 2,00

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 21. Relação de motores no setor POT, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Albe - nº06 7,50

11,10 8,40

Albe - nº07 3,00

4,88 3,70

Albe RM - 40 3,00

4,88 3,80

Bomba de óleo 3,00

5,10 4,20

Albe - nº04 7,50

11,10 8,40

Albe - nº02 7,50

11,10 8,30

Comando de cames 1,50

2,77 1,10

Bomba de óleo 7,50

11,10 7,90

Comando de cames 2,00

3,75 1,10

Centrífuga de cavacos 5,00

7,99 6,30

Prensa RP - 32 1,50

2,77 0,80

Centrífuga de pontas 2,00

3,75 2,30

Estufa Olidef 2,00

5,49 3,60

Unidade água gelada 5,00

7,58 3,40

Bomba de solvente 3,00

4,88 4,50

Bba d'água caldeira 1,00

1,84 1,70

Bba de vácuo 5,00

7,99 6,00

Centrífuga de pontas 2,00

3,75 2,30

Total 118,00 187,16 112,40

Tabela 22. Relação de motores no setor PRG, tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Centrífuga - nº03 2,00

6,47 6,30

Bomba 5,00

13,10 5,70

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 22. Relação de motores no setor PRG, tensão 380V

Item Aplicação dos motores Pn (cv) Pólos I n (A) I op (A)

Forno 1,50

3,17 1,50

Separador 0,75

1,68 1,30

Tambor rotativo - nº04 0,75

1,68 1,40

Tambor rotativo – nº5 e nº6 4,00

6,72 5,20

Tambor rotativo - nº01 1,00

1,78 1,40

Tambor rotativo - nº02 0,75

1,68 1,00

Tambor rotativo - nº03 1,00

1,78 1,40

Jato de Areia 1,00

1,84 1,30

Heidelberg - nº20485 2,00

6,47 4,90

Impressora Manual 1,50

4,78 2,70

Total 21,25 51,15 34,10

Tabela 23. Relação de motores no setor PRP, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn(cv) Pólos I n(A) I op(A)

Tambor rotativo 4,00

6,72 4,20

Prensa faquinhas 4,00

7,53 3,80

Desenroladeira Fita 0,50

1,20 0,60

Puxador da fita 0,25

0,65 0,30

Prensa lam.apontador 1,50

2,77 2,40

Retífica de lâminas 5,00

7,58 3,90

Filtro retifica lâminas 0,75

1,68 1,30

Rebolo desbaste 7,50

11,10 9,00

Rebolo acabamento 7,50

11,10 9,20

Couro de polimento 3,00

4,96 3,10

Equipamentos e Métodos de Medição

Tabela 23. Relação de motores no setor PRP, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn(cv) Pólos I n(A) I op(A)

Variador da pista 2,00

3,75 2,50

Imã 0,25

0,65 0,20

Exaustor 3,00

4,88 3,80

Total 39,25 64,57 44,30

Tabela 24. Relação de motores no setor VAC, tensão 380V.

Item Aplicação dos motores Pn(cv) Pólos I n(A) I op(A)

Esteira 0,25

1,35 0,80

Seladora 1,00

3,08 2,90

Seladora 3,00

8,43 4,90

Bomba 1,00

3,18 3,00

Ventilador 0,50

1,71 1,20

Ventilador 0,50

1,71 1,20

Ventilador 0,50

1,71 1,20

Motor principal 3,00

8,57 6,60

Esteira 0,33

1,42 1,00

Túnel do ventilador 0,50

2,07 1,70

Total 10,58 33,23 24,50

Os parâmetros elétricos de In (corrente nominal) obtidos dos dados de

placa dos motores e os de Iop (corrente de operação) durante o funcionamento

do motor, representados nas Tabelas de 07 à 24, nos proporcionam uma

análise da eficiência energética. Segundo o órgão federal responsável pelo

programa de conservação de energia no país, PROCEL (1990) , o

carregamento de um motor bem dimensionado deve se situar acima de 75% da

potência nominal.

Equipamentos e Métodos de Medição

Analisando as tabelas apresentadas, verificou-se que o carregamento do

motor está abaixo do que determina o PROCEL (1990), sendo possível realizar

a conservação de energia elétrica .

6.2 Método de medição

6.2.1 Considerações gerais

Na presente pesquisa foram obtidos dados do funcionamento dos

motores elétricos de indução trifásico, através das medições da tensão de

alimentação, corrente elétrica, sendo estes comparados com os valores de

catálogo do fabricante de motores elétricos tais como: tensão de alimentação,

corrente elétrica, rotação e potências nominais, sendo os valores de

rendimento e fator de potência para 50%, 75% e 100% da potência de saída.

6.2.2 Método da medida em campo da corrente elétrica nos

motores

Na medição da corrente elétrica dos motores, foi utilizado um alicate

amperimétrico marca Minipa digital.

Em todas as medições realizadas foram utilizados equipamentos de

segurança tais como: luvas e botas de proteção de classe 15kV e também

óculos de segurança, devido às partículas em suspensão resultantes da

operação de alguns motores.

As correntes elétricas foram medidas nas três fases e tirou-se a média,

com os motores elétricos trabalhando sob condições normais de operação,

sendo tomadas nos centros de comando dos motores (CCM), devido a maior

facilidade de acesso, não havendo a necessidade de interrupções no

funcionamento do equipamento em análise.

Equipamentos e Métodos de Medição

6.3 Modelo matemático de um motor de indução

trifásico

O conhecimento das características de funcionamento de um motor

elétrico é de grande importância e este pode ser obtido de várias formas.

Para analisar o desempenho de um motor de indução em regime

permanente Avólio e Goldemberg (1992), demonstram a possibilidade da

determinação do circuito equivalente através da utilização de dados que podem

ser obtidos de catálogos e informações técnicas do fabricante bem como de

normas técnicas.

Devido a grande dificuldade em se implementar essa pesquisa de

campo, em função da não disponibilidade do motor ao experimento, adotou-se

a metodologia de não se alterar o funcionamento padrão da máquina e coletar

apenas os dados obtidos com maior facilidade, ou seja, medidas da corrente e

tensão, além dos parâmetros obtidos em catálogos e curvas características

fornecidas pelos fabricantes.

A especificação do modelo matemático foi elaborada através da coleta

de dados em campo, basicamente em função da corrente elétrica de operação

e da tensão nominal. Do catálogo do fabricante obtivemos os seguintes dados:

¾ V

– tensão de linha (V);

¾ I

– corrente de linha (A);

¾ V

– velocidade nominal (rpm);

¾ Pu – potência útil do motor em (cv);

¾ Pn– potência nominal (cv);

¾ Fu – fator de utilização do motor (%).

¾ FP

100%

– fator de potência;

¾ FP

75%

– fator de potência para 75% da carga nominal (%);

¾ FP

50%

– fator de potência para 50% da carga nominal (%);

¾ η

100%

– rendimento nominal (100%);

Equipamentos e Métodos de Medição

¾ η

75%

– rendimento para 75% da carga nominal (%);

¾ η

50%

– rendimento para 50% da carga nominal (%).

No modelo por fase, a impedância do motor, é dada por:

Z =

(6.1)

Onde:

Z - impedância de fase do motor (Ω);

U - tensão de fase do motor (V);

I - corrente de fase do motor (A).

A corrente de fase do motor é:

FPU

..3

(6.2)

Onde:

P - potência de saída do motor (W);

FP - fator de potência (%);

- rendimento do motor (%).

Portanto, para 100%, 75% e 50%, temos:

Equipamentos e Métodos de Medição

%)100(.%)100(

%)100(

..3 FPU

(6.3)

%)75(.%)75(

%)75(

..3

.75,0

FPU

(6.4)

%)50(.%)50(

%)50(

..3

.50,0

FPU

(6.5)

Onde:

Pn - potência nominal do motor (W);

%)100(fm

I - corrente de fase nominal do motor (A);

%)75(fm

I - corrente de fase nominal a 75% da Pn do motor (A);

%)50(fm

- corrente de fase nominal a 50% da Pn do motor (A);

Relacionando os valores das impedâncias com o escorregamento,

calculam-se os escorregamentos para as outras situações de funcionamento.

−

%100

(6.6)

Onde:

%100

S - representa o escorregamento a 100% da potência nominal;

N - representa a velocidade síncrona (rpm);

N - velocidade nominal (rpm).

Equipamentos e Métodos de Medição

Os escorregamentos para 75% e 50% podem ser calculados através de:

mecânico

C =

(6.7)

.CP

mecânico

(6.8)

nnn

(6.9)

%75%75

..75,0

(6.10)

%50%50

..50,0

(6.11)

(

)

nSn

−

= 1

(6.12)

Portanto:

(

)

nSnn

SCP

−

= 1.

(6.13)

(

)

%75%75%75

1..75,0 SCP

−

(6.14)

(

)

%50%50%50

1..50,0 SCP

−

(6.15)

Onde:

Equipamentos e Métodos de Medição

C - conjugado motor (N.m);

%50

C - conjugado a 50% da potência nominal (N.m);

%75

C - conjugado a 75% da potência nominal (N.m);

%50

S - escorregamento a 50% da potência nominal;

%75

S - escorregamento a 75% da potência nominal;

- velocidade síncrona (rad/s);

- velocidade do motor (rad/s).

Caso o motor de indução opere na região do escorregamento normal,

pode-se afirmar:

%75%75

(6.16)

%50%50

(6.17)

Das equações anteriores, tem-se que:

(

)

()

(

)

()

nnnS

−

%75%75%75%75%75

(6.18)

(

)

()

(

)

()

nnnS

−

%50%50%50%50%50

(6.19)

Equipamentos e Métodos de Medição

Onde:

%75

P e

%50

P representam 75% e 50% da potência nominal (W),

respectivamente.

Para o fator de utilização tem-se que:

Fu =

(6.20)

Uma vez calculados os escorregamentos e posteriormente as rotações

para 75% e 50% da carga, os mesmos foram relacionados com as correntes

elétricas, rendimentos, fatores de potência, potências de saída e rotações.

Capítulo 7

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Os resultados obtidos na presente pesquisa apresentam valores

determinados pelo modelo matemático desenvolvido conforme o item 6.3 e

serão apresentados a partir das Tabelas 25 a 42, onde serão analisados

apenas os motores que apresentaram possibilidades de conservação de

energia.

Nas Tabelas de 25 a 42 a serem apresentadas, as nomenclaturas

utilizadas para as especificações dos dados dos motores é a seguinte:

¾ P – quantidade de pólos do motor;

¾ Pn – potência nominal (cv);

¾ Pu – potência útil (cv);

¾ In– corrente elétrica nominal do motor em (A);

¾ Iop – corrente elétrica de operação do motor em (A);

¾ Fp – fator de potência do motor;

¾ Fu – fator de utilização do motor;

¾ η – rendimento do motor;

¾ N – rotação por minuto do motor (rpm);

Consideram-se motores com potencial de conservação de energia

elétrica, os quais apresentam carregamento ou fator de utilização (Fu) menor

Resultados e Discussões 74

que 75%, fundamentado em trabalhos já realizados que recomendam a troca

do motor caso o fator seja de 60% para (MARACH, 2001), 80% para

(LATORRE, 1990), 80% para o PROCEL e CESP (1986).

Segundo órgão federal responsável pelo programa de conservação de

energia no país PROCEL (2001), cita que o carregamento de um motor bem

dimensionado deve se situar acima de 75% da potência nominal.

7.1 Tabelas dos motores elétricos por setores

Para as Tabelas de 25 a 42, serão apresentadas as especificações

técnicas obtidas dos dados de placa, bem como das correntes e tensões

medidas sobre os motores elétricos encontrados nas instalações analisadas.

Em comparação, apresentam-se as características dos motores elétricos de

alto rendimento, obtidos dos respectivos catálogos consultados.

Resultados e Discussões 75

Tabela 25. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CAD.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Guilhotina 10,00 15,34 10,00 4 0,65 5,73 0,74 0,87 57,26 7,50 11,54 4 6,29 0,78 0,90 83,87

02 Furadeira 2,00 4,31 2,60 6 0,60 0,91 0,57 0,69 45,45 1,50 2,93 6 1,25 0,63 0,85 83,10

03 Furadeira 2,00 3,75 2,40 4 0,64 1,07 0,64 0,77 53,26 1,50 2,49 4 1,35 0,78 0,81 89,97

04 Serra 3,00 10,50 5,02 6 0,48 0,93 0,69 0,52 30,92 1,50 5,07 6 1,44 0,65 0,85 96,17

05 Esmeril 3,00 10,50 6,50 6 0,62 1,43 0,59 0,72 47,61 2,00 6,73 6 1,92 0,68 0,84 95,77

06 Esmeril 0,50 2,07 1,20 4 0,58 0,19 0,53 0,59 38,68 0,33 1,47 4 0,22 0,58 0,61 66,61

Total 20,50 10,25 14,33 12,46

Média(%) 62,64 69,18 45,53 68,36 80,95 85,91

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Serra com

96,17% e o menor é o do Esmeril com 66,61%.

Resultados e Discussões 76

Tabela 26. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CEM.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Embaladeira 1,00 1,84 1,50 2 0,82 0,74 0,77 0,72 74,41 1,00 1,68 2 0,80 0,75 0,80 80,14

02 Emabaladeira 0,75 1,68 0,80 4 0,48 0,29 0,60 0,67 38,91 0,33 0,85 4 0,29 0,62 0,65 88,64

03 Envernizadora

nº 33923

0,75 1,68 0,80 4 0,48 0,20 0,47 0,60 26,81 0,33 0,85 4 0,29 0,62 0,65 88,64

04 Envernizadora

nº 31074

0,75 1,90 1,30 8 0,68 0,42 0,58 0,62 55,75 0,50 1,41 8 0,43 0,58 0,64 85,82

05 Apontadeira

nº 17783

2,00 4,42 2,80 8 0,63 0,98 0,54 0,73 48,76 1,50 3,13 8 1,24 0,61 0,81 82,98

06 Envernizadora

Tripla nº 11

1,00 1,73 0,90 4 0,52 0,35 0,64 0,69 35,30 0,50 1,19 4 0,27 0,55 0,61 54,32

07 Carimbadeira

nº 27498

1,00 2,18 1,60 6 0,73 0,65 0,64 0,72 65,46 0,75 1,79 6 0,62 0,60 0,72 82,32

08 Carimbadeira

nº 27494

1,00 2,18 1,60 6 0,73 0,65 0,64 0,72 65,46 0,75 1,79 6 0,61 0,60 0,71 81,49

Resultados e Discussões 77

Tabela 26. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CEM.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

09 Corta topo 0,50 1,45 0,90 6 0,62 0,19 0,48 0,50 38,56 0,33 1,00 6 0,27 0,57 0,59 82,09

10 Envernizadora

nº 15815

0,75 1,68 0,50 4 0,30 0,08 0,37 0,51 11,33 0,25 0,65 4 0,13 0,54 0,54 52,28

11 Carimbadeira

nº 17797

1,00 2,18 1,60 6 0,73 0,65 0,64 0,72 65,46 0,75 1,79 6 0,55 0,60 0,64 73,58

12 Carimbadeira

nº 17280

1,00 2,18 1,60 6 0,73 0,65 0,64 0,72 65,46 0,75 1,79 6 0,55 0,60 0,64 73,58

13 Embaladeira 5 1,00 1,78 0,80 4 0,45 0,29 0,62 0,66 29,38 0,33 0,85 4 0,29 0,62 0,65 88,17

14 Carimbadeira

nº 17799

1,00 2,18 1,70 6 0,78 0,71 0,65 0,72 71,35 0,75 1,79 6 0,68 0,62 0,72 80,76

15 Envernizadora

nº 33908

0,75 1,68 0,60 4 0,36 0,12 0,40 0,55 15,76 0,25 0,65 4 0,21 0,61 0,64 83,74

Resultados e Discussões 78

Tabela 26. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CEM.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

16 Apontadeira

nº 17101

2,00 3,75 2,90 4 0,77 1,42 0,71 0,78 71,22 2,00 3,56 4 1,58 0,73 0,83 78,90

17 Apontadeira

nº 17101

0,75 1,90 0,90 8 0,47 0,22 0,47 0,58 28,96 0,25 1,02 8 0,19 0,47 0,49 75,06

18 Apontadeira

nº 34130

2,00 3,75 2,90 4 0,77 1,42 0,71 0,78 71,22 2,00 3,56 4 1,57 0,73 0,83 78,52

19 Ventilador 1,50 3,98 2,40 8 0,60 0,67 0,50 0,62 44,41 1,00 2,57 8 0,82 0,60 0,63 81,95

Total 20,50 10,73 14,32 11,48

Média(%) 58,18 66,22 48,60 61,58 67,51 79,49

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Embaladeira

com 88,64% e o menor é o da Envernizadeira - 15815 com 52,28%.

Resultados e Discussões 79

Tabela 27. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CLG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Exaustor nº 03 40,00 67,00 35,30 4 0,53 10,48 0,45 0,74 26,21 25,00 37,33 4 24,80 0,85 0,92 99,20

02 Regulador de

velocidade

0,75 1,68 1,10 4 0,65 0,37 0,57 0,66 49,59 0,50 1,19 4 0,41 0,61 0,68 81,48

03 Corta topo 1,00 1,84 1,50 2 0,82 0,74 0,77 0,72 74,07 1,00 1,68 2 0,80 0,75 0,80 80,49

04 Serra lápis 0,50 1,45 0,90 8 0,62 0,21 0,49 0,52 41,45 0,25 1,02 8 0,19 0,48 0,49 75,07

05 Lixadeira 0,75 1,90 1,30 8 0,68 0,42 0,58 0,62 55,44 0,50 1,41 8 0,43 0,58 0,64 85,33

06 Envernizadeira

alimentador

0,75 1,68 1,20 4 0,71 0,41 0,58 0,66 55,31 0,50 1,22 4 0,49 0,64 0,72 98,92

07 Envernizadeira

esteira

0,50 1,45 0,90 8 0,62 0,17 0,43 0,48 33,21 0,25 1,02 8 0,19 0,47 0,49 74,55

08 Corta topo 0,75 1,68 1,00 4 0,60 0,30 0,53 0,64 40,49 0,50 1,19 4 0,34 0,58 0,65 67,76

09 Apontadeira

tambor lixa

2,00 3,75 1,90 4 0,51 0,71 0,56 0,74 35,35 1,50 2,58 4 0,98 0,72 0,79 65,02

10 Apontadeira 0,75 1,90 0,90 8 0,47 0,22 0,46 0,58 28,75 0,25 1,02 8 0,19 0,48 0,49 75,07

Resultados e Discussões 80

Tabela 27. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CLG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

11 Envernizadeira

alimentador

1,00 2,72 1,50 8 0,55 0,32 0,44 0,54 31,86 0,75 1,88 8 0,49 0,60 0,61 65,45

12 Arredondadeira 0,75 1,90 1,30 8 0,68 0,42 0,58 0,62 55,44 0,50 1,41 8 0,43 0,58 0,64 85,82

13 Arredondadeira

nº 30824

2,00 3,75 2,10 4 0,56 0,84 0,60 0,75 42,15 1,50 2,49 4 1,14 0,76 0,80 76,08

14 Prensa

hidráulica

2,00 4,31 3,10 6 0,72 1,22 0,62 0,71 61,25 2,00 3,81 6 1,49 0,63 0,85 74,69

15 Embaladeira 0,33 0,82 0,50 4 0,61 0,14 0,54 0,57 41,77 0,25 0,65 4 0,13 0,54 0,53 51,31

16 Empacotadora

nº 23884

1,00 1,78 1,10 4 0,62 0,50 0,70 0,72 49,65 0,50 1,19 4 0,41 0,61 0,68 82,32

17 Apontadeira

nº 15

1,50 2,77 1,50 4 0,54 0,60 0,65 0,69 40,21 0,75 1,63 4 0,63 0,64 0,73 83,82

18 Envernizadeira

nº 11116

0,75 1,68 0,70 4 0,42 0,16 0,44 0,58 21,25 0,33 0,85 4 0,25 0,59 0,69 76,39

Resultados e Discussões 81

Tabela 27. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CLG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In Iop/In P Pu Fp η Fu

19 Apontadeira

nº 17789

1,50 2,77 1,40 4 0,51 0,54 0,62 0,68 35,68 0,75 1,63 0,86 4 0,54 0,62 0,70 72,64

20 Apontadeira

nº 12731

1,50 2,77 2,00 4 0,72 0,96

0,75

0,71 63,85 1,50 2,49 0,80 4 1,07 0,74 0,80 71,19

21 Envernizadeira

nº 10887

0,75 1,68 0,70 4 0,42 0,16 0,44 0,58 21,25 0,33 0,85 0,83 4 0,23 0,59 0,62 68,62

22 Dry off-set

nº 13501

1,50 2,77 1,80 4 0,65 0,82 0,72 0,71 54,69 1,00 1,83 0,98 4 0,97 0,75 0,80 97,39

23 Dry off-set

nº 13498

1,50 2,77 1,80 4 0,65 0,82 0,72 0,71 54,72 1,00 1,83 0,98 4 0,97 0,75 0,80 97,39

24 Dry off-set

nº 13499

1,50 2,77 1,80 4 0,65 0,82 0,72 0,71 54,73 1,00 1,83 0,98 4 0,97 0,75 0,80 97,39

25 Apontadeira 2,00 3,75 2,90 4 0,77 1,42 0,71 0,77 70,92 2,00 3,42 0,85 4 1,60 0,74 0,83 79,97

Resultados e Discussões 82

Tabela 27. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor CLG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

26 Exaustor de ar 1,50 2,77 1,70 4 0,61 0,75 0,70 0,71 49,99 1,00 1,72 4 0,92 0,75 0,81 92,36

27 Elevador Atlas 10,00 26,30 15,70 4 0,60 4,97 0,71 0,86 49,68 6,00 16,40 4 5,76 0,80 0,88 95,99

Total 78,83 29,48 51,41 49,03

Média(%) 59,55 66,63 45,89 65,26 71,44 81,80

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do

Exaustor nº03 com 99,20% e o menor é o da Embaladeira com 51,31%.

Resultados e Discussões 83

Tabela 28. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor DEE.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Lixadeira 2,00 6,47 2,60 4 0,40 0,45 0,48 0,70 22,57 0,75 2,83 4 0,63 0,65 0,72 83,78

Total 2,00 0,45 0,75 0,63

Média(%) 47,63 70,39 22,57 64,78 72,04 83,78

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Lixadeira

com 83,78%.

Resultados e Discussões 84

Tabela 29. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor FER.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Eletroerosão

nº 23268

1,50 2,54 1,95 2 0,77 1,11 0,86 0,74 74,25 1,50 2,30 2 1,22 0,85 0,83 81,21

02 Eletroerosão

nº 23268

1,50 2,54 1,89 2 0,74 1,06 0,85 0,73 70,46 1,50 2,30 2 1,17 0,84 0,82 77,81

03 Eletroerosão

nº 17928

1,50 2,54 1,50 2 0,59 0,78 0,81 0,72 52,16 1,00 1,65 2 0,89 0,82 0,81 88,99

04 Bomba hidr. 0,50 0,99 0,68 2 0,69 0,24 0,64 0,61 47,95 0,33 0,75 2 0,25 0,69 0,60 77,02

05 Furadeira 3,00 8,57 6,60 4 0,77 2,18 0,81 0,79 72,83 3,00 8,28 4 2,18 0,77 0,83 72,71

06 Furadeira 3,00 8,57 6,60 4 0,77 2,19 0,81 0,79 72,90 3,00 8,28 4 2,18 0,77 0,83 72,71

07 Serra 3,00 10,50 8,40 6 0,80 2,14 0,66 0,74 71,30 3,00 9,33 6 2,59 0,71 0,84 86,39

08 Esmeril 1,50 2,77 2,00 4 0,72 0,96 0,75 0,71 64,13 1,50 2,49 4 1,07 0,75 0,80 71,21

Total 15,50 10,67 14,83 11,55

Média(%) 77,49 73,08 65,75 77,29 79,62 78,51

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da

Eletroerosão – 17928 com 88,99% e o menor é o do Esmeril com 71,21%.

Resultados e Discussões 85

Tabela 30. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MCE.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Máquina nº 15 1,50 2,77 1,60 4 0,58 0,68 0,68 0,70 45,07 0,75 1,63 4 0,72 0,67 0,75 95,60

02 Montadora nº14 1,50 2,77 1,40 4 0,51 0,54 0,62 0,69 35,85 0,75 1,63 4 0,54 0,62 0,70 72,64

03 Carimbadeira

nº 14

0,75 1,68 1,20 4 0,71 0,42 0,58 0,67 55,59 0,50 1,22 4 0,48 0,63 0,71 96,73

04 Montadora nº 15 1,50 2,77 1,40 4 0,51 0,54 0,62 0,69 35,71 0,75 1,63 4 0,54 0,62 0,70 72,64

05 Carimbadeira

nº 15

0,75 1,66 1,20 4 0,72 0,42 0,59 0,66 55,62 0,50 1,22 4 0,48 0,63 0,71 96,73

06 Carimbadeira

nº 16

0,75 1,68 1,20 4 0,71 0,41 0,58 0,66 55,31 0,50 1,22 4 0,48 0,63 0,71 96,73

Resultados e Discussões 86

Tabela 30. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MCE.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In Iop/In P Pu Fp η Fu

07 Montadora

nº 16

1,50 2,77 2,20 4 0,79 1,10 0,72 0,78 73,38 1,50 2,30 0,96 4 1,24 0,78 0,81 82,47

08 Montadora

nº 17

1,50 2,77 2,20 4 0,79 1,11 0,72 0,78 73,67 1,50 2,30 0,96 4 1,24 0,78 0,81 82,47

09 Carimbadeira

nº 17

1,50 2,77 1,20 4 0,43 0,39 0,56 0,66 26,27 0,50 1,22 0,99 4 0,48 0,63 0,71 96,73

10 Máq.estampar

nº 21

0,75 1,38 1,03 2 0,75 0,48 0,77 0,68 64,35 0,75 1,36 0,76 2 0,49 0,75 0,71 65,41

11 Máq.estampar

nº 21

4,00 6,72 5,00 4 0,74 2,67 0,75 0,80 66,76 4,00 6,23 0,80 4 3,02 0,79 0,86 75,52

Total 16,00 8,75 12,00 9,73

Média(%) 65,33 70,60 53,42 68,44 74,46 84,88

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor das

Carimbadeiras nº14,15,16 e17 com 96,73% e o menor é o da Máquina de estampar nº 21 com 65,41%.

Resultados e Discussões 87

Tabela 31. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MAM.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Máquina nº 07 1,00 2,18 1,20 6 0,55

0,40

0,55 0,68

40,05 0,50

1,29 6

0,44 0,62 0,65 87,29

02 Máquina nº 11 1,50 3,17 1,60 6 0,50

0,51

0,52 0,68

33,88 0,75

1,79 6

0,61 0,60 0,71 81,95

03 Máquina nº 12 1,50 3,17 1,60 6 0,50

0,51

0,52 0,68

33,74 0,75

1,79 6

0,61 0,60 0,71 81,95

04 Máquina nº 01 1,00 1,78 1,20 4 0,67

0,57

0,72 0,74

56,98 0,50

1,22 4

0,49 0,63 0,71 97,24

05 Máquina nº 02 1,50 2,77 1,20 4 0,43

0,40

0,56 0,66

26,43 0,50

1,22 4

0,49 0,63 0,71 97,24

06 Máquina nº 03 1,00 3,08 2,20 4 0,71

0,62

0,74 0,74

62,66 0,75

2,83 4

0,45 0,58 0,68 59,87

07 Máquina nº 05 1,00

2,18

1,20 6 0,55

0,40

0,55 0,68

40,14 0,50

1,29 6

0,44 0,62 0,65 87,29

08 Máquina nº 06 1,00

2,18

1,20 6 0,55

0,40

0,55 0,68

40,14 0,50

1,29 6

0,44 0,62 0,65 87,29

09 Máquina nº 09 1,00

2,18

1,20 6 0,55

0,40

0,55 0,68

40,14 0,50

1,29 6

0,44 0,62 0,65 87,29

10 Máquina nº 10 1,00

2,18

1,20 6 0,55

0,40

0,55 0,68

40,14 0,50

1,29 6

0,44 0,62 0,65 87,29

Resultados e Discussões 88

Tabela 31. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MAM.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

11 Ventilador 0,50 1,20 1,00 4 0,83 0,37 0,63 0,65 73,15 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,94

12 Ventilador 0,50 1,20 1,00 4 0,83 0,37 0,63 0,65 73,25 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,94

Total 12,50 5,34 6,75 5,49

Média(%) 58,85 68,39 46,70 60,88 67,45 82,22

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor das Máquinas nº

01,02 com 97,24% e o menor é o da Máquina nº 03 com 59,87%.

Para o item 06, verificamos que o Fu do motor Standard é maior que o do motor de alto rendimento porque a potência do motor é

pequena, causando a diminuição do fator de potência e rendimento.

Resultados e Discussões 89

Tabela 32. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MEG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Extrusora

Ciola

15,00 22,00 16,90 4 0,77 10,84 0,81 0,88 72,24 12,50 18,18 4 11,38 0,83 0,91 91,07

02 Redutor 1,50 2,77 1,70 4 0,61 0,75 0,69 0,71 49,75 1,00 1,72 4 0,98 0,79 0,82 97,96

03 Refugo tubo

plástico

4,00 6,72 2,50 4 0,37 0,84 0,53 0,71 21,01 1,50 2,59 4 1,38 0,77 0,80 91,68

04 Impi nº 04 1,50 2,77 1,00 4 0,36 0,28 0,50 0,63 18,80 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,60

05 Impi nº 03 1,50 2,77 1,00 4 0,36 0,28 0,50 0,63 18,82 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,60

06 Centrífuga

nº 05

3,00 6,72 3,10 4 0,46 1,23 0,60 0,75 41,07 2,00 3,42 4 1,77 0,76 0,84 88,46

07 Impi nº 05 2,00 3,75 1,00 4 0,27 0,21 0,37 0,62 10,39 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,60

08 Máquina JOB 0,50 2,07 1,50 4 0,72 0,28 0,59 0,62 56,48 0,50 2,07 4 0,25 0,54 0,60 50,64

09 Esatécnica

nº 01

0,25 0,65 0,30 4 0,46 0,06 0,47 0,46 23,01 0,16 0,50 4 0,06 0,44 0,49 36,64

Resultados e Discussões 90

Tabela 32. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MEG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

10 Centrífuga

nº 01

3,00 6,08 2,50 6 0,41 0,69 0,47 0,66 22,98 1,50 2,82 6 1,26 0,71 0,80 84,30

11 Impi nº 03 2,00 3,75 1,00 4 0,27 0,21 0,37 0,62 10,39 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,60

12 Impi nº 02 2,00 3,75 1,00 4 0,27 0,21 0,37 0,62 10,39 0,50 1,22 4 0,33 0,57 0,64 65,60

13 Centrífuga

nº 02

3,00 6,08 2,00 6 0,33 0,46 0,41 0,63 15,45 1,00 2,03 6 1,00 0,69 0,80 99,68

14 Esatécnica

nº 02

3,00 6,72 3,00 4 0,45 1,17 0,59 0,74 38,91 2,00 3,42 4 1,68 0,75 0,83 83,79

15 Máq. Soldar

canetas

0,75 2,02 1,10 6 0,54 0,15 0,46 0,59 20,51 0,25 1,29 6 0,22 0,68 0,57 87,80

16 Estufa 1,00 1,78 1,10 4 0,62 0,49 0,70 0,72 49,47 0,50 1,22 4 0,36 0,57 0,64 72,16

Total 44,00 18,15 25,41 21,98

Média(%) 52,64 66,25 29,98 64,89 70,71 75,76

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Centrí-

fuga nº 2 99,68% e o menor é o da Esatécnica nº 1com 36,64%.

Resultados e Discussões 91

Tabela 33. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MMC.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Frezadora

Deckel

6,00 16,10 10,65 2 0,66 3,55 0,78 0,83 59,19 5,00 13,10 2 3,91 0,82 0,86 78,24

02 Mandrilhadora

Shapi

3,00 4,88 3,60 2 0,74 2,11 0,82 0,80 70,33 3,00 4,60 2 2,23 0,82 0,85 74,37

03 Mandrilhadora

Shapi

3,00 4,88 3,60 2 0,74 2,11 0,82 0,80 70,41 3,00 4,60 2 2,23 0,82 0,85 74,37

04 Retificadora 5,00 7,99 6,00 4 0,75 3,51 0,79 0,83 70,28 4,00 6,23 4 3,84 0,83 0,86 95,93

05 Retifica Plana

Jung

4,00 7,76 3,41 8 0,44 1,12 0,49 0,75 28,06 2,00 4,41 8 1,50 0,59 0,83 75,13

06 Retifica Plana

Jung

5,00 7,99 5,70 4 0,71 3,28 0,78 0,83 65,66 4,00 6,23 4 3,59 0,82 0,86 89,70

07 Retifica Plana

Jung

4,00 7,76 4,35 8 0,56 1,68 0,56 0,77 42,02 2,00 4,41 8 1,94 0,60 0,84 97,14

Resultados e Discussões 92

Tabela 33. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MMC.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

08 Retifica Cilind.

RUV-250

5,00 7,99 5,93 4 0,74 3,46 0,78 0,83 69,17 4,00 6,23 4 3,79 0,83 0,86 94,81

09 Retifica Cilind.

Sanches

5,00 13,80 10,35 4 0,75 3,50 0,79 0,83 69,91 4,00 10,80 4 3,98 0,86 0,87 99,60

10 Retifica Cilind.

Sanches

4,00 6,72 3,90 4 0,58 1,82 0,67 0,78 45,43 3,00 4,78 4 2,29 0,77 0,86 76,27

11 Retifica Plana

Sanches

5,00 7,99 3,75 4 0,47 1,79 0,66 0,81 35,75 3,00 4,78 4 2,14 0,75 0,85 71,48

12 Retifica Plana 2,00 3,75 2,80 4 0,75 1,36 0,70 0,78 67,80 2,00 3,42 4 1,53 0,73 0,83 76,48

13 Torno VDF 10,00 15,20 12,00 4 0,79 7,44 0,79 0,88 74,45 10,00 15,23 4 7,64 0,79 0,90 76,44

Total 61,00 36,73 49,00 40,64

Média(%) 72,40 80,90 59,11 77,04 85,61 83,10

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Retifica

Cilíndrica Sanches 99,60% e o menor é o da Retifica Plana Sanches com 71,48%.

Resultados e Discussões 93

Tabela 34. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MML

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Furadeira

Yadoya

2,00 3,75 1,50 4 0,40 0,45 0,48 0,70 22,65 0,75 1,63 4 0,63 0,64 0,72 83,44

02 Plainadora

Orl. 3500

15,00 38,00 23,40 4 0,62 8,03 0,76 0,88 53,51 10,00 26,40 4 8,81 0,80 0,91 88,06

03 Retifica

Ferdimat

5,00 7,99 3,20 4 0,40 1,38 0,60 0,80 27,51 2,00 3,42 4 1,84 0,77 0,84 92,10

04 Torno VDF 5,00 13,80 10,30 4 0,75 3,49 0,79 0,83 69,85 4,00 10,80 4 3,81 0,83 0,86 95,34

05 Furadeira 1,00 3,08 2,20 4 0,71 0,62 0,74 0,74 62,42 0,75 2,83 4 0,45 0,58 0,68 59,87

06 Esmeril 1,50 4,78 2,60 4 0,54 1,04 0,64 0,69 69,35 2,00 2,60 4 1,50 0,78 0,83 74,82

07 Torno Romi

nº 40627

5,00 13,80 10,50 4 0,76 3,59 0,79 0,83 71,80 4,00 10,80 4 3,50 0,78 0,83 87,47

08 Frezadora

BF 55

3,00 8,57 6,10 4 0,71 1,97 0,79 0,79 65,66 2,00 6,17 4 1,91 0,73 0,83 95,42

09 Frezadora 4,00 11,60 8,00 4 0,69 2,38 0,72 0,79 59,44 3,00 8,50 4 2,75 0,80 0,83 91,57

Resultados e Discussões 94

Tabela 34. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor MML.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

10 Mandrilhadora 6,00 16,30 11,20 4 0,69 3,89 0,80 0,84 64,85 5,00 13,50 4 4,01 0,79 0,88 80,19

Total 47,50

26,84

33,50

29,20

Média(%)

71,08 79,06 56,70

75,03 81,92 84,83

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da

Frezadora BF 55 com 95,42% e o menor é o da Furadeira com 59,87%.

Resultados e Discussões 95

Tabela 35. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PBR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

02 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

03 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

04 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

05 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

06 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

07 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

08 Máquina de

estampar

0,75 2,90 1,20 4 0,41 0,15 0,43 0,57 20,54 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

Resultados e Discussões 96

Tabela 35. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PBR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

09 Máquina

cortar topo

0,50 1,45 0,90 6 0,62 0,19 0,48 0,50 38,31 0,33 1,00 6 0,25 0,58 0,53 74,61

10 Apontadeira 1,50 2,80 1,50 4 0,54 0,17 0,45 0,47 11,02 0,75 1,63 4 0,63 0,64 0,72 83,44

11 Carimbadeir

a rotativa

0,75 2,90 1,60 4 0,55 0,26 0,51 0,63 35,33 0,75 1,63 4 0,72 0,67 0,75 96,07

12 Envernizad

eira tripla

0,25 0,65 0,30 4 0,46 0,06 0,48 0,46 23,67 0,16 0,50 4 0,06 0,49 0,44 36,66

13 Envernizad

eira tripla

0,25 0,65 0,30 4 0,46 0,06 0,48 0,46 23,70 0,16 0,50 4 0,06 0,49 0,44 36,66

14 Envernizad

eira

0,75 1,68 0,90 4 0,54 0,25 0,50 0,62 33,52 0,50 1,22 4 0,27 0,55 0,61 53,42

Resultados e Discussões 97

Tabela 35. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PBR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

15 Envernizad

eira tripla

0,50 1,45 0,90 8 0,62 0,21 0,50 0,52 41,72 0,25 1,02 8 0,20 0,48 0,53 81,13

16 Máquina

cortar topo

1,00 1,78 1,20 4 0,67 0,57 0,72 0,74 57,24 0,50 1,22 4 0,49 0,63 0,72 97,18

Total 11,50 3,00 7,40 6,55

Média(%) 47,40 56,10 26,80 59,92 65,48 83,54

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da

Máquina de estampar e cortar topo 97,18% e o menor é o da Envernizadeira tripla com 36,66%.

Resultados e Discussões 98

Tabela 36. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In Iop/In P Pu Fp

01 Impressora 2,00 6,47 4,90 4 0,76 1,39 0,70 0,78 69,64 2,00 5,93 0,83 4 1,55 0,74 0,83 77,53

02 Impressora 1,50 4,78 2,70 4 0,56 0,64 0,66 0,70 42,96 0,75 2,83 0,95 4 0,67 0,66 0,73 89,95

03 Corte e Vinco 2,00 6,47 3,30 4 0,51 0,75 0,59 0,75 37,50 1,50 4,48 0,74 4 0,98 0,72 0,79 65,08

04 Impressora 2,00 6,47 4,10 4 0,63 1,04 0,64 0,76 51,96 1,50 4,48 0,92 4 1,33 0,78 0,81 88,61

05 Impressora 5,00 13,80 7,50 4 0,54 2,24 0,71 0,82 44,83 3,00 8,34 0,90 4 2,62 0,79 0,86 87,47

06 Torno Romi 6,00 11,10 8,30 8 0,75 4,02 0,63 0,85 66,92 5,00 8,66 0,96 8 4,69 0,73 0,87 93,78

07 Rolland 6,00 16,10 7,30 2 0,45 2,22 0,73 0,81 37,08 3,00 7,98 0,91 2 2,71 0,84 0,86 90,47

08 Rolland 6,00 16,10 7,30 2 0,45 2,22 0,73 0,81 37,08 3,00 7,98 0,91 2 2,71 0,84 0,86 90,47

09 Rolland 6,00 16,10 7,30 2 0,45 2,22 0,73 0,81 37,08 3,00 7,98 0,91 2 2,71 0,84 0,86 90,47

10 Prensa 20,00 52,80 30,00 4 0,57 9,83 0,72 0,88 49,17 12,50 31,50 0,95 4 11,71 0,83 0,91 93,66

11 Elevador 7,50 21,90 13,30 6 0,61 3,87 0,67 0,83 51,55 5,00 14,80 0,90 6 4,32 0,72 0,88 86,47

12 Corte e Vinco 2,00 6,47 4,10 4 0,63 1,03 0,64 0,76 51,46 1,50 4,48 0,92 4 1,29 0,75 0,81 85,97

Resultados e Discussões 99

Tabela 36. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

13 Corte e

Vinco

3,00 10,50 7,80 6 0,74 1,92 0,64 0,74 63,90 3,00 9,33 6 2,34 0,69 0,84 78,04

14 Roland 600-

nº 32226

60,00 143,0 63,00 2 0,44 23,48 0,82 0,88 39,14 30,00 71,40 2 26,12 0,87 0,92 87,05

15 Guilhotina

Guarani

7,50 19,90 8,60 4 0,43 2,31 0,61 0,85 30,78 4,00 10,80 4 3,00 0,78 0,86 74,88

16 Guilhotina

Guarani

7,50 19,90 8,60 4 0,43 2,31 0,61 0,85 30,79 4,00 10,80 4 3,00 0,78 0,86 74,88

17 Coladeira Ts

- 450

5,00 14,00 9,80 4 0,70 3,25 0,77 0,83 65,08 4,00 10,80 4 3,57 0,82 0,86 89,29

18 Coladeira 10,00 26,30 17,40 4 0,66 5,79 0,74 0,87 57,94 7,50 19,60 4 6,37 0,79 0,90 84,89

Resultados e Discussões 100

Tabela 36. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGR.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

19 Coladeira

Bobst 68

10,00 26,30 14,50 4 0,55 4,42 0,69 0,86 44,16 6,00 16,40 4 5,18 0,78 0,89 86,39

20 Elevador Otis 7,50 21,90 12,00 6 0,55 3,29 0,64 0,83 43,88 4,00 12,20 6 3,99 0,73 0,88 99,76

Total 176,50 78,26 104,25 90,87

Média(%) 68,32 81,31 47,64 77,35 85,20 85,76

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do Elevador

Otis 99,76% e o menor é o do Corte e Vinco com 65,08%.

Resultados e Discussões 101

Tabela 37. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGA.

Item Descrição Motor Atual (Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

01 Bba hidraulica

injetora

40,00 59,10 30,50 4 0,52 18,18 0,75 0,89 45,46 25,00 35,20 4 21,34 0,85 0,92 85,36

02 Bba hidraulica

injetora

20,00 30,60 14,70 4 0,48 7,60 0,67 0,87 37,99 10,00 15,23 4 9,71 0,82 0,91 97,12

03 Bba hidraulica

injetora

20,00 30,60 15,00 4 0,49 7,89 0,68 0,87 39,45 10,00 15,23 4 9,91 0,81 0,91 99,06

04 Triturador 6,00 9,44 7,05 4 0,75 4,32 0,81 0,84 71,98 5,00 7,79 4 4,47 0,81 0,88 89,34

05 Moinho 4,00 6,72 2,40 4 0,36 0,78 0,52 0,70 19,39 1,50 2,58 4 1,34 0,78 0,81 89,59

06 Bba hidraulica

injetora

15,00 22,00 16,50 4 0,75 10,45 0,80 0,88 69,67 12,50 18,18 4 11,07 0,83 0,91 88,59

07 Moinho 4,00 6,72 2,40 4 0,36 0,79 0,52 0,70 19,73 1,50 2,58 4 1,34 0,78 0,81 89,59

08 Bba hidraulica

injetora

15,00 22,00 17,30 4 0,79 11,09 0,81 0,88 73,95 12,50 18,18 4 11,70 0,83 0,91 93,59

09 Bba hidraulica

injetora

15,00 22,00 17,30 4 0,79 11,03 0,81 0,88 73,53 12,50 18,18 4 11,70 0,83 0,91 93,59

Resultados e Discussões 102

Tabela 37. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGA.

Item Descrição Motor Atual ( Standard) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

10 Bba hidraulica 20,00 30,60 21,50 4 0,70 13,26 0,77 0,89 66,31 15,00 22,33 4 14,15 0,81 0,91 94,31

11 Bba hidraulica

injetora

20,00 30,60 21,00 4 0,69 12,80 0,77 0,89 63,98 15,00 22,33 4 13,77 0,81 0,90 91,79

12 Bba hidraulica

injetora

30,00 42,70 32,30 4 0,76 21,69 0,83 0,91 72,28 25,00 35,20 4 22,69 0,85 0,92 90,77

13 Bba hidraulica

injetora

50,00 71,20 38,00 4 0,53 23,40 0,76 0,90 46,79 30,00 42,64 4 26,15 0,83 0,93 87,17

14 Bba hidraulica

injetora

40,00 59,10 30,20 4 0,51 17,64 0,74 0,89 44,09 25,00 35,20 4 21,13 0,85 0,92 84,52

15 Bba hidraulica

injetora

30,00 43,10 27,20 6 0,63 17,64 0,81 0,89 58,79 20,00 32,02 6 16,01 0,73 0,91 80,04

16 Bba hidraulica

injetora

25,00 38,00 27,20 4 0,72 16,62 0,76 0,90 66,50 20,00 28,91 4 18,89 0,84 0,92 94,45

17 Bba hidraulica

injetora

30,00 42,70 32,70 4 0,77 22,04 0,83 0,91 73,47 25,00 35,20 4 22,97 0,85 0,92 91,90

Resultados e Discussões 103

Tabela 37. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGA.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp η Fu Pn In P Pu Fp η Fu

18 Bba hidraulica

injetora

30,00 42,70 32,70 4 0,77 22,09 0,83 0,91 73,64 25,00 35,20 4 22,97 0,85 0,92 91,90

19 Bba hidraulica 25,00 38,00 27,20 4 0,72 16,64 0,76 0,90 66,56 20,00 28,91 4 18,82 0,84 0,92 94,11

20 Estrusora

material

10,00 15,20 10,30 4 0,68 5,98 0,75 0,87 59,77 7,50 11,37 4 6,61 0,82 0,88 88,11

21 Moinho

Principal

20,00 30,60 20,20 4 0,66 12,19 0,76 0,89 60,97 15,00 21,12 4 13,98 0,85 0,91 93,23

22 Moinho 6,00 10,80 7,50 6 0,69 3,70 0,67 0,83 61,65 5,00 8,54 6 4,17 0,71 0,88 83,45

23 Moinho 5,00 7,99 5,90 4 0,74 3,47 0,79 0,83 69,40 4,00 6,23 4 3,76 0,83 0,86 93,96

24 Moinho 4,00 6,72 2,60 4 0,39 0,91 0,54 0,72 22,71 1,50 2,60 4 1,50 0,78 0,83 99,77

25 Moinho 4,00 6,72 2,80 4 0,42 1,03 0,56 0,73 25,70 2,00 3,42 4 1,52 0,73 0,83 75,84

26 Compressor 125,00 171,00 132,00 4 0,77 91,41 0,85 0,91 73,13 100,00 4 94,36 0,85 0,94 94,36

Resultados e Discussões 104

Tabela 37. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PGA.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

27 Compressor 150,00 204,00 107,00 4 0,52 69,40 0,82 0,89 46,27 100,00 139,63 4 74,38 0,82 0,94 74,38

28 Compressor 250,00 338,00 187,70 4 0,56 124,41 0,81 0,91 49,76 150,00 203,68 4 135,65 0,85 0,95 90,43

Total 1.013,00 568,44 695,50 616,08

Média(%) 74,24 85,96 55,46 81,51 89,81 90,01

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do Moinho

99,77% e o menor é o do Compressor com 74,38%.

Resultados e Discussões 105

Tabela 38. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PML

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

01 Exaustor nº 01 40,00 59,10 34,50 4 0,58 21,37 0,77 0,90 53,43 25,00 35,20 4 24,51 0,86 0,92 98,05

02 Enverniz. dupla

nº 03

0,50 1,45 0,60 8 0,41 0,10 0,39 0,46 19,13 0,16 0,68 8 0,13 0,48 0,51 81,35

03 Envernizadora

nº 03

0,75 1,68 0,90 4 0,54 0,25 0,50 0,62 33,31 0,50 1,22 4 0,27 0,55 0,61 53,99

04 Envernizadeira

nº 04

0,33 1,35 0,50 8 0,37 0,06 0,36 0,36 17,64 0,16 0,68 8 0,09 0,43 0,47 56,86

05 Carimbadeira

nº 37165

0,50 1,45 1,10 8 0,76 0,30 0,55 0,56 60,33 0,33 1,15 8 0,26 0,48 0,56 79,96

06 Apontadeira

nº 27502

2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,14 0,66 0,77 57,18 1,50 2,59 4 1,38 0,76 0,81 92,11

07 Apontadeira

nº 27501

2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,15 0,66 0,78 57,70 2,00 2,59 4 1,38 0,76 0,81 69,08

Resultados e Discussões 106

Tabela 38. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PML.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

08 Apontadeira

31078

2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,15 0,66 0,78 57,70 2,00 2,59 4 1,38 0,76 0,81 69,08

09 Apontadeira

31081

2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,15 0,66 0,78 57,70 2,00 2,59 4 1,38 0,76 0,81 69,08

10 Apontad. Dupla

20141

2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,15 0,66 0,78 57,70 2,00 2,59 4 1,38 0,76 0,81 69,08

11 Apontad. Dupla

20141

2,00 3,75 1,90 4 0,51 0,70 0,56 0,74 35,19 1,50 2,58 4 0,98 0,72 0,79 65,02

12 Ventilador 0,75 2,02 1,20 6 0,59 0,31 0,48 0,60 41,52 0,50 1,29 6 0,43 0,62 0,65 86,83

13 Ventilador 0,75 2,02 1,20 6 0,59 0,31 0,48 0,60 41,52 0,50 1,29 6 0,43 0,62 0,65 86,83

14 Ventilador 0,75 2,02 1,20 6 0,59 0,31 0,48 0,60 41,52 0,50 1,29 6 0,43 0,62 0,65 86,83

Resultados e Discussões 107

Tabela 38. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PML.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

15 Ventilador 0,75 2,02 1,20 6 0,59 0,31 0,48 0,60 41,52 0,50 1,29 6 0,43 0,62 0,65 86,83

16 Embaladora

31888

0,50 1,20 0,80 4 0,67 0,24 0,56 0,61 48,92 0,33 0,85 4 0,29 0,62 0,65 88,64

Total 57,58 30,03 39,48 35,18

Média(%) 55,81 65,89 45,13 65,19 69,91 77,44

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do

Exaustor nº1 com 98,05% e o menor é o da Envernizadeira nº03 com 53,99%.

Resultados e Discussões 108

Tabela 39. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor POT

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

01 Exaustor nº 2 40,00 59,10 27,70 4 0,47 15,67 0,72 0,88 39,18 20,00 28,91 4 19,24 0,85 0,92 96,22

02 Albe nº 2 1,50 2,54 1,40 2 0,55 0,70 0,79 0,71 46,82 1,00 1,75 2 0,70 0,71 0,79 70,29

03 Albe nº 3 6,00 9,32 3,50 2 0,38 1,71 0,69 0,79 28,44 3,00 4,60 2 2,15 0,81 0,85 71,74

04 Albe nº 3 1,50 4,38 2,00 2 0,46 0,53 0,74 0,69 35,13 0,75 2,35 2 0,46 0,71 0,63 61,28

05 Albe nº 6 7,50 11,10 8,40 2 0,76 5,25 0,81 0,86 69,94 6,00 8,77 2 5,76 0,88 0,87 95,95

06 Albe nº 7 3,00 4,88 3,70 2 0,76 2,20 0,82 0,81 73,17 3,00 4,60 2 2,31 0,82 0,85 77,04

07 Albe nº 4 7,50 11,10 8,40 2 0,76 5,23 0,81 0,86 69,78 6,00 8,77 2 5,78 0,89 0,87 96,31

08 Albe nº 2 7,50 11,10 8,30 2 0,75 5,22 0,81 0,87 69,62 6,00 8,77 2 5,69 0,88 0,87 94,81

09 Comando de

cames

1,50 2,77 1,10 4 0,40 0,34 0,54 0,65 22,87 0,50 1,22 4 0,40 0,60 0,67 80,25

Resultados e Discussões 109

Tabela 39. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor POT.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop Pólos Iop/In Pu Fp

Fu Pn In Iop/In Pólos Pu Fp

10 Bomba de óleo 7,50 11,10 7,90 2 0,71 4,85 0,80 0,86 64,70 6,00 8,77 0,90 2 5,37 0,88 0,87 89,57

11 Comando de

cames

2,00 3,75 1,10 4 0,29 0,25 0,39 0,64 12,25 0,50 1,22 0,90 4 0,40 0,60 0,67 80,25

12 Centrífuga de

cavacos

5,00 7,99 6,30 4 0,79 3,77 0,80 0,83 75,34 4,00 6,87 0,92 4 3,96 0,82 0,86 99,12

13 Prensa RP - 32 1,50 2,77 0,80 4 0,29 0,18 0,43 0,60 12,00 0,33 0,85 0,94 4 0,29 0,62 0,66 88,62

14 Centrífuga de

pontas

2,00 3,75 2,30 4 0,61 0,98 0,63 0,76 49,09 1,50 2,58 0,89 4 1,29 0,78 0,81 85,87

15 Estufa Olidef 2,00 5,49 3,60 2 0,66 1,15 0,79 0,78 57,40 1,50 3,99 0,90 2 1,32 0,86 0,83 88,18

16 Unidade água

gelada

5,00 7,58 3,40 2 0,45 1,63 0,70 0,76 32,60 3,00 4,60 0,74 2 2,07 0,81 0,84 68,85

Resultados e Discussões 110

Tabela 39. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor POT.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

17 Bba de vácuo 5,00 7,99 6,00 4 0,75 3,51 0,78 0,84 70,20 4,00 6,40 4 3,85 0,83 0,87 96,28

18 Centrífuga de

pontas

2,00 3,75 2,30 4 0,61 0,99 0,63 0,77 49,52 1,50 2,58 4 1,29 0,78 0,81 85,87

Total 96,50 54,15 68,58 62,34

Média(%) 70,49 77,45 48,78 78,39 80,71 84,81

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Centrí-

fuga de cavacos 99,12% e o menor é o do Albe nº 3 com 61,28%.

Resultados e Discussões 111

Tabela 40. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PRG

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

01 Bomba 5,00 13,10 5,70 2 0,44 1,58 0,70 0,77 31,69 3,00 7,98 2 1,99 0,80 0,84 66,28

02 Forno 1,50 3,17 1,50 6 0,47 0,45 0,50 0,67 30,31 0,75 1,79 6 0,55 0,58 0,71 73,53

03 Separador 0,75 1,68 1,30 4 0,77 0,48 0,61 0,67 63,57 0,75 1,63 4 0,47 0,62 0,68 62,41

04 Tambor rotativo

nº 04

0,75 1,68 1,30 4 0,77 0,48 0,61 0,68 63,88 0,75 1,63 4 0,47 0,59 0,68 62,41

05 Tambor rotativo

nº 5 e 6

4,00 6,72 5,20 4 0,77 2,83 0,76 0,80 70,66 4,00 6,23 4 3,21 0,80 0,86 80,16

06 Tambor

rotativo-nº 01

1,00 1,78 1,40 4 0,79 0,73 0,77 0,76 72,53 0,75 1,63 4 0,55 0,62 0,71 73,32

Resultados e Discussões 112

Tabela 40. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PRG.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iηop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

07 Tambor rotativo

nº 02

0,75 1,68 1,00 4 0,60 0,30 0,53 0,64 40,49 0,50 1,22 4 0,33 0,58 0,64 65,98

08 Tambor rotativo

nº 03

1,00 1,78 1,40 4 0,79 0,73 0,77 0,76 73,28 0,75 1,63 4 0,55 0,76 0,71 72,93

09 Jato de Areia 1,00 1,84 1,30 2 0,71 0,59 0,73 0,70 58,95 0,75 1,36 2 0,66 0,71 0,80 87,71

10 Heidelberg

20485

2,00 6,47 4,90 4 0,76 1,39 0,71 0,78 69,67 2,00 5,93 4 1,55 0,74 0,83 77,53

11 Impressora

Manual

1,50 4,78 2,70 4 0,56 0,64 0,66 0,70 42,96 0,75 2,83 4 0,67 0,65 0,74 89,90

Total 19,25 10,21 14,75 10,99

Média(%) 66,73 72,00 56,18 66,07 74,62 73,87

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do Impres-

sora Manual 89,90% e o menor é o do Separador e do Tambor Rotativo com 62,41%.

Resultados e Discussões 113

Tabela 41. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PRP

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

01 Tambor rotativo 4,00 6,72 4,20 4 0,63 2,07 0,70 0,78 51,75 3,00 4,90 4 2,44 0,78 0,83 81,32

02 Prensa facas 4,00 7,53 3,80 6 0,50 1,48 0,57 0,76 36,93 2,00 3,81 6 2,00 0,68 0,86 100,00

03 Desenroladeira 0,50 1,20 0,60 4 0,50 0,15 0,49 0,56 29,33 0,25 0,66 4 0,19 0,59 0,60 75,98

04 Puxador da fita 0,25 0,65 0,30 4 0,46 0,06 0,47 0,46 23,35 0,16 0,50 4 0,06 0,44 0,48 35,60

05 Retífica lâminas 5,00 7,58 3,90 2 0,51 2,01 0,74 0,78 40,26 3,00 4,60 2 2,46 0,83 0,85 81,87

06 Filtro ret. lâminas 0,75 1,68 1,30 4 0,77 0,48 0,61 0,67 63,92 0,75 1,63 4 0,47 0,59 0,68 62,41

07 Couro de

polimento

3,00 4,96 3,10 4 0,63 1,65 0,76 0,79 55,00 2,00 3,42 4 1,75 0,76 0,83 87,38

08 Variador da pista 2,00 3,75 2,50 4 0,67 1,14 0,66 0,77 56,90 1,50 2,59 4 1,37 0,76 0,80 91,36

Resultados e Discussões 114

Tabela 41. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor PRP.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

09 Imã 0,25 0,65 0,20 4 0,31 0,04 0,47 0,46 16,00 0,16 0,50 4 0,03 0,37 0,39 16,33

10 Exaustor 3,00 4,88 3,80 2 0,78 2,26 0,82 0,81 75,45 3,00 4,60 2 2,39 0,83 0,85 79,77

Total 22,75 11,34 15,82 13,15

Média(%) 62,94 68,48 44,89 66,37 71,81 71,20

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor do

Prensa Faquinhas 100,00 % e o menor é o do Puxador da fita com 35,60%.

Resultados e Discussões 115

Tabela 42. Motores elétricos com Fu < 75% instalados no setor VAC.

Item Descrição Motor Atual ( Standard ) Motor de Alto Rendimento Dimensionado

Pn In Iop P Iop/In Pu Fp

Fu Pn In P Pu Fp

01 Esteira 0,25 1,35 0,80 6 0,59 0,09 0,37 0,38 35,15 0,25 1,29 6 0,06 0,49 0,43 23,30

02 Seladora 3,00 8,43 4,90 2 0,58 1,51 0,76 0,79 50,33 2,00 5,42 2 1,74 0,83 0,82 87,00

03 Ventilador 0,50 1,71 1,20 2 0,70 0,25 0,65 0,62 50,03 0,33 1,30 2 0,27 0,61 0,70 80,42

04 Ventilador 0,50 1,71 1,20 2 0,70 0,25 0,65 0,62 50,03 0,33 1,30 2 0,27 0,61 0,70 80,42

05 Motor principal 3,00 8,57 6,60 4 0,77 2,18 0,81 0,79 72,67 3,00 8,50 4 2,15 0,76 0,83 71,52

06 Esteira 0,33 1,42 1,00 4 0,70 0,18 0,58 0,60 54,54 0,25 1,15 4 0,17 0,58 0,59 69,71

07 Túnel do

ventilador

0,50 2,07 1,70 4 0,82 0,35 0,62 0,65 70,50 0,50 2,11 4 0,32 0,57 0,63 63,90

Total 8,08 4,81 6,66 5,00

Média(%) 63,26 63,50 54,75 63,58 67,16 69,73

Após o dimensionamento do motor de alto rendimento , o maior índice para o fator de utilização é o motor da Sela-

dora 87,00 % e o menor é o da Esteira com 23,30%.

Resultados e Discussões 116

7.2 Consumo de energia entre motores elétricos de

indução trifásicos.

Com os dados de Pn (potência nominal) total de cada setor,

apresentados nas Tabelas 25 a 42 para os motores elétricos de indução

trifásicos Standard e Alto Rendimento, considerando que estes trabalham 8

horas diárias, elabora-se o Gráfico 7.2a e 7.2b apresentado a seguir.

630,64

CAD CEM CLG DEE FER MCE MAM MEG MMC

kWh/día-Motores ST KWh/día-Motores ARP

Gráfico 7.2a. Consumo de energia elétrica dos motores Standard e de

Alto Rendimento.

Resultados e Discussões 117

.41

8.104,00

5.564,00

MML PBR PGR PGA PML POT PRG PRP VAC

kWh/día-Motores ST KWh/día-Motores ARP

Gráfico 7.2b. Consumo de energia elétrica dos motores Standard e de

Alto Rendimento.

Analisando os Gráficos 7.2a e 7.2b, verifica-se que os Motores ST

(Standard) apresentam um consumo maior de energia elétrica do que os

Motores ARP (Alto Rendimento Plus).

Resultados e Discussões 118

7.2.1 Conservação de energia elétrica utilizando os

motores de alto rendimento.

Com base nos dados mostrados nos Gráficos 7.2a e 7.2b, subtraindo-se

as potências nominais dos motores Standard e alto rendimento, apresentam-se

no Gráfico 7.2.1a e 7.2.1b, a conservação de energia elétrica obtida com os

motores de alto rendimento em (KWh/dia) associada.

49,36

49,44

219,36

10,00

5,36

32,00

46,00

148,72

96,00

CAD CEM CLG DEE FER MCE MAM MEG MMC

KWh/dia - Motores de Alto Rendimento

Gráfico 7.2.1a. Conservação de energia elétrica com motores elétricos

de alto rendimento.

Resultados e Discussões 119

112,00

32,80

576,00

2.540,00

144,80

223,36

36,00

55,44

11,36

MML PBR PGR PGA PML POT PRG PRP VAC

KWh/dia - Motores de Alto Rendimento

Gráfico 7.2.1b. Conservação de energia elétrica com motores elétricos

de alto rendimento.

Analisando os Gráficos 7.2.1a e 7.2.1b, verifica-se que os motores de

alto rendimento apresentam uma conservação de energia elétrica por dia

bastante significativa, uma vez que o motor trabalha durante o ano todo.

Resultados e Discussões 120

7.2.2 Análise econômica de energia elétrica (R$/dia)

utilizando motores de alto rendimento.

Com os dados apresentados nos Gráficos 7.2.1a e 7.2.1b, e

considerando o valor do custo de energia elétrica no horário de pico

(R$ 0,293843) e fora de pico (R$ 0,177980), calcula-se uma média (R$

0,2359115) que será utilizada como base para demonstrar o valor em (R$/dia)

de conservação de energia elétrica para cada setor, conforme os Gráficos

7.22a e 7.2.2b.

11,64 11,66

51,75

2,36

1,26

7,55

10,85

35,08

22,65

CAD CEM CLG DEE FER MCE MAM MEG MMC

R$/dia

Gráfico 7.2.2a. Análise econômica de energia elétrica (R$/dia) com

motores de alto rendimento.

Resultados e Discussões 121

Gráfico 7.2.2b. Análise econômica de energia elétrica (R$/dia) com

motores de alto rendimento.

Analisando os Gráficos 7.2.2a e 7.2.2b, verifica-se a economia de

energia elétrica após o redimensionamento dos motores de alto rendimento em

(R$/dia).

7.3 Resultados comparativos do motor de indução

Standard com o motor de Alto Rendimento

Na presente pesquisa adotam-se critérios que direcionam a avaliação

dos motores em funcionamento na empresa, indicando e viabilizando a

substituição ou não dos mesmos.

26,42 7,74

135,89

599,22

34,16

52,69

8,49

13,08 2,68

MML PBR PGR PGA PML POT PRG PRP VAC

R$/dia

Resultados e Discussões 122

Alguns motores analisados apresentam valores de Iop (corrente elétrica

de operação) extremamente baixa, deixando evidente um sinal de mal

dimensionamento, e com este fato indicando a necessidade da troca do motor

elétrico. O que se enquadra ao propósito da pesquisa de conservação de

energia.

Os motores elétricos que não foram analisados têm os valores de Fator

de Utilização (Fu) maior que 75% que, conforme denota a pesquisa são

considerados bem dimensionados.

7.3.1 Análise dos valores das potências útil e

nominal

Com os dados mostrados nas Tabelas 25 a 42, elaborou-se a Tabela 43

que mostra os resultados comparativos entre a potência total nominal e a útil

em cv para cada setor de produção. Pode-se observar que para a situação

atual, apresentam instalados nos setores conforme Tabelas 07 a 24 ligado a

uma tensão trifásica de 380V, o total de 2.090,52cv de potência nominal,

devido a utilização de motores elétricos. Sendo que destes, 1.723,49cv ou

82,44% apresentam Fator de Utilização (Fu) menor que 75%, havendo a

possibilidade de conservação de energia.

Analisando os dados da Tabela 43, constata-se uma potência nominal

total para a situação atual de 1.723,49cv e uma potência nominal total para a

situação dimensionada de 1.174,99cv, representando uma redução de

548,50cv ou 31,82% da potência nominal conservável. A situação atual para a

potência útil total é de 917,69cv e para a situação dimensionada é de

1.032,35cv, representando uma melhora de 114,66cv ou 12,49%.

Resultados e Discussões 123

Tabela 43: Resultados comparativos entre a potências nominais e úteis

para as situações atuais e dimensionadas.

Situação Atual Situação Dimensionada

Item Setor

Pn(cv) Pu(cv) Pn(cv) Pu(cv)

01 CAD 20,50 10,25 14,33 12,46

02 CEM 20,50 10,75 14,32 11,48

03 CLG 78,83 29,48 51,41 49,03

04 DEE 2,00 0,45 0,75 0,63

05 FER 15,50 10,67 14,83 11,55

06 MCE 16,00 8,75 12,00 9,73

07 MAM 12,50 5,35 6,75 5,49

08 MEG 44,00 18,15 25,41 21,98

09 MMC 61,00 36,73 49,00 40,64

10 MML 47,50 26,84 33,50 29,20

11 PBR 11,50 3,00 7,40 6,55

12 PGR 176,50 78,26 104,25 90,87

13 PGA 1.013,00 568,44 695,50 616,08

14 PML 57,58 30,03 39,48 35,18

15 POT 96,50 54,15 68,58 62,34

16 PRG 19,25 10,24 14,75 10,99

17 PRP 22,75 11,34 15,82 13,15

18 VAC 8,08 4,81 6,66 5,00

Total 1.723,49 917,69 1.174,74 1.032,35

Resultados e Discussões 124

7.3.2 Análise dos valores médios do fator de

potência

Na análise do fator de potência serão abordados todos os setores onde

foram considerados possíveis a conservação de energia, através de valores

médios obtidos pelo dimensionamento.

De acordo com Tabela 44, o valor médio calculado para o fator de

potência atual é de 63,01%, e com o processo da conservação de energia

elétrica através do redimensionamento de motores, observa-se uma melhora

no Fator de Potência atingindo 69,11%.

Tabela 44: Resultados comparativos entre os Fatores de Potência

Item Setor Situação Atual Situação Dimensionada

FP(%) FP(%)

01 CAD 62,64 68,36

02 CEM 58,30 61,18

03 CLG 59,55 65,36

04 DEE 47,63 64,78

05 FER 77,49 77,29

06 MCE 65,33 68,44

07 MAM 58,88 60,88

08 MEG 52,64 64,89

09 MMC 72,40 77,04

10 MML 71,08 75,03

11 PBR 47,40 59,92

12 PGR 68,32 77,35

13 PGA 74,24 81,51

14 PML 55,85 65,19

15 POT 70,49 78,39

16 PRG 66,94 69,49

17 PRP 62,94 66,37

18 VAC 63,26 63,58

Média 63,01 69,11

Resultados e Discussões 125

7.3.3 Análise dos valores médios do rendimento

Na análise do rendimento serão abordados todos os setores onde forem

considerados possíveis a conservação de energia elétrica, através de valores

médios obtidos pelo dimensionamento.

De acordo com Tabela 45, o valor médio calculado para o rendimento

atual é de 71,36%, e com o processo da conservação de energia elétrica

através do redimensionamento de motores, observa-se uma melhora no

rendimento atingindo 75,36%.

Tabela 45: Resultados comparativos entre os rendimentos.

Item Setor Situação Atual Situação Dimensionada

η (%) η (%)

01 CAD 69,18 80,95

02 CEM 66,22 67,51

03 CLG 66,63 72,55

04 DEE 70,39 72,04

05 FER 73,08 79,62

06 MCE 70,60 74,46

07 MAM 68,39 67,45

08 MEG 66,25 70,71

09 MMC 80,90 85,61

10 MML 79,06 81,92

11 PBR 56,10 65,48

12 PGR 81,31 85,20

13 PGA 85,96 89,81

14 PML 65,89 69,91

Resultados e Discussões 126

Tabela 45: Resultados comparativos entre os rendimentos.

Item Setor Situação Atual Situação Dimensionada

η (%) η (%)

15 POT 77,45 80,71

16 PRG 72,00 74,62

17 PRP 67,49 71,81

18 VAC 63,50 67,16

Média 71,13 75,36

7.3.4 Análise dos valores do fator de utilização

Para a análise dos valores médios do fator de utilização (Fu), foram

considerados todos os setores possíveis de conservação de energia, com o

objetivo de eliminar problemas causados pela baixa utilização da potência

disponível nos motores elétricos.

De acordo com Tabela 46, o valor médio calculado para o fator de

utilização (Fu) atual é de 47,44%, número esse considerado abaixo do valor

aceitável de 75%. Com o propósito da conservação de energia elétrica através

da substituição de motores Standard por motores de Alto Rendimento

considerados com fator de utilização correto, encontrou um valor médio de

80,86% representando uma melhora de 58,67%.

Resultados e Discussões 127

Tabela 46: Resultados comparativos entre os Fatores de Utilização.

Item Setor Situação Atual Situação Dimensionada

Fu(%) Fu(%)

01 CAD 45,53 85,91

02 CEM 48,60 79,49

03 CLG 45,89 81,80

04 DEE 22,57 83,78

05 FER 65,75 78,51

06 MCE 53,42 84,88

07 MAM 46,70 82,22

08 MEG 29,98 75,76

09 MMC 59,11 83,10

10 MML 56,70 84,83

11 PBR 26,80 83,54

12 PGR 47,64 85,76

13 PGA 55,46 90,01

14 PML 45,13 77,44

15 POT 48,78 84,81

16 PRG 56,18 73,87

17 PRP 44,89 71,20

18 VAC 54,75 69,73

Média 47,44 80,86

Resultados e Discussões 128

7.4 Análise da troca por motores de alto rendimento

para o setor PGA.

Os motores de alto rendimento apresentam custos de aquisição

superiores aos motores convencionais. Entretanto, o elevado rendimento

compensa esta diferença de preço, pois esses motores proporcionam uma

acentuada economia de energia elétrica contribuindo com o propósito desta

pesquisa e garantem um rápido retorno de investimento inicial, segundo a

WEG (2000).

Resultados e Discussões 129

7.4.1 Potencial de economia de energia elétrica em KWh/ano.

Com os dados do setor PGA mostrado na Tabela 37, elaborou-se a Tabela 47 que nos mostram o potencial de

conservação de energia elétrica para entre os motores standard e alto rendimento, trabalhando durante um período de vinte e

quatro horas por dia, trinta dias por mês e dez meses por ano.

Tabela 47: Potencial de conservação de energia elétrica

MOTORES STANDARD

MOTORES ALTO RENDIMENTO Economia

Item Equipamento KW P

Cons.

(KWh)

Qtde

Cons. Total

(KWh)

Item Equipamento KW P

Cons.

(KWh)

Qtde

Cons.

Total(kWh)

kW kWh/ano

1 Bba hidraulica

injetora

30,00 4 0,89 34,54 1 82.892,01

Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,92 20,00 1 48.005,19 14,54 34.886,82

2 Bba hidraulica

injetora

15,00 4 0,87 17,74 1 42.578,36

Bba hidraulica

injetora

7,50 4 0,91 8,29 1 19.887,31 9,45 22.691,05

3 Bba hidraulica

injetora

15,00 4 0,87 17,69 1 42.452,83

Bba hidraulica

injetora

7,50 4 0,91 8,26 1 19.815,06 9,43 22.637,77

Triturador

4,50 4 0,84 5,47 1 13.129,10

4 Triturador 3,70 4 0,88 4,21 1 10.105,84 1,26 3.023,26

5 Moinho 3,00 4 0,70 4,41 1 10.578,90

5 Moinho 1,10 4 0,81 1,36 1 3.274,62 3,04 7.304,28

6 Bba hidraulica

injetora

11,00 4 0,88 12,76 1 30.626,45

Bba hidraulica

injetora

9,20 4 0,91 10,13 1 24.306,47 2,63 6.319,98

7 Moinho

3,00 4 0,70 4,39 1 10.527,85

7 Moinho 1,10 4 0,81 1,36 1 3.274,62 3,02 7.253,23

8 Bba hidraulica

injetora

11,00 4 0,88 12,76 1 30.626,45

Bba hidraulica

injetora

9,20 4 0,91 10,09 1 24.218,49 2,67 6.407,96

9 Bba hidraulica

injetora

11,00 4 0,88 12,79 1 30.697,67 9 Bba hidraulica

injetora

9,20 4 0,91 10,09 1 24.218,49 2,70 6.479,18

Bba hidraulica

15,00 4 0,89

17,20 1 41.289,14

Bba hidraulica 11,00

0,91 12,15 1 29.168,05 5,05 12.121,09

Bba hidraulica

15,00 4 0,89

17,27 1 41.446,01

Bba hidraulica 11,00

0,90 12,20 1 29.274,78 5,07 12.171,22

12 Bba hidraulica

injetora

22,00 4 0,91 24,86 1 59.654,28

Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,92 20,07 1 48.177,08 4,78 11.477,19

13 Bba hidraulica

injetora

37,00 4 0,90 41,96 1 100.703,11

Bba hidraulica

injetora

22,00 4 0,82 26,67 1 64.007,76 15,29 36.695,35

Resultados e Discussões 130

Tabela 47: Potencial de conservação de energia elétrica

MOTORES STANDARD

MOTORES ALTO RENDIMENTO Economia

Item Equipamento KW P

Cons.

(KWh)

Qtde

Cons. Total

(KWh)

Item Equipamento KW P

Cons.

(KWh)

Qtde

Cons.

Total(kWh)

kW kWh/ano

14 Bba hidraulica

injetora

30,00 4 0,89 34,64 1 83.140,88

Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,92 20,00 1 48.005,19 14,64 35.135,69

15 Bba hidraulica

injetora

22,00 6 0,89 25,23 1 60.557,40

Bba hidraulica

injetora

15,00 6 0,91 16,57 1 39.774,61 8,66 20.782,79

16 Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,90 21,14 1 50.731,26

Bba hidraulica

injetora

15,00 4 0,92 16,28 1 39.062,50 4,86 11.668,76

17 Bba hidraulica

injetora

22,00 4 0,91 24,86 1 59.654,28

Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,92 20,07 1 48.177,08 4,78 11.477,19

18 Bba hidraulica

injetora

22,00 4 0,91 24,72 1 59.325,84

Bba hidraulica

injetora

18,50 4 0,92 20,07 1 48.177,08 4,65 11.148,76

19 Bba hidraulica 18,50 4 0,90 21,02 1 50.454,55 19 Bba hidraulica 15,00 4 0,92 16,33 1 39.202,87 4,69 11.251,67

20 Estrusora

material

7,50 4 0,87 8,84 1 21.206,41

Estrusora

material

5,50 4 0,88 6,28 1 15.078,82 2,55 6.127,59

21 Moinho

Principal

15,00 4 0,89 17,20 1 41.289,14

Moinho

Principal

11,00 4 0,91 12,07 1 28.956,89 5,14 12.332,24

Moinho

4,50 6 0,83 5,58 1 13.399,50

22 Moinho 3,70 6 0,88 4,23 1 10.143,93 1,36 3.255,57

Moinho

3,70 4 0,83 4,55 1 10.927,89

23 Moinho 3,00 4 0,86 3,48 1 8.350,73 1,07 2.577,16

Moinho

3,00 4 0,72 4,28 1 10.279,84

24 Moinho 1,10 4 0,83 1,33 1 3.200,00 2,95 7.079,84

Moinho

3,00 4 0,73 4,22 1 10.136,56

25 Moinho 1,50 4 0,83 1,81 1 4.341,01 2,41 5.795,55

Compressor

90,00 4 0,91 101,31 1 243.133,72

26 Compressor 75,00 4 0,94 79,67 1 191.204,59 21,64 51.929,13

Compressor

110,00 4 0,89 126,64 1 303.937,37

27 Compressor 75,00 4 0,94 79,39 1 190.536,68 47,25 113.400,69

Compressor

185,00 4 0,91 207,47 1 497.925,31

28 Compressor 110,00 4 0,95 116,03 1 278.481,01 91,44 219.444,30

855,54 2.053.302,11 1.340.426,78 297,03 712.875,33

.Analisando a Tabela 47 verificamos que os motores de alto rendimento proporcionam um potencial de economia de

energia de 712.875,33 KWh/ano ou 34,72%.

Resultados e Discussões 131

7.4.2 Analise do investimento em motores de alto

rendimento para o setor PGA

Baseando-se nos motores dimensionados apresentados na Tabela 47,

elaborou-se a Tabela 48 que nos indica um investimento necessário de

R$69.338,85, para substituir os motores Standard por motores de alto

rendimento.

Tabela 48. Custo do investimento

Item Equipamento kW P Quantidade PB P.L.U.[R$]

Bba hidraulica injetora 18,50

3.379,66

2.365,76

Bba hidraulica injetora

7,50

1.579,92

1.105,94

Bba hidraulica injetora

7,50

1.579,92

1.105,94

Triturador 3,70

951,94

666,36

Moinho

1,10

458,53

320,97

Bba hidraulica injetora

9,20

1.867,67

1.307,37

Moinho

1,10

458,53

320,97

Bba hidraulica injetora

9,20

1.867,67

1.307,37

Bba hidraulica injetora

9,20

1.867,67

1.307,37

Bba hidraulica 11,00

2.099,45

1.469,62

Bba hidraulica 11,00

2.099,45

1.469,62

Bba hidraulica injetora 18,50

3.379,66

2.365,76

Bba hidraulica injetora 22,00

4.252,07

2.976,45

Bba hidraulica injetora 18,50

3.379,66

2.365,76

Bba hidraulica injetora 15,00

3.819,36

2.673,55

Bba hidraulica injetora 15,00

2.506,42

1.754,49

Bba hidraulica injetora 18,50

3.379,66

2.365,76

Bba hidraulica injetora 18,50

3.379,66

2.365,76

Bba hidraulica 15,00

2.506,42

1.754,49

Estrusora material 5,50

1.249,97

874,98

Moinho Principal 11,00

2.099,45

1.469,62

Moinho 3,70

1.476,96

1.033,87

Moinho 3,00

887,75

621,43

Moinho 1,10

458,53

320,97

Moinho 1,50

560,68

392,48

Compressor 75,00

12.871,14

9.009,80

Compressor 75,00

12.871,14

9.009,80

Compressor 110,00

21.766,56

15.236,59

Total

69.338,85

Resultados e Discussões

132

7.4.3 Análise do retorno do investimento em motores

de alto rendimento

Com base nos dados apresentados nas Tabelas 47 e 48, elaborou-se a

Tabela 49 que nos mostra o retorno do investimento em anos, dividindo-se a

coluna do investimento( R$ ), pela coluna da economia ( R$/ano ), calcula-se o

retorno( anos ), que nos representa um total de 0,96 anos.

Tabela 49. Retorno do investimento

Item Equipamento kW P Investimento ECO ECO(R$/ANO) Retorno

Motor Alto Rendimento

[R$}

(kW/ANO)

0,2359115 (ANOS)

Bba hidraulica injetora 18,50

2.365,76 34.886,82 8.230,20

0,29

Bba hidraulica injetora

7,50

1.105,94 22.691,05 5.353,08

0,21

Bba hidraulica injetora

7,50

1.105,94 22.637,77 5.340,51

0,21

Triturador 3,70

666,36 3.023,26 713,22

0,93

Moinho

1,10

320,97 7.304,28 1.723,16

0,19

Bba hidraulica injetora

9,20

1.307,37 6.319,98 1.490,96

0,88

Moinho

1,10

320,97 7.253,23 1.711,12

0,19

Bba hidraulica injetora

9,20

1.307,37 6.407,96 1.511,71

0,86

Bba hidraulica injetora

9,20

1.307,37 6.479,18 1.528,51

0,86

Bba hidraulica 11,00

1.469,62 12.121,09 2.859,50

0,51

Bba hidraulica 11,00

1.469,62 12.171,22 2.871,33

0,51

Bba hidraulica injetora 18,50

2.365,76 11.477,19 2.707,60

0,87

Bba hidraulica injetora 22,00

2.976,45 36.695,35 8.656,85

0,34

Bba hidraulica injetora 18,50

2.365,76 35.135,69 8.288,91

0,29

Bba hidraulica injetora 15,00

2.673,55 20.782,79 4.902,90

0,55

Bba hidraulica injetora 15,00

1.754,49 11.668,76 2.752,80

0,64

Bba hidraulica injetora 18,50

2.365,76 11.477,19 2.707,60

0,87

Bba hidraulica injetora 18,50

2.365,76 11.148,76 2.630,12

0,90

Bba hidraulica 15,00

1.754,49 11.251,67 2.654,40

0,66

Estrusora material 5,50

874,98 6.127,59 1.445,57

0,61

Moinho Principal 11,00

1.469,62 12.332,24 2.909,32

0,51

Moinho 3,70

1.033,87 3.255,57 768,03

1,35

Moinho 3,00

621,43 2.577,16 607,98

1,02

Moinho 1,10

320,97 7.079,84 1.670,22

0,19

Moinho 1,50

392,48 5.795,55 1.367,24

0,29

Compressor 75,00

9.009,80 51.929,13 12.250,68

0,74

Compressor 75,00

9.009,80 113.400,69 26.752,53

0,34

Compressor 110,00

15.236,59 219.444,30 51.769,43

0,29

69.338,85 712.875,33 168.175,49

RETORNO[ANOS] 0,41

Resultados e Discussões 133

O valor de R$ 0,2359115 mostrado na Tabela 49, refere-se ao item 7.2.2

citado anteriormente. Para a implantação dos motores de alto rendimento no setor

PGA, verificou-se pela Tabela 46 que o retorno é praticamente de imediato

porque o consumo de energia elétrica é menor, tornando-se viável o investimento.

7.5 Analise do investimento (R$) e do retorno do

investimento (anos) em motores de alto rendimento por

setor.

Analisados os motores de cada setor da fábrica de papel e cosméticos

apresentados nas Tabelas 25 a 42, seguiu-se o mesmo procedimento de analise

adotado nos itens 7.4.1, 7.4.2 e 7.4.3, elaborando-se os Gráficos 7.5a e 7.5b.

2.839,99

6.312,38

10.816,43

3.434,01

5.673,68

8.145,59

2.991,37

3.278,56

269,94

0,1

0,44

0,17

0,76

0,36

0,3

0,15

0,33

CAD CEM CLG DEE FER MCE MAM MEG MMC

Investimento[R$] Retorno[anos]

Gráfico 7.5a. Análise do investimento e do retorno do investimento por setor

Resultados e Discussões 134

2.839,99

6.312,38

10.816,43

3.434,01

5.673,68

8.145,59

2.991,37

3.278,56

269,94

0,44

0,17

0,76

0,3

,31

0,1

0,3

CAD CEM CLG DEE FER MCE MAM MEG MMC

Investimento[R$] Retorno[anos]

Gráfico 7.5b. Análise do investimento e do retorno do investimento por setor

Os investimentos necessários para a substituição dos motores elétricos

standard por alto rendimento, instalados nos setores da fábrica conforme os

Gráficos 7.5a e 7.5b, não representam um custo de aquisição muito grande

levando em consideração a acentuada economia de energia elétrica

proporcionada pelo rendimento do motor e garantem um rápido retorno de

investimento inicial.

Capítulo 8

CONCLUSÕES

Analisando os resultados obtidos através das Tabelas 25 a 42, observou-se

uma incidência de motores mal dimensionados instalados, cujo dimensionamento

deve ser corrigido para o aprimoramento da eficiência energética da empresa em

análise.

A partir dos dados de potência nominal de todos os setores mostrados nas

Tabelas 07 a 24, pode-se observar que na situação atual da industria de papel e

cosméticos apresenta instalado 2.061,49 cv de potência nominal devido à

utilização de motores elétricos, sendo possível realizar à análise de conservação

de energia em 1.723,49 cv, que representa 83,60% do total da potência instalada.

Para os 338 cv ou 16,40% da potência nominal instalada não foram analisados

porque se enquadram no capítulo 7, páginas 73 e 74.

Em relação ao fator de potência de todos os setores, conforme a Tabela 44,

obteve-se o valor médio de fator de potência de 63,01%, com o processo da

conservação de energia, observa-se uma melhora ao fator de potência, atingindo

o valor médio de 69,11%.

Na análise do rendimento dos motores elétricos conforme a Tabela 45, o

valor médio calculado para o rendimento atual é de 71,13%, e com o processo da

conservação de energia elétrica através do redimensionamento de motores,

observa-se uma melhora no rendimento atingindo 75,36%.

Conclusões 136

Em relação ao fator de utilização, o valor médio analisado de todos os

setores mostrados na Tabela 46, foi de 47,44% , número considerado abaixo

do valor proposto pela pesquisa de 75%. Com o processo da conservação de

energia elétrica através do redimensionamento de motores, observa-se uma

melhora do fator de utilização, atingindo um valor médio de 80,86%.

Por outro lado, uma parte considerável de fabricantes de equipamentos

aparenta demonstrar desinteresse em melhorar seus conhecimentos na

especificação de motores elétricos, bem como em investimentos em

desenvolvimento tecnológico de pesquisas, haja vista o grande número de

instalações elétricas industriais inadequadas existentes.

Uma parte dos empresários encontram-se reprimidos pela

competitividade do mercado, a ponto de se preocuparem em obter lucros

imediatos em detrimento do planejamento a médio e longo prazo em seus

investimentos, subestimando a troca racional de seus motores elétricos, com o

objetivo de alcançar a eficiência energética.

Apesar do mercado disponibilizar de motores elétricos de alto

rendimento, não se observa à ampla utilização no Brasil, provavelmente em

função de seu custo inicial relativamente alto em relação aos motores

convencionais. No caso da substituição, os empresários ainda são resistentes

à troca ao não observarem o retorno de seu investimento em pouco tempo de

utilização dos motores de alto rendimento. A Tabela 49 foi elaborada com base

no setor PGA e nos mostra perfeitamente como seria esse retorno de

investimento: investir-se-ia R$ 69.338,85, cujo retorno ocorreria em 0,41 ano.

Isso demonstra a viabilidade econômica da ação de conservação de energia,

além do melhor uso da energia elétrica disponível.

Caso a conscientização em relação ao uso eficiente e racional de

energia se torne mais abrangente, provocando aumento da sensibilidade dessa

questão, poderemos em um breve espaço de tempo produzir essas mudanças.

O atual quadro energético brasileiro nos impele de maneira gradual ao

uso racional de energia, direcionando as alterações necessárias para que todo

Conclusões

137

o parque industrial nacional atenda suas necessidades energéticas sem

alterar seu processo produtivo.

A pesquisa foi realizada considerando como motores mal

dimensionados, os que apresentavam fator de utilização menor que 75%. Em

continuidade à nossa pesquisa, poder-se-ia propor uma nova análise dos

motores instalados nessa planta industrial, desta vez, considerando um novo

fator de utilização da ordem de 88% que resultaria numa economia de energia

elétrica ainda maior, valor este, estipulado tomando como base uma média do

valor do rendimento á 100%, apresentado pelo catálogo do fabricante para os

motores de alto rendimento, numa faixa de potência que varia entre 0,16cv e

350,00cv.

Todas as dificuldades e iniciativas que envolvem as pesquisas

realizadas ou em desenvolvimento na avaliação quantitativa que possibilitem

redução no desperdício de energia, desde a geração até o consumidor final,

direcionam para resultados propícios.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

(ABINEE, 1990). Abinee. Associação Brasileira da Industria Elétrica e Eletrônica,

1990. Disponível em: htpp://www.abinee.org.br.; Acessado em: 10 de Junho de

2005.

(ALMEIDA, 2001). Almeida, M. A.; O Potencial de Redução do Consumo de

Energia Elétrica em Sistemas Eletromecânicos: Análise de Alternativas para seu

Melhor Aproveitamento. Tese (Doutorado em Planejamento Energético). 2001,

447 p.; Programa de Planejamento Energético, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro.

(AMÉRICO, 2003). Américo, M.; Sistemas Motrizes: Eficiência Energética e

Técnicas de Acionamento. Apresentações em Pwer-Point em curso Cepel/Sebrae

– RJ/UFF. Niterói – RJ 2003.

(ANEEL, 1996). Aneel – Agência Nacional de Energia Elétrica. Criada em

26/12/1996, através de lei nº 9.427.

(AVÓLIO, 1992). Avólio, E.; Uma Contribuição ao Estudo do Comportamento

Térmico e do Desempenho Elétrico de Motores de Indução com Rotor em Gaiola.

Tese de Doutorado, Faculdade de Engenharia Elétrica, Universidade Estadual de

Campinas,1992.

Referências Bibliográficas 139

(BONNETT, 1997). Bonnett, A . H.; Reliability Comparison Between

Standard end Energy Efficient Motors. IEEE Transaction, 1997.

(BORTONI, 1999). Bortoni, E. C.; Análise do Reparo de Motores de

Indução Trifásicos. Trabalho apresentado no XV SNPTEE – Seminário

Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica. Foz do Iguaçu,

PR, outubro de 1999. Disponível em:

http://www.itaipu.gov.br/xvsnptee/xvsnptee/stc/stc04.pdf. Acessado em: 05

Maio de 2006.

(BRASIL, 2001). Brasil. Lei 10.295, de 17 de outubro de 2001 – “Lei de

Eficiência Energética”. Dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e

Uso Racional de Energia e de outras providências. D.O.U., Brasília, DF, 18

de outubro de 2001. Disponível em: http://www.mme.gov.br. Acessado em:

30 de Abril de 2006.

(BRASIL, 2001). Brasil. Decreto 4.059 de dezembro de 2001.Regulamenta

a Lei nº 10.295, de 17 de outubro de 2001, que dispõe sobre a Política

Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia e de outras

providências. D.O.U., Brasília, DF, 20 de dezembro de 2001. Disponível

em: http://www.mme.gov.br. Acessado em: 30 de Abril de 2006.

(BRASIL, 2002). Brasil. Decreto 4.508 de 11 de dezembro de 2002. Dispõe

sobre a regulamentação específica que define os níveis mínimos de

eficiência energética de motores elétricos trifásicos de indução rotor de

gaiola de esquilo, de fabricação nacional ou importados, para

comercialização ou uso no Brasil, e dá outras Providências. D.O.U.,

Brasília, DF, 12 de dezembro de 2002. Disponível em:

http://www.mme.gov.br. Acessado em: 30 de Abril de 2006.

(COTRIM, 2003). Cotrin, A . A . M.B.; Instalações Elétricas. 4.ed. São

Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 2003. 678 p.

Referências Bibliográficas

140

(CREDER, 2002). Creder, H.; Instalações Elétricas. 14.ed. Rio de Janeiro:

Livros Técnicos e Científicos, 2002. 479 p.

(DNAEE, 1985) – Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica.

Através do decreto nº 26643/34 de 1985.

(DNAEE, 1993) - Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica.

Disponível em: http://www.dnaee.gov.br. Acessado em: 10 de Junho de

2005.

(ELETROBRÁS, 1995). Eletrobrás – Procel – Programa Nacional de

Conservação de Energia Elétrica, 1995. Disponível em: <http://

www.eletrobras.gov.br /procel.asp>; acessado em 11 de Junho de 2005.

(ELETROBRÁS, 1998). Eletrobrás – Procel – Programa Nacional de

Conservação de Energia Elétrica, 1998. Disponível em: < http://

www.eletrobras.gov.br /procel.asp>; acessado em 11 de Junho de 2005.

(ELETROBRÁS, 2008). Eletrobrás – Plano Decenal de Expansão, 1999.

Disponível em: <http:// www.eletrobras.gov.br

/procel/site/programa/apresentação_infosobreosetoreletrico.asp>;

acessado em 11 de Junho de 2005, 308p.

GELLER, H. S. et al. (2003). Policies for advancing energy efficiency and

renewable energy use in Brazil. Energy Policy. 2003. Disponível em:

http://www.sciencedirect.com. Acessado em: 05 de Maio de 2006.

(GODINHO, 1987). Godinho, M. Exame de Racionalização do Uso de

Energia Elétrica em Função de Parâmetros Elétricos e Legislação Tarifária,

1986, 123 p. Dissertação de Mestrado – Faculdade de Ciências

Agronômicas, Universidade Estadual Paulista.

Referências Bibliográficas

141

(GOLDEMBERG, 1985). Goldemberg, J. Política de Conservação de

Energia para o Brasil: propostas de ações de curto e médio prazos. São

Paulo Energia, n.20, p. 36-38, 1985.

(GOLDEMBERG, 1992). Goldemberg, C.; Determinação dos Parâmetros

Funcionais de Motores de Indução Apartir de Catálogos de Fabricantes,

1992. Dissertação de Mestrado – Faculdade de Engenharia Elétrica,

Universidade de Campinas.

(KOSOW, 1982). Kosow, I. L. Máquinas Elétricas e Transformadores, 4.

ed. Tradução de Felipe Daiello e Percy Soares. Porto Alegre, Editora

Globo, 1982. 2v, page 632.

(KUSNETSOV, 1979).Kusnetsov, M.; Fundamentals of Electrical

Engineering. Moscow: Mir Publishers, 1979. page 460.

(LATORRE, 1990). Latorre, C.O.F.; Diagnóstico de Potencial de

Conservação de Energia na Industria. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL

DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, 1., 1990, Belo Horizonte.

Anais... Belo Horizonte, v.3, 1990.

(LEITE, 1997). Leite, A .D.; A Energia do Brasil, página 528. Editora Nova

Fronteira, Rio de Janeiro, 1997.

(LEONELLI, 1996). Leonelli, P. A .; Iluminação Eficiente no Setor

Residencial. A Transformação de mercado e o ponto de vista do

consumidor. Uma tentativa de abordagem por métodos quantitativos, 1996.

(LOBOSCO e DIAS, 1988). Lobosco, O. S.; Dias, J. L. P. C.; Seleção e

Aplicação de Motores Elétricos. 2 Volumes, page 511, São Paulo, McGraw-

Hill/Siemens, 1988.

Referências Bibliográficas

142

(LOPES, 1977). Lopes, V.; Contribuição ao Estudo de Acionamentos

Industriais, page 958. Editora Instituto Militar de Engenharia – IME, Rio de

Janeiro, 1977.

LOPES, F. A.; LISBOA, M. L. V. (2001). O Projeto da Eletrobrás/Procel

com Recursos do Banco Mundial e GEF. XVI SNPTEE.

Campinas, 21 a 26 de outubro de 2001. Disponível em:

http://www.xviisnptee.com.br/acervo_tecnico/memoria/xvi/14_Secao_II_Sc

e/sce-002.pdf. Acessado em: 08 de Maio de 2006.

(LOPES e LISBOA, 2001). Lopes, F.A.; Lisboa, M.L.V. (2001). O projeto da

Eletrobrás/Procel com Recursos do Banco Mundial e GEF. XVI SNPTEE.

Campinas 21 a 26 de outubro 2001. Disponível em:

htpp//www.xviisnptee.com.br/acervo_tecnico/memória/xvi/14_Secao_II_Sc

e/sce-002.pdf. Acesso em: 20 de fevereiro 2005.

(MAMED, 2002). Mamed, F. J.; Instalações Elétricas Industriais, 6ª edição,

page 478. Livros Técnicos e Científicos, editora S.ª; Rio de Janeiro, 2002.

(MARACH, 2001). MARACH, L.C. Metodologia para Determinar a

Substituição de Motores Superdimensionados. Eletricidade Moderna, São

Paulo, n.329, p.220-229.

(MARTIGNONI, 1978). Martignoni, A .; Máquinas de Corrente Alternada. 3

ed. Porto Alegre: Globo, 1978. 410p.

(MME, 2002). Ministério das Minas e Energia. Balanço Energético Nacional

2002. Ano base 2001. Brasília, dezembro 2002. Disponível em:

http://www.mme.gov.br. Acessado em: 05 de Maio de 2006.

(NEPET, 2000). NEPET. Conservação de energia: conceitos e sociedade,

2000. Disponível em:

htpp://www.srv.emc.ufsc.Br/~nepet/Artigos/Texto/Cons_em.htm. Acessado

em: 08 de Novembro de 2005.

Referências Bibliográficas

143

(PROCEL e CESP, 1986). Procel. Manual de Conservação de Energia

Elétrica na Indústria. 1986, 79 p.

(PROCEL, 1990). Procel – Programa Nacional de Conservação de Energia

Elétrica. Dados contidos na página da Internet. Disponível em:

htpp://www.eletrobras.gov.br/procel/1.htm. Acessado em 10 de Junho de

2005.

(PROCEL, 1995). Procel. Avaliação do Desempenho de Motores Elétricos

Trifásicos, 1995. Disponível em: htpp://www.procel.com.br. Acessado em:

10 Junho de 2005.

(PROCEL, 2001). Procel. Dados contidos na página da internet, 2001.

Disponível em: htpp://www.eletrobrás.gov.br/procel/l.htm. Acessado em: 10

Junho de 2005.

(SALES, 1998). Sales, S.C.P.; Avaliação Expedita da Capacidade Liberada

de Energia, Visando sua Racionalização, na Fazenda Experimental

Lageado. 1998, 108 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Faculdade

de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 1998.

(TAVARES e PINHEL, 1994). Tavares, P. C. C.; Pinhel, A.; O Programa

Nacional de Conservação de Energia Elétrica – PROCEL, 1994.

(TEIXEIRA, 1991). Teixeira, N.M.(2001) Análise do desempenho

eletromecânico de um moinho a martelos. Tese de Doutorado, Faculdade

de Ciências Agronômicas – UNESP, 1991.

TEIXEIRA, C. A. et al. (2001). Racionalização do Uso da Força Motriz em

Fábrica de Ração da UFV – estudo de caso. In: SEMINÁRIO ENERGIA NA

AGRICULTURA – INDICANDO NOVOS CAMINHOS PARA A

PRODUTIVIDADE NO CAMPO, 2., 2001, Uberaba. Anais... Uberaba,

2001.

Referências Bibliográficas

144

(TOLMASQUIM e SZKLO, 2000). Tolmasquim, M. T.; Szklo, A. S.(2000). A

Matriz Energética do Milênio. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ, 2000.

(WALTERS, 1999). Walters, D.; Energy Efficient Motors. Power

Engineering IEEE, 1999.

(WEG, 2000). Weg. Electronic Catalog Motors Electrics, 2000. Disponível

em Cd-Rom.

(WEG, 2003). Weg Catálogo Eletrônico de Produtos

<http://www.weg.com.br>; Jaraguá do Sul, RS; acessado em: 2005.

Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
 
Milhares de Livros para Download:
 
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas

Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo
 
 