ELE618 - Sistemas Elétricos Industriais

Apostila de Sistemas Elétricos Industriais - José A. Toledo Jr.
Introdução

Prof. Dr. Thales A. C. Maia

UFMG - DEE

O Problema do Projetista

Em um sistema elétrico industrial, o engenheiro não escolhe a carga — ela é imposta pelo processo produtivo. O projeto sempre parte de três informações dadas:

• as características da carga mecânica a ser acionada;
• as condições ambientais do local de instalação;
• a alimentação elétrica disponível na planta.

Só depois dessa análise é que se seleciona o motor mais adequado.

Visão Geral: o Motor como Conversor Eletromecânico

• Conversor eletromecânico: Energia elétrica \(\leftrightarrow\) Energia mecânica.

Fig. 1: Vista explodida de uma máquina elétrica rotativa (rotor, estator, mancais e eletrônica de campo).

Do Motor à Proteção

Uma vez selecionado o motor, o restante do projeto decorre dele:

1. o motor e seu ponto de operação definem as correntes de alimentação;
2. as correntes definem a especificação de cabos de potência;
3. cabos e correntes definem o sistema de proteção;
4. a demanda energética resultante permite avaliar o sistema elétrico de potência (SEP) da planta — transformadores, geradores, subestações.

flowchart LR
    A[Motor<br>selecionado] --> B[Correntes de<br>alimentação]
    B --> C[Cabos de<br>potência]
    C --> D[Sistema de<br>proteção]
    D --> E[Sistema Elétrico de<br>Potência - SEP]

flowchart LR
    A[Motor<br>selecionado] --> B[Correntes de<br>alimentação]
    B --> C[Cabos de<br>potência]
    C --> D[Sistema de<br>proteção]
    D --> E[Sistema Elétrico de<br>Potência - SEP]

Fig. 2: Cada escolha do projeto decorre da anterior, até a avaliação do SEP da planta.

A especificação correta da proteção é crucial para a segurança de equipamentos e pessoas.

Objetivo do Material

Esta apostila discute a seleção de motores e seus métodos de acionamento, com maior atenção ao motor — o elemento de maior complexidade para especificar corretamente.

São abordados:

• a operação da máquina elétrica (torque, inércia, transmissão mecânica, dinâmica do acionamento);
• a seleção da máquina elétrica (tempo de partida, potência mecânica, grandezas elétricas, parâmetros construtivos).

Todo o conteúdo desta apostila tem como referência principal a obra de LOBOSCO, O. S.; DIAS, J. L. P. C. Seleção e Aplicação de Motores Elétricos (Vol. 1 e 2). São Paulo: McGraw-Hill/Siemens, 1988.

Referências

TOLEDO JÚNIOR, J. A.; MAIA, T. A. C. Apostila de Sistemas Elétricos Industriais. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), 2024. Disponível em: nextcloud.fahren.com.br/…/Apostila de Sistemas Elétricos Industriais.pdf.

Exercícios

Exercício 1

Qual é a ordem correta de decisões em um projeto de sistema elétrico industrial: (a) especificar proteção, (b) selecionar o motor, (c) caracterizar a carga mecânica, (d) especificar cabos de potência?

1. 3. Caracterizar a carga mecânica e o ambiente;
2. 2. Selecionar o motor compatível;
3. 4. Especificar os cabos a partir da corrente do motor;
4. 1. Especificar a proteção a partir dos cabos e correntes.

Exercício 2

Por que a carga mecânica não pode ser escolhida pelo projetista, ao contrário do motor?

Porque a carga é imposta pelo processo produtivo da planta industrial — é uma característica do equipamento acionado e da aplicação, não um componente comercial que se escolhe de um catálogo. O motor, ao contrário, é selecionado dentre as opções disponíveis no mercado para melhor se adequar àquela carga já definida.

Obrigado!

http://thalesmaia.com/