O processo de funcionamento do motor é, na verdade, um processo de conversão mútua entre energia elétrica e energia mecânica, e algumas perdas ocorrerão inevitavelmente durante esse processo. A grande maioria dessas perdas é convertida em calor, o que aumenta a temperatura de operação dos enrolamentos do motor, do núcleo de ferro e de outros componentes.
Problemas de superaquecimento do motor são comuns nos processos de P&D e produção de novos produtos. A Sra. Shen também vivenciou diversos casos em que a temperatura do motor aumenta em etapas e é difícil estabilizar esse aumento durante os testes de tipo. Diante dessa situação, a Sra. Shen participou brevemente do evento de hoje para discutir os métodos de resfriamento, ventilação e dissipação de calor do motor, analisar a estrutura de ventilação e resfriamento de diversos motores e buscar soluções para evitar o superaquecimento.
Como o material isolante usado no motor tem um limite de temperatura, a função do resfriamento do motor é dissipar o calor gerado pelas perdas internas, de modo que o aumento de temperatura de cada parte do motor seja mantido dentro da faixa especificada pela norma, e a temperatura interna seja uniforme.
O motor geralmente utiliza gás ou líquido como meio de refrigeração, sendo os mais comuns o ar e a água, que chamamos de refrigeração a ar ou refrigeração a água. A refrigeração a ar é comumente utilizada em sistemas de refrigeração totalmente fechados e em sistemas abertos; a refrigeração a água é comum em sistemas com camisa d'água e com trocador de calor.
A norma IEC60034-6 para motores CA especifica e explica o método de refrigeração do motor, representado pelo código IC:
Código do método de resfriamento = CI + código do arranjo do circuito + código do fluido refrigerante + código do método de resfriamento
1. Métodos comuns de resfriamento
1. Resfriamento natural IC01 (resfriamento de superfície)
Por exemplo, os servomotores compactos Siemens 1FK7/1FT7. Nota: A temperatura da superfície deste tipo de motor é elevada, o que pode afetar os equipamentos e materiais circundantes. Portanto, em algumas aplicações industriais, deve-se considerar a possibilidade de minimizar o impacto negativo da temperatura do motor através da instalação adequada e da redução moderada da sua potência nominal.
2. Resfriamento próprio por ventoinha do IC411 (auto-resfriamento)
O CI411 realiza o resfriamento movimentando o ar através da rotação do próprio motor, e a velocidade de movimento do ar está relacionada à velocidade do motor.
3. Resfriamento forçado por ventoinha no IC416 (resfriamento forçado ou resfriamento independente por ventoinha)
O IC416 contém uma ventoinha com acionamento independente, o que garante um volume de ar constante independentemente da velocidade do motor.
Os circuitos integrados IC411 e IC416 são métodos de refrigeração frequentemente usados para motores assíncronos de corrente alternada de baixa tensão, e a dissipação de calor é obtida através da circulação de ar pelas aletas de refrigeração na superfície do motor, impulsionada por um ventilador.
4. Refrigeração a água
O calor gerado pelas grandes perdas no motor é dissipado através da superfície do motor para o ar circundante. Quando o motor está funcionando sob certas condições, para evitar o aumento excessivo da temperatura em várias partes do motor, às vezes existem canais ou tubos especiais preenchidos com água na parte mais quente do motor, e o ar circulante dentro do motor transfere o calor interno para a superfície resfriada por água.
5. Resfriamento por hidrogênio
Em máquinas elétricas de alta velocidade, como turbogeradores, utiliza-se o resfriamento por hidrogênio. Em um sistema fechado, o gás hidrogênio, com pressão vários por cento superior à atmosférica, circula internamente por meio de um ventilador embutido e, em seguida, flui através da parte do motor que gera calor e do resfriador tubular refrigerado a água.
6. Refrigeração por óleo
Em alguns motores, as partes estacionárias, e até mesmo as partes rotativas, são resfriadas por óleo, que circula dentro do motor e através de resfriadores colocados na parte externa do motor.
2. Classificação de motores com base no método de refrigeração
(1) O motor de refrigeração natural não utiliza métodos especiais para resfriar as várias partes do motor e depende apenas da rotação do próprio rotor para impulsionar o ar.
(2) A parte de aquecimento do motor autoventilado é resfriada por um ventilador embutido ou por um dispositivo especial acoplado à parte rotativa do motor.
(3) Motor ventilado externamente (motor refrigerado por sopro) A superfície externa do motor é resfriada pelo vento gerado pelo ventilador montado no eixo do motor, e o ar externo não pode entrar na parte de aquecimento dentro do motor.
(4) A circulação do fluido de arrefecimento do motor com equipamento de arrefecimento adicional é gerada por dispositivos especiais fora do motor, tais como gabinetes de arrefecimento a água, gabinetes de arrefecimento a ar e ventiladores centrífugos de correntes parasitas.
Data da publicação: 24/10/2023