Avaliação de parâmetros técnicos e econômicos na substituição de motores de indução trifásicos de 1CV a 10CV

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Esta dissertação apresenta uma estratégia para a determinação do momento de substituição de um motor elétrico, focada em análises técnica e econômica. Essa estratégia tem como principal objetivo a conservação de energia na utilização de motores trifáicos de indução em consumidores industriais, devido ao crescente uso destes nas útimas décadas. No Brasil, o consumo de energia elétrica em 2007 foi de 376,90 TWh, nos diversos setores da economia, sendo que os motores de indução consumiram aproximadamente 25%, ou seja, 94,22 TWh. Com participação tão significativa no consumo de energia, evidenciou a necessidade de melhorar suas eficiências energéticas. O procedimento de melhoria da eficiência energética foi acelerado em 2002, principalmente devido ao racionamento de energia elétrica de 2001-2002, quando foi sancionado o decreto federal de número 4508 (2002) do PRESIDENTE DA REPUBLICA, que dispunha sobre a regulamentação específica dos níveis mínimos de eficiêcia energética de motores elétricos trifásicos de indução de rotor gaiola. Este decreto classificava os motores em tipo padrão e alto rendimento, e definia seus rendimentos. Posteriormente, a portaria interministerial número 553 (2005), editada em 8 de dezembro 2005, estabeleceu os níveis mínimos de rendimento nominal, sem a distinção entre as linhas padrão e de alto rendimento. O Ministério de Minas e Energia, as concessionárias de energia e os fabricantes de motores têm desenvolvido intensas campanhas para que se efetue a aquisição de motores de alto rendimento ou substitua o motor padrão das empresas pelo motor de alto rendimento. Todavia, deve-se antecipadamente analisar se a aquisição ou substituição vantajosa para o usuário final. Nesta dissertação, verificada a viabilidade de aquisição ou substituição de motores, fundamentada em uma análise de parâmetros ténicos e econômicos. Os motores analisados têm potências de 1, 5 e 10 CV, pois a faixa de 0 a 10 CV representa aproximadamente 86% dos motores vendidos no mercado brasileiro nos últimos vinte anos. A análise de parâetros ténicos consiste em verificar as condições de operação dos motores, quando os mesmos operam fora de suas condições nominais, tais como: carregamento, desequilibrio de tensão, sobretensão, subtensão, harmônicas, temperatura de operação e fatores ambientais. Esses parâmetros alteram as suas perdas internas, variando as temperaturas de operação e alterando as vidas úteis. A análise de parâmetros econômicos consiste em determinar o tempo de retorno de investimento e custo por hora de operação, onde os custos dos motores, taxa de juros do mercado, rendimentos, tarifas de energia e demanda são utilizadas nos cálculos. Finalmente, o tempo de vida útil e o tempo de retorno de investimento são simulados em ambiente computacional, com o uso de Matlab, para condições especificas de uso de motores, e os seus valores são confrontados, definindo então a viabilidade da aquisição ou substituição desses motores.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

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