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Ao comprar uma grande enfardadeira hidráulica, tesoura de sucata, tesoura de pórtico ou máquina de reciclagem de metal, selecionar a capacidade e o modelo corretos é apenas parte do projeto. Uma questão pode determinar se o equipamento pode realmente ser comissionado com sucesso: o sistema de energia existente na fábrica pode suportá-lo?

Em sucatas, usinas siderúrgicas, fundições e instalações de reciclagem, os compradores naturalmente se concentram primeiro nos requisitos de produção:

“Quantas toneladas por hora a máquina pode processar?”

“De que força de corte ou compressão precisamos?”

“Qual é a potência do motor instalada?”

Porém, antes da finalização da especificação do equipamento, outra questão merece igual atenção:

Quanta capacidade elétrica está realmente disponível no local de instalação?

Se isso for descoberto somente após a máquina ter sido fabricada – ou pior, depois de chegar à fábrica – o comprador poderá enfrentar atualizações de transformadores, cabos maiores, modificações no conjunto de manobra e atrasos no comissionamento.

Por que saber “400V, 50Hz” não é suficiente

Uma especificação elétrica comum fornecida durante uma consulta internacional de equipamento é:

400V / 50Hz / Trifásico

Esta informação é necessária, mas para máquinas que utilizam dezenas ou centenas de quilowatts de potência instalada, não é suficiente para determinar se a fábrica pode operar o equipamento.

Compradores e fornecedores devem distinguir entre vários parâmetros elétricos.

A tensão (V) determina a classificação elétrica necessária para motores e componentes elétricos.

A frequência (Hz) – normalmente 50 Hz ou 60 Hz – afeta a seleção do motor e do sistema elétrico.

A fase é normalmente trifásica para equipamentos hidráulicos industriais pesados.

Mas outra questão é frequentemente esquecida:

Qual é a corrente de entrada máxima disponível e quanta capacidade sobressalente do transformador a fábrica realmente possui?

Duas fábricas podem ter eletricidade de 400 V/50 Hz/trifásica, embora tenham capacidades completamente diferentes para operar a mesma máquina.

Pode-se ter uma capacidade sobressalente substancial do transformador. Noutra instalação, as linhas de produção existentes, compressores, gruas e outras máquinas podem já consumir a maior parte da energia disponível.

Portanto:

A tensão correta não significa automaticamente capacidade de energia suficiente.

O problema oculto: dar partida em um motor grande

Grandes equipamentos de reciclagem hidráulica geralmente usam motores de indução trifásicos de alta potência para acionar bombas hidráulicas.

Um motor avaliado em 37kW, 55kW ou 75kW descreve sua condição operacional nominal. Não conta a história completa do que acontece durante a inicialização.

Motores grandes podem consumir várias vezes a corrente nominal durante a partida. A Schneider Electric observa que grandes motores ligados diretamente podem consumir aproximadamente cinco a sete vezes a corrente nominal, causando potencialmente quedas de tensão significativas quando conectados a uma rede elétrica relativamente fraca.

Isso explica uma situação que pode ser confusa para os compradores:

A fábrica pode ter energia suficiente para operar a máquina após a inicialização, mas ainda assim terá dificuldades para iniciá-la.

Os possíveis sintomas incluem disparos indesejados de disjuntores, aceleração malsucedida do motor, quedas de tensão, distúrbios em outros equipamentos, disparos de proteção e torque de partida insuficiente.

O design do cabo também é importante. Cabos longos do motor introduzem queda de tensão, e a queda excessiva de tensão pode afetar tanto o consumo de corrente quanto o torque disponível do motor.

Um erro comum: “A máquina tem motores de 110kW, então só precisamos de 110kW”

O dimensionamento elétrico não deve ser abordado desta forma.

Considere uma máquina de reciclagem equipada com dois motores de 55kW, proporcionando 110kW de potência total instalada.

Simplesmente calculando:

55 kW × 2 = 110 kW

não prova que a infra-estrutura eléctrica existente seja suficiente.

A avaliação de engenharia também deve considerar se os motores partem simultaneamente ou sequencialmente, o método de partida, a corrente nominal do motor, a corrente de partida permitida, as cargas existentes no transformador, a capacidade livre do transformador, o comprimento do cabo e a queda de tensão que a instalação pode tolerar.

Em outras palavras, o sistema elétrico deve ser avaliado como um sistema – e não simplesmente lendo o valor em kW na cotação.

E se a fábrica não tiver capacidade elétrica suficiente?

Capacidade insuficiente não significa necessariamente que o projeto deva ser cancelado.

O ponto importante é identificar a limitação antes do início da fabricação.

Opção 1: Revise o Método de Partida do Motor

Dependendo das características da máquina e da carga, partida estrela-triângulo, soft starters ou inversores de frequência podem ser considerados.

Um soft starter pode reduzir o estresse elétrico durante a aceleração, enquanto um VFD controla a tensão e a frequência para fornecer uma aceleração mais controlada.

A análise da Schneider Electric sobre a partida de motores grandes ilustra que DOL, partida suave com tensão reduzida e partida VFD podem produzir correntes de partida substancialmente diferentes e quedas de tensão correspondentes.

No entanto, há uma limitação importante:

Um soft starter ou VFD não pode criar capacidade elétrica que a fábrica não possui.

Isto pode reduzir a demanda de partida, mas se a capacidade disponível do transformador for insuficiente mesmo durante a operação normal da máquina, alterar apenas o método de partida não resolverá o problema fundamental.

Opção 2: Iniciar Motores Grandes Sequencialmente

Para máquinas equipadas com múltiplos motores principais, o fabricante pode avaliar se a partida sequencial é tecnicamente possível:

O motor 1 dá partida e estabiliza → O motor 2 dá partida

Isto pode evitar que múltiplos picos de corrente de partida ocorram exatamente no mesmo momento.

Porém, isso deve ser avaliado de acordo com o sistema hidráulico e a lógica de funcionamento. Os compradores não devem modificar a sequência inicial de forma independente após a instalação.

Opção 3: Atualizar o Transformador ou Sistema de Distribuição

Se a demanda operacional normal já estiver próxima ou acima da capacidade disponível da instalação, a solução prática pode envolver o aumento da capacidade do transformador, a instalação de um transformador dedicado ou a atualização do alimentador de entrada, do conjunto de manobra ou dos cabos.

Esse trabalho normalmente deve envolver um engenheiro eletricista local qualificado porque as condições da rede elétrica, os requisitos de proteção, os níveis de curto-circuito e as regulamentações elétricas locais variam entre os projetos.

Opção 4: Redesenhar o equipamento em torno da oferta disponível

Quando a atualização da rede de fábrica for proibitivamente cara, o comprador poderá fornecer a corrente máxima disponível ao fabricante da máquina e investigar uma configuração alternativa.

As possíveis alterações podem incluir uma combinação diferente de motores, sequência de partida otimizada, método de partida alternativo, meta de produção revisada ou distribuição de cargas em fontes elétricas separadas.

Mas os compradores devem ser cautelosos quanto a uma solução aparentemente simples:

Reduzindo a potência do motor apenas para atender ao limite de corrente de entrada, esperando exatamente o mesmo desempenho de produção.

Em uma máquina hidráulica, a potência do motor, a vazão da bomba, a pressão hidráulica, o tempo de ciclo e a capacidade de produção estão interligados. A redução da potência de acionamento disponível pode reduzir a velocidade operacional ou impedir que o equipamento atinja seu desempenho original de projeto.

Informações elétricas que os compradores devem fornecer antes de fazer o pedido

Uma lista de verificação elétrica útil antes da compra inclui:

Se a corrente de entrada disponível for desconhecida, o comprador pode pedir a um eletricista local para verificar o disjuntor principal, a placa de identificação do transformador e as cargas existentes da instalação e, em seguida, compartilhar as especificações ou fotos relevantes com o fornecedor do equipamento.

Por que esta discussão deve acontecer antes da fabricação

Para máquinas industriais pesadas, adaptar o sistema elétrico não é simplesmente uma questão de “trocar a tomada”.

Diferentes condições de tensão, frequência e potência local podem afetar os motores, o quadro elétrico, os disjuntores, os contatores, os soft starters ou VFDs, o dimensionamento dos cabos, a estratégia de proteção e o projeto de controle.

Quanto mais tarde uma incompatibilidade for descoberta, mais cara ela poderá se tornar.

Encontrar o problema durante a avaliação técnica permite ao comprador comparar o custo da atualização da infraestrutura elétrica da instalação com as implicações de custo e desempenho da modificação da configuração da máquina.

Encontrar o mesmo problema após a chegada do equipamento pode significar atrasos na instalação, trabalho adicional de engenharia e interrupção do cronograma de produção do comprador.

Uma recomendação prática para compradores

Antes de encomendar uma enfardadeira de sucata, uma tesoura hidráulica, uma tesoura de pórtico, uma prensa de briquetagem ou uma grande máquina de reciclagem de metal, não pare de perguntar:

“De quantos quilowatts esta máquina precisa?”

Faça a pergunta mais útil:

“Essa máquina pode dar partida com segurança e operar continuamente com a capacidade elétrica atualmente disponível em nossa fábrica?”

Antes de assinar o pedido, o fornecedor da máquina e o engenheiro elétrico local do comprador devem, idealmente, verificar a tensão de alimentação, frequência, corrente operacional nominal, método de partida, corrente de partida esperada, capacidade do transformador e cargas existentes nas instalações.

Para um grande projeto industrial, o problema elétrico menos dispendioso é aquele descoberto antes da construção da máquina.