Corrente de irrupção do motor
Calcule a corrente de partida do motor, a queda de tensão durante a partida e o valor de I²t para seleção de fusíveis e disjuntores.
Fórmula
Como Funciona
Esta calculadora determina a corrente de irrupção do motor (rotor bloqueado) para dimensionar fusíveis, disjuntores e fontes de alimentação. Engenheiros elétricos, fabricantes de painéis e eletricistas industriais o usam para garantir que os dispositivos de proteção permitam a partida do motor e, ao mesmo tempo, oferecem proteção contra falhas. A proteção subdimensionada dispara a cada partida; a proteção superdimensionada não elimina falhas, arriscando danos ao equipamento.
De acordo com a NEMA MG-1-12.35 e a IEC 60034-12, a corrente de rotor bloqueado (LRC) varia de 5 a 8 × corrente de carga total para motores de indução CA, dependendo da classe de projeto do motor. Os motores NEMA Design B (tipo industrial mais comum) especificam a relação LRC/FLA de 6,0-7,0 ×. Para motores de corrente contínua, a irrupção é limitada apenas pela resistência da armadura: I_inrush = V/r_a, que pode atingir 10-20 × a corrente de operação nos primeiros milissegundos antes que o EMF traseiro se desenvolva.
A duração da irrupção depende da inércia do motor e da carga. De acordo com o IEEE 3002.7, pequenos motores descarregados atingem a velocidade máxima em 50-200 ms. Motores grandes carregados podem levar de 5 a 15 segundos, durante os quais a corrente permanece elevada. O artigo 430 da NEC especifica a proteção do circuito derivado do motor: fusíveis com retardo de tempo a 175% FLA ou disjuntores de tempo inverso a 250% FLA permitem uma partida transitória enquanto fornecem proteção contra curto-circuito. Um motor de 10 A requer um fusível de retardo de 17,5 A que resista à irrupção de 60 a 70 A por 0,5 a 2 segundos.
Exemplo Resolvido
Dimensione a proteção do circuito derivado para um motor de indução trifásico de 7,5 kW, 400 V e 50 Hz (NEMA Design B). A corrente de carga total é de 14,2 A por placa de identificação do motor, a letra do código LRC é G (5,6-6,3 × FLA).
Etapa 1 — Calcular a corrente de irrupção: Usando a taxa LRC de médio alcance de 6,0 ×: I_inrush = 6,0 × 14,2 = pico de 85,2A durante a partida
Etapa 2 — Determine a duração da irrupção: Carga do ventilador com J = 0,5 kg · m², constante de aceleração do motor 15 rad/s² Tempo até a velocidade máxima: t = ω/α = (1450 × π/30) /15 = 10,1 segundos Nota: A corrente decai de 85A para 14A durante este período, não sustentada no pico
Etapa 3 - Selecione o fusível de retardo de acordo com NEC 430.52: Para motor Design B: fusível ≤ 175% de FLA Classificação do fusível = 1,75 × 14,2 = 24,9A → selecione o tempo de atraso de 25A (Tipo D) Verifique: o fusível de retardo de tempo de 25A resiste a 85A por ~ 10s por curva do fabricante
Etapa 4 — Tamanho do cabo de alimentação de acordo com NEC 430.22: Ampacidade do fio ≥ 125% × FLA = 1,25 × 14,2 = 17,75A Selecione cobre de 2,5 mm² (classificado como 21A) de acordo com a IEC 60364
Resultado: Use um fusível de retardo de tempo de 25 A e um cabo de 2,5 mm². A irrupção de 85A com duração de até 10 segundos desaparece sem tropeçar. A proteção ainda elimina uma falha contínua de 85A (rotor bloqueado) dentro do limite térmico do motor de 15 segundos por NEMA MG-1.
Dicas Práticas
- ✓De acordo com o NEMA MG-1-12.50, limite a duração da corrente de partida usando partidas suaves ou VFDs para motores de mais de 7,5 kW; as partidas suaves reduzem a potência para 2-3 × FLA enquanto estendem o tempo de aceleração para 5 a 15 segundos
- ✓Adicione uma capacitância em massa de 1000-4700 µF de acordo com as diretrizes IEC 61000-4-11 a 100 mm da ponte H do acionador do motor para absorver picos de irrupção de 10-20A sem travar os trilhos de alimentação da MCU
- ✓Para motores acionados por VFD, o motor não apresenta irrupção (rampa V/f gradual), mas o retificador de entrada VFD extrai de 5 a 10 vezes a irrupção da rede elétrica de corrente alternada — dimensione o disjuntor de corrente alternada para a entrada de VFD, não para a partida do motor
Erros Comuns
- ✗Uso de fusíveis de sopro rápido (Tipo gG) para circuitos de motor: de acordo com a IEC 60269-1, os fusíveis rápidos são eliminados com uma classificação de 2,5 × em 0,1 — um impulso de 85 A queima um fusível rápido de 25 A instantaneamente; sempre especifique o tempo de atraso (Tipo Gd/AM) para proteção do motor
- ✗Dimensionamento da fonte DC somente para corrente em estado estacionário: de acordo com a física do motor DC, a irrupção atinge V/r_a (10-20 × corrente de operação); uma fonte não regulamentada cai 50% ou mais sem espaço livre de corrente de 3-5 × ou circuito de partida suave
- ✗Negligenciando a queda de tensão do sistema de bateria: uma bateria de 48 V com resistência interna de 20 mΩ cai para 46 V durante uma entrada de 100 A — essa queda de 4% pode reiniciar os MCUs lógicos de 3,3 V se a queda de LDO for excedida
Perguntas Frequentes
Shop Components
As an Amazon Associate we earn from qualifying purchases.
Calculadoras relacionadas
Motor
Eficiência do motor
Calcule a eficiência do motor, as perdas de potência e a dissipação de calor das medições de entrada elétrica e saída mecânica.
Motor
Deslizamento do motor
Calcule o deslizamento do motor de indução, a velocidade síncrona, a frequência de deslizamento e a velocidade do rotor para motores de indução AC.
Motor
Motor DC
Calcule a velocidade, torque, potência e eficiência do motor DC a partir de parâmetros elétricos
Motor
Motor de passo
Calcule a velocidade do motor de passo, a frequência do passo e o curso por revolução