A DISTINÇÃO DOS PROBLEMAS CAUSADOS POR UM FORNO DE AQUECIMENTO DE INDUÇÃO À QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA

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1 INTRODUÇÃO

A presente monografia tem como objetivo discorrer sobre a distinção dos problemas causados por um forno de aquecimento de indução à qualidade da energia elétrica, abordando as principais questões envolvidas e a grande polêmica em torno do assunto. Uma das principais matérias prima utilizada em indústrias siderúrgicas a energia elétrica vem sofrendo grandes alterações devido ao teu uso em fornos de aquecimento a indução.

Em uma breve síntese informaremos neste trabalho que desde o ano de 2003 vem ocorrendo muitas mudanças no Setor Elétrico Brasileiro, uma vez que as Indústrias estão podendo escolher seus fornecedores de energia elétrica, todavia existem distinções entre a energia elétrica e algumas matérias primas, uma dessas distinções é o fato de que ela não pode ser totalmente armazenada, ou seja não pode ter a mesma matéria prima em quantidades significativas, outra distinção seria que não tem como se verificar a qualidade da energia elétrica antes mesmo de utilizada.

Devido as essas distinções a energia pode ser considerada a epítome da filosofia “just in time”, ou seja, os componentes são entregues por um fornecedor confiável e consagrado no ponto e no período apropriado de seu uso, sem qualquer inspeção. Para que todo esse processo saia como o planejado, é necessário um ótimo controle da especificações dos componentes que o fornecedor confiável está entregando.

Existem hoje em dia vários aspectos que permitem a avalição da qualidade do fornecimento de energia elétrica, dentre os quais podemos expor a continuidade do fornecimento, o nível e oscilações da tensão, desequilíbrios e distinções harmônicas.

Podemos relatar também que devido à má qualidade de energia elétrica interna, cabe também a indústria identificar, corrigir e se precaver desse tipo de situação, tais problemas geralmente ocorrem devido a instalações precárias, equipamentos imperfeitos ou novamente pela própria natureza da carga elétrica ruim.

Por fim, falaremos das distorções harmônicas que ocorrem devido as formas de onda de corrente e tensão que as deixam não senoidal/lineares, gerando assim enormes preocupações com a qualidade da energia elétrica, pois dessa maneira afetam inúmeros equipamentos elétricos nas indústrias. As principais cargas não lineares assumem uma grande ênfase nas instalações elétricas industriais, pois ao mesmo tempo que são essenciais, são também um dos principais motivos das distorções harmônicas nas indústrias.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

- Caixa de bornes: nesta caixa é feita a ligação elétrica do motor com a rede;

- Carcaça: A carcaça acopla o estator e serve de proteção contra o meio externo;

- Ventoinha: Tem a função de refrigeração do estator e do rotor;

- Entreferro: É um pequeno espaçamento entre o rotor e o estator. Quanto menor for esse espaçamento melhor será o fluxo magnético entre o rotor e o estator;

- Patas: São usadas para a fixação do motor;

- Rolamentos: São utilizados para fazer o contato entre as partes girantes e fixas do motor.

- Veio: Também conhecido como eixo, faz parte do rotor e é o responsável por fornecer energia mecânica a uma determinada aplicação;

- Estator: É formado por chapas ferromagnéticas que são isoladas entre si. As chapas possuem pequenas cavidades nas quais são colocados enrolamentos de fios de cobre que são alimentados pela rede elétrica.

- Rotor: É a parte móvel do motor, é constituído por um núcleo ferromagnético, que pode ser um conjunto de enrolamento (motor de rotor bobinado) ou um conjunto de condutores paralelos (motor de rotor em curto circuito ou também chamado de rotor em gaiola de esquilo).

3 DESENVOLVIMENTO

O desenvolvimento de fornos de aquecimento a indução começaram com Michael Faraday, que enunciou o princípio da indução eletromagnética no início do século XIX. No entanto, somente no final de 1870 o engenheiro britânico Sebastian de Ferranti que começou com experimentos aplicando a teoria de Faraday para o aquecimento de metais. Em 1890, Edward Allen Colby patenteou o primeiro forno de indução para o derretimento de metais. O seu primeiro uso pratico foi em 1990 em Gysinnge (Suécia) por Kjellin. Já o primeiro forno de indução trifásico foi construído na Alemanha em 1906 por Rochiling- Rodenhauser. Em 1907 foi produzido o primeiro aço em um forno de indução nos Estados Unidos.

As aplicações recentes do aquecimento indutivo foram admissíveis graças a ampliação da eletrônica de potência, que tem trabalhado no desenvolvimento e refinamento das fontes de alimentação dos equipamentos.

Os equipamentos de aquecimento indutivo são utilizados em grande escala nas indústrias de processamento de metais, o principais usos conglomeram os processos de fusão, tratamento térmico, endurecimento de metais e soldas, são utilizados também para outros aproveitamentos como cura da pintura, colagem adesiva e fabricação de semicondutores, já tem soluções com o uso do aquecimento indutivo.

O modo mais delineado das aplicações do aquecimento a indução englobam:

- Pré- aquecimento antes da metalúrgica: O aquecimento indutivo antes dos processos metalúrgicos é bem aceito nas forjarias e industrias de extrusão, onde são feitos o pré-aquecimento de aços, ligas de alumínio e metais específicos, tais como o titânio e ligas de níquel. Para o aço, a elevada e rápida taxa de aquecimento minimiza as perdas de matérias, aumentando a taxa de produção e a melhoria na qualidade do produto final.

- Tratamento térmico: O aquecimento por indução utilizado na têmpera, endurecimento e recozimento do aço, seu principal benefício é a capacidade de controlar a zona que é tratada termicamente, a têmpera é o método mais comum de tratamento térmico indutivo, ele melhora a resistência, desgastes e propriedades de fadiga dos ações. Menos comum é o processo de recozimento indutivo, uma vez que restaura as propriedades de ductilidade na fabricação de ações, ligas de alumínio e outros metais.

3.1

MOTOR DE INDUÇÃO

Este tipo de motor