Dois motores com a mesma potência na placa de identificação podem se comportar de maneira completamente diferente na mesma área de produção, e a diferença geralmente é o gabinete. A resposta curta: aberto à prova de gotejamento (ODP) pertence a locais internos limpos e secos; totalmente fechado com refrigeração por ventilador (TEFC) é o padrão para quase todo o resto; Os projetos totalmente fechados não ventilados (TENV) e totalmente fechados com ar sobreposto (TEAO) funcionam apenas onde a montagem e o fluxo de ar realmente os suportam; e os invólucros à prova de explosão pertencem apenas a áreas classificadas.
Um tipo de gabinete é uma maneira compacta de descrever três coisas ao mesmo tempo: quão bem o gabinete impede a entrada de poeira, água e dedos; como o calor sai dos enrolamentos; e, na NEMA MG 1, a estrutura e as dimensões de montagem que a acompanham. De acordo com a IEC 60034, a mesma informação é dividida em um código IP para proteção de entrada (IEC 60529) e um código IC para método de resfriamento, razão pela qual uma folha de dados europeia e uma norte-americana podem parecer que descrevem dois motores diferentes quando descrevem um.
Essa divisão é importante na fase de seleção, pois é o gabinete que decide onde um motor pode ser instalado, quanto tempo ele dura e quanta manutenção ele consome.
O que um tipo de gabinete realmente diz a você
Um tipo de gabinete responde a três perguntas de compra e nada mais: onde o motor pode ser instalado, como ele permanece frio e que manutenção exigirá.
Proteção de entrada
A primeira tarefa é manter sólidos e líquidos longe de peças energizadas e enrolamentos. O código IP IEC utiliza dois dígitos, o primeiro para sólidos e o segundo para líquidos, portanto IP54 e IP55 diferem apenas se o motor tolera respingos ou jatos de água direcionados. A NEMA incorpora a mesma ideia na própria designação do gabinete, e é por isso que as placas de identificação de potência fracionária na América do Norte raramente mostram um número IP.
Caminho de resfriamento
O calor tem que sair do estator de alguma forma. Um motor ODP troca ar diretamente com a sala, de modo que o enrolamento funciona relativamente frio, mas respira tudo o que está no ar ao redor da máquina. Um motor TEFC nunca troca ar interno: um ventilador montado no eixo sopra o ar através de uma estrutura nervurada enquanto o ar interno circula dentro de uma carcaça selada. Os projetos TENV não possuem ventilador e irradiam calor da superfície da estrutura, e os motores TEAO pegam emprestado o ar de resfriamento do ventilador acionado em vez de fabricar o seu próprio.
O que isso não te conta
A linguagem do gabinete não diz nada sobre classe de eficiência, sistema de isolamento, rolamentos, fator de serviço ou classe de isolamento. Um TEFC de eficiência premium e um TEFC de eficiência padrão mais antigo podem ter um texto de gabinete idêntico, embora diferindo em vários pontos de eficiência e vários anos de vida útil.
Os principais tipos de gabinete NEMA lado a lado
Para a maioria dos compradores industriais e agrícolas, cinco famílias de armários cobrem as opções realistas e cada uma comercializa proteção contra a remoção de calor de uma forma diferente.
| Gabinete | Caminho de resfriamento | Proteção típica | Onde cabe | Cuidados |
|---|---|---|---|---|
| Aberto à prova de gotejamento (ODP) | O ar ambiente passa pelos enrolamentos; protetores contra gotejamento cobrem as aberturas | Aproximadamente IP22–IP23, estilo NEMA 1 | Espaço interior limpo, seco e aquecido: máquinas-ferramentas, portas de garagem, oficinas | Poeira, umidade e vapores corrosivos encurtam a vida útil do enrolamento; enrolamentos precisam de limpeza periódica |
| Resfriado por ventilador totalmente fechado (TEFC) | Ventilador externo conduz o ar sobre uma estrutura com nervuras; o ar interno é selado | IP54 ou IP55, IC411 | A maioria das tarefas externas industriais, agrícolas e protegidas | O ventilador adiciona arrasto, ruído e um local para a coleta de detritos; versões de lavagem precisam de vedações e bujões de drenagem corretos |
| Totalmente fechado não ventilado (TENV) | A superfície da estrutura irradia calor apenas por convecção | IP54–IP55, IC410 | Serviço intermitente, estações de lavagem, manipulação de alimentos, acionamentos de baixa velocidade | Menor saída contínua para o mesmo quadro; precisa de ar desobstruído ao redor da caixa |
| Air-over totalmente fechado (TEAO) | O resfriamento depende do fluxo de ar do ventilador ou soprador acionado | IP54–IP55, IC418 | Funcionamento do ventilador e do soprador onde o impulsor fica no eixo do motor | Não pode ser executado ou testado fora do aplicativo; superaquece rapidamente quando uma unidade diminui a velocidade do ventilador |
| À prova de explosão (NEMA 7/9, IEC Ex d) | Construção de caminho de chama com resfriamento específico do projeto | Gabinetes para locais perigosos listados | Áreas Classe I e Classe II: manuseio de grãos, solventes, poeira combustível | Não é uma atualização geral; mais pesado, mais caro e válido apenas quando toda a instalação estiver listada |
Motor trifásico de eficiência premium TEFC, NEMA 56–215T Revise esta série de motores TEFC ao comparar as compensações do gabinete; cobre carcaças NEMA 56–215T, 1–10 HP e 208–230/460 V ou 575 V. Ver Produto → A TEFC é responsável pela maior parcela dos pedidos industriais, e a maioria dos fornecedores norte-americanos constrói seu catálogo em torno dela. Waylead, por exemplo, cobre Gamas de motores NEMA e IEC de 48 a 250 quadros nas versões ODP, TEFC, TENV, TEAO e motor-freio, para que o comprador possa manter a área ocupada pelo quadro enquanto troca o gabinete para se adequar a uma sala diferente.
Códigos IP IEC e como eles se alinham com os tipos NEMA
As classificações IP descrevem apenas a proteção, portanto IP55 não significa automaticamente TEFC – mas na prática a maioria dos motores TEFC são construídos para IP54 ou IP55, e essa sobreposição é o que torna os dois sistemas fáceis de traduzir no balcão de compras.
| Código IP | Sólidos | Água | Equivalente no estilo NEMA | Notas para compradores |
|---|---|---|---|---|
| IP23 | Dedos e objetos com mais de 12,5 mm | Chuva de até 60 graus na vertical | Aberto à prova de gotejamento | Típico de motores ODP e designs ventilados mais antigos |
| IP44 | Objetos com mais de 1 mm | Splash de todas as direções | Totalmente fechado | Comum em pequenos motores monofásicos |
| IP54 | Protegido contra poeira | Splash de todas as direções | TEFC | A poeira ainda pode entrar em pequenas quantidades; adequado para a maioria das oficinas mecânicas |
| IP55 | Protegido contra poeira | Jatos de água direcionados | Lavagem TEFC, motores de bomba a jato | O nível normal de poeira e mangueira para alimentos e tarefas agrícolas |
| IP56 | Protegido contra poeira | Jatos fortes, mar agitado | Lavagem para serviços pesados | Tão bom quanto as vedações do eixo e a entrada do cabo |
| IP65 | À prova de poeira | Jatos de água direcionados | Águatight designs | Frequentemente especificado para bombas externas e serviço de spa |
Seguem-se duas consequências. A atualização de IP54 para IP55 não altera o resfriamento, as dimensões nem a eficiência, portanto é uma mudança barata nas especificações, em vez de um redesenho. E como a IEC separa a proteção do resfriamento, um motor IP55 ainda pode ser refrigerado por ventilador IC411 ou IC410 não ventilado, portanto, verifique o código IC antes de assumir que os dois sistemas correspondem linha por linha.
Correspondência do tipo de gabinete com ambientes operacionais reais
Uma vez que a aplicação é clara, o gabinete geralmente escolhe a si mesmo. Combine o projeto com as três condições que realmente matam os motores: água atingindo a carcaça, poeira acumulada nos enrolamentos e um ventilador que interrompe a movimentação do ar.
Áreas de lavagem, alimentos e bebidas
As áreas de mangueira são o caso clássico em que a escolha é feita por você. Um motor TEFC funciona se for construído de acordo com IP55 com rolamentos vedados, vedações de eixo e orifícios de drenagem adequados, e se ninguém pulverizar diretamente na tampa do ventilador. Com potência mais baixa, o TENV costuma ser a melhor resposta, porque a remoção do ventilador remove a parte que retém água e restos de comida.
Série de motores TENV, NEMA 56–215T, 1/3–10 HP Esta linha de motores TENV é relevante quando áreas com mangueira ou acúmulo de detritos tornam preferível o resfriamento sem ventilador; cobre quadros NEMA 56–215T e 1/3–10 HP. Ver Produto → Edifícios de grãos, rações e fazendas
Edifícios agrícolas empoeirados castigam os motores ODP mais rapidamente do que qualquer outro ambiente, uma vez que a poeira transportada pelo ar se deposita nos enrolamentos e os isola. TEFC oferece proteção básica; Os motores de ventilador TEAO fazem sentido quando o motor é aparafusado a um ventilador ou soprador que fornece seu próprio ar de resfriamento. Em áreas de grãos ou solventes, o recinto deve ser listado quanto ao perigo, em vez de meramente selado.
Motor de ventilador TEAO, carcaças NEMA 48 e 56 Este motor TEAO para serviço de ventilador é adequado para montagem de ventilador ou soprador onde o equipamento acionado fornece ar de resfriamento; cobre quadros NEMA 48/56 e 1/10–1,5 HP. Ver Produto → Salas de bombas, piscinas e porões úmidos
A umidade é o modo de falha silencioso. Mesmo um motor TEFC bem vedado pode condensar a umidade em seu interior quando liga e desliga em uma sala úmida, portanto, os bujões de drenagem, os aquecedores de ambiente e o ângulo de montagem são tão importantes quanto o número IP. As tarefas em piscinas e spas acrescentam ar carregado de cloro ao problema de umidade, e é por isso que a seleção de um motor de bomba para um local úmido ou úmido se resume a enrolamentos selados que pesam contra a capacidade de manutenção.
Veja como o gabinete e o ciclo de trabalho interagem quando você dimensionar um motor de bomba para uma instalação úmida .
Onde a escolha do gabinete altera o custo, a vida útil e a conformidade
As decisões de gabinete surgem em três linhas do orçamento: preço de compra, custo operacional e manutenção.
- Preço de compra. ODP é a opção mais barata porque contém menos peças. TEFC adiciona ventilador, capota, estrutura com nervuras e melhores vedações. Invólucros à prova de explosão podem custar várias vezes mais que um invólucro padrão com a mesma classificação.
- Custo operacional. O ventilador externo de um motor TEFC consome uma pequena quantidade de energia, enquanto um motor ODP da mesma classificação geralmente funciona mais frio. Os padrões de eficiência se aplicam a todos os tipos de gabinetes, mas são verificados sob condições definidas — um motor TEAO, por exemplo, é classificado para o fluxo de ar que sua aplicação foi projetada para fornecer.
- Manutenção. Os enrolamentos ODP precisam de limpeza periódica, as carenagens dos ventiladores TEFC devem permanecer desobstruídas e as estruturas TENV precisam de espaço de ar livre. Um inversor de frequência variável adiciona um quarto fator: abaixo de aproximadamente metade da velocidade, um ventilador acionado por eixo move muito pouco ar, de modo que o motor pode precisar de isolamento para operação do inversor, um ventilador alimentado separadamente ou uma classificação reduzida.
- Conformidade. Em áreas classificadas, o gabinete deve apresentar a listagem correta e, na América do Norte, a evidência usual é uma marca CSA ou UL na placa de identificação. Um motor "selado" não listado não é um motor à prova de explosão, não importa quão robusta a peça pareça.
Especificar tipos de gabinete em um pedido de compra
Uma pequena lista de verificação evita a maioria das disputas de gabinete antes dos navios.
- Indique a designação do gabinete NEMA e, para IEC, forneça os códigos IP e IC.
- Forneça a temperatura ambiente, altitude e ciclo de trabalho, já que todos os três afetam a classificação contínua.
- Descreva a frequência de lavagem e quaisquer produtos químicos e, em seguida, solicite a vedação e o arranjo de drenagem correspondentes.
- Confirme o tipo de montagem e se o motor fica dentro de um gabinete ou gabinete que restrinja o fluxo de ar.
- Solicite bujões de drenagem, respiros, aquecedores de ambiente e detalhes de rolamentos onde o trabalho de ciclismo é esperado.
- Verifique as marcas de certificação e, para TEAO ou TENV, confirme o fluxo de ar que a aplicação realmente fornece.
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre TEFC e TENV?
O TEFC usa um ventilador externo para empurrar o ar sobre uma estrutura com nervuras, enquanto o TENV não possui ventilador e depende da convecção da superfície da estrutura. TEFC é adequado para serviço contínuo e classificações maiores; O TENV é adequado para serviço intermitente, áreas de lavagem e menor potência.
Um motor IP55 é igual a um motor TEFC?
Não. IP55 descreve apenas proteção contra ingresso. A maioria dos motores TEFC são construídos com IP54 ou IP55, mas um motor pode ter uma classificação IP55 com um método de resfriamento diferente, portanto, verifique sempre também o código IC ou a designação do gabinete NEMA.
Posso usar um motor ODP ao ar livre?
Somente com abrigo, tampa contra gotejamento e condições secas e sem condensação. Chuva, insetos, roedores e poeira transportada pelo ar atingem os enrolamentos abertos, portanto, um projeto totalmente fechado é geralmente a decisão mais barata durante a vida útil do equipamento.
Um invólucro à prova de explosão melhora a vida útil ou a eficiência do motor?
Não por si só. Os gabinetes para locais perigosos são mais pesados e mais caros devido à construção do caminho da chama e aos requisitos de listagem, e são escolhidos pela segurança, não pela eficiência ou longevidade.
O tipo de gabinete é uma das poucas decisões motoras que é quase impossível de corrigir posteriormente. Obtenha o caminho de resfriamento e o nível de proteção corretos para a sala em que o motor realmente residirá, e os números da placa de identificação – eficiência, fator de serviço, rolamentos – são as únicas coisas sobre as quais vale a pena discutir.
