2.9 Fator de serviço

Chama-se fator de serviço (FS) de um motor o valor que, aplicado à potência nominal, indica a carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condições especificadas.

Note que se trata de uma capacidade de sobrecarga contínua, ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. O fator de serviço não deve ser confundido com a capacidade de sobrecarga momentânea que o motor tem somente durante alguns minutos.

O fator de serviço (FS = 1,0) significa que o motor não foi projetado para funcionar continuamente acima de sua potência nominal. Isso, entretanto, não muda a sua capacidade para sobrecargas momentâneas. Podemos encontrar motores com fator de serviço de 1,1 a 1,25. Contudo, valores de FS de 1,25 só são encontrados em motores de pequenas potências.

2.10 Altitude

Os motores são projetados para funcionarem numa altitude de até 1.000 m acima do nível do mar. Fora dessa faixa, eles apresentam problemas de aquecimento causado pela rarefação do ar e, consequentemente, ocorre a diminuição do seu poder de arrefecimento.

A insuficiente troca de calor entre o motor e o ar circundante leva a um aumento das perdas, o que acarreta, também, em redução de potência. Os motores têm aquecimento diretamente proporcional às perdas e estas variam, aproximadamente, numa razão quadrática com a potência. Existem ainda três soluções possíveis para aplicação de motores em altitudes acima de 1.000 m:

1. os motores para instalações em altitudes acima de 1.000 m devem ser construídos usando-se material isolante de classe superior.
2. os motores com fator de serviço maior que 1,0 trabalharão satisfatoriamente em altitudes acima de 1.000 m, cuja temperatura ambiente corresponda a 40 ºC, desde que somente a potência nominal do motor seja requerida pela carga.
3. segundo a norma NBR-7094, a redução necessária na temperatura ambiente deve ser de 1% dos limites de elevação de temperatura para cada 100m de altitude acima de 1.000 m.

2.10.1 Temperatura

Os motores foram fabricados para trabalharem na temperatura ambiente de 40 ºC. O enrolamento dos motores que trabalham constantemente a temperaturas ambientes superiores a 40 °C pode atingir temperaturas prejudiciais à isolação. Esse fato tem de ser compensado por um projeto especial do motor, usando materiais isolantes especiais, ou por meio da redução da potência nominal do motor.

Um outro extremo de temperatura prejudicial aos motores é o de -20 ºC. Abaixo desse valor os motores poderão apresentar os seguintes problemas:

1. excessiva condensação, exigindo drenagem adicional ou instalação de resistência de aquecimento, casos em que o motor fica longos períodos parado.
2. formação de gelo nos mancais, provocando endurecimento das graxas ou lubrificantes nos mancais, exigindo o emprego de lubrificantes especiais ou de graxa anticongelante.

2.10.2 Potência dos motores variando a temperatura e a altitude

Como visto, a altitude e a temperatura influenciam diretamente a capacidade de desempenho dos motores. Para compensar esses efeitos, alguns fabricantes disponibilizam fatores que corrigem essas distorções. A associação dos efeitos da variação da temperatura e da altitude para a capacidade de dissipação da potência do motor pode ser obtida multiplicando-se sua potência pelo fator de multiplicação obtido na Tabela 2.

Tabela 2 - Fatores de correção para temperatura (T) e a altitude (H)

TH	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000
10	1,16	1,13	1,11	1,08	1,04	1,01	0,97
15	1,13	1,11	1,08	1,05	1,02	0,98	0,94
20	1,11	1,08	1,06	1,03	1,00	0,95	0,91
25	1,08	1,06	1,03	1,0	0,95	0,93	0,89
30	1,06	1,03	1,00	0,96	0,92	0,90	0,86
35	1,03	1,0	0,95	0,93	0,90	0,88	0,84
40	1,00	0,97	0,94	0,90	0,86	0,82	0,78
45	0,95	0,92	0,90	0,88	0,85	0,82	0,80
50	0,92	0,90	0,87	0,85	0,82	0,80	0,77
55	0,88	0,85	0,83	0,81	0,78	0,76	0,73
60	0,83	0,82	0,80	0,77	0,75	0,73	0,70

Fonte: Adaptado de WEG S. A. (2016).

Exemplo:

Um motor com a potência de 100 cv, classe de isolamento B, será utilizado em um ambiente, cuja temperatura é de 55 ºC, e em uma altitude de 2.000 m acima do nível do mar. Qual será a potência útil disponível na ponta do eixo desse motor?

$$P_{d}=P*Fc$$ $$P_{d}=100*0,83$$ $$P_{d}=83cv$$