Correção de Fator de Potência em Motores: Como Determinar a Potência Reativa Necessária

A correção do fator de potência em motores elétricos é uma das aplicações mais comuns e importantes em sistemas industriais. Motores de indução, principalmente quando operam em regime parcial de carga, podem apresentar fatores de potência baixos, comprometendo o desempenho da instalação e gerando custos adicionais com energia reativa.

Um ponto relevante é que motores de grande porte tendem a operar com fatores de potência naturalmente mais elevados, devido ao seu maior rendimento, enquanto motores menores frequentemente apresentam FP mais baixo. Essa diferença deve ser levada em consideração no momento do dimensionamento dos capacitores de correção.

Potência Reativa e Harmônicas

Antes de calcular a potência reativa necessária para correção, é indispensável avaliar a presença de harmônicas na rede. Isso porque os capacitores são elementos altamente sensíveis às distorções harmônicas: quando expostos a níveis elevados, podem entrar em ressonância com a impedância do sistema, gerando sobretensões e até mesmo a queima do banco de capacitores.

Portanto, o procedimento simplificado que apresentaremos a seguir só deve ser aplicado em instalações onde o nível de distorção harmônica não é significativo. Em cenários críticos, a solução correta envolve o uso de reatores de desintonia ou filtros específicos.

Determinação da Potência Reativa

A potência reativa necessária para corrigir o fator de potência de um motor pode ser obtida a partir da relação entre a potência ativa consumida, o fator de potência atual, o fator de potência desejado e o rendimento do equipamento.

A fórmula geral é:

Onde:

• Qc → potência reativa a ser compensada (kvar).

• P → potência ativa do motor (kW).

• φ₁ → ângulo correspondente ao fator de potência atual.

• φ₂ → ângulo correspondente ao fator de potência desejado.

• η → rendimento do motor.

Na prática, esse cálculo requer conhecer a carga aplicada ao eixo, o percentual de carga em que o motor opera e o fator de potência real de operação. Quanto mais precisos forem esses dados, mais eficiente será a correção.

Uso de Tabelas de Fator Multiplicativo

Uma alternativa mais rápida é recorrer a tabelas de fator multiplicativo. Essas tabelas apresentam valores de correção em função do fator de potência atual e do fator de potência desejado.

Nesse caso, basta aplicar:

Onde F é o fator obtido na tabela para a combinação FP atual × FP desejado.

Essa abordagem é bastante prática em campo, especialmente quando se deseja realizar uma estimativa rápida da potência reativa necessária para determinado motor ou grupo de motores.

Aplicações Práticas

A correção individualizada costuma ser aplicada em motores de maior potência, geralmente acima de 10 CV, e se torna ainda mais relevante em equipamentos de grande porte (acima de 100 CV). Nesses casos, a instalação de bancos de capacitores dedicados ao motor garante que a energia reativa não circule pela rede, reduzindo perdas e aumentando a vida útil do transformador.

Em motores menores, é possível agrupar a correção em quadros setoriais, ou mesmo deixá-la para o banco geral automático. A decisão depende do equilíbrio entre precisão técnica e viabilidade econômica.

Na JAFA Engenharia, aplicamos tanto métodos clássicos de cálculo quanto ferramentas práticas para dimensionar a compensação de forma precisa e segura. Assim, nossos clientes podem reduzir custos, aumentar a confiabilidade e assegurar a conformidade com as normas técnicas.

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