Engenharia Online  Consumo de energia de motor elétrico 

1. O que é rendimento de um equipamento?

O rendimento de um equipamento (compressor, bomba, motor elétrico, motor de automóvel, etc.) é a relação entre a energia que é consumida por esse equipamento (energia de entrada) e o trabalho que ele produz (energia de saída), conforme se pode observar na figura abaixo:

2. Rendimento de um motor elétrico

O motor elétrico é um equipamento que transforma energia elétrica em energia mecânica. Assim, o rendimento de um motor elétrico é a relação entre a energia mecânica que “sai” de seu eixo (energia de saída) e a energia elétrica que “entra” pelos seus cabos de ligação (energia de entrada).

3. Consumo de energia de um motor elétrico

O consumo de energia é a quantidade de energia que entra no equipamento. O motor elétrico consome energia elétrica, cuja unidade é o KWh (kilowatt-hora).

4. Cálculo do consumo de um motor elétrico

Para se calcular o consumo de um motor elétrico para um determinado período de operação (um mês, por exemplo), primeiramente deve-se calcular o consumo do motor para uma hora de operação. Esse consumo é dado em KWh/h (kilowatt-hora por hora) e é calculado conforme a equação abaixo: 

onde:    C → Consumo de motor em uma hora de operação.

            P(cv) → Potência mecânica fornecida pelo motor.

            Rend.% → Rendimento percentual do motor. 

Finalmente para calcular o consumo do motor em um mês de operação, basta multiplicar o consumo calculado para uma hora de operação pelo número de horas que o motor opera em um mês. Caso se queira calcular o consumo do motor para um ano de operação, procede-se da mesma maneira: multiplica-se o número de horas que o motor opera durante o ano pelo consumo em uma hora de operação. 

5. Exemplo

Pretende-se adquirir um motor elétrico de 200cv, 4 pólos, para acionar uma bomba d’água. Deseja-se saber qual será o consumo de energia elétrica deste motor em um mês de operação, considerando que a bomba vai operar 16 horas por dia durante todos os 30 dias do mês. Incialmente calcula-se o consumo do motor para uma hora de operação. Para isso vamos considerar que a potência fornecida pelo motor é de 200cv e seu rendimento é de 93,4% (rendimento obtido no Catálogo WEG, para motor fornecendo 100% de carga):

 Como o motor opera 480 horas por mês (16h/dia x 30dias/mês), então o consumo de energia mensal será: 

Consumo mensal = 157,602 KWh/h x 480h/mês → Consumo mensal = 75.648,96 KWh/mês 

Suponhamos agora que se deseja saber qual seria o consumo desse mesmo motor, considerando que a bomba solicitasse somente 75% da potência nominal do motor.

Nesse caso, a potência fornecida pelo motor não seria mais 200cv, mas sim 150cv (75% de 200cv). E o rendimento também não seria mais 93,4%, mas sim 92,5% (rendimento obtido no Catálogo WEG para motor fornecendo 75% de carga). O cálculo seria feito da seguinte maneira: 

 Consumo mensal = 119,351 KWh/h x 480h/mês → Consumo mensal = 57.288,48 KWh/mês