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Capacitor para motor: correção individual do fator de potência

Informe a placa do motor e a corrente a vazio para saber quantos kvar ligar nos terminais sem risco de autoexcitação, quanto a corrente cai e em quanto reajustar o relé térmico.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Pré-dimensionamento
Motor
Correção
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Nunca ligue capacitor na saída de inversor de frequência nem entre soft starter e motor sem contator de bypass: a comutação eletrônica danifica o capacitor.

Capacitores guardam carga depois de desligados. Antes de tocar, espere o tempo de descarga indicado na etiqueta e confirme a ausência de tensão, conforme a NR-10.

—Capacitor para o motor
—

Fator de potência conforme a carga

Sem e com o capacitor escolhido, de 25% a 125% da potência nominal. O capacitor fixo melhora mais as cargas baixas, onde o motor tem fator de potência pior.

Toque no gráfico para ver os valores.

Potência reativa: necessidade e limites

kvar do motor a vazio e em plena carga, o necessário para o fator de potência desejado, o limite contra autoexcitação, o valor da tabela e o escolhido.

Toque no gráfico para ver os valores.

Motor com e sem capacitor por carga

Potência absorvida, fator de potência e corrente de linha.

Próximo passo

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O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Potência absorvida: Pe = P ÷ η; reativa em plena carga: Q1 = Pe · tg(arccos FP1); necessário: Qc = Pe · (tg φ1 − tg φ2)
Reativa a vazio: Q0 = √3 · V · I0; limite contra autoexcitação: Qc ≤ 0,9 · Q0
Carga parcial x: P = x · Pe; Q = Q0 + (Q1 − Q0) · x²; FP = P ÷ √(P² + (Q − Qc)²); I = √(P² + (Q − Qc)²) ÷ (√3 · V)
Relé com capacitor depois dele: Ir = In · FP antes ÷ FP depois; corrente do capacitor: Ic = Qc ÷ (√3 · V)

Hipóteses e limites

  • A reativa de magnetização (Q0) é considerada constante e a de dispersão cresce com o quadrado da carga; o rendimento é tomado constante. É uma aproximação: a folha de dados do fabricante com FP a 50%, 75% e 100% é mais precisa.
  • A tabela padrão é da figura L25 do Electrical Installation Guide (Schneider Electric) para motores de 400 V a 50 Hz; o capacitor é considerado na tensão nominal da rede. Tamanhos comerciais usuais de 0,5 a 200 kvar.
  • Não se aplica a motores com inversor de frequência, partida com reversão, frenagem por contracorrente ou religamento rápido; nesses casos, compense no quadro geral.

Normas e documentos técnicos

  • IEC 60831-1: Shunt power capacitors of the self-healing type for a.c. systems having a rated voltage up to and including 1000 V
  • IEC 60034-1: Rotating electrical machines — Rating and performance
  • Schneider Electric. Electrical Installation Guide, chapter L: Power factor correction (Power factor correction of induction motors, fig. L25)
  • NFPA 70, National Electrical Code 2023, Article 460 (460.6, 460.7, 460.8, 460.9)
  • IEEE Std 1036: Guide for the Application of Shunt Power Capacitors

Legislação e regulamentos no Brasil

  • Resolução Normativa ANEEL nº 1.000/2021: fator de potência de referência 0,92 e cobrança de excedente de reativos
  • ABNT NBR 5410:2004: instalações elétricas de baixa tensão
  • ABNT NBR IEC 60831-1: capacitores de potência em derivação do tipo autorregenerativo
  • NR-10: segurança em instalações e serviços em eletricidade

Perguntas frequentes

O que é a correção individual do fator de potência?

É ligar um capacitor diretamente nos terminais de um motor, para que ele forneça a potência reativa que o motor usa para se magnetizar. A rede passa a entregar menos corrente, o cabo e o transformador aliviam e a multa por reativos diminui. Vale para motores grandes que funcionam muitas horas por dia.

Quantos kvar preciso para o meu motor?

Depende do fator de potência atual e do desejado: Qc = P ÷ η × (tg φ1 − tg φ2). No exemplo, o motor de 30 kW com rendimento de 93,6% e FP 0,85 precisa de 9,3 kvar para chegar a 0,95; a calculadora escolhe o capacitor comercial de 10 kvar, que fica abaixo do limite de autoexcitação de 11,3 kvar.

O que é autoexcitação e como evitar?

Ao desligar o motor com o capacitor ainda ligado nos terminais, o capacitor pode manter a magnetização e o motor, girando por inércia, vira gerador, com sobretensão. Para evitar, o capacitor não deve passar de 90% da potência reativa a vazio, calculada como √3 × V × corrente a vazio. Com 19 A a vazio em 380 V, isso dá 12,5 kvar e um limite de 11,3 kvar.

Onde encontro a corrente a vazio?

Na folha de dados do fabricante ou medindo com alicate amperímetro com o motor girando desacoplado da carga. Costuma ficar entre 25% e 50% da corrente nominal. Sem esse dado, a calculadora usa a tabela típica de kvar por potência e polos, que você pode trocar pela do fabricante.

Preciso mudar o ajuste do relé térmico?

Sim, se o capacitor ficar nos terminais do motor, depois do relé: o relé passa a ver uma corrente menor. O novo ajuste é In × FP antes ÷ FP depois; no exemplo, 57 × 0,85 ÷ 0,956 ≈ 50,7 A. Se o capacitor for ligado antes do relé, com contator próprio, o ajuste não muda.

O capacitor reduz o consumo de energia do motor?

Não. O motor continua consumindo a mesma potência ativa (kW). O que cai é a corrente na rede, as perdas nos cabos e no transformador e a cobrança por excedente de reativos, que pela regra da ANEEL começa abaixo de FP 0,92.

Quando não usar capacitor no motor?

Em motores com inversor de frequência, com soft starter sem bypass, com reversão de sentido, frenagem por contracorrente ou religamento rápido. Nesses casos, faça a correção no quadro geral, com banco automático; use a calculadora de fator de potência da planta.