Tanto a minha serra de mesa como o meu carpinteiro têm a opção de ser executados como 110, ou 220. Pergunto-me (assumindo que tenho a minha escolha de plugin’s numa loja) é uma melhor do que a outra. Ouvi dizer que 220 vai realmente consumir menos energia e ser mais fácil no motor.
Se eu conseguir converter para 220, devo? É mais eficiente e mais fácil nos motores eléctricos?
Estou a pensar (assumindo que tenho a minha escolha de plugin’s numa loja) é um melhor que o outro.
Tudo se resume a wattage. P = IR; ou seja, Potência (Watts) = Amps * Voltagem. Se uma dada ferramenta desenha 14A num circuito de 120V, a mesma ferramenta desenha 7A num circuito de 240V. Quanto mais amperes enviar através de um fio, mais grosso (bitola mais alta) o fio de que necessita, como abordado por Steven. A sua ferramenta irá extrair a mesma potência, quer esteja ligada a 120V ou a 240V.
Deixe-me percorrer o resto dos componentes da sua pergunta antes de voltar à primeira parte da sua pergunta.
Ouvi dizer que 220 irá realmente utilizar menos energia…
A razão pela qual utilizamos linhas de transmissão de alta tensão para a distribuição de energia é que a energia é transmitida de forma mais eficiente em longas distâncias em alta tensão. Para uma determinada quantidade de energia, perde-se uma certa percentagem devido à resistência na própria linha. À medida que a corrente (amperagem) aumenta, a resistência aumenta (resultando numa queda de tensão - dando-lhe uma perda global de potência), mas se diminuirmos a corrente e aumentarmos a tensão, podemos transmitir a mesma quantidade de potência com menos perda de linha.
Dito isto, para todos os efeitos práticos, se estiver a funcionar com energia monofásica numa loja de hobby ou mesmo numa pequena loja de produção, as perdas de linha da sua caixa do disjuntor para a ferramenta serão insignificantes e não fará uma diferença notável se estiver a funcionar com 120V (110V) ou 240V (220V). A sua factura eléctrica será a mesma de qualquer das maneiras.
Poder-se-á estar inclinado a pensar que deve estar a utilizar menos energia porque está a desenhar menos amperes, mas na realidade está a desenhar energia numa perna quente de 120V e a devolvê-la noutra perna quente de 120V, que é de 180 graus de fase com a primeira. O offset de fase duplica efectivamente o diferencial de tensão entre a fonte e o retorno, dando-lhe 240V. Uma forma conveniente (embora tecnicamente incorrecta) de pensar sobre isto em termos do que vê no seu medidor eléctrico é que está a “desenhar” que muitos amperes de duas pernas de 120V.
…e ser mais fácil no motor.
Não tenho tanta certeza sobre isto, mas duvido. Talvez isto seja um equívoco da diferença entre as diferenças entre diferentes tipos de motores, ou motores monofásicos vs. motores trifásicos.
Um motor trifásico é mais simples no desenho do que um motor monofásico porque, como Steven mencionou na sua resposta, o motor trifásico não requer uma bobina de arranque separada. Os motores trifásicos são também considerados inerentemente mais fiáveis por desenho.
Se eu conseguir converter para 220, devo? É mais eficiente e mais fácil nos motores eléctricos?
Se todo o seu equipamento existente fizer o que precisa de fazer em 120V e não precisar de qualquer outro equipamento, não há realmente uma razão convincente para instalar circuitos de 240V e mudar o seu equipamento. Contudo, se planeia actualizar a sua serra de mesa de um motor de 1.5hp para um motor de 3hp, por exemplo, precisará de a executar num circuito de 240V.
Quando estiver a comprar ferramentas, verá frequentemente que uma ferramenta pode ser ligada para funcionar em 120V ou 240V. Se for anunciado como sendo de 120V, certifique-se também de verificar a amperagem.
Normalmente para 120V, é necessário um circuito de 15A ou 20A. A carga máxima permitida por código num circuito de 20A é na realidade 16A. Normalmente, se a ferramenta desenha mais de 16A, recomenda-se um circuito de 240V, visto que circuitos de 120V superiores a 20A não são normalmente instalados na construção residencial (pelo menos, nos EUA). Actualizar um circuito de 20A para 30A não é tão simples como trocar um disjuntor e um receptáculo, porque para transportar mais amperes, também é necessário um fio mais grosso.
Voltar às opções de ferramentas e tensão - algumas ferramentas, tais como uma serra de fita que estava a ver há algum tempo atrás, são anunciadas como 120V/240V. No entanto, no caso dessa serra de fita, a ferramenta necessitava de um circuito de 30A para funcionar a 120V. Se alguma vez se olhar para uma ferramenta como esta e tiver de instalar um novo circuito de qualquer forma, faz mais sentido ir com o circuito de 240V porque é mais comum ter uma ferramenta que é certificada para funcionar a 240V do que uma que é certificada para funcionar num circuito de 30A, 120V.
Sendo um velho nevoeiro, tenho muita experiência com 110 vs. 220 num ambiente de loja, tanto comercial como pessoal. A minha ferramenta principal durante anos (início dos anos 60) foi um braço radial (todos os 10" Artesãos, o meu actual é cerca de 1958). Tendo-o rodado tanto com 110 como com 220, a maior diferença é a recuperação de energia. Não só o arranque é muito mais rápido, como qualquer corte através de nós ou grãos duros será muito mais suave com muito pouco atraso através de nós, etc. Sim, é um facto que não há diferença de potência entre as duas tensões no motor quando em funcionamento estático. A serra de 220 volts apenas tende a ter cortes mais suaves e mais consistentes, especialmente em materiais mais duros. É claro que uma boa lâmina de ângulo negativo e afiada é também uma necessidade com qualquer voltagem, mas a vantagem vai para mais voltagem.
Os dispositivos de 220V funcionam com correntes mais baixas, uma vez que a tensão e a corrente estão inversamente relacionadas, e como tal, requerem condutores mais pequenos. Condutores mais pequenos no fio são mais baratos, pelo que instalar um circuito para suportar 240V/15amp é mais barato que 120V/30amp.
Há melhorias na eficiência dos motores quando funcionam a 240V, e ainda mais quando funcionam com corrente trifásica. Os motores trifásicos não necessitam de um enrolamento secundário para ajudar a ligar o motor, pelo que podem ser um pouco mais simples nas construções. Contudo, a potência trifásica só está tipicamente disponível em ambientes comerciais ou industriais.
Se já a tem instalada para 120V, então provavelmente não há muito benefício na conversão para a diversão da mesma, mas se estivesse a instalar nova, seria preferível 220V.
Esta pergunta sobre voltagem é feita com frequência. Passar para 240 V não altera a potência puxada pela serra. Pode mudar a potência para a lâmina, o que é muito diferente. No meu caso, tenho um TS geral de 2 cv que foi ligado por 110. Tinha-o ligado a 110 mas a cablagem de 15 amperes na minha loja realmente não conseguia lidar com ele. Por isso… ia ter de pagar por um novo circuito e fios. Por isso fui por um circuito de 240 V 30 amp (mesmo preço). Agora, se alguma vez for para uma serra de 3hp, estou pronto. A serra começa agora imediatamente e as luzes não se apagam. Penso que a velocidade da lâmina sem carga é mais rápida. Portanto, se tiver fios muito pesados, um motor de 2hp pode funcionar com 110. Mas, como no meu caso, talvez não tanto. Cortar ácer de 2" de espessura tornou-se muito mais fácil.
A potência da lâmina tem a ver com a eficiência do motor. Os motores são cuidadosamente concebidos para serem o mais eficientes possível. Mas, se começar a pedir mais amperes do que o seu circuito pode fornecer, a voltagem para o motor cai abaixo do ponto de concepção, a eficiência cai, e a potência para a lâmina cai. Isto pode resultar em empatar ( muito mau para o motor ) ou tropeçar nos disjuntores. Devido a isto, se tiver 14 cabos de bitola, poderá realmente obter um corte melhor com um motor de 1,5 cv do que com um de 2,0. Espero que isto torne isto claro. BTW Eu tentei cortar cerca de 2" de bordo duro na minha nova configuração, e pensei que a peça tinha escorregado no calibre da mitra e não estava a ser cortada … Mas estava a passar pela serra como se não fosse nada. Bastante fixe.