Partida de Motores de Indução Trifásicos Métodos para redução da

Fontes: http://pt.scribd.com/doc/36088841/Comandos-apostila-CSM
http://eletricaesuasduvidas.blogspot.com.br/2010/10/caracteristicas-dos-soft-starters-os.html
Partida de Motores de Indução Trifásicos
A corrente de partida de motores de indução trifásicos é de 5 a 7 vezes o valor da corrente nominal a plena carga e
independe da carga acionada. Entretanto, desde que o sistema suporte este pico de corrente na partida, sempre a melhor
alternativa do ponto de vista intrínseco do motor é utilizar a partida à plena tensão. Deve-se lembrar que à medida que o
motor vai vencendo a inércia (resistência da carga) e aumentando a rotação, a corrente vai diminuindo até chegar ao valor
de regime permanente. Os efeitos causados pela partida direta de um motor à plena tensão são:
a) queda de tensão elevada devido à corrente de partida o que deve ser limitada por imposição das concessionárias de
energia elétrica.
b) Provável cintilação das lâmpadas
c) Redução no conjugado do motor durante a partida
d) Sistema de proteção superdimensionado, ocasionando um alto custo, no caso de corrente de partida muito alta.
Métodos para redução da corrente de partida
1. Chave estrela-triângulo
A chave estrela-triângulo consiste na alimentação do motor com redução de tensão nas bobinas durante a partida. É
aplicada em máquinas que partam em vazio (sem carga) ou com conjugado resistente baixo, tais como máquinas
ferramentas clássicas para madeira, agrícolas, serra portátil, furadeiras, esmeris, ventiladores, bombas hidráulicas, etc. O
funcionamento dessa chave consiste, de início, em ligarmos o estator do motor em estrela, e após um tempo de
aproximadamente 3 a 25 segundos (tempo suficiente para que o motor atinja 90% da rotação nominal), mudamos a ligação
para triângulo através de um temporizador, automaticamente. A corrente e o conjugado, em estrela, ficam reduzidos a 33%
do valor que teriam na partida direta em triângulo. Por isso, devem-se utilizar motores com curva de conjugado elevado. O
conjugado resistente da carga não deve ultrapassar o conjugado de partida do motor. A corrente, no instante de comutação,
não deve atingir valores muito elevados, sob pena de se tornarem inaceitáveis. Uma comutação prematura (velocidade do
motor ainda baixa), ou uma pausa muita longa de comutação, causa uma diminuição excessiva da velocidade e leva a um
pico de corrente elevado. Já uma pausa muito curta de comutação pode fazer surgir uma corrente de curto-circuito sobre o
arco voltaico ainda não extinto na ligação estrela. Sendo assim, não ofereceria nenhuma vantagem e seria prejudicial aos
contatos do contator e à rede elétrica.
Vantagens: custo reduzido;-elevado número de manobras;-por ter dimensões reduzidas, ocupa pouco espaço;-a corrente de
partida reduzida a 1/3 da corrente nominal
Desvantagens: aplicação específica a motores com dupla tensão nominal e que tenha disponibilidade de seis bornes;- a
tensão da rede deve coincidir com a tensão em triângulo do motor;-o conjugado de partida é reduzido a 1/3 do nominal;
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2. Chave compensadora
A chave compensadora é utilizada para partidas sob cargas de motores de indução trifásicos onde a chave estrelatriângulo é inadequada. A norma prevê a utilização desta chave para motores, cuja potência seja maior ou igual a 15 CV. A
tensão no motor é reduzida através de um autotransformador trifásico que possui geralmente taps de 50%, 65 % e 80% da
tensão nominal. Durante a partida alimenta-se com a tensão nominal o primário do autotransformador trifásico conectado
em estrela e do seu secundário é retirada à alimentação para o circuito do estator do motor. A passagem para regime
permanente faz-se desligando o autotransformador do circuito e conectando diretamente a rede de alimentação o motor
trifásico. Este tipo de partida normalmente é indicado para motores de potência elevada, acionando cargas com alto índice
de atrito, tais como, como acionadores de compressores, grandes ventiladores, laminadores, moinhos, bombas helicoidais e
axiais (poço artesiano), britadores, calandros, máquinas acionadas por correias, etc. A utilização da chave compensadora em
relação a chave estrela-triângulo apresenta algumas vantagens e desvantagens que serão listadas a seguir:
Vantagens; Na derivação de 65% a corrente de partida na linha se aproxima do valor da corrente de acionamento,
utilizando a chave estrela-triângulo; A comutação da derivação de tensão reduzida para a tensão de suprimento não acarreta
elevação da corrente, já que o autotransformador trifásico comporta-se neste instante semelhante a uma reatância que
impede o crescimento da mesma; Variações gradativas de taps, para que se possa aplicar a chave adequadamente à
capacidade do sistema de suprimento.
Desvantagens: A grande desvantagem é a limitação de sua freqüência de manobras. Na chave compensadora automática é
sempre necessário saber a freqüência de manobras para determinar o autotransformador; Custo superior ao da chave estrelatriângulo devido ao autotransformador; Dimensões normalmente superiores às das chaves estrela-triângulo, acarretando o
aumento no volume dos centros de controle de motores (CCM).
3. Soft-Starter
As Soft-Starters são chaves de partidas estáticas microprocessadas, projetadas para acelerar/desacelerar e proteger
motores de indução trifásicos. Composta basicamente por uma ponte tiristorizada que controla a tensão no motor, pode-se
por conseqüência ajustar o torque e corrente à necessidade da carga, ou seja, a corrente exigida será a mínima necessária
para acelerar a carga, sem mudanças de frequência. A chave soft-starter inicia a transferência gradual de energia para o
motor, iniciando assim, suavemente a aceleração do mesmo, reduzindo os trancos e golpes nos componentes mecânicos e
sobrecarga na rede elétrica durante a partida.
Tem a vantagem de não provocar trancos no sistema, limitar a corrente de partida, evitar picos de corrente e ainda
incorporar parada suave e proteções. Essas chaves contribuem para a redução dos esforços sobre acoplamentos e
dispositivos de transmissão durante as partidas e para o aumento da vida útil do motor.
CONCLUSÃO
Nesse trabalho pode-se verificar que, são vários os processos de se realizar a partida nos motores de indução
trifásica. Cada um desses processos apresenta suas vantagens e desvantagens, dependendo do aspecto particular ou do
parâmetro que se quer considerar. São muitas as grandezas envolvidas, tais como corrente de partida, torque inicial, tempo
de aceleração, números de operações consecutivas, etc, que o engenheiro projetista deve conhecer em detalhes cada
processo, para o dimensionamento e parametrização dos vários componentes.
Durante muitos anos foram utilizados exclusivamente os dispositivos eletromecânicos, com uso de contatores e
relés, para partida dos motores de indução. Somente em algumas pequenas aplicações, como no caso de bombas de recalque
com vazão ajustável, é que se utilizavam equipamentos para a variação da velocidade do motor de indução trifásico. Nesse
caso, a variação de velocidade era feita por meio de dispositivos com embreagens, com grande perda de energia.
O aparecimento de circuitos eletrônicos controlados por tiristores veio permitir, não só o controle de variação da
velocidade do motor de indução trifásico em serviço, como também o controle de realizar partidas e paradas suaves da
máquina. Esses dispositivos eletrônicos representam uma nova era no campo de aplicação do motor de indução trifásico, são
os conversores de freqüência e soft-starters que trazem grandes vantagens no controle de partida e parada nos motores de
indução trifásicos.
A conciliação do aproveitamento das vantagens ocasionadas, com a necessidade de se eliminar alguns
inconvenientes, é um apelo à capacidade dos engenheiros eletricistas no sentido de se aperfeiçoar cada vez mais, os
dispositivos de partida em motores de indução.