Partida de motores com chave compensadora com temporizador e

Prática de Acionamentos e Comandos Elétricos II
Data: ____ / _____ / 20___
Aluno(a):
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4ª Aula - Partida de motores com chave compensadora com temporizador e relé detector
de falta de fase.
Prof. Epaminondas de Souza Lage
1 - Objetivos:
- A partir de um desenho elétrico montar um circuito de chave de partida compensadora.
- Incluir a proteção de um relé detector de falta de fase no diagrama de comando.
2- Introdução
Como visto na chave estrela-triângulo, o valor de tensão aplicado ao motor, na partida, fica
restringido a 58% do valor da tensão nominal. Esse valor de tensão produz um valor de
conjugado que, por vezes, não é capaz de acionar / acelerar a máquina movida. Isso ocorre
devido o conjugado ser diretamente proporcional ao quadrado da tensão, nesse caso, o
conjugado de partida, assim como a corrente de partida, ficaria limitado a 1/3 dos valores
nominais. Quando com o uso da chave estrela-triângulo, for observado que não ocorre a
aceleração em tempo hábil para efetuar a comutação de estrela para triangulo, sem que tal
procedimento ocasionasse um elevado pico de corrente e, consequentemente, um elevado
golpe mecânico na carga, deve-se utilizar um método de partida que aumente o valor de
tensão aplicada ao motor, na partida, para que, com esse valor de tensão, seja produzido pelo
motor um valor de conjugado maior, sendo que esse valor de conjugado maior seja capaz de
acelerar a máquina, ou seja, produza uma curva de conjugado maior que a curva do conjugado
resistente da carga.
Assim sendo, a partida compensadora ou chave compensadora é utilizada para partidas
de motores de indução trifásicos com rotor em curto-circuito, onde a chave estrela-triângulo é
inadequada. A norma prevê a utilização desta chave para motores, cuja potência seja maior ou
igual a 15 CV. Esta chave reduz a corrente de partida, evitando sobrecarregar a linha de
alimentação. Deixa, porém, o motor com conjugado suficiente para a partida.
Seu funcionamento está em aplicar ao motor uma tensão reduzida em suas bobinas na partida.
Essa redução é feita através da ligação de um autotransformador em série com as bobinas do
motor, após o motor ter acelerado, elas voltam a receber tensão nominal. A redução da
corrente de partida depende do TAP em que estiver ligado o autotransformador:
● TAP 65% - Redução para 42% do seu valor de partida direta
● TAP 80% - Redução para 64% do seu valor de partida direta
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Valores de tensão de fase e de linha em um autotransformador ligado em Y
A chave de partida compensadora é utilizada em motores que partem sob carga; o conjugado
resistente de partida da carga deve ser inferior à metade do conjugado de partida do motor.
São vantagens da chave compensadora:
• Pode ser utilizado com qualquer motor trifásico;
• Necessita apenas de 3 fios no motor;
• O motor permanece sempre energizado, mesmo no intervalo de troca dos contatores;
• Corrente de partida entre 42% a 100% da nominal;
• Partida com carga.
Desvantagens:
• Custo mais caro;
• Ocupa maior espaço;
• Baixo número de manobras consecutivas devido ao autotransformador.
Autotransformador
O autotransformador é um transformador especial, com o secundário derivando do próprio
primário. Para a utilização em chaves compensadoras os pontos centrais são chamados de
TAP, existindo normalmente os TAPS de 65%, 80% e 90%. O autotransformador para chave
compensadora é projetado para trabalhar em um curto espaço tempo, para reduzir espaço e
custo de aquisição. Na especificação do autotransformador especifica-se o número de partidas
por hora máxima.
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Chave autotransformadora
Como este tipo de chave é utilizado normalmente para motores de potência elevada, acima de
50 CV, estes autotransformadores são vendidos com termostato de proteção.
Relé de falta de Fase
O relé falta de fase detecta inconsistências de fase no sistema elétrico, comutando seus
contatos auxiliares. Geralmente ele corta a alimentação de contatores principais, frente a uma
falta de fase.
Operação do relé de falta de fase por queima de fusível
Eles comutam nas seguintes condições: se a tensão cair abaixo do set de mínima, se a tensão
subir acima do set de máxima, se houver assimilaridade do valor de tensão para as fases
(tolerância de 20%) e até em caso de assimilaridade no ângulo de uma das fases.
Assimilaridade no ângulo de uma das fases
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São regulados por dois trimmers: tensão mínima e tensão máxima. Para um relé de 440V,
temos o seguinte exemplo: 380~420V e 450~480V, respectivamente set de mínima e set de
máxima. Na parte de força, há 3 contatos (L1, L2 e L3), onde entram as três fases. São através
destes contatos que o relé supervisiona o comportamento das tensões. Na parte de comando,
há um contato NF e outro NA, além do ponto comum.
Monitor de tensão (Relé de falta de fase) PSMF da Coel
Ao energizar os contatos de força, automaticamente o relé comuta, fechando o contato NA e
abrindo o NF. No caso de uma das faltas elétricas citadas acima, o relé comuta para defeito,
abrindo o contato NA e fechando o contato NF.
Podem-se utilizar os pontos NA e comum em série com a bobina do contator principal. E os
contatos de força ligados aos condutores à montante do mesmo contator. Assim, ao ligar o
disjuntor principal do quadro, energizar-se-ia a parte de força do contator e do relé. Estando as
fases coerentes, o relé comuta e o contato NA fecha, dando condição para que a bobina do
contator seja energizada.
Diagrama de ligações do relé de falta de fase
Em caso de falta elétrica, o relé comuta para falha, abrindo o contato NA e cortando a
alimentação da bobina do contator (consequentemente, o contator abre). Pode-se utilizar o
contato NF para indicar a falha do relé, ligando-o a uma sirene ou sinalizador (apesar de existir
um led no corpo do relé que indica falha).
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3 – Prática: Procedimentos:
3.1. Fazer a montagem do diagrama de comando abaixo e energizar o circuito. Observar o
funcionamento do mesmo.
Diagrama de comando da chave compensadora de partida automática
3.2. Fazer a montagem do diagrama de carga abaixo e energizar o circuito. Observar o
funcionamento do mesmo em conjunto com o comando.
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Diagrama de carga da chave compensadora de partida automática
3.3. Explicar como a corrente de partida é reduzida com a chave compensadora.
3.4. Explicar a sequencia operacional da chave compensadora.
3.5. Faça um comparativo entre a chave estrela-triângulo e a chave compensadora.
3.6. Descreva o modo de operação do relé de falta de fase. Como ele protege o motor?
4 - Referencias Bibliográficas:
Prática de Acionamentos e Comandos Elétricos II
Manual Geral de Instalação, Operação e Manutenção de Motores Elétricos [Internet]. 2011
[acesso em 10 NOV 2012]. Disponível em: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-iomgeneral-manual-of-electric-motors-manual-general-de-iom-de-motores-electricos-manual-geralde-iom-de-motores-electricos-50033244-manual-english.pdf
CORRÊA, Carlos Jesus Anghinoni e DUTRA FILHO, Getúlio Delano.Comandos de Motores /
CEFET-RS. Pelotas, 2008.
MATHEUS, Carlos. Funcionamento do relé falta de fase. [acesso em 01 DEZ 2012]. Disponível
em: http://carlosmatheus.com.br/?p=63
Monitor de Tensão Trifásica, Manual de operação do modelo PMSF [Internet]. 2012 [acesso 03
DEZ 2012]. Disponível em: http://www.coel.com.br/data.coel/products/product,pdf,107,425.pdf