RESUMO

RESUMO
Este relatório tratará sobre o estudo, utilização, benefícios e limitações do uso da
chave de partida estrela-triângulo, a qual serviu de base para o desenvolvimento de
novas tecnologias disponíveis no mercado.
Em suma, este método é aplicado em motores trifásicos, cuja construção é
elaborada para trabalho em diferentes faixas de tensão, podendo assim ser realizado
o fechamento da chave estrela-triângulo, a qual consiste em aplicar um menor valor de
tensão no momento da partida do motor, para que sua corrente de partida seja
diminuída satisfatoriamente e assim gerada a economia de energia, aproveitamento da
vida útil do motor e seus componentes; sendo que, após o tempo pré-determinado,
automaticamente, este motor trabalhará conforme o outro fechamento (triângulo) onde
a tensão de fase terá o mesmo valor da tensão de linha e o equipamento funcionará
em 100% de sua capacidade, já com a corrente em seu valor nominal.
Este método é aplicável somente em equipamentos que não necessitam de
controle ou modulação, pois trata apenas sobre a partida, bem como é altamente
recomendável para pequenas instalações, pois o custo de aplicação é o mais baixo,
comparando-o com outros disponíveis.
ABSTRACT
This report is about the study, use, benefits and limitations of using the stardelta starter, which served as the basis for the development of new technologies
available today.
In short, this method is applied to three-phase motors whose construction is
designed to work at different voltage ranges, so that the star-delta starter can be do,
which consists in apply a lower voltage value at the start of the motor, so that it’s
starting current is reduced satisfactorily and save the energy, increase the useful life of
the engine and its components; after the predetermined time, automatically, this motor
will work according to the other closing (triangle) where the phase voltage will have the
same value of the line voltage and the equipment will operate in 100% of this capacity,
already with the full current.
This method is applicable only in equipment that does not require control or
modulation, because it deals only with the starting, as well as it is highly recommended
for small installations, because the application cost is the lowest, comparing it with
others available.
1. INTRODUÇÃO
A Partida estrela-triângulo é um método de partida de motores
elétricos trifásicos, que utiliza uma chave de mesmo nome.
Esta chave, que pode ser manual ou automática, é interligada
aos enrolamentos do motor, que devem estar acessíveis em 6
terminais.
Neste método o motor parte em configuração estrela que
proporciona uma maior impedância e menor tensão nas
bobinas diminuindo assim a corrente de partida o que
ocasionará uma perda considerável do conjugado (torque) de
partida.
Através desta manobra o motor realizará uma partida mais
suave, reduzindo sua corrente de partida a aproximadamente
1/3 da que seria se acionado em partida direta.
A Partida Estrela-triângulo não pode ser utilizada em qualquer
situação. É necessário que o motor tenha disponível pelo
menos seis terminais dos enrolamentos e que a tensão nominal
(tensão da concessionária) seja igual à tensão de triângulo do
motor.
Um ponto importantíssimo em relação a este tipo de partida de
motor elétrico trifásico, é que o fechamento para triângulo só
deverá ser feito quando o motor atingir pelos menos noventa
por cento da rotação nominal. Logo, o ajuste de tempo de
mudança estrela-triângulo deverá estar baseado neste fato.
(WIKIPEDIA, 2017)
2. TEORIA
Existem inúmeros tipos de partidas para motores elétricos trifásicos,
no entanto o foco desse trabalho é a partida estrela-triangulo, porém falaremos
da partida direta para melhor entendimento da partida estrela-ângulo.
A tradicional partida direta de motores elétricos
trifásicos pode ser considerada como recurso ideal
quando deseja-se usufruir do desempenho máximo
nominais de um motor elétrico trifásico, como por exemplo
o torque de partida. No entanto, este sistema de partida é
recomendado para motores que possuam no máximo
5/7,5cv de potência.
A partida direta implica diretamente no
desempenho do motor e principalmente na infraestrutura
da rede de alimentação onde esta máquina elétrica é
instalada, dependendo da aplicação é mais viável
utilizarmos uma partida indireta, para nosso caso partida
estrela-triangulo. (SALA DA ELÉTRICA, 2017)
Na partida direta de motor elétrico trifásico podemos identificar que o
motor irá receber a alimentação diretamente da fonte geradora trifásica e sofre
interferência
somente
dos
dispositivos
de
seccionamento
(contatores,
disjuntores, relé térmico). Veja um exemplo de partida direta através do
diagrama abaixo, onde L1, L2 e L3 são a alimentação e K1 é um contator.
Imagem 1: Diagrama de Potência e Diagrama de Comando – Partida Direta.
Fonte: 10 Partidas de motores que você precisa conhecer, pg 14.
A razão pela qual se aplicam as partidas indireta de motores elétrico
trifásico são as desvantagens da partida direta, as principais são: elevado valor
da corrente elétrica no ato da partida, que gera uma necessidade de cabos e
componentes robustos na sua instalação para suportar a alta amperagem,
elevado custo de implantação e consumo de elétrica usada pelo motor
diariamente.
Posto isto, a redução dos custos acima citado passa pela diminuição
do nível da corrente elétrica, pelo que a solução é investir nas partidas indiretas
de motores trifásico para efetivar essa redução com a garantia de segurança e
eficácia.
Com vista à diminuição do nível da corrente elétrica de um motor
elétrico trifásico, podem ser utilizadas quatro formas principais para realizar
uma partida indireta. São elas: Soft Starter; Aceleração Rotórica (motor com
rotor bobinado); Estrela Triângulo; Partida Compensadora.
Porém o foco do nosso trabalho é a partida indireta estrela-triangulo
ou y- delta.
3. TIPOS DE LIGAÇÃO
A partir desse tópico iremos explicar o que é a partida estrelatriangulo, para entendermos melhor esse tipo de partida iremos detalhar as
ligações que à formam, a estrela e a triângulo. Temos que entender que essas
ligações podem ser entre as cargas do circuito ou entre as fontes, ou seja,
fontes de tensão e impedâncias (indutores, resistores e capacitores).
3.1.
Ligação Triângulo
Na Imagem 2 temos três fontes de tensão A, B e C cada uma com
127V, ligadas entre si formando fases que são: AB, BC e AC logo a tensão
entre duas fases é de 220V.
Podemos representar o mesmo circuito de forma diferente como
mostra a Imagem 3, conhecida como triângulo ou delta.
Outra forma de representar a mesma ligação é na forma de vetores
representada na imagem 3, essa representação ajuda na identificação do giro
do motor. Os vetores estão a uma distância de 120 graus entre si por causa da
defasagem entre linhas.
Se fizermos a soma vetorial iremos encontrar os vetores resultantes
VA-VB, VB-VC e VC-VA, todos com ângulos de 30 graus entre resultante e a
sua linha de tensão, nesse caso esse conjunto de vetores é chamado + 30° e o
motor gira no sentido anti-horário, para alterar o giro do motor temos que altera
o ângulo para – 30º, então nossos vetores resultantes tornam-se VA-VC, VBVA e VC-VB.
Imagem 2: Ligação Triângulo A
Fonte: Autores do Trabalho
Imagem 3: Ligação Triângulo B
Fonte: Imagem Editada de: https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br/2011/05/ligacaode-motores-fechamentos.html
Imagem 4: Ligação Triângulo C
Fonte: Imagem
equilibrado
Editada
de:
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfviQAE/sistema-trifasico-
Então através desse tipo de ligação chegamos a algumas
conclusões, vamos analisar a imagem abaixo:
Imagem 5 : Ligação triângulo D
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk
Nela observa-se que a tensão de linha é igual a tensão de fase,
também que a corrente de linha é 42% menor que a corrente de fase.
3.2.
Ligação Estrela
Vamos analisar a imagem a baixo para explicarmos esse tipo de
ligação. Nesse tipo de ligação temos 3 bobinas L1, L2 e L3, fechamos curto
entre os terminais 4,5 e 6 e entramos com a alimentação R em 1, a
alimentação S em 2 e a alimentação T em 3.
Nesse sistema teremos comportamentos de tensões e correntes que
precisam ser analisados. Nas tensões temos: as Tensões de Linha (UL) que é
a tensão entre as fases R, S e T (SR, RT e ST) que é a tensão trifásica de
nossa rede de alimentação e a Tensão de Fase (UF) que é a tensão que tenho
entre as extremidades das bobinas (1-4, 2-5 e 3-6).
No comportamento das correntes acontece que a Corrente de
linha (UL) é igual a Corrente de fase, o que difere são as tensões, onde a
∙ √3 e a
/√3.
Percebe-se que a tensão de fase é diferente da tensão de linha,
pois, as tensões entre R, S e T é 380V e a tensão de faze é 220V.
Imagem 6: Ligação Estrela
Fonte: https://www.youtube.com/watc?v=qEfr_ BAbKqk
4. REPRESENTAÇÃO SIMBÓLICA
Diagrama de ligação de motores trifásico (mais conhecido como
fechamento de moto).
Imagem 7: Diagrama de Ligação de Motores Trifásicos
Fonte: https://1.bp.blogspot.com/T0_4vDuM7Mo/ViaHuozzArI/AAAAAAAACQ4/E41IGZG
8/s1600/conexao-estrela-triangulo.jpg
Diagrama de ligação estrela triangulo, ou seja partida automática.
Imagem 8: Diagrama de ligação Estrala Triângulo
Fonte http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Partida-estrela-delta.png
Ligação estrela triangulo em transformadores.
Imagem 9: Estrela-Triângulo em Transformadores
Fonte:
https://encrypted-
tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcROnyd8lvZwSn1KNZHm
bid2lUg-
oeei0hh5Dc_OJ7XgpTn1L7F
5. APLICAÇÕES:
5.1.
Ligação triângulo Dd
É uma aplicação reduzida pois não obtém a fase neutra assim
aumentando a proteção de ligar o neutro no terra. Mais utilizado em força
motriz.
Imagem 10: Motor Elétrico Weg W22-IR3 Premium
fonte: http://old.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Motores-Eletricos/Industriais/W22-IR3Premium
5.2.
Ligação triângulo-estrela Dy
É utilizado como elevador de tensão nas saídas de corrente
.Utilizado em redutor de tensão em postos de transformação.
Imagem 11: Transformador elevador de corrente
Fonte:
http://www.luxtrafosp.com.br/transformador-elevador-de-corrente-roraima-piaui-
maranhao-minas-gerais-bahia-alagoas-sergipe-rondonia-pernambuco-amapa-goias-rio-dejaneiro-sao-paulo-rio-grande-do-sul-paraiba-ceara-acre-para-rio-grande-do-norte-santacatarina
5.3.
Ligação triângulo-estrela Yd
É utilizado para reduzir tensão no fim das linhas de transmissão de
energia elétrica que não se utiliza neutro secundário
Imagem 12: Linhas de Distribuição
Fonte: http://www.engesp.com/obras/linhas-de-distribuicao
5.4.
Ligação estrela-zig zag Yz
Utilizado como redutor nos postos de transformação onde o neutro
secundário e essencial e para potencias de até 100kva
Imagem 13: Entrada de Energia
Fonte: http://kvbengenharia.blogspot.com.br/p/execucao-de-entrada-de-energia.html
5.5.
Ligação estrela zig zag Dz:
Essa ligação é pouco usada e indicada para transformadores
redutores onde há grandes desequilíbrios de carga.
Imagem 14: Ligação Zig-Zag
Fonte: http://www.edufer.com.br/formulario-de-calculo/
6. CONCLUSÃO
Podemos concluir, a partir dos pontos apresentados, que o artifício da
partida estrela – triângulo tem grandes e relevantes vantagens sobre a partida
direta, sendo uma das principais, a economia de energia e o baixo custo e
facilidade de aplicação na grande maioria dos equipamentos.
Em equipamentos com baixo valor agregado e onde não seja necessário
o controle ou modulação, esta chave de partida é a mais recomendada.
Este estudo serve de base para as novas tecnologias disponíveis no
mercado, como o soft starter e inversor de frequência, os quais utilizam um
princípio semelhante ao aplicado nesta chave de partida.
Referências
1.
WIKIPEDIA.
PARTIDA
ESTRELA-TRIÂNGULO.
Disponível
em:
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Partida_estrela-tri%C3%A2ngulo>. Acesso em: 01.
maio 2017.
2. SALA DA ELÉTRICA. PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO.
Disponível em: < https://www.saladaeletrica.com.br/partida-direta-de-motortrifasico/>. Acesso em: 01 de maio de 2017.
3. Imagem 1: 10 PARTIDAS DE MOTORES QUE VOCÊ PRECISA
CONHECER, PG 14.
4. SALA DA ELÉTRICA. PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO.
Disponível em: <https://www.saladaeletrica.com.br/partida-indireta-motores/>.
Acesso em: 01 de maio de 2017.
5. PORTAL DO ELETRICISTA. MOTOR TRIFÁSICO – O QUE É, PARTIDAS
INDIRETAS X PARTIDAS DIRETAS, DICAS, PASSO A PASSO. Disponível
em:
<http://www.portaleletricista.com.br/motor-trifasico/>. Acesso em: 02 de
maio de 2017.
6.
Imagem
3:
ENSINANDO
ELÉTRICA.
LIGAÇÃO
DE
MOTORES
(FECHAMENTOS). Disponível em: <https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br
/2011/05/ligacao-de-motores-fechamentos.html>. Acesso em: 02 de maio de
2017.
7. Imagem 4: EBAH. SISTEMA TRIFASICO EQUILIBRADO. Disponível em
<https://www.ebah.com.br/content/ABAAAfviQAE/sistema-trifasicoequilibrado>. Acesso em: 02 de maio de 2017.
Imagem
:
5
YOUTUBE.
COMPORTAMENTO
DAS
LIGAÇÃO
CORRENTES
E
ESTRELA-TRIÂNGULO
TENSÕES
NO
-
SISTEMA
TRIFÁSICO. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk
>. Acesso em: 02 de maio de 2017.
Imagem
6:
YOUTUBE.
COMPORTAMENTO
DAS
LIGAÇÃO
CORRENTES
ESTRELA-TRIÂNGULO
E
TENSÕES
NO
-
SISTEMA
TRIFÁSICO. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk
>. Acesso em: 02 de maio de 2017.
Imagem 7: CLUBE DO INSTLADOR. COMO INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
COM
PARTIDA
ESTRELA
TRIÂNGULO.
Disponível
em:
<https://1.bp.blogspot.com/T0_4vDuM7Mo/ViaHuozzArI/AAAAAAAACQ4/8E41I
GZG8/s1600/conexao-estrela-triangulo.jpg>. Acesso em: 09 de maio de 2017.
Imagem 8: WIKIPEDIA. PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO. Disponível em:
<http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Partida-estreladelta.png>. Acesso em: 09 de maio de 2017.
Imagem
9:
PARTIDA
ESTRELA
TRIANGULO.
Disponível
em:
<https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcROnyd8lvZwSn1KN
ZHmbid2lUg-oeei0hh5Dc_OJ7XgpTn1L7F>. Acesso em: 09 de maio de 2017.
Imagem 10: Motor Elétrico Weg W22-IR3 Premium. Disponível em:
<http://old.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Motores-Eletricos/Industriais/W22IR3-Premium>. Acesso em: 29 de abril de 2017.
Imagem
11:
Transformador
elevador
de
corrente.
Disponível
em:
<http://www.luxtrafosp.com.br/transformador-elevador-de-corrente-roraimapiaui-maranhao-minas-gerais-bahia-alagoas-sergipe-rondonia-pernambucoamapa-goias-rio-de-janeiro-sao-paulo-rio-grande-do-sul-paraiba-ceara-acrepara-rio-grande-do-norte-santa-catarina>. Acesso em: 29 de abril de 2017.
Imagem
12:
Linhas
de
Distribuição.
Disponível
em:
<http://www.engesp.com/obras/linhas-de-distribuicao>. Acesso em: 29 de abril
de 2017;
Imagem
13:
Entrada
de
Energia.
Acesso
em:
<http://kvbengenharia.blogspot.com.br/p/execucao-de-entrada-deenergia.html>. Acesso em: 29 de abril de 2017.
Imagem
13:
Ligação
Zig-Zag.
Disponível
em:
<http://www.edufer.com.br/formulario-de-calculo/>. Acesso em: 29 de abril de
2017.