1 Prof. Marcio Kimpara Laboratório Instalações Elétricas

1
Laboratório Instalações Elétricas Industriais
Professor: Marcio Luiz Magri Kimpara
PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO
Introdução
A chave estrela-triângulo é um dispositivo auxiliar de partida de motores com o objetivo de reduzir a
corrente de partida. Durante a partida (principalmente se for a plena carga) um motor pode absorver uma
corrente, normalmente, de seis a oito vezes a sua corrente nominal, para que a inércia seja vencida. Para
minimizar esta condição, alguns artifícios podem ser utilizados para diminuir a corrente de partida, sendo
um deles a partida com tensão reduzida, provocada por um fechamento temporário em estrela do motor.
Esse sistema é usado nos motores para duas tensões com relação (Y-∆) e no mínimo seis terminais,
devendo obrigatoriamente a menor delas coincidir com a tensão da rede. O que se faz é uma ligação
onde se conecta o motor para a maior tensão (Y) no momento da partida, aplicando-lhe a menor tensão
(rede-∆). Depois de embalar por completo, as ligações são trocadas e o fechamento do motor passa a ser
em triângulo, fazendo com que a tensão que o motor recebe da rede seja o valor nominal.
Objetivos
- Conhecer e entender o funcionamento da chave estrela-triângulo manual
- Entender os diagramas de força e comando da partida estrela-triângulo automática
- Familiarização com os elementos do sistema de comando (botoeiras, dispositivos de proteção, contator,
Leds de sinalização, etc..) e respectivas simbologias
- Realizar o acionamento do motor de indução trifásico utilizando a chave estrela-triângulo manual e
automática
Características da partida estrela-triângulo
- Permitida para motores com potência de 5 até 15 cv (Concessionária local);
- A tensão da rede deve coincidir com a tensão em triângulo do motor;
- Pode ser manual ou automática;
- A chave só pode ser aplicada a motores cujos seis bornes ou terminais sejam acessíveis;
- Enquanto conectado em estrela, as bobinas recebem apenas 58% da tensão nominal (
)
- Conectado em triângulo as bobinas recebem 100% da tensão nominal.
- A comutação de estrela para triângulo geralmente é feita quando o motor atinge aproximadamente
90% da velocidade nominal
- Vantagens:
 Proporciona redução da corrente de partida para aproximadamente 33% (ou 1/3) de
seu valor, em comparação com a partida direta;
 Não tem limite quanto ao seu número de manobras.
- Desvantagens:
 Se automática, utiliza 3 contatores;
 Na maioria dos casos a partida deve ser a vazio;
 Se automática, precisa de relé temporizador;
 Com a corrente de partida reduzida para aproximadamente 1/3 da corrente
nominal, reduz-se também o torque de partida para 1/3.
Prof. Marcio Kimpara
2
Chave Manual
A chave estrela triângulo manual é bastante simples e possui uma alavanca com três posições: repouso
(0), arranque (Y) e serviço (Δ).
O funcionamento deste dispositivo acontece mecanicamente quando a
R S T
alavanca é movimentada por um operador. Basicamente a chave possui as
indicações para a conexão dos seis terminais do motor e as indicações
para a conexão das três fases da rede. Quando o operador movimenta a
F1,2,3
alavanca para a posição Y, um sistema mecânico interno à chave faz a
conexão entre os terminais 4, 5 e 6 e a conexão dos terminais 1, 2 e 3 a
cada uma das fases. De maneira semelhante, quando a alavanca é
colocada na posição triângulo, as conexões são mecanicamente trocadas
(apenas pelo movimento da alavanca) e então tem-se o fechamento dos
L1
L2 L3
terminais 1-6, 2-4 e 3-5, internamente. Cada um destes pares são ainda
conectados a cada um dos terminais onde entram as fases.
1 2 3 4 5 6
Geralmente a alavanca não possui retenção para a posição de arranque
(Y), ou seja, o operador precisa manter a alavanca na posição de arranque
para que se consiga vencer a inércia do motor e então imediatamente se
faz a troca da posição da alavanca para a posição triângulo.
MIT
Ilustração do funcionamento
Y
Colocando a alavanca na posição Y
L1
L2
L3
1 2 3 4 5 6
Os contatos são estabelecidos internamente
apenas pelo movimento da alavanca.
Prof. Marcio Kimpara
Y
Colocando a alavanca na posição Δ
L1
L2
L3
1 2 3 4 5 6
Os contatos são estabelecidos internamente
apenas pelo movimento da alavanca.
3
Chave Automática
DIAGRAMA DE FORÇA
R
S
T
F1,2,3
L1
L2
L3
L1
L2
L1
L3
L3
K3
K2
K1
L2
RELÉ
TÉRMICO
3
6
2
4
MIT
1
R
5
Lâmpada (LED) H1:
(vermelha) - motor
parado
DIAGRAMA DE COMANDO
95
96
Lâmpada (LED) H2:
(amarela) - estado
intermediário
(estrela)
S0
13
13
S1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
14
21
21
RELE
TEMPO
22
22
A1
A1
H2
K2
A2
Prof. Marcio Kimpara
K1
A1
K3
S
H3
K3
K2
A2
H1
A2
Lâmpada (LED) H3:
(verde) - motor em
operação
(condições
nominais)
4
Descrição do funcionamento
Energizando o sistema e enquanto nenhum comando é acionado, o circuito de potência não sofre
alteração. No circuito de comando, o único caminho fechado para a corrente elétrica é através do LED H1.
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L1
L3
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K2
K1
14
14
K3
43
K3
K1
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
2
RELE
TEMPO
4
MIT
1
H3
K3
K2
6
22
22
A1
A1
5
H2
K1
A1
K3
A2
H1
A2
K2
A2
S
Pressionando o botão S1 (liga), o relé de tempo é energizado, iniciando a contagem do tempo programado.
Além disso, o contator K3 é energizado através do contato NF do relé de tempo. Com isso, tem-se o
fechamento dos contatos principais de K3 no diagrama de força e o fechamento do contato auxiliar 13 e 14
de K3, que por sua vez, energiza K1. O contato NF (21 e 22) do contator K3 é aberto evitando que K2 seja
energizado e provoque um curto-circuito (intertravamento).
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L3
L1
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K3
K2
K1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
2
1
RELE
TEMPO
4
MIT
A1
H2
K1
A1
K3
K2
A2
Prof. Marcio Kimpara
22
22
A1
5
S
H3
K3
K2
6
A2
H1
A2
5
Energizando K1, os contatos principais são fechados no diagrama de força e o motor recebe tensão da
rede nos terminais 1, 2 e 3 e tem os terminais 4, 5 e 6 curto-circuitados, ou seja, a ligação estrela fica
completa e o motor começa a operar.
No diagrama de comando tem-se o fechamento do contato de selo através do contato auxiliar de K1 (13 e
14), mantendo o caminho da corrente mesmo após a retirada do dedo da botoeira de "liga". O contato
auxiliar NA (43 e 44) de K1 também é fechado, garantindo a auto-sustentação do contator K1. Já o contato
NF (21 e 22) de K1 é aberto fazendo com que o LED vermelho se apague, indicando que o motor saiu do
repouso. Apenas o LED amarelo permanece aceso.
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L3
L1
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K3
K2
K1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
6
2
RELE
TEMPO
4
MIT
1
H3
K3
K2
22
22
A1
A1
5
H2
K1
A1
K3
A2
H1
A2
K2
A2
S
Após estabelecido o tempo programado no relé, o contato NF do relé se abre e o contato NA se fecha.
Desta forma, a corrente no contator K3 é interrompida provocando a abertura dos contatos principais do
diagrama de força e fazendo com que os contatos auxiliares voltem ao seu estado inicial, ou seja, o
contato NA (13 e 14) irá se abrir e o contato NF (21 e 22) irá se fechar. O fechamento do contato 21 e 22
de K3 faz com que o contator K2 seja energizado (bobinas A1 e A2).
Note ainda que o contato auxiliar 43 e 44 de K1 garante o caminho para a corrente chegar até as bobinas
A1 e A2 de K1, mantendo-se energizado e atracado (auto-sustentação)
A lâmpada que indicava a operação em estrela (LED H2) será apagada.
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L3
L1
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K3
K2
K1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
2
1
RELE
TEMPO
4
MIT
A1
A1
H2
K1
A1
K3
K2
A2
Prof. Marcio Kimpara
22
22
5
S
H3
K3
K2
6
A2
H1
A2
6
Energizando K2, os contatos principais no diagrama de força irão conectar os terminais 1-6, 2-4 e 3-5,
fazendo a conexão em triângulo. No circuito de comando, o contato auxiliar NF (21 e 22) de K2 irá abrir
para garantir que K3 não seja energizado (o que provocaria curto-circuito) e o contato auxiliar NA (13 e 14)
se fecha fazendo com que H3 se acenda, indicando que o motor está operando nas condições nominais.
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L3
L1
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K3
K2
K1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
2
RELE
TEMPO
4
MIT
1
H3
K3
K2
6
22
22
A1
A1
5
H2
K1
A1
K3
A2
H1
A2
K2
A2
S
Pressionando a botoeira S0 (desliga) toda a corrente do circuito de comando será interrompida, fazendo
com que todos os contatores abram seus contatos principais no circuito de força, desligando o motor. Além
disso, os contatos auxiliares de todos os contatores retornarão para a posição inicial, permitindo uma nova
partida do motor da mesma maneira como foi descrita.
OBS: o mesmo aconteceria caso o relé bimetálico atuasse por aquecimento.
R
S
R
T
95
F1,2,3
96
S0
L1
L2
L1
L3
L2
L1
L3
L2
L3
13
13
S1
K3
K2
K1
43
K3
K1
14
14
K1
44
21
K1
22
13
K2
RELE
TEMPO
RELÉ
TÉRMICO
14
21
21
3
2
1
RELE
TEMPO
4
MIT
A1
H2
K1
A1
K3
K2
A2
Prof. Marcio Kimpara
22
22
A1
5
S
H3
K3
K2
6
A2
H1
A2