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| Chave Soft-Starter Partida Suave de Motores em Corrente Alternada |
CHAVE SOFT-STARTER: PARTIDA SUAVE DE MOTORES
EM CORRENTE ALTERNADA.
Os motores
elétricos alimentados em CA, apresentam uma corrente de partida alta capaz de
danificar internamente as bobinas devido a uma elevação de temperatura que
ocorre consequentemente. Tal avaria pode ser evitada com o uso de equipamentos
corretos, a exemplo da chave estrela-triângulo ou chave compensadora. Vamos analisar um dispositivo
bastante eficiente que controla a intensidade do fluxo de cargas na partida de
motores, considerado portanto uma excelente alternativa que atende bem as
necessidades no que se propõe a fazer. Ele é chamado chave de partida soft-starter.
O que é chave
soft-starter?
A chave de partida que leva o nome de
soft-starter é um equipamento eletrônico responsável por estabelecer um
controle eficaz na partida de motores alimentados pela rede elétrica em CA
(corrente alternada). Sua aplicação é adequada em termos funcionais ao emprego
junto a motores do tipo gaiola de esquilo (ou motores de indução trifásicos) e
substitui plenamente qualquer outro método utilizado como regulação de arranque.
Os componentes do
soft-starter podem ser vistos através do esquema abaixo:
Diagrama de Blocos Chave Soft-Starter apresentando
seus componentes.
Basicamente a função principal do
equipamento consiste em reduzir todo e qualquer esforço mecânico gerado por
atrito estático dos dispositivos transmissores e acoplamentos ou junções entre
as partes que integram o rotor (que é aonde estará concentrado o movimento).
Limitando o valor de tensão eficaz inicialmente (através de um circuito de
potência com tiristores, um em cada fase) o conjugado (torque) diminui evitando
desgastes no motor.
Podemos dizer ainda que outras funções
da chave soft-starter seriam:
·
Controle do tempo de aceleração e
desaceleração do motor;
·
Limitação de corrente;
·
Conjugado de partida;
·
Frenagem por corrente contínua;
·
Proteção do acionamento por sobrecarga;
·
Proteção do motor contra
sobreaquecimento;
·
Detecção de desequilíbrio ou falta de
fase do motor.
O cartão de controle nele presente
serve para o comando, monitoração e controle de um circuito de potência, aonde
encontram-se os tiristores associados às fases ou alimentadores. Existe um
valor inicial de tensão a ser parametrizado que representa uma referência à
partir da qual serão alcançados através de uma subida em rampa ou linear, os
valores nominais. Na desaceleração, ao ser parametrizado um valor ajustável
para a tensão inicialmente, ocorrerá uma redução da frequência com que gira o
rotor até atingir um valor final de tensão em que o motor para e ela será
portanto desligada.
Aceleração de Motores de Indução Trifásicos com
uso de Soft-Starter: Tensão
Inicial controlada.
Desaceleração de Motores de Indução
Assíncronos com uso de Soft-Starter: Perceba a regulação de tensão
que proporciona o desligamento suave do equipamento evitando desgastes.
A limitação de corrente pode ser
alcançada com base na verificação de como partem cargas que possuem alta
inércia (sendo reduzido o valor inicial correspondente que torna-se responsável
pelo movimento a ser apresentado) e acionamento de motores com fonte limitada
aonde o barramento da fonte não seja infinito.
Em termos comparativos, a nível de eficiência do
sistema pode-se conferir a seguir uma representação gráfica na atuação dos
mecanismos de partida direta, chave estrela-triângulo e o soft-starter aqui avaliado:
Corrente na Partida
de Motores de Indução em CA: Comparativo dos valores iniciais com uso de três
métodos básicos e conhecidos. Destacado encontra-se a partida suave
(Soft-Starter).
Tipos de
Ligações do Soft-Starter
As formas de ligação desse dispositivo
eletrônico são duas, conforme o tipo escolhido e características de
funcionamento. Confira abaixo.
Ligação Direta
Essa forma de ligação é feita em série
entre o equipamento (soft-starter) e carga. A conexão pode variar, exigindo a
instalação de contatores, fusíveis e relés de sobrecorrente, auxiliares na
manutenção da segurança de um sistema com alta instabilidade.
Chave de partida soft-starter ligada diretamente a
um motor. Fonte: FRANCHI, 2010.
Ligação com Contator em Paralelo
(Contator by pass)
O uso de contator em paralelo serve
para redução de perdas que ocorrem no soft-starter enquanto o motor a ele
associado permanecer em funcionamento. Isso torna mais eficiente o dispositivo,
evitando aumento no consumo de energia com sua utilização.
Ligação do soft-starter com um contator em
paralelo: Eficiência e consumo reduzido.
Visão geral
sobre o Soft-Starter
O soft-starter apresenta algumas
saídas digitais e analógicas que são destinadas a propósitos específicos que se
baseiam na função que as identifica. Estas saídas podem ser parametrizadas para
ajustarem-se ao comando de um circuito de potência, controle do nível de tensão
ou corrente (evitando que atinjam valores elevados e danos resultantes às
cargas), além de serem adequadas também à sinalização. Sua tensão de operação é
normalmente 24VCC ou 110VCA e 220VCA.
Diagrama de Comando do Soft-Starter mostrando
as saídas em detalhes:
Conclusões
Dispositivos de partida em motores de
indução trifásicos vêm tornando-se cada vez mais atrativos a nível funcional.
Com isso evita-se perdas de energia provocadas pelo desperdício comprovado,
segundo instabilidade da tensão que alimenta estes equipamentos e a corrente
que está associada às potências por eles aproveitadas. Visando o menor desgaste
de tais cargas alimentadas pela rede elétrica, a chave soft-starter constitui
uma solução prática de parametrização dos valores eficazes que definem as
grandezas associadas ao funcionamento do sistema. Significa que as cargas
presentes aí serão adaptadas a condições de funcionamento que preservem a
integridade delas e lhes atribuem eficiência quanto a utilização. Chaves de
partida podem ser adaptadas segundo características que se pretenda considerar
em aplicações com MIT’s, portanto cabe uma análise profunda do caso para
decidir qual será a escolhida, responsabilidade atribuída ao engenheiro encarregado
do projeto.
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