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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 24V_CC ou 110V_CA e 220V_CA.

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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Reparo CFW 08 WEG - Web Automação Industrial



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Reparo Soft Starter WEG SSW07 - Web Eletrônica Industrial





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8 de Março - Dia Internacional da Mulher.

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Parabéns Para Todas as Mulheres!!!!!

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Reparo Inversor de Frequência Danfoss VLT6000 - WEB Automação Industrial



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Programação Para Acionamento do Motor Via Remoto - Web Automação Industrial.



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Testes de Entradas Digitais e Analógicas - Web Automação Industrial.





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Saiba como proteger seus eletrônicos durante as chuvas de verão.

Entre dezembro e março ocorrem no Brasil as chamadas “chuvas de verão”. Tempestades intensas de curta duração com grande incidência de raios, que podem ocasionar instabilidades na rede elétrica e ausência no fornecimento de energia, aumentando o risco de danos em computadores e outros equipamentos eletrônicos.

Qual a diferença entre filtro de linha, nobreak e estabilizador?

Para tirar suas dúvidas de como manter seu PC e demais aparelhos seguros contra instabilidades elétricas, a Web Automação Industrial preparou uma lista com dicas de equipamentos de proteção, 

confira.

Frequentes, as chuvas de verão representam riscos aos aparelhos eletrônicos.

Filtro de linha

A principal função de um filtro de linha é minimizar o efeito dos ruídos na rede elétrica, que podem provocar mal funcionamento do seu equipamento. Esses ruídos são variações de frequência provocadas por outros aparelhos ligados na mesma rede, como chuveiros elétricos, liquidificadores e geladeiras por exemplo.

Um bom filtro de linha, além de filtrar ruídos, também oferece proteção contra variações de energia. O circuito é equipado com um fusível, um componente de baixo custo e de fácil substituição, que instantaneamente se rompe ao detectar uma carga elétrica maior do que a padrão. Preservando o equipamento.

Filtro de linha Clamper com 8 tomadas (divulgação/ Clamper)

O consumidor deve ficar atento ao adquirir um filtro de linha, pois existem varios modelos no mercado e uma grande variedade de preços. Por isso, o comprador deve desconfiar de um equipamento muito barato, pois ele pode não conter o sistema de filtragem e proteção; funcionando apenas como um multiplicador de tomadas, ou pode ter sido fabricado com componentes de baixa qualidade.

Estabilizador

O estabilizador é um dos equipamentos mais usados para ligar computadores e periféricos. Sua função é manter constante e dentro dos limites, a tensão fornecida pela rede. Os modelos bivolts podem ser usados para transformar tomadas 220v em 110v.

Hoje, boa parte dos estabilizadores também agregam funções de filtro de linha. Sendo uma barreira de proteção contra picos e surtos a mais para o seu PC.

Estabilizador de voltagem da SMS (Divulgação/SMS)

Nobreak

As demais soluções protegem a parte física, mas não impedem que seu computador desligue com a oscilação ou queda da energia. O que pode acarretar na perda dos dados que o usuário estiver utilizando no momento.

Já o nobreak é sem dúvida a melhor alternativa para proteger seu PC, pois além de estabilizar e filtrar a tensão, ele também funciona como fonte de energia.

O equipamento possui uma bateria interna que é carregada enquanto ele está na tomada. A bateria é acionada imediatamente quando é detectada a ausência de energia na rede, dando tempo para o usuário salvar seus dados e desligar o aparelho adequadamente.

Nobreak back-ups 600 APC é opção para proteção de PC’s. (divulgação/ APC)

Existem diversos tipos de no-breaks no mercado. Há modelos que custam mais de R$2 mil, com mais de 10 horas de autonomia. Os mais simples e comuns para uso residencial custam por volta de R$250 a R$400 e tem autonomia de aproximadamente 15 a 20 minutos. Geralmente suas baterias devem ser substituídas a cada 2 anos.

Vale atentar que cada nobreak possui capacidade e especificações diferentes. Que estão diretamente relacionada a autonomia e ao número de equipamentos ligados que ele suporta.

Módulo isolador

Esse equipamento é alternativa prática para suprir a ausência ou deficiência de aterramento. Com sua tecnologia de dupla isolação, ele substitui o aterramento convencional, oferecendo proteção contra choques elétricos. Ele também executa os papéis de estabilizador e filtro de linha.

Imagem

Módulo isolador é alternativa para aterramento (divulgação/ APC)

De forma resumida, se você possui um fornecimento de energia estável, instalação elétrica adequada e não há grandes incidentes de instabilidades durante o período de chuvas na sua região, um bom estabilizador ou filtro de linha, são suficientes para garantir a proteção dos seus aparelhos.

Porém, essa é uma realidade distante da maioria dos brasileiros, que faz o uso de um nobreak ser a opção mais segura, (ou o uso de um módulo isolador em conjunto com o nobreak, caso a instalação elétrica não possua  aterramento adequado).

Outros cuidados

Existem outros riscos causados pelas chuvas de verão além da oscilação elétrica. As fortes rajadas de vento e o grande volume de água também podem danificar os equipamentos eletrônicos.

Evite deixar os aparelhos próximos a janelas abertas. Isso pode prevenir com que ele seja atingido pela água ou por objetos derrubados pelo vento. O número de infiltrações nessa época também cresce. Recomenda-se não utilizar tomadas próximas ou em paredes com infiltrações.

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Como instalar motor trifásico com partida estrela triângulo:

Dizem que ninguém conhece melhor a criatura como seu criador, verdade e no caso dos motores não se foge à regra, toda instalação de motor trifásico (ou não) deve ser considerada suas características construtivas tanto mecânica quanto elétrica, observar suas aplicações e indicações como corrente nominal, fator de potência, isolação e capacidade de carga para se atingir a melhor eficiência possível e desejada.

Um outro ponto a ser abordado e não menos importante para se definir a aplicação e a forma de partida de um motor trifásico eletromecânico é quanto ao fator de potência, que inclusive é pouco mencionado em outros tutoriais e trata justamente da eficiência na aplicação desses motores, saiba que clientes de concessionárias categorizados como industria são penalizados com uma multa por uso ineficiente da energia reativa que por sua vez necessária para gerar frequência magnética principalmente em motores e transformadores, para exemplificar um motor rodando vazio (sem carga) não utiliza o potencial de energia reativa disponibilizada e que ocupa espaço na rede em relação a energia ativa, essa sim definitivamente consumida.

>>> Para entender melhor o funcionamento de um motor, convido a dar uma lida nesta matéria:

Como Funciona o motor de indução

Vamos então aos tipos de ligação e utilizaremos referencialmente um motor trifásico de 6 pontas que tem por definição dois métodos de ligação que são em 220 e 380 volts e respectivamente 3 formas de partidas diretas e indireta, sendo elas:

Tipos de partida em motor de 6 pontas

Partida direta em tensão 220 volts - Partida Triângulo
Partida direta em tensão 380 volts - Partida Estrela
Partida Indireta em tensão 220 volts - Partida Estrela Triângulo Combinada

Conceitos e diferencial nos tipos de partida

Nos casos das partidas diretas estão apenas relacionada á ligação simples do motor considerando-se o tipo de tensão local disponível (em 220/380V) na sua região, já no caso da partida indireta combinada (estrela x triangulo) a aplicação é dada para apenas em tensão 220 V e seu intuito é reduzir o pico de partida pela redução de tensão e consequentemente na corrente, isso suaviza a partida aumentando a vida útil do motor e a redução de consumo (dependendo o caso) aplicados diretamente no torque.

Há duas formas de fazer o acionamento da partida estrela triângulo:

Por chave seccionadora, conhecida também como chave de partida estrela triângulo e que possui contatos pré definidos para cada ligação, no entanto há que se ter cuidado nesta transição (manual) que deve considerar um tempo limite para esta transferência, geralmente observada pelo fabricante.

Automática que são feitas por contatoras ou equipamentos específicos como soft Starter de forma automatizada e considerando o ajustes nos tempos da transferência.

>>> Não deixe de ver esta matéria e conhecer o Soft Starter e o inversor de frequência que são altamente utilizados em partidas de motores : Inversor de frequência versus Soft Starter, qual devo usar e suas diferenças ?

Como funciona a partida estrela triângulo

O funcionamento da partida estrela triangulo se dá inicialmente pela partida estrela que como dito reduz consideravelmente a corrente de partida e a partir deste acionamento deve-se seccionar para a partida triângulo de forma definitiva, esta que utilizará todo o potencial de carga e tensão destinado a aplicação nominal do motor.

Esquema para ligação de uma partida estrela triângulo

Considerações para aplicação de partida estrela triângulo

A aplicação deste tipo de partida é muito indicada para motores acima de 10 CV, no entanto muitos especialistas dizem que dependendo de condições técnicas envolvidas, a partida estrela triângulo 

pode ser eficiente para motores de 5 CV ou mais, considerando as variáveis :

Tempo de acionamento
Quantidade de ciclos ou acionamentos
Força na ponta de eixo
Aplicação de torque, frenagem ou redução
Tipos de motor e corrente de carga

Um outro ponto a ser abordado e não menos importante para se definir a aplicação e a forma de partida de um motor trifásico eletromecânico é quanto ao fator de potência, que inclusive é pouco mencionado em outros tutoriais e trata justamente da eficiência na aplicação desses motores, saiba que clientes de concessionárias categorizados como indústria são penalizados com uma multa por uso ineficiente da energia reativa que por sua vez necessária para gerar frequência magnética principalmente em motores e transformadores, para exemplificar um motor rodando vazio (sem carga) não utiliza o potencial de energia reativa disponibilizada e que ocupa espaço na rede em relação a energia ativa, essa sim definitivamente consumida.

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