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Chave Soft-Starter: Partida Suave de Motores em Corrente Alternada

Chave Soft-Starter: Partida Suave de Motores em Corrente Alternada
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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:

 O que é chave soft-starter?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

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

 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 CACorrente 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

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 reduzidoLigação do soft-starter com um contator em paralelo: Eficiência e consumo reduzido. Fonte: FRANCHI, 2010.

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 Diagrama de Comando do Soft-Starter mostrando as saídas em detalhes. Fonte: FRANCHI, 2010.

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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Comentários

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5 Responses

  1. Patrick diz

    Boa tarde!
    Gostaria de uma grande ajuda.
    Ao montar uma gaveta de comando, para controle de velocidade de um motor trifásico de 150cv, controlado por uma soft-starter. Posso instalar contatores duplos antes ou depois da soft-starter???

  2. Marcelo diz

    Boa tarde, estou com uma dúvida em relação sobre motor, se eu parti a soft starter sem motor tá ligado nela a soft vai dá erro?

  3. Alex diz

    Medeiros, a contatora em paralelo serve para suavisar a soft-starter garantir mais vida util e economia de energia em casos de super aquecimento da mesma. So tem um grande problema que ninguém ate agora se tocou. Nunca vi alguem falar a respeito, a maioria das Soft-starter inclusive essa da foto ssw7 pode inserir IHM, posso ta falando besteira, mas daria pra trocar sentido de giro pela IHM. Mas quando for acionar o Motor, pode provocar um curto circuito enorme. Se alguem sabe a respeito disso, favor corrija. A nao ser que nao seja possivel inverter sentido de giro pela IHM.

  4. Jota Frauches diz

    Gostei muito do material.
    Parabéns!!!

    • Portal_eletricista diz

      Agradecemos pela visita, Curta e Compartilhe nossa pagina. Portal Eletricista.

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