Partidas Elétricas de Motores: Métodos, Diagramas e Aplicações - Guia Completo

PARTIDAS ELÉTRICAS Juan Gabriel Hornick Mafra SC 2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 02 2 PARTIDA DIRETA 02 3 PARTIDA DIRETA COM REVERSÃO 04 4 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO 05 5 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO 06 6 PARTIDA COMPENSADORA 07 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10 1 INTRODUÇÃO Motores elétricos são máquinas elétricas que atuam na função de converter energia elétrica em energia mecânica A sua utilização atualmente é diversa estando presente desde simples eletrodomésticos como liquidificador até motores de alta potência em ambientes industriais Para dispositivos de pequena potência como os liquidificadores citados o uso é bastante simples bastando conectar o aparelho diretamente à tomada possuindo uma partida direta Entretanto é preciso considerar que para o motor operar inicialmente é preciso que ele vença um alto valor de inércia dessa forma a corrente de partida dos motores são consideravelmente elevadas podendo chegar a grandezas 10 vezes maiores que o valor nominalCREDER 2016 Dessa maneira em motores de potência elevada em que não há necessidade de um grande torque na partida pode ser interessante realizar partidas indiretas com a finalidade de não aumentar a corrente de forma elevada e assim ocorrer prejuízos a instalação Diversas são as formas de ocorrer uma partida a um motor Neste trabalho será tratado considerando um painel elétrico as partidas direta direta com reversão estrela triângulo estrela triângulo com reversão e partida compensadora 2 PARTIDA DIRETA A partida direta consiste na simples alimentação do motor Entretanto em dispositivos de potência elevada é interessante o uso de painéis de comando para uma melhor segurança Nesses painéis trifásicos há contator relé térmico e disjuntores Os contatores são dispositivos eletromecânicos que funcionam podendo abrir ou fechar de forma semelhante a uma chave eles podem ter funções atribuídas como sendo normalmente aberto ou normalmente fechadoSCHNEIDER 2022 Relés térmicos são dispositivos que tem a função de proteção atuando em anomalias por meio de um sinal tendo normalmente como componente um bimetalTAQUES 2016 Disjuntores também são dispositivos de proteção que atuam automaticamente com correntes mais elevadas do que o para ele especificadoR2A 2023 O circuito de força para esse tipo de ligação pode ser visto na Figura 1 Figura 1 Circuito de Força da Partida Direta Fonte Genesis Engenharia 2022 Como pode ser visto a proteção é ligada diretamente as três fases devem ser conectadas individualmente em seŕie com disjuntor contato relé e os terminais do motor O circuito de comando pode ser visto na figura 2 Figura 2 Circuito de Comando Fonte Genesis Engenharia 2022 O disjuntor representado é bifásico pois é considerado a ligação de duas fases sendo três circuitos de comando O rele térmico e o botão vermelho são normalmente fechados sendo o botão vermelho acionado mecanicamente e o relé eletricamente O botão verde mecânico é responsável por acionar o circuito O botão vermelho é um botão de emergência abrindo quando pressionado e interrompendo o circuitos tratase também de uma proteção Esses elementos de proteção estão presentes em todos os modos de acionamento Outra medida de segurança presente em todos os acionamentos é que primeiro os contatos fechados devem abrir para depois os abertos fecharem isso para evitar curto circuitos 3 PARTIDA DIRETA COM REVERSÃO A figura 3 mostra o circuito de força e de comando da partida direta com reversão Figura 3 Circuito de Força Comando Partida Direta com Reversão Fonte INSTALAÇÕES MARCOS 2022 Os dispositivos de segurança e auxiliares são semelhantes ao da partida direta e não há diferença em relação à corrente de partida Entretanto essa partida diferese por poder alterar o sentido de rotação do motorIsso é possível graças a mudança na alimentação Isso é invertendo duas fases Pela figura 3 é possível perceber que isso ocorre na alternância entre K1 e K2 Esse efeito ocorre de acordo com o acionamento de S2 e S3 que ativam K1 e K2 respectivamente 4 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO A partida estrela triângulo consiste em uma partida indireta Nela há primeiramente uma alimentação em tensão mais baixa por meio da configuração em estrela e posteriormente uma elevação por meio da configuração triângulo A corrente de partida equivale a ⅓ da direta A figura 4 ilustra o circuito de força e de comando usado em painéis Figura 4 Circuito de Força Comando Partida Estrela Triângulo Fonte Luz 2013 Para esse circuito ser possível é necessário que o motor possua 6 terminais conforme pode ser observado na figura 4 Quando há a ligação de K1 e K2 o motor está em estrela Quando K2 é desligado e K3 acionado há a ligação em triângulo Como pode ser visto no circuito de controle K2 está em paralelo com um contador que é um dispositivo dependente do tempo Ao ser pressionado o botão S1 K2 é o primeiro a ser acionado isso devido a segurança já que ele não é diretamente energizado tratandose de um curto Com o fechamento do contato de K2 a a ligação de 13 e 14 o que aciona K1 O temporizado K6 faz com que os contatos de K6 se abram interrompendo o fornecimento para K2 O contato 23 e 24 se fecham fazendo a ligação triângulo 5 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO O circuito de força e de comando da da partida estrela triângulo com reversão pode ser visto na figura 5 Figura 5 Circuito de Força Comando Partida Estrela Triângulo com Reversão Fonte Manual do Eletricista 2021 O funcionamento dessa partida é bastante semelhante ao estrela triângulo sem reversão A inversão da rotação é feita pressionando BL2 que alterna a alimentação do circuito 6 PARTIDA COMPENSADORA A partida compensadora também parte de um princípio de partida indireta nela é utilizado um autotransformador que fornece na partida uma tensão mais baixa que a nominal e por consequência uma corrente de partida também menor Após o motor atingir a velocidade nominal o motor passar a ser alimentado direto com a tensão da rede O circuito de força e comando dessa partida por de visto na Figura 6 Figura 6 Circuito de Força e Comando com Partida Compensadora Fonte Segundo 2015 Para haver a partida inicialmente devem ser acionados C1 e C3 Para utilização da tensão nominal é necessário o acionamento de C2 C1 deve ser fechado primeiramente por questões de segurança em relação a alimentação isso é garantido pela questão do fechamento dependente de C2 43 e 44 A botoeira Bo corresponde ao botão de desligamento mecânico por segurança B1 corresponde a botoeira que faz o ligamento do circuito C1 está em paralelo com um temporizador Depois do tempo predeterminado C1 e C3 deixam de funcionar funcionando C3 dando a alimentação total ao circuito REFERÊNCIAS CREDER H Instalações elétricas 16 Rio de Janeiro LTC 2016 LUZ Everton Partida de Motor Trifásico EstrelaTriângulo 29 de março de 2013 Disponível em httpsewertonluzwordpresscom20130329partidademotor trifasicoestrelatriangulo Acesso em 26 de junho de 2023 O que é um Contator E qual sua função SCHNEIDER 14 de junho de 20222 Disponível em httpsblogsecombreletrica20220614oqueeumcontatore qualsuafuncao Acesso em 25 de novembro de 2023 Partida Direta com Reversão Atualizado Instalações Marcos 24 de setembro de 2021 PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO PASSO A PASSO MONTADO NO PAINEL Genesis Engenharia 9 de maio de 2022 Partida Estrela Triângulo com Reversão PETR Manual de Elétrica 2 de fevereiro de 2021 Quais são os componentes típicos de um painel elétrico R2A 2 de agosto de 2023 Disponível em httpswwwr2asistemaseletricoscombrquaissaoos componentestipicosdeumpaineleletricotextum20painel20el C3A9trico3FOs20principais20componentes20de20prote C3A7C3A3o20encontrados20em20um20painel20el C3A9tricodanos20causados20por20correntes20excessivas Acesso em 25 de novembro de 2023 SEGUNDO Alan Kardek Rêgo Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos IFET MG Ouro Preto 2015 TAQUES Mauricio Martins Comandos elétricos industriais 2016 PARTIDAS ELÉTRICAS Juan Gabriel Hornick Mafra SC 2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 02 2 PARTIDA DIRETA 02 3 PARTIDA DIRETA COM REVERSÃO 04 4 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO 05 5 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO 06 6 PARTIDA COMPENSADORA 07 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 10 2 1 INTRODUÇÃO Motores elétricos são máquinas elétricas que atuam na função de converter energia elétrica em energia mecânica A sua utilização atualmente é diversa estando presente desde simples eletrodomésticos como liquidificador até motores de alta potência em ambientes industriais Para dispositivos de pequena potência como os liquidificadores citados o uso é bastante simples bastando conectar o aparelho diretamente à tomada possuindo uma partida direta Entretanto é preciso considerar que para o motor operar inicialmente é preciso que ele vença um alto valor de inércia dessa forma a corrente de partida dos motores são consideravelmente elevadas podendo chegar a grandezas 10 vezes maiores que o valor nominalCREDER 2016 Dessa maneira em motores de potência elevada em que não há necessidade de um grande torque na partida pode ser interessante realizar partidas indiretas com a finalidade de não aumentar a corrente de forma elevada e assim ocorrer prejuízos a instalação Diversas são as formas de ocorrer uma partida a um motor Neste trabalho será tratado considerando um painel elétrico as partidas direta direta com reversão estrela triângulo estrela triângulo com reversão e partida compensadora 2 PARTIDA DIRETA A partida direta consiste na simples alimentação do motor Entretanto em dispositivos de potência elevada é interessante o uso de painéis de comando para uma melhor segurança Nesses painéis trifásicos há contator relé térmico e disjuntores Os contatores são dispositivos eletromecânicos que funcionam podendo abrir ou fechar de forma semelhante a uma chave eles podem ter funções atribuídas como sendo normalmente aberto ou normalmente fechadoSCHNEIDER 2022 Relés térmicos são dispositivos que tem a função de proteção atuando em anomalias por meio de um sinal tendo normalmente como componente um bimetalTAQUES 2016 Disjuntores também são dispositivos de proteção que atuam automaticamente com correntes mais elevadas do que o para ele especificadoR2A 2023 O circuito de força para esse tipo de ligação pode ser visto na Figura 1 3 Figura 1 Circuito de Força da Partida Direta Fonte Genesis Engenharia 2022 Como pode ser visto a proteção é ligada diretamente as três fases devem ser conectadas individualmente em seŕie com disjuntor contato relé e os terminais do motor O circuito de comando pode ser visto na figura 2 4 Figura 2 Circuito de Comando Fonte Genesis Engenharia 2022 O disjuntor representado é bifásico pois é considerado a ligação de duas fases sendo três circuitos de comando O rele térmico e o botão vermelho são normalmente fechados sendo o botão vermelho acionado mecanicamente e o relé eletricamente O botão verde mecânico é responsável por acionar o circuito O botão vermelho é um botão de emergência abrindo quando pressionado e interrompendo o circuitos tratase também de uma proteção Esses elementos de proteção estão presentes em todos os modos de acionamento Outra medida de segurança presente em todos os acionamentos é que primeiro os contatos fechados devem abrir para depois os abertos fecharem isso para evitar curto circuitos 3 PARTIDA DIRETA COM REVERSÃO A figura 3 mostra o circuito de força e de comando da partida direta com reversão 5 Figura 3 Circuito de Força Comando Partida Direta com Reversão Fonte INSTALAÇÕES MARCOS 2022 Os dispositivos de segurança e auxiliares são semelhantes ao da partida direta e não há diferença em relação à corrente de partida Entretanto essa partida diferese por poder alterar o sentido de rotação do motorIsso é possível graças a mudança na alimentação Isso é invertendo duas fases Pela figura 3 é possível perceber que isso ocorre na alternância entre K1 e K2 Esse efeito ocorre de acordo com o acionamento de S2 e S3 que ativam K1 e K2 respectivamente 4 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO A partida estrela triângulo consiste em uma partida indireta Nela há primeiramente uma alimentação em tensão mais baixa por meio da configuração em estrela e posteriormente uma elevação por meio da configuração triângulo A corrente de partida equivale a ⅓ da direta A figura 4 ilustra o circuito de força e de comando usado em painéis 6 Figura 4 Circuito de Força Comando Partida Estrela Triângulo Fonte Luz 2013 Para esse circuito ser possível é necessário que o motor possua 6 terminais conforme pode ser observado na figura 4 Quando há a ligação de K1 e K2 o motor está em estrela Quando K2 é desligado e K3 acionado há a ligação em triângulo Como pode ser visto no circuito de controle K2 está em paralelo com um contador que é um dispositivo dependente do tempo Ao ser pressionado o botão S1 K2 é o primeiro a ser acionado isso devido a segurança já que ele não é diretamente energizado tratandose de um curto Com o fechamento do contato de K2 a a ligação de 13 e 14 o que aciona K1 O temporizado K6 faz com que os contatos de K6 se abram interrompendo o fornecimento para K2 O contato 23 e 24 se fecham fazendo a ligação triângulo 5 PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO O circuito de força e de comando da da partida estrela triângulo com reversão pode ser visto na figura 5 7 Figura 5 Circuito de Força Comando Partida Estrela Triângulo com Reversão Fonte Manual do Eletricista 2021 O funcionamento dessa partida é bastante semelhante ao estrela triângulo sem reversão A inversão da rotação é feita pressionando BL2 que alterna a alimentação do circuito 6 PARTIDA COMPENSADORA A partida compensadora também parte de um princípio de partida indireta nela é utilizado um autotransformador que fornece na partida uma tensão mais baixa que a nominal e por consequência uma corrente de partida também menor Após o motor atingir a velocidade nominal o motor passar a ser alimentado direto com a tensão da rede O circuito de força e comando dessa partida por de visto na Figura 6 8 Figura 6 Circuito de Força e Comando com Partida Compensadora Fonte Segundo 2015 Para haver a partida inicialmente devem ser acionados C1 e C3 Para utilização da tensão nominal é necessário o acionamento de C2 C1 deve ser fechado primeiramente por questões de segurança em relação a alimentação isso é garantido pela questão do fechamento dependente de C2 43 e 44 A botoeira Bo corresponde ao botão de desligamento mecânico por segurança B1 corresponde a botoeira que faz o ligamento do circuito C1 está em paralelo com um temporizador Depois do tempo predeterminado C1 e C3 deixam de funcionar funcionando C3 dando a alimentação total ao circuito 9 REFERÊNCIAS CREDER H Instalações elétricas 16 Rio de Janeiro LTC 2016 LUZ Everton Partida de Motor Trifásico EstrelaTriângulo 29 de março de 2013 Disponível em httpsewertonluzwordpresscom20130329partidademotortrifasicoestrelatria ngulo Acesso em 26 de junho de 2023 O que é um Contator E qual sua função SCHNEIDER 14 de junho de 20222 Disponível em httpsblogsecombreletrica20220614oqueeumcontatorequalsuafuncao Acesso em 25 de novembro de 2023 Partida Direta com Reversão Atualizado Instalações Marcos 24 de setembro de 2021 PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO PASSO A PASSO MONTADO NO PAINEL Genesis Engenharia 9 de maio de 2022 Partida Estrela Triângulo com Reversão PETR Manual de Elétrica 2 de fevereiro de 2021 Quais são os componentes típicos de um painel elétrico R2A 2 de agosto de 2023 Disponível em httpswwwr2asistemaseletricoscombrquaissaooscomponentestipicosdeum paineleletricotextum20painel20elC3A9trico3FOs20principais20 componentes20de20proteC3A7C3A3o20encontrados20em20um 20painel20elC3A9tricodanos20causados20por20correntes20excessiv as Acesso em 25 de novembro de 2023 SEGUNDO Alan Kardek Rêgo Eletrônica de Potência e Acionamentos Elétricos IFET MG Ouro Preto 2015 TAQUES Mauricio Martins Comandos elétricos industriais 2016