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CHAVES DE PARTIDA
1 – PARTIDA DIRETA
O motor parte com valores de conjugado (torque) e corrente de partida plenos, pois suas bobinas recebem tensão nominal (fig. 1.1). Fig. 1.1 – (a) Ligação e tensão em triângulo (U); (b) Ligação e tensão em estrela (UY). Sempre que a instalação permitir, o tipo de partida deve ser direta, já que o motor foi projetado para estas condições (corrente e tensões nominais). A corrente elevada na partida do motor ocasiona as seguintes conseqüências prejudiciais: Acentuada queda de tensão no sistema de alimentação da rede, o que ocasiona interferências em equipamentos instalados no sistema; O sistema (cabos, contatores) deverá ser superdimensionado, elevando os custos; Desobidiência às normas vigentes que delimitam a queda de tensão da rede. Devido a estas limitações, a Partida Direta não pode ser aplicada em qualquer situação, ficando restrita a algumas condições: Os motores ligados na rede secundária da concessionária devem ser de no máximo, 7,5 cv; A corrente de partida do motor deve ser bem inferior à da rede; As instalações elétricas devem ter capacidade para conduzir a corrente de partida (tempo curto) e a corrente nominal (regime permanente); Os motores devem partir sem carga (a vazio). Somente depois de se ter atingido a rotação nominal é que a carga poderá ser aplicada. O esquema elétrico da Partida Direta contempla o circuito (ou diagrama) de força e o circuito (ou diagrama) de comando. O primeiro é alimentado com a tensão de linha da rede, o segundo, com a tensão de fase. Os esquemas são visualizados na figura 1.2.
Fig. 1.2 – Chave de Partida Direta: (a) Diagrama de força; (b) Diagrama de comando. 2 – PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO Para se evitar os problemas encontrados na Partida Direta , pode-se utilizar um sistema de partida com redução de tensão e consequentemente redução da corrente. A Partida Estrela- Triângulo consiste na alimentação do motor com redução de tensão nas bobinas durante a partida. Na partida executa-se a ligação estrela no motor (apto a receber tensão de estrela – UY), porém ele é alimentado com tensão de triângulo (U), ou seja, com a tensão da rede (fig. 2.1(a)). Assim, as bobinas do motor recebem 58% ( 1 3 ) da tensão que deveriam receber. No instante em que o motor atinge aproximadamente 90% da sua velocidade nominal é feito a comutação, passando o motor a ser ligado em triângulo , assim as bobinas passam a receber a tensão nominal (fig. 2.1(b)). Este tipo de chave proporciona redução da corrente de partida para aproximadamente 33% de seu valor, em comparação com a Partida Direta. Entretanto, para que seja utilizada a Estrela-Triângulo, algumas condições devem ser satisfeitas: Os motores devem ser trifásicos, com duas tensões de ligação (estrela e triângulo) e ter no mínimo 6 terminais;
Fig. 2.2 – Comportamento da corrente na Partida Estrela-Triângulo. Fig. 2.3 – Comportamento da corrente na Partida Estrela-Triângulo.
2.1 – Seqüência Operacional (com Relé de Tempo Estrela-Triângulo) O botão pulsador S1 aciona o relé de tempo KT1, que através do seu contato 15- 18 energiza o contator estrela K3. Este, por seu contato 13-14 alimenta a bobina do contator de rede K1. O motor inicia a rotação em Estrela : o contator K1 retém-se por seu contato 43-44 e o contato 13-14 deste mantém a energização do relé de tempo KT1 e do contator estrela K3. Decorrida a temporização selecionada em KT1, o mesmo abre seu contato 15 - 18, desenergizando o contator K3. Após o tempo pré-estabelecido de 100 ms (fixo) o contato 25- 28 do relé de tempo fecha-se, energizando o contator triângulo K2. O motor passa para a ligação Triângulo : o religamento, mesmo que acidental, de K é evitado pela existência do contato 21- 22 de K2 no circuito de alimentação da bobina de K3. As figuras 2.4(a) e 2.4(b) mostram, respectivamente, o diagrama de força e o diagrama de comando da Chave de Partida Estrela-Triângulo. Fig. 2.4 – Chave de Partida Estrela-Triângulo: (a) Diagrama de força; (b) Diagrama de comando.
3.1 – Seqüência Operacional Pressionando-se o botão pulsador S1 é acionado o contator K3 que curto-circuita o secundário do autotransformador. Este, através do seu contato 13-14, energiza a bobina do contator K2 que conecta o autotrasnformador à rede. O motor parte sob tensão reduzida: o contator K2 retém-se por seu contato 13-14, e o contator K3 por este mesmo contato e por seu contato 13-14. Simultaneamente a energização de K2, ocorre a energização do relé de tempo KT1, que principia a temporização. Após o decurso desta, o contato 15-16 de KT1 que atua sobre o circuito da bobina de K3, comuta. O contator K3 é desenergizado e fecha seu contato 21-22, situado no circuito da bobina do contator de rede K1, e este em conjunto com o contato 13-14 de K2, energiza-a. O contator K1 mantém- se por seu contato 13-14, e através de 21-22 e 31-32 desenergiza K3 e K2 respectivamente. O motor passa a funcionar sob tensão nominal: o contato 31-32 de K1 impossiilita o acionamento, mesmo que acidental, do contator K3. Sob condições normais, só é possível uma nova partida caso tenha sido acionado o pulsador S0, ou pela abertura do contato 95-96 de FT1, em caso de sobrecarga. Fig. 3.2 – Chave de Partida Compensadora: (a) Diagrama de força; (b) Diagrama de comando.
4 – COMPARATIVO ESTRELA-TRIÂNGULO X COMPENSADORA
Chave Y- Chave Compensadora Vantagens custo reduzido; elevado nº de manobras; redução da Ip para 1/3; dimensões reduzidas. possibilidade de variar o TAP; utilizando o TAP de 65%, a redução é próxima da que ocorre com a Y-; na comutação para a plena tensão, não acontece um pico de corrente. Desvantagens aplicação específica a motores de 2 tensões e 6 terminais; redução do conjugado de partida do motor para 1/3; tensão da rede igual à tensão de ligação em ; o motor tem que atingir, pelo menos, 90% da sua velocidade nominal, para se fazer à comutação Y-. maior custo; dimensões maiores; limitação no nº de partidas.
