ARTIGO FUNCIONAMENTO DA SOFTWARE STARTER E INVERSOR DE FREQUÊNCIA

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FUNCIONAMENTO DA SOFTWARE STARTER E INVERSOR DE FREQUÊNCIA
STARTER SOFTWARE AND FREQUENCY INVERTER OPERATION
JARBAS BRAGA DE MEDEIROS GOMES
RESUMO
Este estudo foi desenvolvido com base em pesquisas que abordam o Funcionamento do software starter e inversor de frequência, sendo tratado de forma objetiva e clara, através da conceituação formal do tema proposto, baseado em estudos das doutrinas e artigos referentes ao tema proposto, auxiliando leigos e profissionais da engenharia. Com o objetivo de caracterizar o advento do funcionamento do software starter e os inversores de frequência bem como, o avanço tecnológico deste, assim como as matérias sobre as funções básicas de uma Soft Starter e de um Inversor de Frequência que é proteger motores e prolongar seu tempo de vida útil, dessa forma o profissional que possui domínio com Inversor e Soft Starter se torna essencial para a indústria. Dessa forma, o profissional que possui conhecimento em manutenções e instalações de sistemas com estes dispositivos, faz com que aumente o capital da empresa por apresentar menor necessidade nas manutenções. Com o passar dos anos e a evolução da tecnologia, houve a criação do inversor de frequência e da soft-starter. Portanto, o presente artigo abordará como o software starter e o inversor de frequência foram criados para que permitissem partidas e paradas suaves, bem como um controle mais preciso de velocidade durante o funcionamento dos motores. Ainda que tenham sido fabricados em conjunto e com finalidades semelhantes, há diferenciações entre eles, pois cada um proporciona um tipo de funcionalidade. 
PALAVRAS - CHAVE: Software starter; Inversor de frequência; Energia; Funcionamento.
ABSTRACT
This study was developed based on research that addresses the functioning of the starter software and frequency inverter, being treated in an objective and clear way, through the formal conceptualization of the proposed topic, based on studies of doctrines and articles referring to the proposed topic, helping lay people and engineering professionals. With the aim of characterizing the advent of the functioning of starter software and frequency inverters as well as its technological advancement, as well as materials on the basic functions of a Soft Starter and a Frequency Inverter that protect the motors and prolong their useful life time, so the professional who has domains with Inverter and Soft Starter becomes essential for the industry. In this way, the professional who has knowledge in maintenance and installation of systems with these devices increases the company's capital to present less need for maintenance. As the years passed and technology evolved, the frequency inverter and soft-starter were created. Therefore, this article will cover how the starter software and frequency inverter were created to allow smooth starts and stops, as well as more precise speed control during engine operation. Even though they were manufactured together and with similar purposes, there are differences between them, as each one provides a type of functionality.
KEY WORDS: Starter software; Frequency inverter; Energy; Operation.
1. INTRODUÇÃO
É muito comum que alguns ou talvez a maioria dos profissionais confundam os inversores de frequência com os soft-starters. Isso ocorre, pois, os dois equipamentos são usados em motores elétricos. Mas o que a maioria dos profissionais não sabem, é que eles possuem características e aplicações completamente diversas. O Soft-starter é um dispositivo eletrônico utilizado para auxiliar o motor elétrico, atenuando tanto a sua partida quanto a sua frenagem. Ele substitui de forma muito eficaz outras técnicas usadas para dar partida em um motor, como a partida direta, a partida estrela-triângulo e a partida compensadora. Dessa mesma forma, o inversor de frequência é usado para partir e frenar o motor de forma suave, entretanto, com ele também é possível controlar a velocidade do motor (MATTEDE, 2006).
Ao compararmos o soft-starter com o inversor, existem algumas características semelhantes, mas de um modo geral eles são dispositivos quase que completamente distintos. A característica que mais os diferencia, é o fato de o inversor de frequência conseguir alterar a velocidade do motor, o que não é possível com o soft-starter. Além disso, a estrutura e o funcionamento interno de ambos os equipamentos não são de forma alguma semelhantes (MATTEDE, 2006).
O soft-starter possui em sua composição pontes de tiristores, que são acionadas por um circuito eletrônico e utilizadas para controlar a tensão de partida do motor. Isso só é possível através do deslocamento do ângulo de disparo dos tiristores, que comumente são os retificadores controlados de silício. Conforme exemplificado na imagem abaixo:
Imagem 1: Circuito interno do software starter
Fonte: (MATTEDE, 2006).
Agora sobre o inversor de frequência, ele é composto por uma ponte de transistores, que comumente são os IGBTs (transistores bipolares de porta isolada). Ele é um dispositivo um pouco mais complexo, pois o sinal da rede é retificado, filtrado e aplicado na ponte de transistores, que faz com que aconteça a conversão novamente para o sinal alternado. Conforme exemplificado na imagem abaixo.
Imagem 2: circuito interno de um inversor de frequência.
Fonte: (MATTEDE, 2006).
Um detalhe importante para ressaltar sobre o inversor, e também um benefício, é que o inversor consegue acionar um motor trifásico apenas com duas fases da rede, justamente em decorrência da conversão de sinais que ocorre dentro dele. É devido a este sistema, que na entrada do inversor há uma frequência constante, e na saída a frequência pode ser variável. Outro ponto para se destacar é que o inversor de frequência consegue uma rampa de partida mais suave, e entrega muito mais torque ao motor (MATTEDE, 2006).
Essa complexidade do inversor de frequência exige uma atenção maior na sua parametrização, pois são muitas configurações que dependem exclusivamente de cada aplicação. Apesar de grande parte dos inversores do mercado sejam de difícil definição, a Schneider Electric possui o inversor Altivar Process, que tem a opção de uma interface homem-máquina, que simplifica muito a parametrização e manutenção (MATTEDE, 2006).
Nesse entremeio, no soft-starter de uma forma menos complicada e mais básica, poderá regular a tensão inicial, a rampa de aceleração e de desaceleração do motor. Caso não precise controlar a velocidade do motor, e haja algum questionamento de qual dos dois deverá ser usado, há outros fatores que podem influenciar nessa decisão. Ouro ponto importante, é o fato que o soft-starter comumente é um dispositivo mais compacto e ocupa menos espaço em um painel de comandos. Além disso, o seu custo geralmente é menor em relação ao inversor de frequência.(MATTEDE, 2006).
O inversor de frequência pode controlar mais de um motor ao mesmo tempo, contudo, todos eles estarão na mesma velocidade. Para que haja essa possibilidade, é importante garantir que a corrente nominal do inversor seja maior do que a soma de todas as correntes dos motores, devendo ser considerada também, a distância entre o drive e os motores (MATTEDE, 2006).
Mas de uma outra perspectiva, um único soft-starter é capaz de fazer a partida de vários motores em sequência, por razão de um recurso de bypass. Este recurso permite que o soft starter acione um motor e logo em seguida ative quantos motores forem necessários. Importante ressaltar que alguns dispositivos já possuem um contator de bypass integrado, como é o caso do Soft starter Altistart 22 da Schneider Electric. Ambos dispositivos geram harmônicas, sendo que este efeito no soft starter acontece somente durante a partida ou parada do motor, e no inversor acontece durante todo o período de operação. Entretanto, este efeito colateral pode ser atenuado utilizando reatores internos, como é o caso do Inversor Altivar Process (MATTEDE, 2006).
Os inversores dispensam determinados componentes de proteção no circuito, pois oferecem proteção contra falta de fase e sobrecarga.Já os soft starters não apresentam muitas proteções como os inversores, contudo, é possível encontrar modelos que também oferecem proteções contra falta de fase e sobrecarga. É importante ressaltar que apesar das proteções destacadas, ambos os dispositivos não têm proteção contra curto-circuito. Portanto, sempre deverá ser instalado um dispositivo de proteção antes do inversor, que pode ser um disjuntor motor ou disjuntor de caixa moldada, levando em consideração apenas a aplicação, e não o custo de cada dispositivo (MATTEDE, 2006).
Portanto, a realização deste artigo tem como objetivo geral o estudo das funcionalidades dos inversores de frequência e dos soft starters, operando em prol da eficiência energética. Os objetivos específicos do presente trabalho são: apresentar o funcionamento dos inversores de frequência e soft starter e comparar diferentes acionamentos com a perspectiva da eficiência energética. Nesse panorama, será apresentado um estudo de caso de um inversor de frequência que tem, como uma de suas funções, a melhoria da eficiência energética de motores.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A temática da Eficiência Energética pode ser definida como um método de trabalho que tem como enfoque a otimização do uso da energia elétrica por meio de orientações, direcionamentos, ações e controles dos recursos aplicados, atenuando, assim, os índices específicos de quantidade de energia necessária para a obtenção do mesmo resultado ou produto (CAPELLI, 2013).
O racionamento é a redução do serviço energético, enquanto o termo “eficiência energética” refere-se à redução de energia que se faz necessária para realizar o mesmo trabalho. Pressupondo a crise energética vivida pelo país desde 2001, com as recorrentes ameaças de racionamento de energia elétrica nos últimos anos e com a preocupação elevada do desenvolvimento sustentável e preservação do meio ambiente, o uso eficiente de energia elétrica tem sido tema bastante presente de estudos e discussões, que buscam meios para viabilizar a economia de energia, sem que transcorram prejuízos na produção (PANESI, 2006).
Tendo em vista que a parte mais predominante da energia elétrica disponível para comercialização é gerada por fontes que, de alguma forma, geram impactos ao meio ambiente, Mamede (2002) abraça a necessidade de aumentar a eficiência dos equipamentos consumidores, para que haja possibilidade de preservar as fontes geradoras existentes, reduzindo assim, os impactos negativos ao meio ambiente. Como subsídios resultantes dos programas de eficiência energética é possível destacar o impacto positivo na economia, o aumento da produtividade e competitividade nas empresas e redução de emissões atmosféricas e impacto negativo ao meio ambiente (PANESI, 2006).
Pressupondo a progressiva elevação do preço da energia elétrica no Brasil, o mercado da Eficiência Energética, principalmente no segmento industrial, apresenta-se também como uma alternativa de atenuação de custos necessária para que a indústria possa manter-se competitiva. Uma unidade consumidora de energia pode ser considerada como eficiente quando consegue implementar ações capazes de aumentar ou manter sua produtividade otimizando o uso de energia. Essas ações vão desde a readequação de um sistema de iluminação ou climatização até a substituição de equipamentos produtivos por outros mais eficientes, com baixo consumo de energia (PANESI, 2006).
Conforme analises do material em que se baseou essa pesquisa, é possível compreender com clareza que o soft starter substitui de maneira muito eficaz outras formas de partida, bem como o inversor. Entretanto, nenhuma outra forma de partida substitui o inversor de frequência. Simplificadamente, o que vai determinar qual dispositivo será usado é a sua aplicação, ou seja, quando o objetivo é o simples acionamento do motor, é usado o soft starter. E quando o objetivo for além disso, como ter total controle sobre a velocidade ou torque do motor, o ideal é utilizar o inversor de frequência (COSTA, 2022).
Como exemplos de aplicações, o soft starter pode ser usado em: Pequenos compressores; Pequenos ventiladores; Transportadores; Esteiras. Enquanto isso, o inversor pode ser usado em aplicações que envolvem: Chillers; Compressores; Elevadores de carga; Guinchos. O inversor de frequência também é uma excelente variação quando o foco é economia de energia elétrica, principalmente em aplicações que envolvem bombeamento, ventilação e compressão (COSTA, 2022).
Outro ponto de importante destaque é sobre um grande problema com acionamento dos motores, a corrente de partida é cerca de seis vezes maior que a do motor corrente nominal. Esta condição pode interferir e forma significativa na operação do motor. Contudo, existem alguns métodos de partida para regular a corrente inicial, assim como a velocidade e o torque (WEG, 2016).
A partida direta do motor trifásico é a maneira mais simplificada de dar partida em um motor, onde três fases são conectadas diretamente ao motor, causando picos de corrente. A simplicidade está no fato de que nenhum acionamento de motor especial é usado. Nesse método a corrente de partida é de 6 a 10 vezes a corrente nominal (WEG, 2016).
Na partida estrela-triângulo, o processo de partida do motor é feito de forma inicial ligando-o na configuração estrela, assim, realiza uma partida mais suave onde tem maior impedância e menor tensão nas bobinas. A corrente de partida é amenizada em cerca de 1/3 ocasionando também a redução do torque (WEG, 2016).
A partida com autotransformador é usada para motores de alta potência acima de 50 CV, onde fornece tensão amenizada aos enrolamentos do motor na partida. A tensão é atenuada colocando um autotransformador em série com a bobina. A redução da corrente de partida depende do Tap em que estiver ligado o autotransformador (WEG, 2016).
A Partida com soft starter é acionada por uma placa eletrônica de controle com a intencionalidade de controlar a tensão de saída. Ao dar a partida no motor, o sistema não apresenta picos de corrente. O ângulo de condução do tiristor ameniza o pico de corrente, ou seja, a tensão será aumentada gradativamente assegurando uma partida suave. A diferença na utilização de uma soft starter é o desempenho da proteção do motor porque este método permite proteção na sobrecarga, subcorrente, sobre corrente, falta de fase, etc. (WEG, 2016).
A partida com inversores de frequência, também chamados de conversores de frequência, têm a função de variar/controlar a velocidade de um motor trifásico, alterando a frequência e a amplitude da tensão de saída através disso, proporcionar um controle mais avançado nos motores. O acionamento de motores elétricos de indução por inversores de frequência é uma solução relativamente nova, porém, já amplamente utilizada na indústria (WEG, 2016) .
O princípio de funcionamento do inversor consiste na conversão de um sinal senoidal de amplitude fixa em um sinal modulado por largura de pulso (PWM), possibilitando assim a variação da velocidade no campo girante e por consequência a velocidade mecânica de rotação do motor (WEG, 2016).
A classificação dos inversores pode ser apresentada através de sua geometria, sendo a primeira parte a retificação de entrada, a segunda parte o tipo de controle do circuito intermediário e a terceira parte, a saída. Podendo ser considerado uma fonte de tensão alternada de frequência variável (FRANCHI, 2013).
os blocos do inversor de frequência, são: o retificador, o circuito intermediário, o inversor e o circuito de controle. O retificador, responsável por retificar o sinal AC com tensão e frequência constantes da fonte de alimentação. Para retificar a tensão CA, são usados diodos. A tensão AC através do diodo é convertida em uma tensão DC pulsante e a retificação pode ser feita de maneira controlada ou não (ROCKWELL, 2013).
O circuito intermediário pode ser visto como um armazenamento, do qual o motor pode conseguir energia através do inversor. Também é usado para manter a tensão pulsante em uma tensão contínua. O circuito também pode fornecerfunções como desacoplamento de retificador e inversor, redução de harmônicos e reserva de energia para suportar mudanças bruscas de carga (ROCKWELL, 2013).
O inversor, neste bloco, estão os transistores IGBT, responsáveis por inverter a tensão DC do sinal AC no link DC, com tensão e frequência variáveis. O inversor de frequência é o último ponto de conexão antes do motor e também é o ponto final para ajuste da tensão de saída. Ele garante que a saída do motor seja variável. Ou seja, a frequência do motor é gerada no inversor, o inversor só produz frequência se a corrente ou tensão for variável, se a tensão for constante, o inversor produz tensão e frequência (ROCKWELL, 2013).
No circuito de controle, onde o sistema de controle consiste em interface homem-máquina, entrada e saída digital/analógica e rede de comunicação. Através desta parte é possível comandar o inversor, escolher como irá controlar o motor, possibilita a criação lógica no gerenciamento da aplicação ou utilizar funções específicas, pode obter feedback da aplicação, entre outros (ROCKWELL, 2013).
As soft-starters são chaves de partidas estáticas microprocessadas projetadas para garantir partida e frenagem suave do motor e ajudar a atenuar os custos, reduzindo de forma significativa o consumo de energia geral do sistema e degradação dos equipamentos. São usadas para controlar motores CC e CA, garantindo aceleração e desaceleração progressivas e permitindo que a velocidade seja ajustada nas condições de operação (ALVES, 2021).
A potência na partida do motor é obtida aumentando gradualmente a tensão, que inicia sem exceder e reduz os picos de corrente. O aumento progressivo da tensão pode ser controlado por uma rampa de aceleração ou depender do valor do corrente limite, ou ser associado a ambos os parâmetros. Pode ser integrada facilmente em uma solução de controle inteligente do motor oferecendo maior produtividade e menores interrupções (ALVES, 2021).
A soft-starter possui como o princípio de funcionamento a utilização de uma ligação de uma ponte tiristorizada na configuração antiparalelo, comandada por uma placa eletrônica para o ajuste da tensão de saída. A soft starter por parte de um circuito de potência controla a tensão da rede por tiristores que varia o ângulo de disparo, variando a tensão eficaz do motor elétrico. As principais funções da soft starter são: detectar desequilíbrio ou a falta de fase no motor; controlar o tempo de aceleração e desaceleração do motor; proteger o motor contra aquecimento; limitar a corrente; proteger do acionamento de sobrecarga; conjugado de partida; frenagem por corrente contínua (FRANCHI, 2010).
O termo soft starter é inserido em uma gama de tecnologias, essas tecnologias estão todas relacionadas com a partida suave de motores, mas existem diferenças notadamente significativas entre os métodos e os benefícios que os acompanham. Os soft-starters podem ser divididos da seguinte maneira: controladores de torque; controladores de tensão em malha aberta; controladores de tensão em malha fechada; e controladores de corrente em malha fechada (CAPELLI, 2013).
Os controladores de torque promovem apenas a redução do torque de partida. A depender do tipo, eles podem controlar apenas uma ou duas fases. Como consequência não existe controle sobre a corrente de partida como é conseguido com os tipos mais modernos de soft-starter. Os controladores de torque com apenas uma fase devem ser utilizados com contator e relé de sobrecarga, eles são apropriados para aplicações pequenas, o controle trifásico deve ser usado para partidas frequentes ou com cargas de alta inércia, pois os controladores monofásicos causam um aquecimento extra na partida (CAPELLI, 2013).
Isso acontece devido as tensões nas bobinas, que não são controladas, pois ficam sob a tensão nominal. Essa corrente circula por um período maior do que durante uma partida direta resultando num sobre aquecimento do motor. Os controladores com duas fases devem ser usados com um relé de sobrecarga, mas podem parar e partir o motor sem um contator, entretanto a tensão continua presente no motor mesmo que ele não esteja rodando, se instalado dessa maneira, é importante assegurar medidas de segurança.(CAPELLI, 2013).
Os controladores de tensão em malha aberta controlam todas as três fases e têm todos os benefícios fornecidos pelos soft-starter. Esses sistemas controlam a tensão aplicada no motor de maneira pré configurada e não têm nenhuma re-alimentação de corrente. O desempenho da partida é alcançado de acordo com a configuração de parâmetros como tensão inicial, tempo de rampa e tempo de rampa duplo. A parada suave também está disponível. Os controladores de tensão em malha aberta também devem ser usados com relés de sobrecarga e com contatores, se requerido (CAPELLI, 2013).
Sendo assim, são componentes que devem estar agregados a outros componentes para formar um sistema de partida do motor, os controladores de tensão em malha fechada são uma variante do sistema de malha aberta, pois eles recebem re-alimentação da corrente de partida do motor e usam essa informação para cessar a rampa de partida do motor quando a corrente de limite configurada pelo usuário é atingida, o usuário tem as mesmas configurações do sistema de malha aberta com a adição do limite de corrente (CAPELLI, 2013).
A informação da corrente do motor também é normalmente utilizada para fornecer uma variedade de proteções baseadas na corrente. Essas funções incluem, sobrecarga, desbalanceamento de fases, subcorrente, etc. Esses são sistemas completos de partida fornecendo ambos, controle sobre a partida e parada, e proteções para o motor. Os controladores de corrente em malha fechada são os mais avançados de todos, diferindo-se do sistema de tensão em malha fechada, pois eles usam a corrente como referência principal. As vantagens dessa aproximação são controle preciso da corrente de partida e fácil ajuste, assim, muitos ajustes do usuário podem ser feitos automaticamente por sistemas baseados em corrente (CAPELLI, 2013).
Nas cargas típicas acionadas por inversores de frequência e soft-starter, para a utilização de motores elétricos de indução rotor gaiola de esquilo para o acionamento de cargas, devem ser levadas em consideração as características da carga acionada tanto para acionamentos com o motor operando com velocidade fixa, como também para com velocidade variável, pois em função das características de partida, regime contínuo ou transitório, é que se pode fazer o correto dimensionamento do motor (FISCHER, 2006).
Para as aplicações aqui ilustradas, levamos em consideração o acionamento da carga através de tais motores com inversores de frequência e chaves de partida estática softstarter, determinando suas vantagens e limitações. Ventiladores e turbobombas: possuem como característica o conjugado de forma quadrática, isto é, o seu conjugado resistente varia com o quadrado da rotação aplicada. Por exemplo, caso seja duplicada a rotação da bomba para se aumentar a pressão do sistema hidráulico, deverá ser fornecido um conjugado quatro vezes maior para tal (FISCHER, 2006).
Torno de superfície ou laminador desfolhador: esta aplicação tem como característica possuir o conjugado do tipo que varia inversamente com a rotação (hiperbólico), pois no processo deve ser obedecida a condição de que a velocidade tangencial da peça ou cilindro seja sempre constante, isto é, a velocidade superficial entre a peça e a ferramenta de corte tem de ser constante (FISCHER, 2006).
Sistemas de transporte: fazem parte desta família de aplicação as esteiras, correias, roscas, correntes, mesas transportadoras, etc. Estas aplicações podem ser agrupadas pois possuem as mesmas características quanto ao seu acionamento, tendo o conjugado resistente constante para toda a faixa de velocidade. Deverá ser tomado cuidado especial para condições onde seja necessária a operação com rotações abaixo da metade da rotação nominal do motor acionado, onde deverá ser considerado o problema de sobreaquecimento por redução de ventilaçãopara motores convencionais (FISCHER, 2006).
Extrusoras: essas máquinas têm como característica um conjugado resistente do tipo constante para qualquer velocidade. Deve-se novamente ter cuidado especial para condições onde seja necessária a operação com rotações abaixo da metade da rotação nominal do motor, onde deverá ser considerado o problema de sobreaquecimento pela redução de ventilação para motores convencionais. Problema este que pode ser contornado através do sobredimensionamento da carcaça do motor ou a utilização de ventilação forçada (FISCHER, 2006).
Trefilas: para este tipo de equipamento, a característica de conjugado é constante para qualquer valor de velocidade, devendo-se atentar para a operação em baixas rotações com sobredimensionamento do motor, conforme descrito anteriormente. Outro fator importante é a condição de sobrecarga na partida quando da introdução do material a ser trefilado, o que deve ser previsto quando se dimensiona o método de partida (FISCHER, 2006).
Fresadoras: esta aplicação tem como característica a necessidade de se manter a velocidade de desbaste (retirada de material) constante (velocidade superficial do rebolo constante). Para isto, é interessante que se possa aumentar a velocidade do rebolo conforme o desgaste do mesmo. Nesta condição, quando o rebolo é novo, a velocidade necessária é baixa e o conjugado alto (FISCHER, 2006).
Sistemas de dosagem: entende-se por sistemas de dosagem as aplicações nas quais se utilizam inversores de frequência para variar a rotação do motor responsável pela alimentação do sistema, em processos contínuos e que não envolvam controle preciso de quantidade, volume ou vazão. Temos como exemplo aplicações tais como: esteiras, rosca sem fim e bombas (FISCHER, 2006).
Centrífugas: são equipamentos utilizados para separação de compostos de várias naturezas. Entre estes equipamentos podemos salientar as centrífugas de açúcar, roupa, produtos químicos, e etc. Este tipo de aplicação possui características de conjugado resistente baixo e inércia extremamente alta (FISCHER, 2006).
Moinhos a tambor: entre os tipos de moinho a tambor, salientam-se os moinhos de bolas (indústria cerâmica). E por analogia do princípio de funcionamento, são aplicações semelhantes as máquinas de lavar roupa industrial. Este tipo de aplicação possui característica de conjugado que varia linearmente com a rotação, ou seja, quanto maior a rotação, maior o conjugado resistente. Este sistema possui elevada inércia na partida que dependem diretamente da quantidade de carga do moinho (FISCHER, 2006).
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Este estudo trata-se de uma pesquisa do tipo revisão, com a análise de achados que estão relacionados ao tema definido, com o intuito de analisar, avaliar e agregar de forma bibliográfica e sucinta os resultados encontrados, com base nos estudos selecionados. O estudo foi realizado por meio de doutrinas específicas e pesquisas científicas como: O Balanço Energético Nacional, o guia específico de motores elétricos, Soft Starters e Inversores de frequência do SENAI e os sites indicados pela Scielo (Scientific Library Online) e o Google Acadêmico. Como critério para a seleção de amostras estabeleceu-se artigos disponíveis em texto completo, em idioma português, com período de publicação entre 2000 a 2023.
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Inversores de frequência e soft-starter são equipamentos com estruturas e funcionalidades distintas. Enquanto o inversor é projetado para controlar a velocidade e torque do motor ao longo do seu funcionamento, o soft-starter é capaz de controlar apenas a sua partida e frenagem. É fato que, para motores pequenos (menores que 3CV), um inversor de frequência pode até assemelhar-se em custo a um soft-starter e, portanto, mostrar-se como uma vantagem a medida que também pode oferecer uma rampa da partida e frenagem (COSTA, 2014).
Essa relação, entretanto, desaparece quando tratamos de motores com maior potência (ex: comparar o preço de uma soft-starter com potência de 50 CV e um inversor de frequência de mesma potência). Ao se conhecer os princípios de operação do inversor de frequência e da chave de partida estática soft-starter, e o desempenho do motor com cada um desses recursos, fica clara a aplicabilidade similar de ambos os equipamentos (COSTA, 2014).
Ainda assim, os inversores de frequência apresentam maiores vantagens técnicas. Sobre essas vantagens, a primeira e mais óbvia, é quando a velocidade do motor precisa ser modificada de zero para a frequência da linha e, algumas vezes, ultrapassar a frequência da linha. A partida suave aplica tensão e, por consequência, a velocidade de operação é fixa. A segunda vantagem, relacionada à velocidade que o inversor possui, diz respeito aos processos que requerem uma velocidade constante. Caso uma frequência fixa seja aplicada ao motor, a velocidade real daquele motor não é, precisamente, regulada pela frequência de entrada. A velocidade de saída é, na verdade, regulada pela carga aplicada ao motor (MORO, 2009).
Portanto, se um processo precisar de uma regulagem de velocidade muito rígida, a frequência aplicada ao motor deve ser alterada em relação à carga que estiver sendo aplicada. Isto pode ser alcançado por meio do uso da realimentação para o inversor de frequência. 80 Como sugestão para trabalhos futuros, vale investigar junto aos fabricantes de inversores de frequência quais sãos as suas propostas para o desenvolvimento de equipamentos do tipo controle de fluxo vetorial e controle orientado de campo, ou ainda mensurar os esforços que estão sendo empregados para o desenvolvimento de equipamentos mais eficientes, com melhor fator de potência e com menor potencial de geração de distorções harmônicas (MORO, 2009).
Em aplicações em que o tempo de aceleração precise ser constante, um inversor deve ser usado, pois o tempo de aceleração para uma partida suave é mais dependente da carga que o tempo selecionado para a rampa de aceleração. Se o tempo de aceleração não for um problema e o controle do torque e da corrente for o necessário, uma partida suave é uma boa opção para a aplicação (NASCIMENTO, 2012).
Com relação à parada, um inversor de frequência trará o motor para descanso em um tempo especificado. Isto já pode estar incorporado a um inversor ou pode se solicitar uma função opcional de frenagem dinâmica para cargas com alta inércia ou de que provocam regeneração. A partida suave com um recurso de parada suave pode estender somente o tempo de parada. Além disso, assim como a aceleração, o tempo de parada é dependente da carga (NASCIMENTO, 2012).
Caso o tempo e as características de parada não sejam críticos, uma partida suave pode ser adequada à aplicação. Algumas partidas suaves especialmente projetadas também podem fornecer a frenagem. Estes tipos de partidas são projetados para reduzir o tempo de parada em que a parada por inércia é muito longa. Caso a carga não seja somente a inércia pura e possa variar, o tempo de parada também variará (NASCIMENTO, 2012).
Quando a limitação de corrente for o principal motivo para não dar a partida em plena tensão, o primeiro método a ser considerado, atualmente, é normalmente a partida suave. Isto devido à diferença de custo entre a partida suave e um inversor de frequência nas faixas de corrente em que a limitação de corrente torna-se um fator. Em muitos casos, a partida suave é uma escolha adequada (NASCIMENTO, 2012).
Existem aplicações em que o custo adicional de um inversor é apropriado, como por exemplo, quando o motor não tem condições de fornecer torque suficiente para dar a partida na carga com as limitações de corrente impostas pelo sistema de distribuição. Diferentemente das partidas suaves, os inversores podem acelerar um motor até a velocidade plena com torque nominal, sem que a corrente de linha exceda a corrente de 75 plena carga do motor (NASCIMENTO, 2012).
Importante lembrar de que a potência de entrada no inversor de frequência é igual à potência de saída mais as perdas. Portanto, para as cargas que requerem um torquemais alto que a partida suave pode fornecer com os limites impostos pela distribuição do sistema, um inversor pode ser a solução necessária. Agora, se o torque de partida for um fator preocupante ao selecionar um inversor ou uma partida, considere a drástica diferença na quantidade de torque que pode ser desenvolvido por uma determinada quantidade de corrente de linha. O inversor tem um torque muito mais alto por ampère. Sendo assim, fica explicitado que tecnicamente o inversor de frequência apresenta mais possibilidades do que as chaves de partida suave, entretanto, devido ao seu alto custo, o seu “sobredimensionamento” pode onerar de forma significativa o custo de um projeto. 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nessa pesquisa pode-se verificar que, são vários os processos para se realizar a partida nos motores de indução. Cada um desses processos apresenta suas vantagens e desvantagens, dependendo do aspecto particular ou do parâmetro que se quer considerar. São muitas as grandezas englobadas, bem como corrente de partida, torque inicial, tempo de aceleração, números de operações consecutivas, entre outros, que o engenheiro projetista deve conhecer em cada detalhe do processo, para o dimensionamento e parametrização dos vários componentes. 
Com o passar dos anos foram utilizados exclusivamente os dispositivos eletromecânicos, com uso de contatores e relés, para partida dos motores de indução. Somente em algumas pequenas aplicações, como no caso de bombas de recalque com vazão ajustável, é que se utilizavam equipamentos para a variação da velocidade do motor de indução trifásico. 
Nessa circunstância, a variação de velocidade era feita por meio de dispositivos com embreagens, com grande perda de energia. O surgimento de circuitos eletrônicos controlados por tiristores veio permitir, não só o controle de variação da velocidade do motor de indução trifásico em serviço, como também o controle de realizar partidas e paradas suaves da máquina.
Os referidos dispositivos eletrônicos representam uma nova era no campo de aplicação do motor de indução trifásico, são os conversores de frequência e soft-starters que apresentam grandes vantagens no controle de partida e parada nos motores de indução trifásicos. 
A concordância do aproveitamento das vantagens ocasionadas, com a necessidade de se eliminar alguns inconvenientes e atenuá-los, é um apelo à capacidade dos engenheiros eletricistas no sentido de se aperfeiçoar cada vez mais, os dispositivos de partida em motores de indução, através da compreensão do funcionamento dos inversores de frequência e do software starter.
REFERÊNCIAS
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