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Atividade Prática Um engenheiro está projetando um sistema para acionar um motor de indução trifásico de 15 kW em uma fábrica. Ele está considerando duas opções de partida para o motor: partida direta e partida indireta. 1. Explique as principais diferenças entre a partida direta e a partida indireta de um motor de indução trifásico, considerando os seguintes aspectos: o Método de partida o Corrente de partida o Impacto no sistema elétrico o Aplicações típicas R = Método de partida Partida Direta (DOL — Direct On Line): aplica-se a tensão de rede integralmente ao enrolamento do motor instantaneamente (contator direto). Partida Indireta: usa-se um meio para reduzir a tensão aplicada ou limitar a corrente no instante da partida (ex.: estrela-delta, autotransformador, soft-starter por tiristores, ou inversor de frequência/VFD). Após o arranque, o motor é comutado para operação plena (ou o VFD controla todo o processo). Corrente de partida DOL: corrente de partida (corrente de rotor travado / locked-rotor) tipicamente entre 6 a 8 vezes a corrente nominal (varia com projeto do motor). Indireta: reduz a corrente inicial conforme o método — star-delta ≈ 1/3 da corrente DOL; autotransformador depende da derivação (ex.: tap 50% → ≈50% da corrente); soft-starter e VFD permitem limitar a corrente a valores ajustáveis (podem aproximar a corrente nominal). Impacto no sistema elétrico DOL: grande pico de corrente provoca queda de tensão na rede (inrush), sombreamento de outros consumidores, probable acionamento de proteções de tensão, e solicita mecanicamente o conjunto motor-carga (alto torque de partida). Acionamentos Elétricos - SG - AUT Aluno (a): Leandro Santos da Coneição Data: 17 /08 / 2025. Atividade Prática I INSTRUÇÕES: Esta Avaliação contém questões, totalizando 10 (dez) pontos. Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação o Nome / Data de entrega As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta. Ao terminar, grave o arquivo com o nome Avaliação Pesquisa/Prática. Envio o arquivo pelo sistema. Atividade Prática Indireta: reduz a perturbação na rede (menor queda de tensão), menor impacto em outros equipamentos, menor desgaste mecânico inicial e menor esforço térmico no motor. Aplicações típicas DOL: motores pequenos onde o pico de partida não afeta a rede (ex.: ventiladores, bombas pequenas, máquinas leves). Indireta: motores médios/grandes ou onde a rede é sensível (indústrias, compressores grandes, elevadores, transportadores, bombas de grande porte). VFDs também usados quando é necessário controle de velocidade/torque. 2. Considerando um motor de 15 kW com uma tensão nominal de 400 V e uma corrente nominal de 30 A, compare a corrente de partida no método de partida direta e na partida indireta. Qual é o impacto no sistema elétrico e por que a partida indireta é frequentemente preferida em aplicações industriais para motores de grande porte? R = Primeiro, vamos calcular passo a passo a corrente de partida aproximada: DOL (usando fator multiplo conservador de 6 a 8 vezes): 30 A × 6 = 180 A. (cálculo: 30 × 6 → 3×6 = 18 → acrescenta o zero → 180) 30 A × 8 = 240 A. (cálculo: 30 × 8 → 3×8 = 24 → acrescenta o zero → 240) Logo, corrente de partida DOL ≈ 180 A a 240 A (6–8 × In). Partida estrela-delta (star-delta): redução típica para ≈ 1/3 da corrente DOL. Tomando o valor médio DOL = 210 A (por exemplo), corrente em estrela ≈ 210 / 3 = 70 A. (cálculo: 210 ÷ 3 = 70) Também podemos aplicar diretamente ao nominal: In × (6/3) = 30 × 2 = 60 A (se usar multiplicador 6). Ou usando multiplicador 8: (8×30)/3 = 240/3 = 80 A. Portanto faixa ≈ 60 A a 80 A. Autotransformador: depende da derivação. Ex.: tomada 50% da tensão → corrente de partida ≈ 50% do DOL (ou seja 90–120 A para nossos valores). Soft-starter / VFD: podem limitar corrente a valores próximos da nominal (30 A) ou a um múltiplo pequeno (por exemplo 1.2–2×In) dependendo do ajuste. Impacto no sistema (numérico e qualitativo) DOL (180–240 A): provoca quedas de tensão bruscas (inrush alto), exigindo cabeamento e proteções dimensionadas, pode acionar quedas de tensão em barramentos e fontes sensíveis; maior esforço mecânico inicial na transmissão (acoplamentos, engrenagens). Indireta (ex.: star-delta ≈ 60–80 A): corrente reduzida, queda de tensão muito menor, menos impacto em outros consumidores e menor necessidade de reforço de alimentação temporária; menor desgaste mecânico. Por que partida indireta é frequentemente preferida para motores de grande porte? Atividade Prática 1. Redução de impacto na rede: diminui o inrush e a queda de tensão na alimentação, evitando interferência em outros equipamentos e evitando necessidade de dimensionamento excessivo de transformadores e cabos para suportar picos. 2. Menor esforço mecânico: arranque mais suave prolonga vida útil de correias, acoplamentos, redutores e do próprio motor. 3. Proteção térmica e menor estresse: menos sobrecorrente reduz aquecimento e solicitações elétricas no enrolamento. 4. Flexibilidade: soft-starters e VFDs além de limitarem corrente, permitem controle de torque e rampa (útil para cargas pesadas ou sensíveis). 5. Conformidade com regras de rede: em instalações industriais conectadas a redes com limites de inrush, partida indireta evita violar requisitos de conexão. Descreva um cenário em que a partida indireta seria preferível à partida direta e explique os motivos para essa escolha. R = Cenário: Uma linha de produção em uma fábrica petroquímica possui um reservatório com uma bomba centrífuga de recalque acionada por um motor de 15 kW (400 V, In = 30 A). A alimentadora provém de um transformador compartido com outros painéis (ex.: iluminação de emergência, controle de processos, outros motores). A rede já opera próxima à sua capacidade e não pode suportar grandes quedas de tensão. Motivos para escolher partida indireta (ex.: star-delta, soft-starter ou VFD): Evitar queda de tensão: um pico de 180–240 A (DOL) poderia causar queda de tensão que desarma PLCs, sensores e iluminação crítica — impactando segurança e produção. Redução de choque mecânico: as bombas têm tubulação rígida e válvulas; partida bruta pode causar golpes de aríete, vibração e tensões nas tubulações. Arranque suave protege a tubulação e redução de vibração evita vazamentos. Melhor controle de processo: se é necessário rampa de vazão ou partir com válvulas parcialmente fechadas, um soft-starter ou VFD permite gerenciar torque/corrente para evitar cavitação e picos de pressão. Requisitos de conformidade: normas da concessionária ou da engenharia da planta podem exigir limite de inrush para evitar sobrecarga do transformador compartilhado. Escolha prática: usar um soft-starter (se só precisa de suavizar rampa e limitar corrente) ou um VFD (se também precisar controle de velocidade/fluxo). Star-delta pode ser aceitável se a aplicação tolera torque de partida reduzido (1/3 do torque DOL) e se a comutação estrela→delta for bem sincronizada com carga.