Partida Estrela Triângulo

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UFAC - UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
CCET – CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
LAB. DE MÁQUINAS ELÉTRICAS
RIO BRANCO - AC
DICENTES:
Jadson Santos
Silva
Estudante de Eng.
Elétrica oitavo
período.
Josilence
Claret Ramos
Arancibaia
Estudante de Eng.
Elétrica oitavo
período.
Lucas Costa
Vichinsky
Estudante de Eng.
Elétrica oitavo
período.
DOCENTE:
Prof.º Dr. º Diodomiro
Baldomero Luque Carcasi
Prof.º efetivo do curso de Eng.
Elétrica -UFAC com pós-
doutorado e doutorado em
máquinas elétricas.
MONITORES:
Vitor Onofre
Monitor da disciplina
Wanderley Castro
Júnior
Técnico de
Laboratório da UFAC
Relatório referente ao experimento
de ligação estrela-triângulo da
disciplina de laboratório de
máquinas elétricas.
SUMÁRIO:
Resumo...................................................................................................1
Abstract...................................................................................................1
1. Marco teórico...................................................................................1
1.1. Motor Trifásico........................................................................1
1.2. Técnicas de Controle................................................................1
1.2.1. Controle Linear...............................................................1
1.3. Balanço de potência para um motor...........................................2
2. Marco Técnico..................................................................................2
2.1. Componentes.........................................................................2
2.1.1. Disjuntores....................................................................2
2.1.2. Contactores...................................................................2
2.1.3. Temporizador.................................................................2
2.1.4. Outros dispositivos..........................................................3
2.2. Partida estrela-triângulo...........................................................3
3. Experimentação...............................................................................3
3.1. Sobre a montagem..................................................................3
4. Conclusão........................................................................................4
5. Notas e correção de erros..................................................................4
6. Referências Bibliográficas..................................................................4
7. Anexos de Imagens..........................................................................4
Resumo: Motores de corrente
contínua são utilizados com
frequência no cotidiano de muitas
pessoas, entender o seu
funcionamento e como realizar sua
partida é fundamental para o
âmbito da Engenharia Elétrica.
Este relatório está direcionado a
umas partidas mais utilizadas com
mais frequência: a estrela-
triângulo.
Abstract:DC current motors are
used frequently in peoples routine,
understand how it works and how
we make it works its essential for
Eletrical Engineering. This study is
direct to one starting that is used
more often: the star-triangle
starting.
1-MARCO TEÓRICO
1.1 – Motor Trifásico
Os motores trifásicos de indução
são amplamente utilizados na
indústria. A construção dessas
máquinas possibilita que os
enrolamentos do estator sejam
conectados em ligação Δ ou ligação
Y.
Cada uma destas ligações
apresenta diferentes características
de tensão e corrente que podem ser
melhor aproveitadas em cada etapa
do funcionamento de um motor,
controlando melhor parâmetros
como potência consumida ou
injeção de harmônicas na rede
elétrica.
Este trabalho faz parte de um
conjunto de relatórios que trata das
técnicas de chaveamento que
possibilitam a mudança de ligação Δ
para Y, com interesse principal no
controle de potência consumida por
motores elétricos trifásicos de
indução.
1.2 – Técnicas de controle
Controlar os motores no
começo do século XIX era algo
muito complicado. Devido aos
avanços da eletrônica e a adoção
de técnicas de controle mais
robustas, o controle dele se tornou
mais simples e mais completo. A
técnica de controle utilizada para
este caso se chama de técnica de
controle linear.
1.2.1 – Controle Linear
A maior dificuldade
existente hoje em dia no âmbito
da engenharia é definir a maneira
que as coisas devem trabalhar,
para isso é necessária uma
matemática mais avançada e
técnicas de filtragem mais
robustas.
O controle linear ou também
chamado de controle analógico
interveio nessa área com os filtros
analógicos. As técnicas de controle
mais robustas permitiram que em
casos mais específicos os motores
pudessem ser utilizados de forma
mais sensata, como por exemplo,
em uma esteira que faz o
carregamento da bagagem de um
avião, existe um motor trifásico
que provavelmente está ligado a
um filtro passivo com o intuito de
manter a velocidade constante.
Essas técnicas são mais
elaboradas, porém ainda não são
as mais eficientes. Em casos mais
onde é exigida uma eficiência
maior, ainda são necessárias
técnicas de controle mais robustas.
1
1.3– Balanço de potência de
um motor
O balanço de potência para
todo motor é igual, seja ele
monofásico, de gaiola, de
indução ou trifásico. Portanto,
podemos definir o balanço de
potência como sendo:
Fig. 1 – Balanço de potência para
o motor. (Fonte: Acervo pessoal.)
I. Da linha pontilhada para a
esquerda as grandezas
são elétricas, isso
significa que neste ramo,
são caracterizadas
perdas elétricas;
II. II. Da linha pontilhada para
a direita as grandezas
são mecânicas, assim
interpretando que suas
perdas também são
mecânicas;
III. No centro da linha
pontilhada é exatamente
onde as grandezas
mecânicas e elétricas
atingem o mesmo valor.
2 – Marco Técnico
Até aqui já foi explicado e
definida muita coisa, porém ainda
existe a parte técnica a ser
abordada. Dentro da parte técnica
nós vamos abordar como é feita a
ligação e o por que é feita a
ligação. E o que são alguns dos
componentes que nós utilizaremos.
2.1 – Componentes
A ligação depende de alguns
componentes fundamentais:
vamos dividi-los em dois: os
disjuntores e os contatores.
Também podemos citar alguns
elementos adicionais na ligação,
porém não tão fundamentais
quanto esses.
2.1.1 – Disjuntores
Os disjuntores possuem
como função chavear o circuito, ou
seja, definir quando ele irá ligar ou
não. Segundo a lógica, o disjuntor
é uma chave de segurança, que
serve como proteção para o
circuito caso alguma outra coisa
não seja ligada de maneira correta.
2.1.2 – Contatores
Os contatores são
elementos utilizados para tornar
mais prática a ligação entre as
entradas do motor e o comando
do mesmo. É importante ressaltar
que os contatores possuem um
elemento de segurança, um botão
no centro que quando pressionado
solta o circuito dos contatores,
deixando o circuito aberto. Ele
também possui uma entrada
normalmente aberta que é
utilizada para ligar os elementos
adicionais de controle.
2.1.3 - Temporizador
Por definição, o
temporizador é um dispositivo
eletro-mecânico que possui uma
entrada e duas saídas. Ao ser
acionado ele permite a passagem
do sinal na entrada para um dos
seus terminais de saída.
Decorrido de um tempo pré-
determinado ocorre a comutação
nas saídas, onde a que estava
2
transmitindo sinal inicialmente é
desligada e a outra que estava
aberta é fechada.
2.1.4 – Elementos adicionais
Agora vamos falar de alguns
elementos que utilizamos no
laboratório, mas que na vida real
podem ou não ser utilizados.
Os botões de controle são
utilizados para definir quando o
motor é ligado ou desligado. Em
aplicações industriais este
elemento é interessante,pois
decide quando a máquina deve
operar ou não.
O botão de emergência serve
para caso a pessoa que esteja
operando a caixa de comandos
tome um choque possa desligar.
De maneira resumida é uma
medida de segurança.
As lâmpadas coloridas têm
como função principal definir
quando o motor está ligado ou não.
Caso o montador queira uma
maior segurança ainda ele pode
colocar
Todos esses elementos estão
relacionados a parte de controle
do motor e em aplicações mais
técnicas são fundamentais.
2.2 – Partida Estrela-
Triângulo
Como o próprio nome já diz,
este sistema realizará uma partida do
motor trifásico em um fechamento
estrela e após alguns segundos,
quando o motor já partiu, o sistema
irá migrar para o fechamento triângulo,
vale lembrar que o intuito desta e de
qualquer uma das partidas indiretas é
reduzir a corrente elétrica no instante
da partida (arranque) do motor
elétrico trifásico.
A grande vantagem na
utilização deste sistema de partida
é que neste caso o circuito
empregado irá permitir a redução
da corrente de partida do motor
elétrico trifásico fazendo uso da
redução da tensão de fase (A
tensão em cada uma das bobinas
que compõe o motor).
Para realizar este feito
contamos com no mínimo um
motor de seis terminais e
manipulamos o fechamento de
suas bobinas de maneira que
exista a redução de sua tensão de
fase.
3 – Experimentação
Durante a experimentação os
integrantes do grupo se utilizaram
ferramentas básicas junto com a
bancada de potência para realizar
a montagem do quadro de força.
Utilizamos alguns materiais
básicos como os bornes e os fios
para realizar a montagem, junto
com uma fita isolante para manter
os fios unidos. Como ferramentas
de trabalho utilizamos as chaves
de fenda e os alicates.
3.1 – Sobre a montagem
A montagem foi de fato
divertida e se mostrou
interessante, porém foi traiçoeira.
Por vários dias começamos a
acreditar que havia problemas
com as componentes já que elas
são “Xing-Ling” (expressão
tipicamente utilizada para denotar
um tipo de equipamento que veio
da China), porém o erro se
mostrou outro.
Estava ocorrendo uma
alimentação parazita através da
bobina das contactoras para o
temporizador. Devido o fato de se
3
ter utilizado 3 fases diferentes
para alimentar o circuito de
comando . O problema foi
solucionado ao se conectar todos
os A2 com a mesma fase, e
trabalhar apenas com 2 fases
excluindo o risco de ocorrer
alimentação parasita.
4 – Conclusão
Para entrar de cabeça na área
de motores é interessante saber o
básico sobre ligações de motores e
como implementar fisicamente. As
aulas de laboratório são
importantes por causa desse
aspecto.
Complementando que
particularmente para alguns
discentes que não tiveram o curso
de comandos elétricos do SENAI,
essa prática nos aproxima da
reaalidade experimental ue
possuímos no mercado de trabalho.
Uma vez realizada a montagem
ela deve se tornar mecânica,
apenas chegar em um devido
ambiente e realizar a montagem.
Apesar das dificuldades terem
descabelado muito alguns
membros, não foi nenhum bicho
de sete cabeças ou uma hidra
(besta mitológica grega de
múltiplas cabeças que quando tem
corta uma cabeça crescem duas
na cicratriz). As práticas devem
continuar a ser realizadas para um
melhor empenho.
5 - Notas e Correção de Erros
Por meio deste venho pedir
perdão por ter colocado o nome do
Waldemar como Wanderley. Neste
relatório já foi corrigido.
Também foi corrigido o
nome “ENGEHARIA” que existia no
começo do trabalho, erro de
digitação básico. Qualquer outro
erro será recorrigido nas próximas
versões.
6– Referências Bibliográficas
[1] P.P.M. Everton, 10 Tipos de
Partida de Motores Elétricos;
7- Anexo de Imagens
Fig. 2 - Quadro já montado.
(Circuito Estrela-Triângulo)
Fig. 3 - Circuito Completo (Estrela
- Triângulo)
4
Fig. 5 - Diagrama unifilar que
mostra como foi realizada a
ligação estrela-triângulo.
Fig. 4 - Diagrama que mostra
como foi feita a ligação (Simples).
Fig. 6 - Diagrama unifilar para o
circuito em questão
5