SISTEMAS DE PARTIDA DE MOTORES DE INDUÇÃO

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ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL FERREIRA VIANA – FAETEC 
Professora: Margareth N. Silva 
Disciplina: Máquinas Elétricas 
 
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7 
SISTEMAS DE PARTIDA DE MOTORES DE INDUÇÃO 
7.1 
Motor de indução trifásico com rotor em curto-circuito 
Motores de indução com rotor gaiola de esquilo, como visto anteriormente, solicita da rede elétrica 
uma alta corrente de partida, podendo alcançar 10 vezes o valor de sua corrente nominal. Dependendo das 
condições da rede pode ser verificada uma queda de tensão momentânea indesejável no sistema e isto 
pode provocar alterações de comportamento de outras cargas, por exemplo. Quando a tensão cair na 
partida a um valor que provoque comportamentos indesejáveis e insuportáveis nas outras cargas, deve-se 
recorrer a um método de partida com tensão reduzida. 
Para motores, com potência nominal abaixo de 5cv, pode-se fazer uma ligação direta à rede, ou 
seja, ligá-lo direto à linha de alimentação de forma a receber de imediato toda a tensão, partindo com todo 
o conjugado. 
Para obter uma partida suave num motor assíncrono com rotor em curto-circuito (gaiola de 
esquilo) podemos introduzir no circuito: 
a) Um comando que transforma em estrela as ligações triângulo no momento da partida e quando o 
motor atinge, aproximadamente, 90% de sua velocidade nominal, liga-se o mesmo em triângulo e o 
motor passa a receber toda a tensão da rede. Este método de partida é chamado método de partida com 
chave estrela-triângulo (Y-∆); 
b) Um autotransformador em cada uma das fases ou linha de entrada, este método recebe a denominação 
de método de partida por chave compensadora; 
c) Chave de partida série-paralela; 
d) Resistências que baixam a tensão inicial; 
e) Reatores que reduzem a tensão; 
f) Um dispositivo eletrônico composto de pontes tiristorizadas denominado método de partida soft-starter 
(partida suave), que controla a tensão sobre o motor através do circuito de potência , constituido por 
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KK11 
FFTT11 
SS00 
SS11 KK11 
HH11 
LL 
NN 
1133 
1144 
9955 
9966 
DDIIAAGGRRAAMMAA DDEE CCOOMMAANNDDOO 
seis SCRs, variando o ângulo de disparo dos mesmos e consequentemente variando a tensão eficaz 
aplicada ao motor e etc. 
 
7.2 
Chave de partida direta 
A partida direta caracteriza-se pela aplicação da tensão nominal nos terminais de um motor elétrico 
quando o mesmo é acionado. Nesta situação, a corrente de partida pode ficar até 10 vezes maior do que a 
corrente nominal do motor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L1,L2 e L3 – Fases da rede elétrica; 
FT1 – Relé térmico de sobrecarga para contatores 
F1,2,3 – Fusíveis do circuito de força; 
S0 e S1 – Botões de comando; 
H1 – Lâmpada de sinalização; 
K1 – Contator; 
M - motor 
 
7.2.1 
Roteiro para cálculo de chave de partida direta 
� Contator K1 
• K1 Ie ≥ In 
 
 
Figura 44- Esquema de Força e Comando de uma chave de partida direta 
 (fonte:WEG-modificada) 
 
MM 
~~ 33 
KK11 
FFTT11 
FF11,,22,,33 
LL22 LL33 LL11 
DDIIAAGGRRAAMMAA TTRRIIFFIILLAARR 
R 
S 
F22 
F21 
FT1 
FT1 
R S T 
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� Relé de Sobrecarga 
• FT1 In 
A corrente nominal do motor deve estar dentro da faixa de ajuste do relé térmico. 
 
� Fusível de Força 
Calcula-se a corrente de partida da seguinte maneira: multiplica-se o valor de 
n
P
I
I
 pelo valor de In, 
com o resultado e com o valor do tempo de partida do motor localiza-se o valor da corrente do fusível na 
curva tempo x corrente. Este valor tem que satisfazer as seguintes condições: 
 
 
 
 
 
 
 
 
� Fusível de Comando 
 
O Circuito de comando possui fusíveis exclusivos para proteção contra curto-circuito, derivando-
se após os fusíveis principais. Normalmente utiliza-se fusível com característica de interrupção retardada e 
forma construtiva tipo D. 
As potências de regime e de pico dos circuitos de comando variam de acordo com a seqüência de 
operação dos componentes, portanto devemos dimensionar os fusíveis para o instante de maior consumo 
de potência (definido nos catálogos dos componentes), da seguinte forma: 
� Escolhe-se um fusível com corrente nominal (IF) superior à corrente em regime (IR) do circuito de 
comando, ou seja, RF II > . Sendo 
C
R
R U
SI = . 
Onde: 
SR – Somatória das potências aparentes dos contatores ligados (em regime) no instante em referência. 
UC – Tensão de comando do circuito. 
 
244,07A Ip 
2s 
Tp 35A 50A 
Curva tempo x corrente dos fusíveis 
IF 1,2 x In ≥
IF IFmáxK1 
 
≤
IF IFmáxFT1 
 
≤
Caso não satisfaça estas condições, 
utilizar um fusível de corrente maior. 
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� O fusível escolhido para a condição anterior deve suportar as correntes de pico (IP) do circuito de 
comando durante o tempo de ligação (t) dos contatores. Para se verificar essa condição entra-se na 
curva do fusível com a corrente (IP) e com o tempo mínimo de atuação do fusível (t). Sendo 
C
P
P U
SI = . 
Onde: 
SP é o somatório das potências aparentes de pico em regime dos contatores no instante de referência. 
 
Exemplo (manual da WEG): 
Dimensionar uma chave de partida direta para um motor de 20cv, VI pólos, 380V/60Hz, com 
comando em 220V, Tp = 2s. 
Solução 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o catálogo será: 
 
 
O relé a ser escolhido tem que possuir uma faixa de ajuste que inclua a corrente nominal do motor 
(e de acordo com o contator escolhido), logo: 
 
 
 
 
 
 
In (220V) = 56,4A 
 
5,7=
In
Ip
In (380V) = 32,54A 
 
Ip = 244,07A 
� Dados do Catálogo de Motores WEG: 
 
MM 
~~ 33 
KK11 
FF 11,,22,,33 
RR,,SS,,TT 
FFTT11 
� Dimensionando o Contator K1: 
 
Ie 32,54A 
 
≥
Ie In 
 
 
≥
CWM 40.11.220.60 
 
� Dimensionando o Relé de Sobrecarga FT1: 
 
RW 67.1D (25...40) 
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Tomando como base a corrente e o tempo de partida, tem-se: 
Portanto, o fusível encontrado é IF = 50A 
Verificando as condições necessárias, tem-se: 
 
 
 
 
Especificando os fusíveis: 
 
 
 
 
 
 
 
 
mAIR 41220
9
== RF II > mAIF 41> mAIF 50= 
 
Com a 1ª condição satisfeita, analisa-se a 2ª condição. AIP 41,0220
89
== 
O tempo mínimo de atuação do fusível (t) é de 2 segundos. Em função de IP e t, obtém-se na 
curva, figura 45, do fusível tipo D abaixo o fusível de 2A. Portanto o fusível de 2A é o fusível correto a 
ser escolhido. 
 
 
 
 
 
 
� Dimensionando os Fusíveis de força: 
3 x 
� TFW 63 
� FDW 50 
� APW 63 
� PAW 50 
� BAW 63 
244,07A Ip 
2s 
Tp 50A 35A 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In 
IF ≤≤≤≤ IFmáxK1 
IF ≤≤≤≤ IFmáxFT1 
� Dimensionando os Fusíveis de comando: 
K1 (CWM 40) 
 
SR=9VA 
SR=89VA K1 (CWM 40) 
 
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Curva do fusível Tipo D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.3 
Chavede partida estrela-triângulo 
7.3.1 
Comparação Estrela-Triângulo 
Considere-se uma carga trifásica equilibrada, representada pelas impedâncias: 3
___
2
___
1
___
ZZZ == 
Se esta carga for ligada em estrela (figura 46), o valor da tensão aplicada a cada fase da carga é o 
valor de uma tensão simples, SFY UU = e a amplitude da corrente em cada fase da carga é: Z
UI SFY = 
 
 
 
Figura 45 – Curva tempo x corrente do fusível Diazed 
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Como numa ligação em estrela a corrente na fase da carga é igual a corrente que percorre a linha, 
obtém-se: 
Z
UI SLY = designando por FYU o valor da tensão na fase da carga de uma estrela, FYI o valor da 
corrente na fase da carga de uma estrela e por LYI o valor da corrente na linha de uma estrela. 
Se esta mesma carga for ligada em triângulo, a amplitude da tensão aplicada a cada fase da carga é 
uma tensão composta CF UU =∆ pelo que a amplitude da corrente em cada fase da carga é: Z
UI CF =∆ 
 
 
 
 
 
 
Como numa ligação em estrela a corrente na fase da carga é exatamente a mesma corrente que 
percorre a linha, obtém-se: 
Z
UI SLY = designando por FYU a amplitude da tensão na fase da carga de uma 
estrela, FYI a amplitude da corrente na fase da carga de uma estrela e por LYI a amplitude da corrente na 
linha de uma estrela. 
Figura 46 - Diagrama representativo de uma carga ligada em estrela 
Figura 47 - Diagrama representativo de uma carga ligada em triângulo 
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Se esta mesma carga for ligada em triângulo (figura 45), a amplitude da tensão aplicada a cada fase 
da carga é uma tensão composta CF UU =∆ pelo que a amplitude da corrente em cada fase da carga é: 
Z
UI CF =∆ 
Como numa ligação em triângulo a amplitude da corrente na linha é 3 vezes superior à corrente 
que percorre a fase da carga, obtém-se: 
Z
UII CFL 33 == ∆∆ designando por ∆FU a amplitude da tensão na 
fase da carga de um triângulo, ∆FI a amplitude da corrente na fase da carga de um triângulo e por ∆LI a 
amplitude da corrente na linha de um triângulo. 
Atendendo à relação entre as amplitudes de uma tensão simples e de uma tensão composta do 
sistema trifásico, SC UU 3= , a expressão anterior pode escrever-se na forma: Z
U
Z
UI SCL 33 ==∆ 
Comparando a expressão de LYI com a expressão de ∆LI conclui-se que: LYL II 3=∆ . 
Isto é, a amplitude da corrente de linha quando uma carga está ligada em triângulo, é 3 vezes 
superior à amplitude da corrente de linha quando essa mesma carga está ligada em estrela. 
 
Exemplo: Num motor de 220/380V, ao conectar seu enrolamento em estrela em uma linha de 220V, a 
tensão em cada bobina será: volts127
3
220
= , portanto a tensão elétrica através de cada enrolamento é de 
somente 58% da tensão elétrica da linha, quando os enrolamentos estão conectados em estrela, na posição 
de partida. 
Admitamos que a impedância que a impedância “Z” do enrolamento de cada fase seja de 20ohms. 
A
Z
UI
fasede
FY
FY 35,620
127
=== 
 
Como na conexão estrela a corrente de linha é igual a corrente em cada fase do motor, a corrente 
consumida pelo motor no final da partida será de 6,35A. 
Ao ligarmos o motor em triângulo na tensão de 220V, teremos que a tensão de fase é igual a tensão 
de linha e será dada por: A
Z
UI
fasede
F
L 1120
220
===
∆
∆ . Como na ligação triângulo a corrente de fase é igual a 
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3 vezes corrente de linha, teremos que o motor consumirá da rede uma corrente de: 
AxIL 19311 ==∆ . Observe que, quando o motor inicia a sua partida em estrela, a corrente de partida 
na linha é 
3
1
vezes a corrente a plena carga. 
 
7.3.2 
Partida estrela-triângulo 
A chave de partida estrela-triângulo é utilizada nos caso onde não se necessite de conjugados de 
partida elevados. 
A partida estrela-triângulo é considerada uma partida de motor com tensão reduzida e para que seja 
possível deve obedecer as condições abaixo: 
� O motor deve ter seis pontas de terminação; 
� A tensão de linha da rede deve coincidir com a tensão para ligação em triângulo do motor; 
� A 2ª tensão deve ser 3 vezes maior que a 1ª. 
A carga a ser acoplada ao eixo do motor deve possuir características de conjugado resistente que 
permitam acionamento através da chave estrela-triângulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MM 
~~ 33 
FFTT11 
FF11,,22,,33 
LL22 LL33 LL11 
KK22 KK33 KK11 
DDIIAAGGRRAAMMAA DDEE 
TTRRIIFFIILLAARR 
R S T 
Figura 48 – Diagrama trifilar de uma chave estrela triângulo 
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7.3.3 
Roteiro para cálculo de chave de estrela-triângulo 
 
� Condições da rede 
 
 
 
 
 
 
 
� Contator K3 - A corrente que circula no contator K3 é Ik3 
 
 
 
 
IL = In 
I∆ = 
3
LI
 
Z = 
3
n
n
I
U
 = 
n
n
I
xU 3
 Como I∆ = Ik1 = Ik2 = 
3
LI
 = 0,58 x In 
Contator K1 - Ik1 = 0,58 x In 
 
IY = 3
nI
 = 0,33 In 
Ik3 = 0,33 In 
IY = 
Z
Un
3
 = 
n
n
n
I
xU
U
3
3
 
 
MM 
~~ 33 
KK22 KK33 KK11 
FF11,,22,,33 
LL11,, LL22,, LL33 
FFTT11 
DDIIAAGGRRAAMMAA UUNNIIFFIILLAARR 
KKTT11 
FFTT11 
SS00 
KK11 
LL 
NN 
KK22 
KKTT11 
YY 
KK33 KK11 
KK11 KK33 
∆∆∆∆∆∆∆∆ 
KK22 KKTT11 
KK22 
KK33 
HH11 
DDIIAAGGRRAAMMAA DDEE CCOOMMAANNDDOO 
SS11 
LL S 
L2 
R 
Figura 49 – Diagrama unifilar e de comando de uma chave estrela triângulo 
R S T 
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� Relé de Sobrecarga 
 
 
 
 
� Fusível de Força 
Calcula-se a corrente de partida da seguinte maneira: multiplica-se o valor de 
n
P
I
I
 pelo valor de In , 
com o resulta e com o valor do tempo de partida do motor localiza-se o valor da corrente do fusível na 
curva. Este valor tem que satisfazer as seguintes condições: 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In 
IF ≤≤≤≤ IFmáx .K1 não é necessário verificar esta condição para K3 (somente partida) 
IF ≤≤≤≤ IFmáx .FT1 
Caso não satisfaça esta condição utilizar um conjunto de fusíveis no ramal do contator K1 e outro 
no ramal de K2 ou, em último caso, um fusível de corrente maior. 
Para termos coordenação, deveremos atender as três condições anteriores. Ao colocarmos o fusível 
conforme a figura ao lado, teremos na condição nominal, a seguinte corrente: 
I = In x 0,58 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MM 
~~ 33 
KK33 
FF 11,,22,,33 
KKKK11 
LL 11,,22,,33 
FFTT
FF 44,,55,,66 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In x 0,58 
IF ≤≤≤≤ IFmáxK1 
IF ≤≤≤≤ IFmáxFT1 
IFT1 = Ik1 
IFT1 = 0,58 x In 
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7.3.4 
Exemplo de dimensionamento de chave estrela – triângulo 
Dimensionar uma chave de partida estrela-triângulo para um motor de 100cv, II pólos, 380V/660V 
- 60Hz, com comando em 220V, Tp = 10s.� Contator K1 = contator K2 
 
 
 
 
� Contator K3 
 
 
 
 
 
 
� Relé de sobrecarga 
O relé a ser escolhido deve possuir uma faixa de ajuste que inclua a corrente que passa pelo 
contator K1, ou seja, 0,58 x In 
 
 
 
� Dimensionando o Relé de Tempo Y-∆∆∆∆ 
 
 
 
� Fusíveis 
Na partida Y∆ , a corrente de partida reduz-se a 0,33 x Ip, portanto: 
I ≥ 0,33 x Ip I ≥ 363,8A 
 
 
Ie ≥ 78A Ie ≥ 0,58 x In 
Portando, os contatores a serem escolhidos, 
de acordo com o catálogo serão: 
K1 = CWM 80.11.220.60 + BCXMF 10 
K2 = CWM 80.11.220.60 
2,8
In
Ip
====
In (220V) = 233A 
In (380V) = 134,44A 
Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o catálogo será: 
K3 = CWM 50.11.220.60 
Ie ≥ 0,33 x In 
Ie ≥ 44,4A 
Ie ≥ 0,58 x In 
Ie ≥ 78A 
Logo, o relé a ser escolhido será: RW 67.2D (63...80) 
RTW .03.220.Y∆ 
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Levando em consideração esta corrente e o tempo de partida, tem-se: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para termos coordenação, deveremos atender as três condições anteriores. Ao colocarmos o fusível 
conforme a figura ao lado, teremos na condição nominal, a seguinte corrente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.4 
Chave de partida compensadora 
 
A chave de partida compensadora é utilizada em partida de motores com rotor em curto-circuito 
onde a chave de partida estrela triângulo é inadequada como, por exemplo, acionamento de compressores, 
grandes ventiladores, etc. Reduz a tensão e a corrente de partida a uma porcentagem definida da tensão da 
363,8A Ip 
10s 
Tp 100A 80A 
 
 
MM 
~~ 33 
KK33 
FF 11,,22,,33 
KK22 KK11 
LL 11,,22,,33 
FFTT11 
FF 44,,55,,66 
Portanto, o fusível encontrado é IF = 100A 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In 
IF ≤≤≤≤ IFmáxK1 
IF ≤≤≤≤ IFmáxFT1 
Verificando as condições necessárias, tem-se: 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In x 0,58 
IF ≤≤≤≤ IFmáxK1 
IF ≤≤≤≤ IFmáxFT1 
Verificando as condições necessárias, tem-se: 
B00NH 
6 x F00NH100 Especificando os fusíveis: 
I = In x 0,58 
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 98 
rede, evitando sobrecarga na rede de alimentação. Porém, não reduz tão drasticamente o conjugado do 
motor, como na partida estrela triângulo, deixando o motor com um momento suficiente para arranque. A 
redução é conseguida por meio de um autotransformador inserido entre o motor e a linha, sem que haja a 
necessidade de trocar a ligação do motor. Após atingida a rotação normal, o autotransformador é desligado 
e o motor conectado à rede, recebendo plena tensão. 
 
7.4.1 
Roteiro para cálculo de chave de partida compensadora 
 
� Em condições normais 
n
n
I
UZ = 
 
� Com tensão reduzida ( Um x K) 
 
K é o valor correspondente ao tap do auto-trafo utilizado, que neste caso é aconselhável que seja o de 0,80 
 
S
n
I
UxKZ =' 
Como Z = Z’ , tem-se: InK x IS =⇒=
S
n
n
n
I
UxK
I
U
 
 
 
Potência dissipada no auto-trafo é igual tanto no primário como no secundário 
 
InK x I K x Un U I x U P
 S SSSS =⇒=⇒= 
 
Ik2 I Un U I x U P PRPRPRPRPR =⇒=⇒= 
 
 PRS P P = PRPR SS I x UI x U = 
 
Ik2 Un x In)(K x x )K x Un ( = 
 
� Contator K1 
Ik1 = In 
 
� Contator K2 
Ik2 = k2 x In 
 
 
 
 
IS = corrente do secundário do auto-trafo 
 
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 99 
� Contator K3 
 
PRS I - I Ik3 =
 
 
In x k2 Ik2 IPR == InK x IS = 
 
Logo 
In x K2)(K Ik3In) x (K2 In)(K x Ik3 =⇒= 
 
Temos sempre que calcular as contatoras para a pior situação, porque podemos usar o tap de 80% e 
amanhã o tap de 65%, ou outro qualquer. 
 
 
 
 
� Relé de Sobrecarga 
11 IKIFT = 
 
 
� Fusível de Força 
Calcula-se a corrente de partida da seguinte maneira: multiplica-se o valor de 
n
P
I
I
 pelo valor de In , 
com o resulta e com o valor do tempo de partida do motor localiza-se o valor da corrente do fusível na 
curva. Este valor tem que satisfazer as seguintes condições: 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In 
IF ≤≤≤≤ IFmáx .K1 
IF ≤≤≤≤ IFmáx .FT1 
Caso não satisfaça esta condição utilizar um fusível de corrente maior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
k K1 K2 K3 I’P 
0,80 In 0,64 In 0,16In 0,64 IP 
0,65 In 0,42 In 0,23In 0,42 IP 
0,50 In 0,25 In 0,25In 0,25 IP 
A corrente que circula no contator K3 é Ik3 
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 100 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DDIIAAGGRRAAMMAA UUNNIIFFIILLAARR 
MM 
~~ 33 
KK22 KK33 KK11 
FF11,,22,,33 
RR,,,,SS,,TT 
FFTT11 FFTT11 
SS TT RR 
MM 
~~ 33 
FF11,,22,,33 
KK22 KK33 KK11 
0% 0% 0% 
65% 65% 65% 
80% 80% 80% 
100% 100% 100% 
DDIIAAGGRRAAMMAA TTRRIIFFIILLAARR 
Figura 50 – Diagrama unifilar e trifilar de uma chave compensadora 
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 101 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.4.2 
Exemplo de dimensionamento de chave compensadora 
 
Dimensionar uma chave de partida compensadora para um motor de 30cv, VIII pólos, 220V/60Hz, 
com comando em 220V, tap de 80%, Tp = 15s. 
 
Contator K1 = contator K2 
 
 
 
 
 
 
 
Ie ≥ 77,1A Ie ≥ In 
Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o 
catálogo serão: 
K1 = CWM 80.11.220.60 + BCXMF 01 
In (220V) = 77,1A 
Ip = 617A 
 
0,8=
In
Ip
DDIIAAGGRRAAMMAA DDEE 
CCOOMMAANNDDOO 
KKTT
FFTT
SS00 
SS22 
KK11 
RR 
SS 
KK11 
KK33 
KK22 
KK22 KK33 KK11 
KK33 
HH11 HH22 
KKTT KK11 KK22 
Figura 51 – Diagrama de comando de uma chave compensadora 
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 102 
� Contator K2 
 
Para dimensionar o contator K2, tem-se que levar em consideração o tap utilizado o qual reduzirá a 
tensão e a corrente do secundário do autotransformador por um fator “k” (no caso de 80%, k = 0,8 ) . Para 
K2, teremos: 
 
 
 
� Contator K3 
 
No caso de K3, leva-se em consideração o fator “( k - k2 ) x In ” , que para o tap de 80% será 0,16 
x In: 
 
 
 
 
 
� Relé de sobrecarga 
 
O relé a ser escolhido deve ser escolhido pela corrente nominal do motor, ou seja: 
 
 
 
� Dimensionando o Relé de Tempo 
 
 
� Fusíveis 
Na partida compensadora, a corrente de partida reduz pelo fator “ k2 = 0,64 ”, ou seja: 
I ≥ k2 x Ip I ≥ 394,9ª 
 
 
 
 
 
 
Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o catálogo será: 
K2 = CWM 50.11.220.60 + BCXMF 10 
 
Ie ≥ k2 x In 
Ie ≥ 49,3AIe ≥ In 
Ie ≥ 77,1A 
Logo, o relé a ser escolhido será: RW 67.2D (63...80) 
 
RTW .02.15.220.1E 
 
Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o catálogo será: 
K2 = CWM 50.11.220.60 + BCXMF 10 
 
Ie ≥ ( k - k2 ) x In 
Ie ≥ 12,3A 
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 103 
Levando em consideração esta corrente e o tempo de partida, tem-se: 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.5 
Chave de partida soft stater 
Soft-starters, figura 52, são utilizados basicamente para partidas de motores de indução CA (corrente 
alternada), tipo gaiola de esquilo, em substituição aos métodos de partida estrela-triângulo, chave 
compensadora ou partida direta. Tem a vantagem de não provocar trancos no sistema, limitar a corrente de 
partida, evitar picos de corrente e ainda incorporar parada suave e proteções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
É um dispositivo eletrônico composto de pontes tiristorizadas (SCRs na configuração antiparalelo 
acionadas por uma placa eletrônica, a fim de controlar a corrente de partida de motores de corrente alternada 
trifásicos. Seu uso é comum em bombas centrífugas, ventiladores, e motores de elevada potência cuja 
aplicação não exija a variação de velocidade. 
A soft-stater controla a tensão sobre o motor através do circuito de potência , constituido por seis SCRs, 
variando o ângulo de disparo dos mesmos e consequentemente variando a tensão eficaz aplicada ao motor. 
394,9 A Ip 
15s 
Tp 125A 100A 
Portanto, o fusível encontrado é IF = 125A 
IF ≥≥≥≥ 1,2 x In 
IF ≤≤≤≤ IFmáxK1 
IF ≤≤≤≤ IFmáxFT1 
Verificando as condições necessárias, tem-se: 
3 x 
F00NH125 
B00NH 
Figura 52 – Ilustração de soft-starters fabricados pela WEG 
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 104 
Assim, pode-se controlar a corrente de partida do motor, proporcionando uma "partida suave" (soft start em 
inglês), de forma a não provocar quedas de tensão elétrica bruscas na rede de alimentação, como ocorre em 
partidas diretas. 
Costumam funcionar com a tecnologia chamada by-pass, a qual, após o motor partir e receber toda a 
tensão da rede, liga-se um contator que substitui os módulos de tiristores, evitando sobreaquecimento dos 
mesmos. 
Estas chaves contribuem para a redução dos esforços sobre acoplamentos e dispositivos de transmissão 
durante as partidas e para o aumento da vida útil do motor e equipamentos mecânicos da máquina acionada, 
devido à eliminação de choques mecânicos. Também contribui para a economia de energia, sendo muito 
utilizada em sistemas de refrigeração e em bombeamento. 
As chaves de partida estática são chaves microprocessadas, projetadas para acelerar (ou desacelerar) e 
proteger motores elétricos de indução trifásicos. Através do ajuste do ângulo de disparo de tiristores, controla-
se a tensão aplicada ao motor. Com o ajuste correto das variáveis, o torque e a corrente são ajustados às 
necessidades da carga, ou seja, a corrente exigida será a mínima necessária para acelerar a carga, sem 
mudanças de freqüência. 
Algumas características e vantagens das chaves soft-starters são: 
• Ajuste da tensão de partida por um tempo pré-definido; 
• Pulso de tensão na partida para cargas com alto conjugado de partida; 
• Redução rápida de tensão a um nível ajustável, (redução de choques hidráulicos em sistemas de 
bombeamento); 
• Proteção contra falta de fase, sobrecorrente e subcorrente, etc. 
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 105 
 
 
 
 
Os métodos convencionais de partida reduzem a corrente de partida com comutação por degraus de 
tensão. A figura 53 mostra o comparativo de corrente entre os métodos mais usuais de partida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 53 - Comparativo entre os métodos de partida 
 TIRISTOR 
 
Tiristor (dispositivo semicondutor de potência usado como interruptor estático) é 
um dispositivo de estado sólido biestável (entre dois estados de funcionamento: o corte e a 
condução, por isso podemos dizer que são dispositivos de comutação) similar ao diodo, 
com um terminal extra que é usado para ligá-lo e que pode ser chaveado do corte para a 
condução e vice versa. Estes dispositivos usam realimentação interna para produzir 
operações de chaveamento (abrir e fechar circuitos com grandes cargas). 
São os componentes básicos da Eletrônica Industrial, chaveando grandes cargas, 
eletroímãs, controlador de luminosidade de lâmpadas, controle de velocidade de motores, 
aquecedores, converter CA em CC, CC em CA, chaveamento de potência e gerando pulsos 
de controle para outros tiristores. 
 
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 106 
A tensão, na partida de um motor de indução com utilização de uma chave soft-starter, é reduzida, 
diminuindo os picos de corrente gerados pela inércia da carga mecânica através do ângulo de condução dos 
tiristores. Um dos requisitos do soft-starter é controlar a potência do motor, sem entretanto alterar sua 
freqüência (velocidade de rotação). Para que isso ocorra, o controle de disparo dos SCRs (tiristores) atua em 
dois pontos: controle por tensão zero e controle de corrente zero. 
O circuito de controle deve temporizar os pulsos de disparo a partir do último valor de zero da forma de 
onda, tanto da tensão como da corrente. O sensor pode ser um transformador de corrente que pode ser 
instalado em uma única fase (nesse caso, o sistema mede somente o ponto de cruzamento de uma fase), ou um 
para cada fase. 
Um esquema genérico de um soft-starter é mostrado na figura 54. 
 
 
 
No circuito de potência, a tensão da rede é controlada através de 6 tiristores, que possibilitam a variação 
do ângulo de condução das tensões que alimentam o motor. Para alimentação eletrônica interna, utiliza-se 
uma fonte linear com várias tensões, alimentada independente da potência. 
Figura 54 – Esquema de um soft-starter implementado com 6 tiristores para acionar um motor de 
 indução trifásico (MIT) 
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 107 
O cartão de controle contém os circuitos responsáveis pelo comando, monitoração e proteção dos 
componentes de potência. Esse cartão possui também circuitos de comando e sinalização a serem utilizados 
pelo usuário de acordo com sua aplicação, como saídas à relé. 
Para que a partida do motor ocorra de modo suave, o usuário deve parametrizar a tensão inicial (Vp) de 
modo que ela assuma o menor valor possível suficiente para iniciar o movimento da carga. A partir daí, a 
tensão subirá linearmente segundo um tempo também parametrizado (tr) até atingir o valor nominal. Isso é 
mostrado na figura 55. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na frenagem, a tensão deve ser reduzida instantaneamente a um valor ajustável (Vt), que deve ser 
parametrizado no nível em que o motor inicia a redução da rotação. A partir desse ponto, a tensão diminui 
linearmente (rampa ajustável (tr)) até a tensão final Vz, quando o motor parar de girar. Nesse instante, a 
tensão é desligada, figura 56. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 55 – Curva de aceleração de um MIT usando 
soft-starter 
Figura 56 – Curva de desaceleração de um MIT 
usando soft-starter 
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Além da tensão, o soft-starter também tem circuitos de controle de corrente. Ela é conservada num valor 
ajustável por um determinado intervalo de tempo. Esse recurso permite que cargas de alta inércia sejam 
aceleradas com a menor corrente possível, além de limitar a corrente máxima para partidas de motores em 
fontes limitadas (barramento não-infinito). 
Alguns fabricantes projetam seus soft-starters para controlar apenas duas fases (R e S, por exemplo), 
utilizando a terceira como referência. Essa técnica, que é mostrada na figura 57, simplifica o circuito de 
controle e, conseqüentemente, “barateia” o produto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os soft-starters podem ser utilizados nas mais diversas aplicações, porém, três delas são clássicas: 
bombas, compressores e ventiladores. 
1) Bombas centrífugas (saneamento, irrigação, petróleo); 
 
Figura 57 – Soft-starter com apenas duas fases controladas 
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 109 
Nessa aplicação, a rampa de tensão iguala as curvas do motor e de carga. A rampa de saída do soft-
starter adequa a curva de torque do motor sobre a da bomba. Nesse caso, a corrente de partida é reduzida para 
aproximadamente 2,5 vezes a corrente nominal. 
2) Ventiladores, exaustores e sopradores; 
 
Os ventiladores, assim como as bombas, exigem um torque proporcional à velocidade, porém, também 
têm grande inércia. Geralmente, o limite de corrente é utilizado para estender o tempo de rampa, enquanto a 
inércia é vencida. 
 
3) Compressores de ar e refrigeração; 
 
O soft-starter reduz a manutenção e permite que compressores “críticos” sejam desligados quando não 
forem necessários. Por outro lado, evita que eles sejam desligados no funcionamento normal devido a fontes 
de alimentação muito fracas. 
1) Misturadores e aeradores; 
2) Britadores e moedores; 
3) Picadores de madeira; 
4) Refinadores de papel; 
5) Fornos rotativos; 
6) Serras e plainas (madeira); 
7) Moinhos (bolas e martelo); 
8) Transportadores de carga: 
� Correias; 
� Monovias; 
� Escadas rolantes; 
� Esteiras de bagagens em aeroportos; 
� Linhas de engarrafamento. 
 
Nem sempre é possível utilizar um soft-starter. Pontos mais críticos: 
• Refrigeração: deve-se instalar o dispositivo sempre verticalmente, com a ventilação para cima. A perda de 
calor aproximada é de 3,6 W/A de corrente circulante. 
• Tipo de motor: não deve ser utilizado para partida de motores em anel. 
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 110 
• Fator de potência: não se deve colocar capacitores na saída do soft-starter a fim de se corrigir o fator de 
potência. 
• Torque alto em velocidade zero: elevadores e guindastes necessitam de torque máximo a velocidade zero 
no instante da partida. Nesse caso, a utilização do soft-starter não é aconselhável. 
Qualquer chave soft-starter deverá ser protegida por fusíveis ultra-rápidos, levando em conta os valores 
i².t dos tiristores e dos fusíveis, sendo que os valores i².t dos fusíveis deverá ser 20% menor que dos tiristores. 
 
7.6 
Partida com chave série-paralelo 
 
Para partida com chave série-paralelo, é necessário que o motor seja religável para duas tensões, 
onde a menor delas deverá ser igual a tensão da rede (tensão de serviço) e a outra igual ao dobro daquela. 
Neste tipo de partida o pico de corrente fica reduzido a 1/4 daquele com partida direta. Deve-se ter 
presente que com este tipo de ligação, o conjugado de partida do motor também fica reduzido a 1/4 e, 
portanto, a máquina deve partir praticamente em vazio. 
 
7.7 
Inversor (conversor) de freqüência 
São dispositivos eletrônicos que convertem a tensão da rede alternada (CA), em tensão contínua 
(CC) de amplitude e freqüência constantes, e finalmente converte esta última, numa tensão de amplitude e 
freqüência variáveis (CA). Estes equipamentos controlam totalmente a velocidade do motor de zero até a 
freqüência máxima nominal ou superiores. 
A denominação Inversor ou Conversor, figura 58, é bastante controversa, sendo que alguns 
fabricantes utilizam Inversor e outros Conversor. Inerentemente ao projeto básico de um Conversor de 
Freqüencia, teremos na entrada o bloco retificador, o circuito intermediário composto de um banco de 
capacitores eletrolíticos e circuitos de filtragem de alta freqüencia e finalmente o bloco inversor, ou seja, o 
inversor na verdade é um bloco composto de transistores IGBT, dentro do conversor. Na indústria 
 
 
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 111 
entretanto, ambos os termos são imediatamente reconhecidos, fazendo alusão ao equipamento eletrônico 
de potência que controla a velocidade ou torque de motores elétricos. 
 
 
 
 
 
Os inversores de freqüência controlam a rotação e a velocidade do motor elétrico para prover as 
reais demandas do processo sem perdas, propiciando uma considerável economia de energia. Além disso, 
reduz as cargas nas redes de alimentação e o stress mecânico nas máquinas durante a partida do motor, 
principalmente nos acoplamentos e caixas de redução. 
 Estes equipamentos são usados em motores elétricos de indução substituindo os rudimentares 
sistemas de variação de velocidades mecânicos, tais como polias, variadores eletromagnéticos e variadores 
hidráulicos, bem como os custosos motores de corrente contínua pelo conjunto motor assíncrono e 
inversor, mais barato, de manutenção mais simples e fácil reposição. 
Os conversores de frequência costumam também atuar como dispositivos de proteção para os mais 
variados problemas de rede elétrica que se pode ocorrer, como desbalanceamente entre fases, sobrecarga, 
queda de tensão, etc. 
Normalmente, os conversores são montados em painéis elétricos, sendo um dispositivo utilizado 
em larga escala na automação industrial. Podem trabalhar em interfaces com computadores, centrais de 
comando, e conduzir, simultaneamente, dezenas de motores, dependendo do porte e tecnologia do 
dispositivo. 
Os conversores costumam ser dimensionados mais precisamente, pela corrente do motor. O 
dimensionamento pela potência do motor pode também ser feita, entretanto, a corrente é a principal 
grandeza elétrica limitante no dimensionamento. Importante também notar outros aspectos da aplicação, 
durante o dimensionamento, como por exemplo, demanda de torque (constante ou quadrático), precisão de 
controle, partidas e frenagens bruscas ou em intervalos curtos ou muito longos, regime de trabalho, e 
outros aspectos particulares de cada aplicação. Dentre os diversos fabricantes deste produto, temos uma 
vasta coleção de catálogos e normas, que devem sempre ser consultados. 
Figura 58 – Inversor de frequencia 
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 112 
Quando o acionamento elétrico não exige variação da velocidade do motor, querendo-se apenas 
uma partida mais suave, de forma que limite-se a corrente de partida evitando assim quedas de tensão da 
rede de alimentação, costuma-se utilizar SOFT-STARTERS. 
Os conversores de Freqüencia tem uma vasta aplicação na indústria de máquinas e processos em 
geral. Com a capacidade inerente de variar a velocidade de motores elétricos trifásicos de Corrente 
Alternada, permitem a aos projetistas, desenvolver máquinas que sem os mesmos, seriam praticamente 
impossíveis de serem fabricadas. 
Os conversores de Freqüencia de última geração, não somente controlam a velocidade do eixo de 
motores elétricos trifásicos de corrente alternada, como também, controlamoutros parâmetros inerentes ao 
motor elétrico, sendo que um deles, é o controle de Torque. 
Através da funcionalidade que os microprocessadores trouxeram, os conversores de Freqüencia 
hoje, são dotados de poderosas CPUs ou placas de controle microprocessadas, que possibilitam uma 
infindável variedade de métodos de controle, expandindo e flexibilizando o uso dos mesmos. Cada 
fabricante consegue implementar sua própria estratégia de controle, de modo a obter domínio total sobre o 
comportamento do eixo do motor elétrico, permitindo em muitos casos que motores elétricos trifásicos de 
corrente alternada, substituirem Servo Motores em muitas aplicações. Os benefícios são diversos, como 
redução no custo de desenvolvimento, custo dos sistemas de acionamento, custo de manutenção. 
Muitos conversores hoje, são dotados de opcionais que permitem implementar técnicas de controle 
de movimento, manipulação de vários eixos de acionamento, Posicionamento e Sincronismo de 
Velocidade ou Sincronismo de Posição. 
Modernas técnicas de chaveamento da forma de onda de tensão e também da frequência aplicada 
sobre o estator do motor elétrico, permitem o controle com excelente precisão, sobre o eixo do motor. 
Uma das técnicas mais conhecidas é o PWM ou "Pulse Width Modulation". Tais técnicas são sempre 
aliadas ao modelamento matemático preciso do motor elétrico. Os conversores de última geração fazem 
medições precisas e estimativas dos parâmetros elétricos do motor, de modo a obter os dados necessários 
para o modelamento e consequente controle preciso do motor. 
Os Conversores de Freqüencia, por serem dispositivos dotados comumente de uma ponte 
retificadora trifásica a diodos, ou seja, tratam-se de cargas não lineares, geram HARMÔNICAS. Os 
fabricantes de conversores de freqüencia disponibilizam filtros de harmônicas, alguns já integrados ao 
produto, outros opcionais. Existem várias técnicas para filtragem de harmônicas, que vão desde as mais 
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 113 
simples e menos custosas, como indutores na barra DC ou indutores nas entradas do conversor, antes da 
ponte retificadora, passando pelos retificadores de 12 ou 18 diodos ou pulsos, utilizando transformadores 
defasadores até chegar aos filtros ativos ou retificadores a IGBT, para diminuição ou até mesmo 
eliminação das harmônicas tanto de corrente quanto de tensão elétrica. 
O termo conversor geralmente é utilizado em linguagem comercial, enquanto inversor, já é uma 
linguagem técnica.