Trabalho Tipos de Partida

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Trabalho Tipos de Partidas de Motores Elétricos
Acionamentos Elétricos
Engenharia Mecatrônica
	
Nome: Wagner Firmino Junior	RA: B600AE-8		Data: 24/08/2016
Professor: Rodrigo Amaro
INTRODUÇÃO
Neste trabalho iremos abordar o tema tipos de partidas de motores elétricos.
Partida Direta
 Partida direta é o método de partida de motores de corrente continua e alternada qual o motor é conectado diretamente a rede de disjuntores que vem da rede. Ou seja, ela se dá quando aplicamos a tensão é anormal sobre os enrolamentos do contator do motor, de maneira indireta.
Neste tipo de partida, a corrente de pico (Ip) pode variar de 60 a 180 vezes a corrente anormal ao fluxo de elétrons do motor, sendo a forma mais simples de partir um motor. Comumente, a vantagem principal é o custo, pois não é necessário nenhum outro dispositivo de suporte que auxilie a suavizar as amplitudes de corrente durante a partida indireta que reverte a polaridade de todo o circuito.
Há inúmeras desvantagens com relação a outros métodos de partida, como por exemplo, um transiente de corrente e torque durante a partida. A corrente variando entre 6 e 10 vezes a nominal, obriga o projetista do sistema intransitório a superdimensionar o sistema de ventilação, disjuntores, fusíveis, que fazem parte do circuito de elétrico que alimenta o motor. Dependendo dos valores de pico de corrente, a tensão do sistema pode sofrer quedas. O Transiente de torque, faz com que os componentes mecânicos associados ao eixo do motor, sofram desgaste prematuro. A situação piora à medida que a potência elétrica do motor aumenta.
Partida Direta com Reversão
 Consiste em aplicar ao motor elétrico 100% da tensão necessária para que o mesmo funcione com potência total, esse tipo de partida fornece ao operador a opção de realizar a inversão de rotação do motor quando desejado.
- Benefícios
Pode-se partir o motor com carga. ( Desde que seja respeitado seu torque e Fator de Serviço);
Facilidade na execução do circuito de partida e de comando;
Baixo custo de componentes para executar o acionamento;
Simples funcionamento e baixa manutenção;
Alto torque na ponta do eixo ou seja potência máxima;
Possibilidade de executar a inversão de rotação do motor quando necessário;
- Malefícios
Alta corrente de partida no momento do acionamento podendo ser de 5 a 9 vezes da corrente nominal;
Existem limitações a potência dos motores a serem realizadas as partidas diretas, (ex. É recomendado que não sejam acionados em partida direta motores com potência acima de 10 cavalo vapor, pois ocasionam uma grande queda de tensão do circuito na partida), de preferência partir esses motores com baixa carga ou em vazio.
Dispositivos de acionamento (contatores, disjuntores), mais robustos
Com motores com alta carga e alta potência é orientado que a reversão de um sentido para o outro tenha um intervalo, para diminuir o "coice" da inversão do motor.
Partida de Motor Dahlander
O motor dahlander é um motor trifásico que permite seu acionamento em duas velocidades diferentes, nesta partida as duas velocidades e reversão serão selecionadas por botões.
A Partida do motor dahlander com reversão,destina-se a máquinas que partem em vazio ou com carga e permitindo a inversão do sentido de rotação. O Energização no sentido anti horário (K1, K3 e K5).
Somente a bobina K1 deve ser energizada fechando seus contatos principais e permitindo que as três fases RST cheguem aos bornes UVW (2) do motor que ligará em baixa rotação.
Desenergizando a bobina K1 e energizando as bobinas K3 e K5 fecham seus contatos principais e as três fase energizam UVW (1) através de K3 enquanto que K5 fecha curto em UVW (2).
	
	Figura 02 - Esquemas de fechamento 
dos terminais do motor Dahlander
Partida Compensadora
A partida compensadora ou chave compensadora é utilizada para partidas sob cargas de motores de indução trifásicos com motor em curto-circuito, onde a chave estrela-triângulo é inadequada. A norma prevê a utilização desta chave para motores, cuja potência seja maior ou igual a 15 CV. Esta chave reduz a corrente de arranque, evitando sobrecarregar a linha de alimentação. Deixa, porém, o motor com conjugado suficiente para a partida.
A tensão na chave compensadora é reduzida através de um autotransformador trifásico que possui geralmente taps de 50%, 65 % e 80% da tensão nominal.Durante a partida alimenta-se com a tensão nominal o primário do autotransformador trifásico conectado em estrela e do seu secundário é retirada à alimentação para o circuito do estator do motor.
A passagem para o regime permanente faz-se desligando o autotransformador do circuito e conectando diretamente a rede de alimentação o motor trifásico.
Este tipo de partida normalmente é indicado para motores de potência elevada, acionando cargas com alto índice de atrito, tais como, como acionadores de compressores, grandes ventiladores, laminadores, moinhos, bombas helicoidais e axiais (poço artesiano), britadores, calandros, máquinas acionadas por correias, etc.
A Chave de partida compensadora é um dos métodos utilizados para reduzir a corrente de partida de motores trifásicos.
Chave de Partida Compensadora: A chave de partida compensadora alimenta o motor com tensão reduzida em suas bobinas na partida. Essa redução é feita através da ligação de um autotransformador em série com as bobinas do motor, após o motor ter acelerado, elas voltam a receber tensão nominal.A redução da corrente de partida depende do TAP em que estiver ligado o autotransformador:
TAP 65% - Redução para 42% do seu valor de partida direta;
TAP 80% - Redução para 64% do seu valor de partida direta.
A chave de partida compensadora é utilizada em motores que partem sob carga; o conjugado resistente de partida da carga deve ser inferior à metade do conjugado de partida do motor.
São vantagens da chave compensadora:
Pode ser utilizado com qualquer motor trifásico;
Necessita apenas de 3 fios no motor;
O motor permanece sempre energizado, mesmo no intervalo de troca dos contatores;
Corrente de partida entre 42% a 100% da nominal;
Partida com carga.
Desvantagens:
Custo mais caro;
Ocupa maior espaço;
Baixo número de manobras consecutivas devido ao autotrafo.
Autotransformador: O autotransformador é um transformador especial, com o secundário derivando do próprio primário. Para a utilização em chaves compensadoras os pontos centrais são chamados de TAP, existindo normalmente os TAPS de 65%, 80% e 90%.O autotransformador para chave compensadora é projetado para trabalhar em um curto espaço tempo, para reduzir espaço e custo de aquisição. Na especificação do autotransformador específica-se o número de partidas por hora máximo. Como este tipo de chave é utilizado normalmente para motores de potência elevada, acima de 50 CV, estes autotransformadores são vendidos com termostato de proteção.
Partida Estrela Triângulo
A Partida estrela-triângulo é um método de partida de motores elétricos trifásicos, que utiliza uma chave de mesmo nome. Esta chave, que pode ser manual ou automática, é interligada aos enrolamentos do motor, que devem estar acessíveis em 6 terminais.
Neste método o motor parte em configuração estrela que proporciona uma maior impedância e menor tensão nas bobinas diminuindo assim a corrente de partida o que ocasionará uma perda considerável do conjugado (torque) de partida. Através desta manobra o motor realizará uma partida mais suave, reduzindo sua corrente de partida a aproximadamente 1/3 da que seria se acionado em partida direta.
Como o motor parte em estrela, a corrente que passará por seus terminais em fase equivalerá a If será equivalente a In a corrente de linha da rede, porém com tensão de Vf=Vl/(raiz quadrada de 3).
A Partida Estrela-triângulo não pode ser utilizada em qualquer situação. É necessário que o motor tenha disponível pelo menos seis terminais dos enrolamentos e que a tensão nominal (tensãoda concessionária) seja igual à tensão de triângulo do motor.
Um ponto importantíssimo em relação a este tipo de partida de motor elétrico trifásico, é que o fechamento para triângulo só deverá ser feito quando o motor atingir pelos menos noventa por cento da rotação nominal. Logo, o ajuste de tempo de mudança estrela-triângulo deverá estar baseado neste fato. O uso de um tacômetro é crucial nesta tarefa na primeira vez que for testar o sistema com carga. A mudança da configuração para triângulo sem que o motor tenha atingido este percentual de rotação provocaria pico de corrente praticamente igual ao que teria se usasse partida direta. Se o motor em questão não preenche este quesito por conta da carga instalada, é conveniente que seja usado outro tipo de partida como: Chave compensadora (Partida compensadora), Soft-starter ou até mesmo um Conversor de frequência nesta função.
Partida Soft Starter
Soft-starters são utilizados basicamente para partidas de motores de indução CA (corrente alternada) tipo gaiola, em substituição aos métodos 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. 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. A aplicação de microprocessadores se expande vertiginosamente com o passar do tempo. 
Uma das causas da grande expansão do uso de microprocessadores é o seu custo reduzido. Com o passar dos dias descobrem-se novas aplicações. O seu manuseio já se encontra bastante facilitado, fazendo com que novos equipamentos sejam desenvolvidos sem grande esforço. Os microprocessadores atuais são versáteis e consomem pouca energia. Dessa forma pode-se desenvolver equipamentos de pequeno porte com baixo custo operacional. Estes equipamentos podem substituir a mão de obra humana muitas vezes utilizada em tarefas repetitivas. Por esses motivos, o circuito de controle de um softstarter usa um microcontroladores / microprocessadores.
Inversores de Frequência
 De maneira genérica, inversor de frequência é um dispositivo eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de um motor de indução trifásico. É um dispositivo que transforma corrente elétrica alternada fixa (corrente e tensão) em corrente elétrica CA variável controlando a potência consumida pela carga através da variação da frequência entregue pela rede. Este dispositivo possui este nome pela maneira que ele faz esta variação de giro do motor trifásico. O inversor de frequência, como já dito anteriormente, é um dispositivo eletrônico que tem como sua principal função a variação da rotação de um motor trifásico, através de mudança da frequência que o mesmo proporciona em seus contatos de saída. Assim podemos alternar facilmente a velocidade com a qual o motor vai trabalhar. A fórmula apresentada anteriormente nos mostra como isso funciona. A frequência fornecida pela rede (frequência de entrada no motor) determina a velocidade síncrona do campo elétrico pela qual o motor trabalha.
 A utilização do inversor de frequência proporciona flexibilidade de velocidade com segurança e precisão. É possível, por exemplo, controlar a velocidade do motor sem grandes perdas de torque, aceleração suave através de programação, frenagem direta no motor, sem necessidade de freios mecânicos, além de diversas formas de programação de velocidade de acordo com a necessidade da ocasião. Suas vantagens são:
Substituição de variadores mecânicos e eletromagnéticos;
Automatização, segurança e flexibilidade em processos industriais;
Instalação simples;
Diminuição de choques mecânicos na partida do motor;
Precisão e processos;
Menos intervenção humana;
Além destas vantagens, o inversor de frequência possui ótimo custo-benefício, pois proporcionam economia de energia elétrica, maior durabilidade de engrenagens, polias e outros componentes mecânicos.