Partida direta para motores e seu dimencionamento

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​PARTIDA DIRETA PARA MOTORES 
 ​O que é e qual sua aplicação 
 
Aluno: Emir Cordeiro 
Mat.: 201601284039 
Prof.: Ellen Mara M. Nogueira 
Curso: Engenharia Elétrica 
Disciplina: Máquinas Elétricas e Acionamentos 
 
Existem várias maneiras de realizar a ligação ou partida de um motor 
elétrico trifásico, mas definir qual é a melhor ou a mais adequada para cada 
tipo de aplicação nem sempre é uma tarefa muito fácil. Uma das maneiras de 
dar partida em um motor é utilizando a partida direta, pensando nisso 
resolvemos descrever o que é uma partida direta, qual sua aplicação, e o passo 
a passo de como acionar um motor trifásico utilizando a partida direta, além 
de apresentar as suas principais características: 
 Há muitas maneiras de dar a partida em um motor trifásico, seja a ​partida 
estrela triângulo​, partida estrela triângulo com reversão, partida por 
autotransformador (chave compensadora), partida por autotransformador 
com reversão, partidas indiretas, partidas indiretas com reversão e as que 
iremos abordar que são partida direta e partida direta com reversão. 
 
 
 
https://www.mundodaeletrica.com.br/tag/comandos-eletricos/
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Características da partida direta 
Como já sabemos que a partida direta implica diretamente na infraestrutura 
da rede de alimentação onde este motor será instalado, podemos destacar 
algumas características deste tipo de ligação, por exemplo, no momento da 
partida o torque do motor é nominal, sua corrente de partida é até 8 vezes a 
corrente nominal, ela necessita de dispositivos de acionamento mais robustos 
e o custo de manutenção é elevado. 
Diagramas de comandos 
O circuito de comandos é o responsável por conter as ligações de todos os 
seus componentes e condutores, mas o diagrama de comandos tem a 
principalmente função de representar a lógica de acionamento dos contatos, 
que serão responsáveis por acionar as cargas ou componentes, que neste caso 
será o motor elétrico trifásico e os sinaleiros​. 
 
 
 
Para o motor de 5CV: 
 
 
� Características: 
 
� Carcaça: ​100L 
� Potência: ​5 HP 
� Frequência​: 60 Hz 
� Polos​: 4 
� Rotação nominal: ​1715 
� Escorregamento​: 4,72 % 
� Tensão nominal: ​220/380 V 
� Corrente nominal: ​14,0/8,11 A 
� Corrente de partida: ​101/58,4 A 
� Ip / In​: 7,2 
� Corrente a vazio: ​6,80/3,94 A 
� Conjugado nominal: ​20,6 Nm 
� Conjugado de partida: ​290 % 
� Conjugado máximo: ​310 % 
� Categoria: --- 
� Classe de isolação: ​F 
� Elevação de Temperatura: ​80 K 
� Tempo de Rotor Bloqueado​: 9 s (quente) 
� Fator de serviço: ​1,15 
� Regime de serviço​: S1 
� Temperatura Ambiente​: -20°C – +40°C 
� Altitude: ​1000 m 
� Proteção​: IP55 
� Massa aproximada: ​33 kg 
� Momento de inércia​: 0,00995 kgm² 
� Nível de ruído​: 54 dB (A) 
 
 
 
 
 
 De acordo com o diagrama representado abaixo, o motor trifásico só irá 
entrar em funcionamento quando dois botões forem acionados ao mesmo 
tempo, como uma medida de proteção, além de dois sinaleiros indicando seus 
estados de operação, sendo verde para motor ligado e vermelho para o motor 
desligado. 
 
 
 
Descrição do funcionamento 
Ao acionarmos os botões S1 e S2 a corrente elétrica irá passar pelos botões 
e chegar até a bobina do contator K1, que será energizada. Dessa forma eles 
comutam imediatamente, então os contatos de carga (K1) e de comandos se 
fecham, permitindo a passagem da corrente elétrica e a energização constante 
da bobina, do motor trifásico e do sinaleiro verde. Além disso o contato 
normalmente fechado se comuta, impedindo a passagem de energia elétrica 
para o sinaleiro vermelho. 
 
 
 
Para o motor de 15 cv: 
Características: 
� Carcaça: ​180L 
� Potência: ​15 HP (CV) 
� Frequência: ​60 Hz 
� Polos: ​8 
� Rotação nominal: ​875 
 
 
� Escorregamento: ​2,78 % 
� Tensão nominal: ​220/380 V 
� Corrente nominal:​ 39,1/22,6 A 
� Corrente de partida: ​309/179 A 
� Ip / In: ​7,9 
� Corrente a vazio: ​19,0/11,0 A 
� Conjugado nominal: ​120 Nm 
� Conjugado de partida: ​240 % 
� Conjugado máximo​: 270 % 
� Categoria: --- 
� Classe de isolação: ​F 
� Elevação de Temperatura​: 80 K 
� Tempo de Rotor Bloqueado: ​8 s (quente) 
� Fator de serviço​: 1,15 
� Regime de serviço​: S1 
� Temperatura Ambiente: ​-20°C – +40°C 
� Altitude: ​1000 m 
� Proteção​: IP55 
� Massa aproximada: ​147 kg 
� Momento de inércia: ​0,21374 kgm² 
� Nível de ruído: ​54 dB (A) 
 
 
 
 
 
Para o motor de 300CV 
 
 
Características: 
� Carcaça: ​355M/L 
� Potência: ​300 HP 
� Frequência: ​60 Hz 
� Polos: ​2 
� Rotação nominal: ​3585 
� Escorregamento: ​0,42 % 
� Tensão nominal: ​220/380/440 V 
� Corrente nominal:​ 664/384/332 A 
� Corrente de partida: ​5310/3080/2660 A 
� Ip / In: ​8,0 
� Corrente a vazio: ​160/92,6/80,0 A 
� Conjugado nominal: ​586 Nm 
� Conjugado de partida: ​180 % 
� Conjugado máximo: ​290 % 
� Categoria: ​--- 
� Classe de isolação: ​F 
� Elevação de Temperatura: ​80 K 
� Tempo de Rotor Bloqueado​: 20 s (quente) 
� Fator de serviço: ​1,15 
� Regime de serviço: ​S1 
� Temperatura Ambiente: ​-20°C – +40°C 
� Altitude: ​1000 m 
� Proteção​: IPW55 
� Massa aproximada: ​1475 kg 
� Momento de inércia​: 3,8604 kgm² 
� Nível de ruído​: 84 dB (A) 
 
 
 
 
 
 
 
Vamos abordar um tipo de partida indireta de motores trifásicos, esse 
tipo de partida indireta mais ​conhecida como estrela triângulo, é muito 
difundido devido a sua robustez de funcionamento, facilidade de 
instalação e seu benéfico em relação a uma partida direta. 
O método de acionamento através de partida estrela triângulo 
aumenta a vida útil de um motor, diminuindo a corrente de partida 
gerando menos aquecimento por efeito joule, conservando o isolamento 
do motor, o que proporcionando que o isolamento elétrico seja 
conservado por mais tempo. 
A Partida estrela triângulo 
 
A partida através de chave estrela triângulo é usada em motores trifásicos 
de seis terminais ou doze, popularmente conhecidos como motores de seis 
pontas ou doze pontas, geralmente este tipo de partida é utilizada em motores 
com potências acima de 40CV. 
Quando não podemos utilizar uma partida direta, muitas vezes devido ao 
alto conjugado de partida da carga, pois para romper a inércia da carga, e para 
que o motor alcance uma velocidade próxima a velocidade síncrona o mesmo 
 
 
exigirá uma alta corrente elétrica da rede causando picos e distúrbios, sendo 
assim a partida direta não é aplicável. (O conjugado de partida também é 
chamado de torque ou momento, é a medida do esforço necessário para girar 
um eixo) 
A partida estrela apresenta um excelente custo benéfico é uma solução 
bastante aplicada em acionamentos, pois diminui os distúrbios ou picos de 
corrente cerca de 66%. Para se utilizar a partida indireta estrela triângulo é 
necessário que o fornecimento de energia seja na tensão nominal do triângulo 
do motor, caso contrário você pode queimar o motor quando a chave fechar 
em triângulo, desta forma o acionamento não cumprira o propósito de 
diminuir a corrente de partida, uma vez que em estrela estará recebendo a 
tensão nominal neste caso. 
Principio de funcionamento partida estrela triângulo 
 
​Para exemplificar o funcionamento da partida estrela triângulo vamos dar 
um exemplo de um motor de 220V/440V, supomos que a tensão de 
alimentação do da rede seja 220V, então neste tipo de motor, o fechamento 
triangulo seria para alimentar o motor com 220V e o fechamento em estrelaseria para a tensão de 440V. 
Neste caso quando o motor elétrico trifásico é acionado, o mesmo parte em 
estrela, lembrando que para o exemplo, este fechamento é para a maior tensão 
a de 440V, mas quando acionamos o motor em estrela, existe aplicado aos 
terminais do 220V, sedo assim, temos que a tensão de fase no momento da 
partida estrela é de ​220V / √3 = 73,3 V​. Neste momento a corrente de partida 
será 33,3% da nominal de partida do motor, isso ocorre devido a queda na 
tensão aplicada as bobinas, e a existência de mais resistência elétrica, quando 
as bobinas do motor estão fechadas em estrela . 
Na partida em estrela existe uma notaria perda de torque, também no 
conjugado de partida, mas em contra partida não teremos uma correte de 
 
 
partida alta, pois em uma partida direta convencional pode chegar a cerca de 
13X a nominal do motor. 
Observe o esquema de mostrando à ligação do motor em estrela, e a tensão 
encontrada na linha diante a tensão encontrada nas fases do motor no 
momento do acionamento da chave em estrela: 
 
 
 
Desta forma ao acionar o motor o mesmo irá partir suavemente, até atingir 
velocidade suficiente para permitir uma virada de fechamento para triângulo 
sem que ocorra o efeito de pico da corrente. Quando a virada ocorrer o motor 
estará próximo a velocidade síncrona do campo magnético girante, permitindo 
que o motor não sofra com um alto conjugado de partida e bruscas oscilações 
de corrente. 
Observe as tensões de linha e de fase no momento da virada para o 
fechamento em triângulo, as tensão de linha são iguais à tensão de fase desta 
forma o motor estará em potência e torque máximo: 
 
 
 
 
Partida estrela triângulo na prática 
Observe o diagrama elétrico de um acionamento através de chave de 
partida estrela triângulo conforme segue abaixo: 
 
 
 
 
O funcionamento do comando consiste da seguinte forma, ao acionar o 
botão de liga os contatores KM1 e KM3 entram em funcionamento 
simultaneamente, observe que o contator KM3 fecha os terminais 4-5-6 do 
motor (fechamento estrela), ao mesmo tempo KM1 energiza os terminais 
1-2-3 do motor, sendo assim o motor parte em estrela apresentando uma 
corrente reduzida e trabalhando com uma tensão de fase também reduzida. 
Neste momento o contado normalmente aberto 13/14 do contator KM1 
energiza o relé estrela- triângulo KA1, o mesmo conta um determinado tempo 
e retira o contator KM3 e coloca o contator KM2 , sendo responsável por 
fazer o fechamento do motor em triângulo. 
Observe que no momento de transição de KM3 para KM2, o fechamento 
das bobinas com as fases de alimentação devem ficar com a seguinte 
combinação 1-6 na fase R, 2-4 na fase S e 3 -5 na fase T. 
​Neste momento é muito importante que ao acionar KM2 o fechamento seja 
realizado desta forma, pois em caso contrario você causará um curto entre as 
fases. Outra maneira de proteger seu circuito, que é extremamente 
recomendável, é realizar o intertravamento dos contatores KM3 e KM2, pois 
de maneira nenhuma os mesmo eles podem ser acionados juntos, caso 
contrário ocorrerá um curto entre fases em KM3. 
Para Intertravar os contatores, basta que você passe a linha de ligação da 
bobina KM2 em um contato aberto de KM3 e a linha de alimentação de KM3 
no contato aberto de KM2, desta forma um contator não irá entrar quando o 
outro estiver comutado. 
O benefício de se utilizar um relé próprio para partidas estrela e triângulo é 
que o mesmo possibilita simplificar o comando, pois será necessário realizar o 
selo somente em KM1. Este selo serve para sustentar a tensão elétrica no 
contator, mesmo após deixar de pressionar o botão de liga. Para fazer um selo 
 
 
basta passar a linha de alimentação do contator KM1 em um contato aberto do 
mesmo. 
Por medida de segurança foi instalado junto à linha principal de 
alimentação do comando uma chave de emergência, e dois contatos dos relés 
térmicos de KM1 e KM2, pois a função deles é cortar a alimentação do 
circuito de comando em casos de sobrecargas e falta de fase, também foi 
instalado um disjuntor motor para proteção contra corrente de curto-circuito. 
Dimensionamento de uma partida estrela triângulo: 
 
O dimensionamento de uma partida estrela triângulo não é algo simples de 
realizar, muitos eletricistas se perdem neste momento, subdimensionando o 
circuito ou sobre dimensionando, mas neste passo a passo vamos mostrar 
como calcular os componentes principais de um circuito estrela triangulo de 
forma simples e fácil. 
Dimensionamento dos contatores de potência KM1 e KM2 
 
​Devemos observar que KM1 (contator de carga), está sujeito à corrente de 
fase/linha na partida em ESTRELA, ou seja, a corrente será 1/3 da nominal de 
partida no momento em que o motor é acionado em estrela. Após o 
fechamento em Triângulo, KM1 estará sujeito à corrente de fase do motor, 
segue o modelo matemático do conceito: 
 
 
 
 
Para KM2, na partida em estrela, o contator está desconectado, mas quando 
do o circuito e chaveado para Triângulo, K2 passa a estar sujeito à corrente de 
fase, assim como K1 então utilizamos a mesma forma de KM1 para cálculo da 
corrente em KM2. 
Vale ressaltarmos que quando o motor está fechado em triângulo a corrente 
se dividi aproximadamente igual entre KM1 e KM2 por isso utilizamos o 
modelo matemático apresentado. Então para o cálculo da corrente do contator 
KM1 e KM2 utilizamos a fórmula abaixo, lembrando que IN é a corrente de 
placa do motor: 
 
 
 
 
Dimensionamento de KM3 
 
Devemos observar que KM3 está sujeito à corrente de fase/linha na partida 
em estrela, conforme havíamos demostrado anteriormente, no momento da 
partida do motor a corrente será 33,3% da nominal de partida, essa corrente 
circula em KM3. Quando a chave virar para triângulo, KM3 estará 
desconectado. Desta forma para realizar o correto dimensionamento do 
contator KM3 devemos utilizar o modelo matemático abaixo: 
 
 
 
 
 
Onde é usada a ligação estrela. 
 
Mais para que serve todas essas ligações e fechamentos dos motores 
elétricos,? Sabemos que ao acionar um motor trifásico de gaiola o mesmo 
pode atingir cerca de 8 a 12 vezes sua corrente nominal, por exemplo, um 
motor com corrente nominal de 25 A pode atingir uma corrente de partida 240 
A ao ser acionado por partida direta, neste caso essa corrente na partida pode 
causar uma serie de surtos em um sistema trifásico, como por exemplo, uma 
elevada queda de tensão na rede. 
É importante lembrar que as concessionárias de energia limitam a queda de 
tensão da rede, impondo multas quando necessário, além disso, é bom 
destacar que nestes casos é necessário que os sistema de proteção e cabos seja 
superdimensionados para atender aos picos de corrente de partida. 
 
 
 
 
Quando a partida direta não é possível, principalmente quando existe um 
alto conjugado, ou seja, uma carga elevada no motor, uma solução que 
apresenta um custo reduzido é utilizar a partida estrela triângulo, desta forma 
deixa se de utilizar uma partida direta para uma partida indireta. 
Utilizamos a partida estrela triângulo quandoa curva do conjugado do 
motor é suficientemente elevada. É aconselhável que a corrente de partida em 
estrela esteja entre 25% a 33% da corrente de partida em triangulo. 
A partida estrela triângulo também é aconselhada em casos onde exista a 
necessidade de suscetíveis partidas, ou seja, em um breve período de tempo. A 
partida estrela triângulo é mais robusta do que as outras soluções, como por 
exemplo, a partida através de inversores de frequência e chaves de partidas 
que contam com componentes eletrônicos e tem um alto custo de 
investimento. 
Como fazer uma partida estrela triângulo 
 
 
 
Para montar uma partida estrela triângulo é necessário montar um circuito 
de potência com três contatores, fusíveis de proteção para cada fase, um 
disjuntor de proteção compatível com a carga e um relé térmico. 
 
 
 O sistema de partida é controlado por um circuito de comando, que conta 
com um relé temporizador, usado para acionar os contatores de potência na 
partida, ou seja, no momento do acionamento o motor é fechado em estrela e 
após vencer o conjugado de partida o comando fecha através dos contatores, 
então o motor passa a operar em ligação triângulo. Neste momento o motor 
trabalha em regime normal evitando os grandes picos de corrente. 
Dimensionamento do relé térmico – RT 
 
Devemos observar que relé térmico está sujeito à corrente de fase/linha na 
partida em estrela assim como o contator KM1, ou seja, a corrente será 
33,3% da nominal de partida e no momento da virada do circuito para 
triângulo, o relé térmico estará sujeito à corrente de fase do motor, ou seja: 
 
 
 
 
Dimensionamento de fusíveis 
Os fusíveis têm a função de proteger nosso circuito, caso ocorra um surto 
de corrente alta devido a um curto circuito ou uma sobrecarga por um período 
maior de tempo, os fusíveis se rompem, interrompendo a passagem ​de 
corrente elétrica. Estes componentes servem para a proteção do circuito como 
um todo, os cabos, os contatores e os relés térmicos. 
Para realizarmos a escolha do melhor fusível devemos observar três 
condições: 
● Dimensionamento do fusível com base na corrente de partida do motor: 
“ Estes dados podem ser encontrados na placa do motor e ficha do 
fabricante do fusível” 
 
 
● Precisamos nos certificar que a corrente do fusível deverá possuir como 
corrente nominal, no mínimo, 20% a mais que a corrente nominal do 
motor elétrico, basta multiplicar a corrente nominal do motor por 1,20. 
● Precisamos nos certificar que a corrente do fusível deverá proteger os 
contatores e relés térmicos do nosso circuito sendo assim precisamos 
observar as especificações dos fabricantes dos componentes. A corrente 
máxima dos componentes não pode ser menor que a do fusível. 
É necessário que você também compreenda o acionamento de motores 
por partida direta, sugiro o vídeo abaixo que trata da montagem de um 
acionamento passo a passo, ao compreender esse acionamento você terá mais 
facilidade no acionamento estrela triângulo. 
 
 Para o motor de 30 CV ligação estrela triângulo: 
 
Características: 
 
� Carcaça: ​200L 
� Potência: ​30 HP 
� Frequência: ​60 Hz 
� Polos: ​6 
� Rotação nominal: ​1187 
� Escorregamento: ​1,08 % 
� Tensão nominal: ​220/380/440 V 
� Corrente nominal:​ ​76,6/44,3/38,3 A 
� Corrente de partida: ​605/350/303 A 
� Ip / In: ​7,9 
� Corrente a vazio: ​39,6/22,9/19,8 A 
� Conjugado nominal: ​177 Nm 
� Conjugado de partida: ​310 % 
� Conjugado máximo: ​340 % 
� Categoria: ​--- 
� Classe de isolação: ​F 
� Elevação de Temperatura: ​80 K 
� Tempo de Rotor Bloqueado: ​33 s (quente) 
� Fator de serviço: ​1,25 
 
 
� Regime de serviço: ​S1 
� Temperatura Ambiente​: ​-20°C – +40°C 
� Altitude: ​1000 m 
� Proteção: ​IP55 
� Massa aproximada: ​274 kg 
� Momento de inércia: ​0,54400 kgm² 
� Nível de ruído​: 62 dB (A) 
 
 
 
 
 
 
Para o motor de 100 CV ligação estrela triângulo: 
 
Características: 
 
 
 
� Carcaça: ​280S/M 
� Potência: ​100 HP/CV 
� Frequência: ​60 Hz 
� Polos​: 8 
� Rotação nominal: ​890 
� Escorregamento​: 1,11 % 
� Tensão nominal​: 220/380/440 V 
� Corrente nominal: ​264/153/132 A 
� Corrente de partida: ​1580/917/792 A 
� Ip / In​: 6,0 
� Corrente a vazio​: 116/67, 2/58,0 A 
� Conjugado nominal: ​805 Nm 
� Conjugado de partida​: 170 % 
� Conjugado máximo: ​200 % 
� Categoria: --- 
� Classe de isolação: ​F 
� Elevação de Temperatura: ​80 K 
� Tempo de Rotor Bloqueado: ​20 s (quente) 
� Fator de serviço: ​1,25 
� Regime de serviço: ​S1 
� Temperatura Ambiente: ​-20°C – +40°C 
� Altitude: ​1000 m 
� Proteção: ​IPW55 
� Massa aproximada: ​741 kg 
� Momento de inércia: ​3,3848 kgm² 
� Nível de ruído: ​63 dB (A) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Equipamentos usados no diagrama de comando: fusíveis, contato 
dijuntor motor (fecha contatos abertos da potência e contato do diagrama 
comando), chave ou botão de emergência S0, chave liga e desliga S1, 
bobinas contatores k1; k2; k3; bobina temporizadora. 
 
 
 
 
Partida direta de motores trifásicos: 
A partida direta para motores trifásicos é relativamente a ligação mais simples 
dentre todas as partidas usadas para acionar os motores trifásicos, pois o 
motor recebe a alimentação diretamente da fonte de energia trifásica, e 
dependem apenas de dispositivos de seccionamento para interferirem 
diretamente no seu funcionamento, como por exemplo os disjuntores, relés 
térmicos ou contatores. 
Embora a partida direta seja simples e fácil de ser realizada, ela possui 
algumas características que devem ser observadas. A partida direta interfere 
diretamente no desempenho do motor trifásico e principalmente na rede 
elétrica onde o motor está instalado. 
O uso da partida direta é mais interessante em situações em que deseja obter o 
desempenho máximo do motor logo no momento da partida, uma das 
principais características a ser aproveitada é o torque de partida, mas 
dependendo da situação, é recomendado a aplicação da partida indireta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagens de partida direta