Partida Estrela Triângulo Do Zero Ao Dimensionamento-Versao1.0

ENG EVERTON MORAES

Partida Estrela Tringulo do zero ao Dimensionamento

A metodologia completa para entender a principal partida

de motores do mercado

21/07/2015

SALA DA ELTRICA

Eng Everton Moraes


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Verifique se esta a ltima verso: http://page.saladaeletrica.com.br/coel1


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Eng Everton Moraes

Partida Estrela Tringulo do zero ao

Dimensionamento

A metodologia completa para entender a principal partida de

motores do mercado

Verso 1.0 - Verifique se est com a verso atualizada em:

http://page.saladaeletrica.com.br/coel1

So Bernardo do Campo, SP


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Sumrio Sumrio - figuras ..................................................................................................... 5

Sumrio diagramas .............................................................................................. 5

Fale Conosco! .......................................................................................................... 6

Sobre o Autor .......................................................................................................... 7

CAPITULO 1 O Conceito ....................................................................................... 9

Partidas indiretas ............................................................................................ 9

Corrente de Partida: ...................................................................................... 10

Exemplo de Ip ............................................................................................... 11

CAPTULO 2 A Partida Estrela Tringulo ............................................................ 14

Diagrama de Potncia: .................................................................................. 15

Diagrama de Comando ................................................................................. 18

Interpretao do comando ........................................................................... 19

CAPTULO 3 O Dimensionamento ...................................................................... 26

Dimensionamentos dos contatores K1 e K2 ................................................. 26

Corrente de Fase ........................................................................................ 29

Dimensionamento do Rel de Sobrecarga (Rel Trmico) ........................... 32

Determinando o K3 ....................................................................................... 34

Dimensionamento de fusveis de proteo .................................................. 36

Concluso .............................................................................................................. 39


..................................................... 5


Sumrio - figuras

Figura 1 - placa motor trifsico ............................................................................. 10

Figura 2- Fechamento em estrela de MIT ............................................................. 16

Figura 3- Fechamento em tringulo de MIT ......................................................... 17

Figura 4 - proteo + desliga ................................................................................. 19

Figura 5 - contatos responsveis pelo funcionamento K2 .................................... 20

Figura 6 - Caracterstica do motor ........................................................................ 26

Figura 7 - dimensionamento K1 e K2 .................................................................... 27

Figura 8 - especificaes do contator ................................................................... 31

Figura 9 - Rel trmico .......................................................................................... 32

Figura 10 - Especificaes do rel trmico ........................................................... 34

Figura 11 - Especificaes do K3 ........................................................................... 36

Sumrio diagramas

Diagrama 1 - Diagrama de potncia partida estrela tringulo ............................. 15

Diagrama 2 - Diagrama de comando, partida estrela tringulo ........................... 18


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Fale Conosco!

Tenho o prazer de receber seu contato para esclarecer

eventuais dvidas sobre este material, note que alm deste

e-book possumos diversos contedos relacionado a rea da

eletroeletrnica disponvel em nosso site, todo contedo que

desenvolvemos tm por finalidade ser o mais didtico e

objetivo possvel para atender a voc com qualidade.

Nosso email: [email protected]

Nosso site: http://www.saladaeletrica.com.br


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Sobre o Autor

Everton Pacheco Pereira de Moraes. Engenheiro

Eletricista formado pela Universidade Bandeirantes de So

Paulo (UNIBAN) e formao tcnica em Mecatrnica na

Escola Tcnica Lauro Gomes, possui tambm formao

profissionalizante como Eletricista de Manuteno na escola

SENAI Manuel Garcia Filho. Com experincia na rea de

Manuteno em empresas metalrgicas atuando em

planejamento e execuo de manuteno corretiva e

preventiva de instalaes eltricas industriais, atuando como

docente do ensino tcnico e profissionalizante desde 2005

auxiliando na formao de milhares de alunos atravs de

treinamentos presenciais e online.

Ops! J ia esquecendo.... Apaixonado por ver resultados

de seus alunos...

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O nico lugar onde o sucesso vem antes do trabalho no

dicionrio.

Albert Einstein

1 Captulo 1

O conceito

Eng Everton Moraes


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Quando o assunto partida de motores impossvel

voc pensar em outra coisa a no ser Partida Estrela

tringulo correto?

Bom, se esta partida um problema para voc, fique

tranquilo, a partir de agora vou te levar a um outro patamar

em sua carreira, neste material eu vou te mostrar o passo a

passo para entender, timtim por timtim deste sistema de

partida indireta que compe o que eu chamo de Grupo das

10 principais...

Neste primeiro captulo falaremos um pouco sobre o

conceito desta partida que , sem dvidas, a mais

importante para todos ns.

CAPITULO 1 O Conceito

Antes mesmo de entender a partida estrela tringulo

vamos falar sobre porque este sistema compe o conjunto

de Partidas Indiretas.

Partidas indiretas

Partidas Indiretas de motores eltricos so os sistemas

de partida que possibilitam a reduo da corrente nominal


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do motor eltrico no momento da partida de motores,

sabido que um motor trifsico tem como caracterstica o

aumento de sua corrente nominal (In) no momento de sua

partida.

Corrente de Partida: Os motores eltricos trifsicos por serem mquinas eltricas indutivas possuem um aumento abrupto

da corrente eltrica no momento de sua partida.

Este aumento pode chegar a ser at 8 vezes a corrente

nominal [de 4 a 8 vezes]. Com o aumento da tecnologia na

fabricao destas importantssimas cargas eltricas conseguimos

alcanar uma reduo significativa neste problema e novos

motores, normalmente, so apresentados com corrente partida

(Ip) de 4 a 6 vezes a corrente nominal (In).

Como voc pode observar abaixo, uma placa de

identificao de motor eltrico trifsico apresenta duas

informaes importantssimas

para este conceito que estamos

estudando:

1. In Corrente Nominal 2. Ip/In Relao que estabelece a

corrente de partida

Figura 1 - placa motor trifsico


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Exemplo de Ip

Num exemplo simples para o motor da Figura 1

alimentado em tenso de 220V temos a seguinte situao:

In=9,3A

Ip/In=7,90

Sendo assim a corrente de partida deste motor

aplicando-se um sistema de partida direta pode chegar a um

valor de:

= /

Desta forma teramos uma corrente de partida de:

= 9,3 7,90

= , [7,9 vezes mais alta do que a Corrente Nominal]

Obs.: O valor de corrente de nominal de 9,3A que

proporciona o valor 73,47A de corrente de partida seria vlido

considerando que este esteja partindo com carga no rotor.


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No prximo mdulo voc entender os principais

conceitos que voc precisa saber sobre a Partida Estrela

Tringulo e entender, de uma vez por todas, este sistema

que um dos mais requisitados no dia a dia do

profissional da rea eltrica.


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2 Captulo 2

A Partida Y-D

Eng Everton Moraes


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CAPTULO 2 A Partida Estrela Tringulo

A grande vantagem na utilizao deste sistema de

partida que neste caso o circuito empregado ir permitir a

reduo da corrente de partida do motor eltrico trifsico

fazendo uso da reduo da tenso de fase (A tenso em cada

uma das bobinas que compe o motor).

Para realizar este feito contamos com no mnimo um

motor de seis terminais e manipulamos o fechamento de

suas bobinas de maneira que exista a reduo de sua tenso

de fase.

Aconselho a leitura dos seguintes artigos:

Motor de Seis Pontas Partida Estrela Tringulo

Desta maneira teremos como resultado a reduo da

corrente de partida do motor eltrico trifsico.


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Vale lembrar que este sistema de partida ser

utilizado somente para iniciar o acionamento do motor

e aps o tempo definido pelo temporizador teremos o motor

sendo alimentado normalmente com o sistema realizando

seu fechamento em tringulo.

Diagrama de Potncia:

Diagrama 1 - Diagrama de potncia partida estrela tringulo


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Neste diagrama voc consegue observar que os

contatores K1 e K2 so responsveis pelo acionamento do

motor no fechamento em estrela.

Analisando o motor, pode-se constatar que o K1

alimenta com sistema trifsico os terminais 1,2 e 3 do motor

e o contator K2 realiza o curto circuito, esta configurao

representa, por sua vez, o fechamento do motor em estrela.

Figura 2- Fechamento em estrela de MIT


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Ainda analisando o diagrama de potncia (Figura 2),

possvel observar que o contator K3 responsvel por

promover, junto do contator K1 o fechamento do motor em

tringulo, observe os terminais 1-6, 2- 4 e 3-5 unidos e

recebendo a alimentao.

Figura 3- Fechamento em tringulo de MIT


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Diagrama de Comando

Diagrama 2 - Diagrama de comando, partida estrela tringulo

Como voc pode observar o diagrama de comando do

circuito acima representa a partida do motor de induo


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trifsico (MIT) com o auxlio da partida em estrela tringulo

sem reverso.

Interpretao do comando

A intenso aqui lhe proporcionar o maior nmero de

informaes realmente teis e que possa abrir, literalmente,

sua mente em relao a esta partida de motor.

Analisando o diagrama temos a seguinte anlise:

Parte 1:

Se faz necessrio a princpio que os fusveis F21 e F22

estejam ntegros e que na

condio de normalidade o

contato fechado do rel trmico

(F7) esteja efetivamente na

condio fechado, assim como

o boto S0 (Desliga) tambm

esteja na condio de no

acionado.

Desta maneira a alimentao estar disponvel para

acionar os demais componentes.

Figura 4 - proteo + desliga


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Parte 2 (Aperta-se o S1):

Ao ser pressionado o boto S1 (Liga) os contatos desta

linha de comando permitem com que a alimentao chegue

a bobina do contator K2 e ao

temporizador K6.

Neste primeiro instante, o

primeiro a ser acionado ser o

contator responsvel pelo curto

circuito dos terminais 4, 5 e 6 do

motor e isso proposital, j que

por segurana iniciamos o curto

circuito para garantirmos a

integridade fsica dos contatos

deste componente.

Considere que neste

momento iniciado a contagem do

tempo do temporizador.

Passo 3 (Acionando o contator K2):

Figura 5 - contatos responsveis pelo funcionamento K2


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Logo depois a energizao de

sua bobina, o contator comuta seus

contatos iniciando pelos contatos

NF (Normalmente Fechado). Sendo

assim, o contato de K2 (31-32), na

linha de K3 abre e em seguida os

contatos K2 (13-14) e K2 (23-24)

fecham realizando,

consequentemente os seguintes

acionamentos:

K2 (13-14) Ao ser acionado este contato

estabelece o selo responsvel por manter a

bobina de K2 e o temporizador K6 energizados.

K2 (23-24) Alimenta o contator K1, neste

momento o motor recebe ento a alimentao

eltrica trifsica em seus terminais 1, 2 e 3

promovendo o incio do movimento rotacional de

seu rotor. Por sua sua vez, no diagrama de

comando, o K1 fecha seu contato K1 (13-14)

responsvel pelo selo que o mantm energizado

independente de K2 (23-24) e tambm realiza o


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fechamento de seu contato K1 (23-24) que

possibilita o futuro acionamento da bobina K3

(aps o tempo do temporizador K6).

Passo 4 (Aps o tempo):

At este momento temos o motor em funcionamento no

fechamento estrela.

A partir do momento em que o temporizador alcana o

tempo determinado teremos seu acionamento que resultar

na comutao (Abertura) de seu contato NF K6 (15-16)

cessando a alimentao da bobina de K2 (A1-A2).

Neste instante, por sua bobina ter sido desenergizada,

o contator K2 retorna seus contatos para o modo de

repouso, os dois primeiros a serem impactados sero os

contatos K2 (13-14) e K2 (23-24) que impactam

respectivamente no selo do prprio K2 (No mais

necessrio) e na linha da bobina de K1 (A1-A2) neste

ltimo caso no tem interferncia j que o selo de K1 (K1

13-14) permanece alimentando sua bobina.

A grande sacada deste diagrama o contato NF, K2

(31-31) que retorna para o status de fechado e, por estar


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K1 (23-24) fechado, promove a alimentao da bobina de

K3 (A1-A2).

Neste instante, ao ser energizado, o contator K2 comuta

seu contato K3 (31-32) impedindo que o contator K2 volte a

ser acionado.

Temos ento o motor assumindo o fechamento

tringulo alguns segundos aps sua partida.

Caso ocorra do acionamento de:

S0

F7

F21 ou F22

Teremos a interrupo da alimentao deste comando,

parando por sua vez o funcionamento do motor eltrico

trifsico.


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3 Captulo 3

O Dimensionamento

Eng Everton Moraes


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CAPTULO 3 O Dimensionamento

Aps entendermos o funcionamento da partida estrela

tringulo, vamos aprender seu dimensionamento. Diferente

da partida direta, a partida estrela tringulo ser

dimensionada tomando como referncia as caractersticas

individuais de cada componente do circuito separadamente,

uma vez que a corrente que circula em cada componente

do circuito diferente uma da outra.

Dimensionamentos dos contatores K1 e K2

Para melhor exemplificarmos nosso contedo

abordado neste artigo, atribuiremos aos clculos realizados

o exemplo do dimensionamento da partida estrela tringulo

de um motor eltrico trifsico com os seguintes dados:

Figura 6 - Caracterstica do motor


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Consideraremos que este motor trabalha em regime

normal de manobra com rotor gaiola de esquilo e

desligamento em regime, por fim, possui tempo de partida

de 5 segundos.

O primeiro passo realizar o dimensionamento dos

contatores K1 e K2 que sero idnticos, pois a corrente por

eles conduzida ser de mesma intensidade, lembrando que

estes dois trabalharo

juntos no segundo estgio

do sistema de partida

estrela tringulo, quando o

sistema assumir o

fechamento tringulo. Para

comearmos o

dimensionamento destes

contatores iremos

determinar a corrente do

fechamento em tringulo,

ou melhor, a Corrente de Fase que representa a corrente

que circula em cada uma das bobinas do motor eltrico

trifsico.

Para realizarmos o dimensionamento dos contatores

K1 e K2 deveremos compreender que a corrente eltrica

que circular pelos contatos principais (contatos de

Figura 7 - dimensionamento K1 e K2


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potncia) ser de fundamental importncia para definirmos

o tipo e modelo de contator que ser utilizado. Tendo em

vista que, nos casos dos contatores K1 e K2 a corrente que

ir percorrer seus contatos ser a corrente de fase, ento

podemos comear deduzindo a corrente de linha deste

nosso sistema de partida, sendo assim temos:

A corrente de linha, ou seja, a corrente disponvel na

fonte de alimentao ser exatamente o valor nominal do

motor eltrico, ou seja 20,2A

Portanto teremos a corrente de linha igual a corrente

nominal do motor eltrico escolhido:


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Corrente de Fase

Observando a corrente que circular nos contatores K1

e K2 podemos notar que no a mesma corrente nominal

do motor em funo da diviso ocasionada nos ns acima

de K1 Trata-se da Corrente de Fase. Devemos,

portanto, determinar a corrente fase que representa a

corrente que circula nos contatores K1 e K2 no segundo

estgio da partida estrela tringulo, veja a imagem abaixo:

Determinando K1 e K2...

Neste momento iremos determinar a corrente de

emprego dos contatores K1 e K2 para que possamos

escolher o melhor componente para a nossa aplicao

(partida estrela tringulo), sendo que a corrente de

emprego dever ser 15% superior a corrente nominal

sendo assim teremos a seguinte frmula:


..................................................... 30


Obtemos o seguinte valor de corrente de emprego (Ie)

do contator:

Conhecendo a corrente de emprego podemos definir o

contator a ser utilizado, observe que as caractersticas

oferecidas no exemplo definem a aplicao do motor em

regime normal de manobra com rotor gaiola de esquilo e

desligamento em regime, portanto o contator a ser

utilizado ser da Classe AC3 como vemos na ilustrao

abaixo.


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Figura 8 - especificaes do contator

O contator escolhido foi o CWM25 que, utilizado na

classe AC3 conforme necessidade do exerccio proposto,

pode ser aplicado para potncias nominais de at 8,7cv

conforme o item B acima (nossa necessidade de 7,5cv).

Este mesmo contator aplicado a uma corrente de


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emprego mxima de 25A conforme o item A na figura

anterior, nosso clculo determinou uma corrente mnima de

emprego de 13,47A. O item C ser utilizado no

dimensionamento dos fusveis logo a seguir.

Dimensionamento do Rel de Sobrecarga (Rel

Trmico)

Observe que no sistema de partida estrela tringulo, a

corrente que circula no Rel trmico NO ser a corrente

nominal do circuito, analisando o diagrama possvel notar

que esta corrente a corrente

de fase do circuito quando

fechado em tringulo, portanto

ao dimensionar este

dispositivo devemos

considerar esta corrente

parcial, seno teremos um rel

trmico superdimensionado e

sem funo alguma no

circuito. Lembre-se que a

corrente de fase, na verdade, representa a corrente eltrica

que circula atravs de cada uma das bobinas do motor

eltrico trifsico. Basta observar a imagem ao lado para

notar que a corrente eltrica que circular pelo rel trmico

, na verdade, uma parcela da corrente nominal (total) j

Figura 9 - Rel trmico


..................................................... 33


que esta est sendo dividida nos ns existentes sobre o

contator K1.

Sabendo disto podemos deduzir que a corrente deste

dispositivo ser determinada da seguinte maneira:

Sendo assim teremos uma necessidade de um rel

trmico que suporte uma corrente de aproximadamente

11,6A como podemos observar abaixo

Conhecendo os rels trmicos podemos afirmar que a

escolha deste dispositivo, na grande maioria das vezes est

diretamente relacionada ao contator selecionado, por isso,

em nosso dimensionamento foi determinado o rel de


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sobrecarga de modelo RW27 com faixa de ajuste entre 11

e 17 A. Veja abaixo:

Figura 10 - Especificaes do rel trmico

Determinando o K3

O contator K3 na partida estrela tringulo, somente

ser utilizado pelo sistema no momento da partida do

motor, ou seja, no momento em que o circuito assumir o

fechamento estrela, sendo assim, a corrente que circular

neste trecho do circuito ser de 33% a corrente nominal


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Ento o clculo da corrente de K3 fica assim:

Isto resultar em uma necessidade de um contator

que suporte uma corrente de emprego de

aproximadamente 7,6A como vemos abaixo:

Em nossa escolha determinamos que o melhor

contator ser o CWC 025:


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Figura 11 - Especificaes do K3

Dimensionamento de fusveis de proteo

Os fusveis no sistema de partida dos motores tm a

funo de proteger o circuito como um todo, isto inclui os

cabos, contatores e claro, o rel

trmico. Neste caso, o

dimensionamento passa por uma

anlise de trs condies, sendo

que necessrio que se atenda o

pior caso.

Veja a seguir as trs situaes a serem consideradas


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1 Caso

Inicialmente comprovaremos que a corrente do fusvel

dever possui como corrente nominal, no mnimo, 20% a

mais que a corrente nominal do motor eltrico do nosso

exemplo, ento teremos:

2 Caso

Neste momento iremos verificar se o fusvel realizar a

proteo dos contatores K1 e K2:

3 Caso


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Da mesma maneira que realizamos no segundo caso,

faremos agora a comparao para sabermos a situao da

proteo do rel trmico:

A Escolha do fusvel ideal

Com a anlise realizada podemos considerar um

fusvel de 25A que atende as trs situaes anteriores, ou

seja, 25 A superior a 20% da In, maior que Ifmax de

K1/K2 e maior tambm que Ifmax de F7, por sua vez,

capaz de proteger os componentes da partida estrela

tringulo e suporta a corrente nominal do motor eltrico

trifsico.


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Concluso

evidente para todos ns que no necessariamente

esta partida estar presente em todos os ambientes onde

atuamos, no entanto, considero que o sistema de

partida de motores de induo trifsico mais importante

e que precisa estar no Know how de todo profissional da

rea.

Conhecer simplesmente a partida de motor no

suficiente, voc vai precisar ser um iniciante qualificado.

Quando digo Iniciante Qualificado no estou me

referindo somente aos novos profissionais e sim a todos os

profissionais que possuem a necessidade de Dominar

Comandos Eltricos.

Esteja preparado para todas as situaes, seja o

melhor no que voc faz e invista sempre em voc mesmo.

A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltar

ao seu tamanho original.

Albert Einstein

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