FACULDADE DE TECNOLOGIA ITAQUERA

Carlos Gomes

Relatório 1 – Partida Direta, Estrela Triangulo e Dalander

São Paulo2015

Carlos Gomes

Relatório 1 – Partida Direta, Estrela Triangulo e Dalander

Trabalho realizado para a disciplina de Máquinas Elétricas II como parte

da nota do 5º semestre de Automação Industrial.

Orientador: Prof.º João Bosco

São Paulo2015

Sumário

1. Introdução.............................................................................................................4

2. Principais métodos de partidas.............................................................................6

2.1 – Partida Direta...................................................................................................6

1 Painéis de acionamento de motores elétricos de indução

As principais ações para se ter um controle do motor trifásico de indução são:

Partida Parada Sentido de rotação Frenagem Controle de velocidade

Incluindo o controle o painel deve oferecer proteção ao motor e ao operador do painel

Proteção contra sobre carga (sobre corrente) Curto circuito Sobre tensão Falta de fase Inversão de fase Fuga de corrente (Proteção do Operador)

As ações de controle e proteção realizadas pelo painel devem ser devidamente sinalizadas por dispositivos adequados e basicamente são:

Sinalização visual (por meio de lâmpadas) Sinalização sonora (sirenes, cigarras e etc.)

1.1 Controle de um motor

Para controlar um motor temos basicamente dois tipos de circuitos trabalhando em conjunto.

Circuito de potencia: Circuito que alimenta o motor oferecendo os contatos para ligar e desligar o mesmo incluindo os elementos que monitoram o funcionamento do motor.

Circuito de comando e sinalização: Circuito que contem a lógica de operação do motor e que aciona o circuito de comando de forma a atender as necessidades de funcionamento e proteção do motor.

No circuito de potencia encontramos os seguintes componentes.

Fusíveis: São acionados de forma imediata na situação de curto circuito ou de forma retarda na situação de sobre carga.

Contatos principais da contatora de potencia: São os contatos que fornecem energia para o motor e por isso são mais robustos que os contato usados no circuito de comando, podendo participar também na trica automática do fechamento do motor.

Reles térmicos: Atuam nas situações de sobrecarga do motor, o que indica que na ponta do eixo foi colocado uma carga maior que a prevista ou que a carga acoplada pode estar desalinhada ou falta de manutenção dos mancais do eixo do motor.

Disjuntor motor: Atuam nas situações de sobrecarga e curto circuito de um motor, são diferentes dos fusíveis pelo fato de poderem ser rearmados, porem em correntes de curto-circuito elevadas os contatos podem ser soldados e o disjuntor não atuar, isto já não ocorre com o fusível.

Rele de sobre tensão: Atua no circuito de comando para que este desligue o circuito de potencia no caso de uma sobre tensão na alimentação do motor.

Rele de falta de fase: Atua no circuito de comando para que este desligue o circuito de potencia no caso da falta de uma das fases na alimentação do motor.

Releve de inversão de fase: Atua no circuito de comando para que este impeça a ativação do motor, pois com uma fase invertida o motor vai girar em sentido contrario, podendo danificar o equipamento onde está acoplado.

No circuito de comando e iluminação encontramos os seguintes componentes.

Elementos de sinaiso Botoeiras: São elementos acionados manualmente, podendo ser

retentivas (permanecem na situação de acionamento) e não retentivas (após pressionadas retornam para a posição de repouso), podendo possui um ou múltiplos contato NA e NF.

o Sensores: São elementos de sinais acionados automaticamente e como as botoeiras possuem contatos NA e NF ou escamotiavis.

Elementos de comando e logica (processamento das entradas)o Contatora auxiliar: Diferente da contatora de potência que possui

contatos de potencia para alimentação do motor e contatos auxiliares para atuarem no circuito de comando, as contatoras auxiliares possuem somente contatos auxiliares e por isso atuam somente como elemento de processamento dos sinais e não acionam cargas de potencia de forma direta.

o Temporizadores: Os Relés temporizadores são dispositivos eletrônicos que permitem, em função de tempos ajustados, comutar um sinal de saída de acordo com a sua função: Retardo na energização e retardo na desenergização.

o Temporizador estrela-triângulo: Para automatizar a manobra de partida, se usa um temporizador estrela-triângulo, o temporizador estrela-triângulo ao receber tensão em sua bobina comuta primeiro o contato que é ligado no contator que parte o motor em estrela, e permanece assim

pelo tempo definido para durar a partida estrela (esse tempo pode ser configurado no temporizador e deve ser ajustado conforme a rotação do motor), após esse tempo o temporizador, libera o contato de partida estrela e inicia um período de intervalo antes de comutar o contato que liga a contator responsável pela partida triângulo, isso ocorre para garantir que não ocorra curto entre as fases, e então comuta o contato que inicia a partida triângulo.

o Elementos de sinalização

o Lâmpadas: Usadas para indicar os mais diversos estados e condição como: Painel energizado, manual ou automático, sentidos de rotação, acionamento de elemento de proteção como sobre carga e etc.

o Cigarras: Normalmente utilizados para indicar situações criticas, ou problemas importantes e que a sistema visual é ineficiente devido a existência de barreias que dificultam a visualização.

2 Principais métodos de partidas

Quando um motor é colocado em funcionamento, a corrente exigida (da rede) é aumentada e pode, sobretudo se a seção do condutor de alimentação for insuficiente, provocar uma queda de tensão susceptível de afetar o funcionamento das cargas. Por vezes, esta queda de tensão é tal, que é perceptível nos aparelhos de iluminação.

Para evitar estes inconvenientes, os regulamentos de instalações de algumas concessionárias proíbem, acima de uma determinada potência, a utilização de motores com partida direta. Outros limitam-se a impor, em função da potência dos motores, a relação entre a corrente de partida e a corrente nominal.

Portanto os métodos de partida se destinam basicamente a controlar a corrente de pico durante a partida de um motor

2.1Partida Direta

É o modo de partida mais simples, com o estator ligado diretamente à rede. O motor parte com as suas características naturais.

No momento da colocação em funcionamento, o motor comporta-se como um transformador em que o secundário, constituído pela gaiola do rotor, muito pouco resistiva, está em curto-circuito. A corrente induzida no rotor é elevada.

Sendo as correntes primária e secundária sensivelmente proporcionais, o pico de corrente resultante é elevado;

Ipartida = 5,0 a 7,5 Inominal

O conjugado de partida é, em média;

Cpartida = 0,5 a 1,5 Cnominal

Diagrama de Força e Comando

Motor Desligado (Sinaleira Verde)

Diagrama de Força e Comando

Motor Ligado (Sinaleira Vermelha)

1.1 – Partida Reversa:

3 lampadas – motor desligado – luz verde

Motor ligado – luz vermelha

Sentido horário – amarelaSentido anti-horário – luz amarela apagada

2.2 Partida Estrela Triangulo

Este processo de partida só pode ser utilizado num motor em que as duas extremidades de cada um dos três enrolamentos estatóricos estejam ligadas à placa de terminais. Por outro lado, o enrolamento deve ser feito de tal modo que a ligação triângulo corresponda à tensão da rede; por exemplo, para uma rede trifásica de 380 V, é necessário um motor bobinado em 380 V triângulo e 660 V estrela.

A partida estrela-triângulo é indicada para as máquinas que tem baixo conjugado resistente, ou que partem em vazio.

Em virtude do regime transitório no momento da ligação triângulo, pode ser necessário, acima de uma determinada potência, utilizar uma variante para limitar estes fenômenostransitórios:

A velocidade do motor estabiliza quando os conjugados motor e resistente se equilibram, geralmente entre 75 e 85% da velocidade nominal. Os enrolamentos são

então ligados em triângulo e o motor recupera as suas características nominais. A passagem da ligação estrela à ligação triângulo é controlada por um temporizador.

Ofechamento do contator triângulo se dá com um atraso de 30 a 50 milisegundos após a abertura do contator estrela, o que evita um curto-circuito entre fases, uma vez que os dois contatores não podem ficar fechados simultaneamente.

A corrente que atravessa os enrolamentos é interrompida pela abertura do contator estrela. Volta a estabelecer-se quando o contator triângulo fecha. Esta passagem para triângulo fecha. Esta passagem para triângulo é acompanhada de um pico de corrente transitória muito curto, mas muito elevado, devida à força contra-eletromotriz do motor.

Repouso

Estrela

Triangulo

2.2 Motor dahlander (2 velocidades)

Motor Dahlander é um motor elétrico trifásico que permite seu acionamento em duas velocidades distintas. As velocidades, que estão relacionadas ao número de rotações no motor, são conseguidas com a estruturação dos enrolamentos do estator deste motor em dois conjuntos promovendo uma relação de 1:2. Ou seja, em uma forma de ligação o número de pólos é duas vezes maior que a outra. Apesar de já se ter grande desenvolvimento de equipamentos auxiliares para a variação da velocidade de motores elétricos, o uso do Motor Dahlander ainda é viável economicamente para aplicações onde se deseja apenas uma mudança discreta das velocidades.

Repouso

Velocidade I

Velocidade II