CHAVE SOFT-STARTER:
PARTIDA SUAVE DE MOTORES EM CORRENTE ALTERNADA.
Os motores elétricos alimentados em CA,
apresentam uma corrente de partida alta capaz de danificar internamente as
bobinas devido a uma elevação de temperatura que ocorre consequentemente. Tal
avaria pode ser evitada com o uso de equipamentos corretos, a exemplo da chave
estrela-triângulo ou chave compensadora. Vamos analisar um dispositivo bastante eficiente que
controla a intensidade do fluxo de cargas na partida de motores, considerado
portanto uma excelente alternativa que atende bem as necessidades no que se
propõe a fazer. Ele é chamado chave de partida soft-starter.
O QUE É CHAVE SOFT-STARTER?
A chave de partida que leva o nome de soft-starter é um
equipamento eletrônico responsável por estabelecer um controle eficaz na
partida de motores alimentados pela rede elétrica em CA (corrente alternada).
Sua aplicação é adequada em termos funcionais ao emprego junto a motores do
tipo gaiola de esquilo (ou motores de indução trifásicos) e substitui
plenamente qualquer outro método utilizado como regulação de arranque.
Os componentes do soft-starter podem ser vistos através
do esquema abaixo:
Diagrama
de Blocos Chave Soft-Starter apresentando seus componentes.
Basicamente a
função principal do equipamento consiste em reduzir todo e qualquer esforço
mecânico gerado por atrito estático dos dispositivos transmissores e
acoplamentos ou junções entre as partes que integram o rotor (que é aonde
estará concentrado o movimento). Limitando o valor de tensão eficaz
inicialmente (através de um circuito de potência com tiristores, um em cada
fase) o conjugado (torque) diminui evitando desgastes no motor.
Podemos dizer
ainda que outras funções da chave soft-starter seriam:
- Controle do tempo de
aceleração e desaceleração do motor;
- Limitação de corrente;
- Conjugado de partida;
- Frenagem por corrente
contínua;
- Proteção do acionamento por
sobrecarga;
- Proteção do motor contra
sobreaquecimento;
- Detecção de desequilíbrio ou
falta de fase do motor.
O cartão de
controle nele presente serve para o comando, monitoração e controle de um
circuito de potência, aonde encontram-se os tiristores associados às fases ou
alimentadores. Existe um valor inicial de tensão a ser parametrizado que
representa uma referência à partir da qual serão alcançados através de uma
subida em rampa ou linear, os valores nominais. Na desaceleração, ao ser
parametrizado um valor ajustável para a tensão inicialmente, ocorrerá uma
redução da frequência com que gira o rotor até atingir um valor final de tensão
em que o motor para e ela será portanto desligada.
Aceleração de Motores de Indução Trifásicos com uso de Soft-Starter: Tensão Inicial controlada.
Desaceleração
de Motores de Indução Assíncronos com uso de Soft-Starter:
Perceba a regulação de tensão que proporciona o desligamento suave do
equipamento evitando desgastes.
A limitação de corrente pode ser alcançada com base
na verificação de como partem cargas que possuem alta inércia (sendo reduzido o
valor inicial correspondente que torna-se responsável pelo movimento a ser
apresentado) e acionamento de motores com fonte limitada aonde o barramento da
fonte não seja infinito.
Em termos comparativos, a nível de eficiência
do sistema pode-se conferir a seguir uma representação gráfica na atuação dos
mecanismos de partida direta, chave estrela-triângulo e o soft-starter aqui
avaliado:
Corrente
na Partida de Motores de Indução em CA: Comparativo dos valores iniciais com
uso de três métodos básicos e conhecidos. Destacado encontra-se a partida suave
(Soft-Starter).
TIPOS DE LIGAÇÕES DO SOFT-STARTER
As formas de ligação
desse dispositivo eletrônico são duas, conforme o tipo escolhido e
características de funcionamento. Confira abaixo.
LIGAÇÃO DIRETA
Essa forma de ligação é feita em série entre o
equipamento (soft-starter) e carga. A conexão pode variar, exigindo a
instalação de contatores, fusíveis e relés de sobrecorrente, auxiliares na
manutenção da segurança de um sistema com alta instabilidade.
Chave de
partida soft-starter ligada diretamente a um motor. Fonte: FRANCHI, 2010.
LIGAÇÃO COM CONTATOR EM PARALELO (CONTATOR BY
PASS)
O uso de contator em
paralelo serve para redução de perdas que ocorrem no soft-starter enquanto o
motor a ele associado permanecer em funcionamento. Isso torna mais eficiente o
dispositivo, evitando aumento no consumo de energia com sua utilização.
Ligação
do soft-starter com um contator em paralelo: Eficiência e consumo reduzido.
Fonte: FRANCHI, 2010.
VISÃO GERAL SOBRE O SOFT-STARTER
O soft-starter apresenta algumas saídas digitais e
analógicas que são destinadas a propósitos específicos que se baseiam na função
que as identifica. Estas saídas podem ser parametrizadas para ajustarem-se ao
comando de um circuito de potência, controle do nível de tensão ou corrente
(evitando que atinjam valores elevados e danos resultantes às cargas), além de
serem adequadas também à sinalização. Sua tensão de operação é normalmente 24VCC ou 110VCA e 220VCA.
Diagrama
de Comando do Soft-Starter mostrando
as saídas em detalhes. Fonte: FRANCHI, 2010.
CONCLUSÕES
Dispositivos de partida
em motores de indução trifásicos vêm tornando-se cada vez mais atrativos a
nível funcional. Com isso evita-se perdas de energia provocadas pelo
desperdício comprovado, segundo instabilidade da tensão que alimenta estes
equipamentos e a corrente que está associada às potências por eles
aproveitadas. Visando o menor desgaste de tais cargas alimentadas pela rede
elétrica, a chave soft-starter constitui uma solução prática de parametrização dos
valores eficazes que definem as grandezas associadas ao funcionamento do
sistema. Significa que as cargas presentes aí serão adaptadas a condições de
funcionamento que preservem a integridade delas e lhes atribuem eficiência
quanto a utilização. Chaves de partida podem ser adaptadas segundo
características que se pretenda considerar em aplicações com MIT’s, portanto
cabe uma análise profunda do caso para decidir qual será a escolhida,
responsabilidade atribuída ao engenheiro encarregado do projeto.
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