Motores de Indução - Parte 3

Motor de Indução Controle de velocidade e características de partida

Jim S. Naturesa

Faculdade de Engenharia

Corrente de partida

• A corrente de partida de um motor de indução

trifásico pode ser de 8 a 10 vezes maior do que a

corrente nominal.

• Partida direta.

• A partida direta pode levar a uma elevada queda

de tensão no sistema de alimentação da rede.

• O sistema de proteção (cabos, contatores,

disjuntores) deverá ser super dimensionado,

ocasionando um custo elevado.

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Corrente de partida

• Partida indireta.

• Para a partida indireta podem ser utilizados os

seguintes métodos:

• Chave estrela-triângulo;

• Chave compensadora ou autotransformador;

• Chave de partida estática ou soft-start;

• Inversor de freqüência;

• Reostato para motores de anéis.

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Chave Estrela-Triângulo

• Os motores devem ter no mínimo seis bornes de

ligação.

• A partida estrela-triângulo poderá ser utilizada

quando a curva de conjugado (torque) do motor

for suficientemente elevada para poder garantir a

aceleração da máquina com corrente reduzida.

• Na ligação em estrela , o conjugado fica reduzido

entre 25 a 33% do conjugado de partida na

ligação triângulo.

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Chave Estrela-Triângulo

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Chave Estrela-Triângulo

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Chave Compensadora (Autotransformador)

• A chave compensadora pode ser usada para a

partida de motores sob carga.

• Ela reduz a corrente de partida, evitando uma

sobrecarga no circuito.

• A tensão na chave compensadora é reduzida

através de autotransformador que possui

normalmente taps de 50, 65 e 80% da tensão

nominal.

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Chave Compensadora (Autotransformador)

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Característica torque versus velocidade

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Exemplo

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Exemplo

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Soft-Starter

• O soft-starter utiliza um conjunto de pares de

tiristores para o processo de aceleração.

• No final do período de partida, a tensão atinge

seu valor pleno após uma aceleração suave ou

rampa ascendente.

• Além da vantagem do controle da tensão durante

a partida, a chave eletrônica apresenta, também,

a vantagem de não possuir partes móveis.

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Soft-Starter

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Inversor de Freqüência

• Com a utilização de um inversor podemos alterar

a velocidade de um motor de indução sem

comprometer seu torque de saída.

• Acionamentos de freqüência variável podem

influenciar positivamente a vida útil de um

motor, por exemplo, velocidades baixas

significam uma menor fadiga nos rolamentos,

ventoinhas e elementos girantes.

• A partida suave elimina os altos esforços nos

enrolamentos do estator e nas barras do rotor.

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Inversor

• Devem ser verificadas alguns aspectos importantes

com relação aos inversores:

• Harmônicas;

• Faixa de velocidade e

• Aspectos na partida.

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Inversor - problemas

• A distorção harmônica é a combinação da tensão

(ou corrente) fundamental com componentes de

freqüência múltipla inteira.

• Normalmente é causada por dispositivos não-

lineares de conversão, como ponte de

retificadores, compensadores controlados a

tiristores etc.

• Os efeitos das harmônicas geradas pelo

acionamento podem afetar a operação, vida útil

e desempenho do motor e da instalação elétrica.

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Inversor - problemas

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Inversor - problemas

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Distúrbios em função da freqüência

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Faixa de velocidade

• Os dados reais de carga devem ser fornecidos

para os fornecedores de motores a fim de

assegurar-se que o motor será capaz de partir e

acelerar a carga e funcionar dentro do limites

especificados de temperatura e sob condições de

operação.

• Na maioria das aplicações com velocidade

variável, a máxima velocidade de operação é ou

está perto da rotação nominal de um motor

padrão conectado diretamente à rede.

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Faixa de operação

• A mínima velocidade de operação deve ser

especificada na folha de dados da máquina,

tendo em vista que o sistema de refrigeração do

motor está ligado intimamente à sua rotação.

• Operação à velocidade crítica (ressonância) pode

resultar em níveis de vibração altos que podem

levar à falha por fadiga dos componentes do

acionamento.

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Aspectos na partida

• Um aspecto positivo na operação de motores com

acionamento é a partida suave.

• A maioria das aplicações são projetadas para manter a

relação V/Hz constante, mantendo assim o fluxo

eletromagnético no entreferro do motor uniforme. Logo

nas baixas freqüências a tensão também será baixa.

• Durante as partidas o acionamento controla a tensão e

freqüência para permitir que o motor trabalhe próximo do

escorregamento e fluxo nominais e esteja operando, na

porção estável da curva torque versus rotação.

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Curva V/Hz

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Curva torque versus rotação com inversor de freqüência

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Reostato para motores de anéis

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Reostato para motores de anéis

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Curva característica

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Quadro resumo

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Referências

Centro de Treinamento Weg. Características e

especificações de motores de alta tensão

WEG – DT-6.

Deckmann, S. Avaliação da Qualidade de

Energia Elétrica. Apostila de curso. Faculdade

de Engenharia Elétrica e de Computação –

UNICAMP.

Sen, P. Principles of Electric Machines and

Power Electronics. John Wiley & Sons.