Soft Starter

Com o avanço da tecnologia da Eletrônica de Potência, a cada dia surgem novos equipamentos, destinados a modernizar as técnicas convencionais de acionamento de motores de indução trifásicos. Dentre estes, existem equipamentos providos de tiristores conectados em anti-paralelo, que através do controle do ângulo de disparo desses tiristores, consegue-se uma redução do valor RMS da tensão aplicada aos bornes do motor, possibilitando desta forma partidas e paradas suaves. Quando o motor opera com carga reduzida, o mesmo apresenta fator de potência abaixo do nominal, o Soft Starter otimiza o ponto de trabalho, minimizando as perdas por reativos e fornecendo somente potência ativa necessária para manter a rotação nominal com carga parcial, ou seja o valor médio da tensão é reduzido ceifando-se parte do ciclo da onda senoidal, conseguindo-se desta forma uma otimização do fator de potência e uma consequente economia de energia. Existem várias topologias para diversas aplicações, nas quais o Soft Starter pode ser usado.

SEGUE  ABAIXO UM MANUAL COMPLETO DO SOFT STARTER WEG.

http://www.mundoeletrico.com/downloads/manual_soft_starter_weg_06.pdf

Inversor de frequência

Hoje as alternativas para partidas controladas de motores elétricos são 100% eficientes para cada tipo de aplicação devido aos diversas possibilidades oferecidas pelos inversores de frequência.
Através dos inversores é possível controlar diversos parâmetros para total acionamento, controle e monitoramento do desempenho de motores elétricos trifásicos.

Hoje o inversor de frequência está presente nos mais variados ramos indústrias como principal alternativa aos tradicionais métodos de partida de motores abaixo:

- Partida direta é o método de acionamento de motores de corrente alternada, na qual o motor é conectado diretamente a rede elétrica. Ou seja, ela se dá quando aplicamos a tensão nominal sobre os enrolamentos do estator do motor, de maneira direta.

Neste tipo de partida, a corrente de pico (Ip) pode variar de 4 a 12 vezes a corrente nominal do motor, sendo a forma mais simples de partir um motor. Comumente, a vantagem principal é o custo, pois não é necessário nenhum outro dispostivo de suporte que auxilie a suavizar as amplitudes de corrente durante a partida.

Há inúmeras desvantagens com relação a outros métodos de partida, como por exemplo, um transiente de corrente e torque durante a partida. A corrente variando entre 4 e 12 vezes a nominal, obriga o projetista do sistema elétrico a superdimensionar o sistema de alimentação, disjuntores, fusíveis, que fazem parte do circuito de elétrico que alimenta o motor. Dependendo dos valores de pico de corrente, a tensão do sistema pode sofrer quedas. O Transiente de torque, faz com que os componentes mecânicos associados ao eixo do motor, sofram desgaste prematuro. A situação piora à medida que a potência elétrica do motor aumenta. Métodos alternativos que suavizam a partida direta, podem ser obtidos com contatores e temporizadores (partida Estrela-Triângulo), autotransformadores ou sistemas eletrônicos como os Soft Starters.

- Partida compensadora ou chave compensadora é utilizada para partidas sob cargas de motores de indução trifásicos com rotor em curto-circuito, onde a chave estrela-triângulo é inadequada. A norma prevê a utilização desta chave para motores, cuja potência seja maior ou igual a 15 CV. Esta chave reduz a corrente de arranque, evitando sobrecarregar a linha de alimentação. Deixa, porém, o motor com conjugado suficiente para a partida.

A tensão na chave compensadora é reduzida através de um autotransformador trifásico que possui geralmente taps de 50%, 65 % e 80% da tensão nominal.

Durante a partida alimenta-se com a tensão nominal o primário do autotransformador trifásico conectado em estrela e do seu secundário é retirada à alimentação para o circuito do estator do motor.

A passagem para o regime permanente faz-se desligando o autotransformador do circuito e conectando diretamente a rede de alimentação o motor trifásico.

Este tipo de partida normalmente é indicado para motores de potência elevada, acionando cargas com alto índice de atrito, tais como, como acionadores de compressores, grandes ventiladores, laminadores, moinhos, bombas helicoidais e axiais (poço artesiano), britadores, calandros, máquinas acionadas por correias, etc.

- Partida estrela-triângulo é um método de partida de motores elétricos trifásicos, que utiliza uma chave de mesmo nome. Esta chave, que pode ser manual ou automática, é interligada aos enrolamentos do motor, que devem estar acessíveis em 6 terminais.

Neste método o motor parte em configuração estrela que proporciona uma maior impedância e menor tensão nas bobinas diminuindo assim a corrente de partida o que ocasionará uma perda considerável do conjugado (torque) de partida.

Através desta manobra o motor realizará uma partida mais suave, reduzindo sua corrente de partida a aproximadamente 1/3 da que seria se acionado em partida direta.

A Partida Estrela-triângulo não pode ser utilizada em qualquer situação. É necessário que o motor tenha disponível pelo menos seis terminais dos enrolamentos e que a tensão nominal (tensão da concessionária) seja igual à tensão de triângulo do motor.

Um ponto importantíssimo em relação a este tipo de partida de motor elétrico trifásico, é que o fechamento para triângulo só deverá ser feito quando o motor atingir pelos menos noventa por cento da rotação nominal. Logo, o ajuste de tempo de mudança estrela-triângulo deverá estar baseado neste fato. O uso de um tacômetro é essencial nesta tarefa na primeira vez que for testar o sistema com carga. A mudança da configuração para triângulo sem que o motor tenha atingido este percentual de rotação provocaria pico de corrente praticamente igual ao que teria se usasse partida direta. Se o motor em questão não preenche este quesito por conta da carga instalada, é conveniente que seja usado outro tipo de partida como: Chave compensadora, Soft-starter ou até mesmo um Inversor de frequência nesta função.

- Partida em série-paralelo é um método na engenharia para efetuar a partida de um motor. Nela é necessário que o motor elétrico seja ajustável para duas tensões, a menor delas igual a da rede e a outra duas vezes maior. Este tipo de ligação exige nove terminais do motor elétrico e que este seja ajustável para quatro níveis de tensão (220/380/440/760 volts, por exemplo). A tensão nominal mais comum é 220/440 volts, ou seja, durante a partida o motor é ligado na configuração série (440 volts), até atingir sua rotação nominal e, então, comuta para ligação em paralelo (220 volts).

Na partida série-paralelo o pico de corrente elétrica é reduzido a 1/4 porém, o conjugado de partida do motor também se reduz na mesma proporção e, portanto, ele precisa partir praticamente em vazio (sem carga).

ABAIXO LINK DO UM DOS VÁRIOS TIPOS INVERSOR DE FREQUENCIA  WEG COM EXPLICAÇÃO DETALHADA,ESQUEMA DE LIGAÇÃO:

http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-cfw700-manual-de-programacao-e-manutencao-10000796176-1.0x-manual-portugues-br.pdf

PRA QUEM PROCURA UM MAIS ESPECIFICO PODE ACESSAR O LINK ABAIXO,ONDE VÃO ENCONTRAR TUDO O QUE PRECISA SABER SOBRE O PRODUTO.

http://www.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Drives/Inversores-de-Frequencia

RELES TÉRMICOS

Esse tipo de relê, como dispositivo de proteção, controle ou comando do circuito elétrico, atua por efeito térmico provocado pela corrente elétrica. O elemento básico dos reles térmicos e Bimetálicos. O bimetal é um conjunto formado por duas lâminas de metais diferentes Ferro (normalmente e níquel), sobrepostas e soldadas. Esses dois metais, de coeficientes de dilatação diferentes, metálico formam um par. por causa da diferença de coeficiente de dilatação, se o par metálico submetido a uma temperatura elevada, vai fazer um dos metais do par se dilatar mais que o outro. Por estarem unidos fortemente, o metal de menor coeficiente de dilatação provoca o encurvamento do conjunto para o seu lado, afastando o conjunto de um determinado ponto. Causando assim o desarme do mesmo.

 

                                                                                       

Tipos de contatores

Basicamente, existem dois tipos de contatores:
 Contatores para motores (de potência);
 Contatores auxiliares.
 Esses dois tipos de contatores são semelhantes. O que os diferencia são algumas características mecânicas e elétricas. Assim, os contatores para motores caracterizam-se por apresentar:
* Dois tipos de contatos com capacidade de carga diferentes chamados principais(potência) e auxiliares; *Maior robustez de construção;
*Possibilidade de receberem relés de proteção;
*Câmara de extinção de arco Voltaico;
*Variação de potência da bobina do eletroímã de acordo com o tipo do contator,
*Tamanho físico de acordo com uma potência um ser comandada;
*Possibilidade de ter uma bobina do secundário com eletroímã.

Os contatores auxiliares são usados para:

 Aumentar o número de contatos auxiliares dos contatores de motores, comandar contatores de elevado consumo na bobina, evitar repique e para sinalização. 

Esses contatores apresentar caracterizam-se por: 

* Tamanho físico variável conforme o número de contatos; 

* Potência do eletroímã praticamente constante; 

* Corrente nominal de carga máxima de 10 A para todos os contatos;

* Ausência de necessidade de relê de proteção e de câmara de extinção.

Redução de energia com uso da correção do fator de potência

Hoje em dia a preocupação com a Qualidade da Energia tem aumentado muito. Entende-se por Qualidade de Energia o grau no qual tanto a utilização quanto a distribuição de energia elétrica afetam o desempenho dos equipamentos elétricos. Qualquer variação na amplitude, forma de onda ou freqüência, em relação aos valores ideais da tensão senoidal, podem ser considerados como distúrbios na Qualidade da Energia. Em países como Estados Unidos e também na Europa já existem normas que visam melhorar a Qualidade da Energia estabelecendo limites para o consumo de Energia Reativa e também limitando a Distorção Harmônica que as cargas podem produzir na rede elétrica. Com isso, é possível obter uma série de benefícios, como por exemplo, a diminuição de perdas, redução no stress de transformadores devido ao aquecimento excessivo, redução da interferência nos sistemas de telefonia, entre outros.
Acesse o link abaixo na qual achei interessante colocar por ser bem completo e didático de forma clara ao companheiros da elétrica/automação.

http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-correcao-do-fator-de-potencia-958-manual-portugues-br.pdf

PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO

Como o próprio nome já diz, este SISTEMA DE PARTIDA realizará uma partida do motor trifásico em estrela e após alguns segundos o motor passa logo a ser alimentado em triângulo. neste tipo de partida é necessário um motor que tenha, no mínimo, 6 pontas. Exemplo: Consideremos um motor elétrico trifásico cujas características nominais de tensão é:
Tensão de alimentação 220/380V (220V e 380V para Triângulo Estrela)
Inicialmente o motor parte com tensão de 220V fechamento em estrela, isto com uma tensão de fase (em cada enrolamento) não é motor de 127V, com uma tensão menor obviamente a corrente será menor também. Após alguns segundos reverte-se automaticamente para Triângulo,disponibilizada e a tensão em cada enrolamento é de 220V (tensão nominal). Este processo se dá somente na partida do motor e auxilia na Diminuição da Corrente de partida. Com esta partida é possível reduzir a corrente de partida a 1/3 (um terço) da corrente, logo o torque também reduz para 1/3 (um terço), ou seja, 33% do torque inicial a partir de 33% da corrente de partida, assim não é possível utilizar esta partida em situações onde a carga aplicada ao motor seja maior que 33% do suportado pelo motor no instante da partida..Então por que não podemos deixar o motor funcionando em 220 V-estrela? O fato é que ao diminuir a tensão de fase do motor o seu torque (força na ponta do eixo do motor também) diminui proporcionalmente e o motor não funcionará corretamente podendo vir a reduzir sua vida útil e até causar a queima deste.

Fechamento de Motor em Estrela

 A maioria dos motores apresentam pontas 6 e para podermos ligá-lo ao maior nível de tensão disponível devemos fecha-lo em estrela. Este fechamento é basicamente  simples (eu considero) mais fácil que o triângulo. Veja a seguir uma ilustração deste fechamento.

Fechamento de Motor em Triângulo

Na maioria dos casos os motores possuem 6 pontas de cabos em sua caixa de ligação. O fechamento em triângulo proporciona o fechamento na menor tensão suportada, por exemplo: um motor que suporte 380V e 220V o fechamento em triângulo será 220V. Será possível entender na ilustração abaixo que irá realizar o fechamento em triângulo com o motor de 6 pontas, nas quais deverá ser interligadas com uma rede de alimentaçã

Motor Elétrico

Transformar energia elétrica em energia mecânica
* Motores de Corrente Alternada-Mais usados porque a transmissão de energia é alternada
*Motor Síncrono – Para grandes potências ou necessidade de velocidade invariável – Apresenta alto custo

• Motores de Corrente Alternada
Motor de Indução – Simplicidade, robustez e baixo custo – É o tipo de motor mais utilizado. – Velocidade constante que varia ligeiramente com a carga no eixo – É possível controlar a velocidade com o auxílio de inversores de freqüência

Motor de Corrente Contínua
• Motores de custo elevado
• Precisa de uma fonte de corrente contínua ou de um dispositivo conversor – Ex: Diodos retificadores
• São os usados nos automóveis.
• Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites
• Para controles de grande flexibilidade e precisão
• Seu uso é restrito a casos especiais

Motor Síncrono • A velocidade de rotação é proporcional à frequência da sua alimentação • Rotor é um eletroimã alimentado por CC ou imãs permanentes – Campo magnético do rotor independe do campo magnético do estator – Campo magnético do rotor tenta alinhar ao campo magnético girante do estator • o rotor adquire velocidade proporcional a frequência da alimentação do estator – Acompanha o campo magnético girante do estator ( SÍNCRONO ) • O aumento ou diminuição da carga não afeta sua velocidade • Velocidade em RPM = 120 x (Frequência / Número de Pólos)