O documento discute os métodos de partida de motores de indução, incluindo partida direta, partida indireta usando chave estrela-triângulo, chave compensadora, chave de partida estática ou soft-start e inversor de frequência. Também aborda questões como corrente de partida elevada, harmônicas geradas e faixa de velocidade com inversores de frequência.

1. Motor de Indução
Controle de velocidade e
características de partida
Jim S. Naturesa

2. 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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3. 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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4. 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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5. Chave Estrela-Triângulo
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6. Chave Estrela-Triângulo
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7. 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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8. Chave Compensadora (Autotransformador)
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9. Característica torque versus velocidade
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10. Exemplo
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11. Exemplo
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12. 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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13. Soft-Starter
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14. 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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15. Inversor
• Devem ser verificadas alguns aspectos importantes
com relação aos inversores:
• Harmônicas;
• Faixa de velocidade e
• Aspectos na partida.
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16. 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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17. Inversor - problemas
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18. Inversor - problemas
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19. Distúrbios em função da freqüência
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20. 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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21. 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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22. 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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23. Curva V/Hz
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24. Curva torque versus rotação com inversor de freqüência
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25. Reostato para motores de anéis
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26. Reostato para motores de anéis
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27. Curva característica
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28. Quadro resumo
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29. 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.
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