Revisão 27 - Partida de Motor com Soft-Starter

Figura 01 - Soft-Starter SSW05

As soft-starters são equipamentos eletrônicos destinados ao controle da partida de motores elétricos de corrente alternada. As soft-starters são utilizados basicamente para partidas de motores de indução CA (corrente alternada) tipo gaiola, em substituição aos métodos estrela-triângulo, chave compensadora ou partida direta. Tem a  vantagem de não provocar trancos no sistema, limitar a corrente de partida, evitar picos de corrente e ainda incorporar parada suave e proteções.

Essas chaves contribuem para a redução dos esforços sobre dispositivos de transmissão durante as partidas e para o aumento da vida útil do motor. O soft-starter é um equipamento eletrônico capaz de controlar a potência do motor no instante da partida, bem como sua frenagem. Ao contrário dos sistemas convencionais utilizados para essa função (partida com autotransformador, estrela-triângulo).

Seu princípio de funcionamento baseia-se em componentes estáticos, os tiristores. O esquema genérico de um soft-starter está ilustrado na Figura abaixo.

Os soft-starters podem ser configurados para operarem somente se a seqüência de fase estiver correta. Esse recurso assegura a proteção, principalmente mecânica, para cargas que não podem girar em sentido contrário (bombas, por exemplo). Quando há a necessidade de reversão, podemos fazê-los com contatores externos ao soft-starter.

Figura 02 - Esquemas de ligação para Partida
de motor com Soft-Starter.

O plug-in é um conjunto de facilidades que podem ser disponibilizadas no soft-starter por meio de um módulo extra, ou de parâmetros, como relé eletrônico, frenagem CC ou CA, dupla rampa de aceleração para motores de duas velocidades e re-alimentação de velocidade para aceleração independente das flutuações de carga.

A maioria dos soft-starters modernos têm um circuito de economia de energia. Essa facilidade reduz a tensão aplicada para motores a vazio, diminuindo as perdas no entreferro, que são a maior parcela de perda nos motores com baixas cargas. Uma economia significante pode ser experimentada para motores que operam com cargas de até 50% da potência do motor.

São vários os processos de se realizar a partida nos motores de indução trifásica. Cada um desses processos apresenta suas vantagens e desvantagens, dependendo do aspecto particular ou do parâmetro que se quer considerar.

Figura 03 - Rampas de aceleração e Desaceleração
para Partida de motor com Soft_Starter.

São muitas as grandezas envolvidas, tais como corrente de partida, torque inicial, tempo de aceleração, números de operações consecutivas, etc, que o engenheiro projetista deve conhecer em detalhes cada processo, para o dimensionamento e parametrização dos vários componentes.

Durante muitos anos foram utilizados exclusivamente os dispositivos eletromecânicos, com uso de contatores e relés, para partida dos motores de indução. Somente em algumas pequenas aplicações, como no caso de bombas de recalque com vazão ajustável, é que se utilizavam equipamentos para a variação da velocidade do motor de indução trifásico. Nesse caso, a variação de velocidade era feita por meio de dispositivos com embreagens, com grande perda de energia.

Figura 04 - Montagem de 

Painel com Soft-Starter.

O aparecimento de circuitos eletrônicos controlados por tiristores veio permitir, não só o controle de variação da velocidade do motor de indução trifásico em serviço, como também o controle de realizar partidas e paradas suaves da máquina. Esses dispositivos eletrônicos representam uma nova era no campo de aplicação do motor de indução trifásico, são os conversores de freqüência e soft-starters que trazem grandes vantagens no controle de partida e parada nos motores de indução trifásicos.

A conciliação do aproveitamento das vantagens ocasionadas, com a necessidade de se eliminar alguns inconvenientes, é um apelo à capacidade dos engenheiros eletricistas no sentido de se aperfeiçoar cada vez mais, os dispositivos de partida em motores de indução.

A IHM é uma interface simples que permite a operação e programação da soft-starter. Suas principais indicações são:

1- Indicação do Estado de operação da soft-starter, bem como as variáveis principais.

2- Indicação e reset dos erros.

3- Visualização e alteração dos parâmetros ajustáveis.

4- Operação da soft-starter

Diagrama elétrico de Partida Suave de Motor com Soft Starter disponível em:  16_04_62 Partida Suave SSW05 - 24v ;

Projeto de Painel com Soft Starter disponível em: 16_06_01 Montagem Soft Starter V3

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/06/2016

Revisão 26 - Diagramas para energização de motores elétricos

A energização direta de motores através de chaves eletromecânicas foi um método de partida de motores na qual o motor é conectado a rede elétrica através de chaves mecânicas manuais diretamente a rede elétrica, geralmente protegida por fusíveis ou disjuntores.

Figura 01 - Chave manual eletromecânica tipo tambor.

Este antiga sistema de partida direta de motores elétricos foi considerada como recurso ideal quando desejava-se usufruir do desempenho máximo nominais de um motor elétrico.

Umas das características deste sistema era o torque de partida (uma das principais características do motor elétrico).

No entanto, este sistema de partida provocava afundamento da tensão elétrica devido á alta corrente de partida, falhas nos componentes devido á faiscamento durante a abertura e fechamento das chaves, além de risco de acidentes com o operador devido á este faiscamento mesmo para motores que possuíam pequena potência mecânica ( até 10 cv de potência).

A aplicação é simples, há três terminais de entrada de energia elétrica na chave tipo tambor e três ou mais terminais para interligação ao motor, porém internamente nesta chave tambor talvez haja necessidade de alteração ou até mesmo fazer o sistema reversão de fase, para que no momento de girar a alavanca o motor comece a funcionar no sentido correto. Para chaves onde há dois sentidos de giro deve esperar o motor parar totalmente a rotação antes de ligar no sentido contrário. Neste link há o manual de chaves rotativas manuais.
Há também o link para diagramas de sistemas eletromecânicos para acionamento de motores de indução monofásicos, trifásicos, dahlander e de corrente contínua. Vale lembrar que estes sistemas de partida estão fora de normas de segurança NR10 e NR12.

• 16_03_01_DM_Motor_monofásico_com_capacitor_permanente ;
• 16_03_02_DM_Motor_monofásico_com_polo_distorcido ;
• 16_03_03_DM_Motor_monofásico_com-capacitor_de_partida ;
• 16_03_04_DM_Motor_de_corrente_contínua_composto ;
• 19_09_01_CH_Motor_trifásico_com_reversão_manual ;
• 19_09_02_CH_Motor_trifásico_estrela_triângulo_manual ;
• 19_09_03_CH_Motor_Dahlander_manual .
• 19_09_04_CH_Motor_duplo_bobinado_manual ;
• 19_09_05_CH_Motor_rotor_bobinado_manual ;
• 19_09_06_CH_Motor_doze_terminais_manual ;
• 19_09_09_CH_Motor_monofásico_com_reversão_manual ;

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/06/2019

Revisão 26 - Tomada e plugue para uso industrial

Quando se insere ou se retira um plugue na relativa tomada, ou durante as operações de manutenção, corremos o risco de contato elétrico direto e o operador pode ser submetido aos efeitos do arco elétrico que se produz ao estabelecer interromper a corrente na manobra sob carga.

A tomada e plugue para uso industrial possuem uma geometria tal que o arco elétrico entre pino e alvéolo se desenvolve dentro de uma câmara fechada e pode provocar para o exterior a emissão de gases ionizados com partículas incandescentes. 

O efeito resulta particularmente danoso para o operador se a jusante da tomada existe um defeito de curto-circuito. A corrente de curto-circuito é interrompida pelos dispositivos de proteção (fusíveis ou disjuntores) no tempo previsto pela característica de intervenção. A energia do arco que se desenvolve depende então do tipo de proteção do circuito de alimentação da tomada. Quando as correntes de curto-circuito superam os 5 kA as manifestações do arco podem se tornar muito perigosas (expulsão violenta de gás com fenômeno explosivo).

Quando se insere ou se retira o plugue, a presença de partículas sólidas e a sujeira determinam o percurso do arco elétrico, que se pode manifestar entre o pino e o alvéolo, antes do contato galvânico, com grande perigo ao operador que nesse momento está executando a operação de conexão. O arco que se manifesta durante as operações indicadas pode ser também a causa de incêndios se a tomada estiver posta em ambientes com risco de incêndio devido à presença de substâncias inflamáveis, muito freqüentes no âmbito industrial.

Nas instalações alimentadas por uma cabina própria de transformação (instalações TN) freqüentemente ocorre que a corrente de curto-circuito, mesmo ao nível de tomadas e plugues, sejam superiores a 5 kA , então par evitar os riscos descritos acima é aconselhável efetuar a inserção e a retirada dos plugues sem tensão nos contatos.

As tomadas e plugues com interbloqueio mecânico garantem essa característica. A inserção e a retirada sem tensão podem ser asseguradas por meio de uma tomada com dispositivo de bloqueio. As figuras indicam o princípio de funcionamento do bloqueio mecânico que impede a inserção ou a retirada do plugue com os contatos sob tensão .

Inserindo o plugue, por meio da alavanca (cor vermelha) libera-se o comando do seccionador que pode ser fechado. Com o interruptor fechado, o plugue não pode ser extraído da tomada graças ao bloqueio mecânico que atua sobre um pedúnculo do plugue (parte vermelha). Para garantir o fechamento/abertura dos contatos da tomada sem tensão, é posto no interior das tomadas interbloqueadas um órgão de comando: interruptor de comando ou seccionador.

No invólucro da tomada interbloqueada é possível instalar também dispositivos de proteção (fusíveis ou disjuntores) obtendo dessa maneira uma solução compacta tanto para o comando funcional (seccionador) quanto para a proteção termo-magnética ou diferencial.

Além disso, para garantir a segurança dos operadores também em caso de manutenção, as tomadas interbloqueadas podem ser dotadas de cadeado que impede o fechamento do interruptor com o plugue inserido o que impede a retirada do plugue com o interruptor fechado.

As características técnicas e dimensões de Tomadas Industriais comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_09_025 Tomadas Steck.pdf.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 30/04/2025

Revisão 25 - Prensa-cabos

A função dos prensa-cabos é prender o cabo elétrico que sai de um painel para um motor ou uma válvula.

Figura 1 - Prensa Cabos

Os prensa-cabos são fabricados em diversas medidas para atender os variados diâmetros dos cabos elétricos.

O procedimento de instalação de prensa-cabos consiste em:

a) selecionar o prensa-cabo que se vai utilizar, de acordo com o diâmetro do cabo que vai prender;

b) consultar o catálogo do fabricante para identificar o diâmetro do furo a ser feito no painel;

c) selecionar a serra-copo mais adequada para a furação;

d) fazer o furo e fixar o prensa-cabo.
As dimensões de prensa cabos podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 17_09_01 Prensa Cabos e Tampões.

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/08/2016

Revisão 24 - Canaletas

As canaletas servem para acondicionar os condutores elétricos de forma organizada e estética em um painel de comando. São feitas de plástico PVC (cloreto de polivinila) com propriedade autoextiguível, ou seja, não propagam chamas.

Figura 01 - Dimensões de Canaletas

As canaletas podem possuir perfurações laterais transversais, destinadas à passagem dos condutores que vão para os dispositivos elétricos instalados na placa de montagem. Possuem tampa plástica que deve ser encaixada após a instalação das canaletas e condutores (fiação) do painel.

Encontramos canaletas de diversos tamanhos, com variações das medidas de largura (L) e altura (A). As larguras mais comuns, em mm, são: 15, 20, 30, 50, 60 e 80, e as alturas mais comuns, em mm, são: 20, 30, 50 e 80. Os fabricantes de canaletas combinam essas medidas formando alguns padrões e modelos, como por exemplo: canaleta de 30 mm x 50 mm (L x A).

O tamanho da canaleta são definidos em função da quantidade de condutores e de sua bitola ou secção transversal. Quanto mais condutores passando nas canaletas, ou quanto maior a bitola, maiores devem ser as canaletas.
As dimensões de canaletas podem ser consultadas no catálogo disponível no link abaixo: 14_08_010 Canaletas.pdf .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/08/2016

Revisão 23 - Trilhos

Os trilhos usados em painéis de comandos elétricos servem para fixar e manter os dispositivos elétricos alinhados em uma mesma posição.

Figura 01 - Trilho DIN35 ( 35 x 7,5 mm).

Eles são fabricados em material metálico, principalmente aço bicromatizado ou galvanizado. Podem também ser encontrados em alumínio ou cobre. Normalmente, são fornecidos já perfurados para facilitar a instalação, mas também há a opção de não perfurados. Os fabricantes fornecem esses trilhos em barras de geralmente 2 m de comprimento.
Você pode encontrar, basicamente, quatro padrões de trilho de fixação para a montagem de painéis: o padrão DIN 35 (que é o mais comum).
Trilho DIN é uma estrutura sobre a qual são fixados de componentes elétricos e eletrônicos em instalações especialmente de painéis elétricos, recebe esse nome devido ao padrão DIN que estabelece suas medida e especificações.

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/08/2016