É um sistema elétrico ou mecânico destinado a evitar que dois ou mais contatores se fecham, acidentalmente, ao mesmo tempo provocando curto-circuito ou mudança de sequência de funcionamento de um determinado circuito.
Figura 3.8
3.2.1 – Intertravamento Elétrico
a) Por contatos auxiliares do contator :
Neste processo é inserido um contator auxiliar tipo “NF” (normalmente fechado) de um contator do circuito de comando, que alimenta a bobina de outro controlador. Deste modo, faz-se com que o funcionamento de um dependa do outro ( figura 3.8).
b) Por botões conjugados :
Neste processo, os botões são inseridos no circuito de comando de forma que, ao ser acionado para comandar um contator, haja a interrupção do outro ( botão b1, fechador(contato
normalmente aberto - NA) de C1, conjugado com b1, abridor(NF) de C2 , e b2, fechador de C2,
conjugado com b2, abridor de C1).
OBS.:
Quando possível, devem-se usar os dois processos ( a e b) de intertravamento.
3.2.2 – Intertravamento Mecânico por balancim
Neste processo é colocado nos contatores um dispositivo mecânico, composto por um apoio e uma régua ( balancim) . Esse balancim faz intertravamento dos contatores. Quando um contator é acionado, atua sobre um extremo de régua, fazendo com que a outra extremidade impeça o acionamento do outro contator. Este processo é muito usado, quando a corrente é bastante elevada e há possibilidade de soldagem dos contatos.
Figura 3.9
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As partidas de motores trifásicos podem ser diretas, estrela-triângulo, com compensadores ou ainda por resistências rotóricas (Motor Rotor Bobinado).
A instalação desses sistemas obedece critérios técnicos e legais, de acordo com as normas da ABNT para instalações de baixa tensão.
Potência do motor
Conforme a região do país, cada fornecedor de energia elétrica permitirá a partida direta de motores de determinada potência. Quando for necessário um dispositivo de partida com tensão reduzida ou corrente reduzida, o sistema será determinado pela carga, conforme as possibilidades ou características.
Considerando-se as possibilidades, o motor pode partir a vazio até a plena rotação, e sua carga deve ser incrementada paulatinamente, até o limite nominal.
Tipo de carga
Quando as condições da rede exigirem partida com tensão ou corrente reduzida, o sistema será determinado pela carga, conforme as possibilidades ou tipo de carga.
a) Considerando-se as possibilidades, o motor pode partir a vazio até a plena rotação, e sua carga incrementa até o limite nominal.
Exemplos:
Serra circular, torno ou compressor que deve partir com as válvulas abertas. Neste caso, a partida pode ser em estrela-triângulo.
b) O motor deve partir com carga ou com um conjugado de resistente em torno de 50%. Exemplos:
Calandras, bombas, britadores.
Neste caso, emprega-se a chave compressora, utilizando-se os “taps” de 65% ou de 80% de transformador.
c) O motor deve partir com rotação controlada, porém com torque bastante elevado. Exemplos:
Pontes rolantes, betoneiras, máquinas de “off-set”. Neste caso, utiliza-se o motor rotor bobinado.
3.3.1 - Comparação entre sistemas de partida Partida direta
Na partida direta à plena tensão, o motor de rotor gaiola pode partir à plena carga e com a corrente elevando-se de 5 a 6 vezes à nominal, conforme o tipo e número de pólos.
De acordo com o gráfico da figura 3.10, a corrente de partida (curva “a”) é igual a 6 vezes a
corrente nominal.
O conjugado na partida atinge aproximadamente 1,5 do conjugado nominal.
Figura 3.10 Partida estrela-triângulo
É fundamental para a partida com a chave estrela-triângulo, que o motor tenha a possibilidade de ligação em dupla tensão, ou seja, em 220/380V em 380/660V.
Os motores deverão ter, no mínimo, 6 bornes de ligação. A partida estrela-triângulo poderá ser usada quando a curva de conjugados do motor for suficientemente elevada para poder garantir a aceleração da máquina com a corrente reduzida para 25 a 30% da corrente de partida direta. A curva do conjugado é reduzida na mesma proporção. Por esse motivo, sempre que for necessário uma partida estrela-triângulo, deverá ser usado um motor com elevada curva de conjugado.
Exemplo de cálculo da potência de um motor em estrela e triângulo:
Um motor trifásico ligado a uma rede de 220V absorve da linha 208A, quando ligado em triângulo.
A corrente na fase desse motor será de 120A 3
208
=
Esse motor ligado em estrela estará sob uma tensão de fase de 120V 3
220 =
Havendo uma redução de tensão de fase, consequentemente haverá uma redução na corrente.
A 3 , 69 220 120 x 127 X X V 127 A 120 V 220 = = → →
A corrente de linha em triângulo é de 208A. Em estrela, a corrente de linha é de 69,3A, o que representa aproximadamente 30% de 208A.
Na partida em estrela, a corrente de partida é de 1,5 a 2 vezes a corrente nominal, mas o conjugado de partida é um quarto do conjugado máximo ( 25 a 30%).
Na partida em triângulo, os conjugados de partida são máximos, mas a corrente é aproximadamente 6 vezes a corrente nominal.
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Como exemplo, nas figuras 3.11 e 3.12 temos a ligação estrela-triângulo de um motor, com cargas diferentes, apresentando dados comparativos em % pelas curvas de corrente e conjugados.
Na figura 3.11 temos um alto conjugado resistente MR. Se a partida for em Y, o motor acelerará a carga até a velocidade ny, ou aproximadamente 85% da rotação nominal. Nesse ponto, a chave deverá ser ligada em ∆. Acontece nesse caso que a corrente, que era aproximadamente a nominal, ou seja, 100%, passa repentinamente para 300%, o que não é nenhuma vantagem, uma vez que na partida a corrente era somente 170 %.
Na figura 3.12, temos o motor com as mesmas características, porém o momento resistente MR é bem menor. Na ligação Y, o motor acelera a carga até 95% da rotação nominal. Quando a chave é ligada em ∆, a corrente, que era aproximadamente 60 %, sobe para 190 %, ou seja, praticamente igual à da partida em Y.
Nesse caso, a ligação estrela-triângulo apresenta vantagem, porque, se fosse ligado direto, absorveria na rede 500% da corrente nominal. A chave estrela-triângulo em geral só pode ser empregada em partidas de máquinas a vazio, isto é, sem carga. Somente depois de ter atingido 95% da rotação nominal, a carga poderá ser ligada. O exemplo típico acima pode ser de um grande compressor. Na figura 3.11, seria partida com carga, isto é, assim que começa a girar,
a máquina já comprime o ar, mas geralmente isso não acontece. Os compressores partem a vazio, isto é, com todas as válvulas abertas (figura 3.12).
Só quando atinge a rotação nominal, as válvulas se fecham, e a máquina começa a comprimir o ar.
Partida com a chave compensadora
Podemos usar a chave compensadora para dar partida em motores sob carga A chave compensadora reduz a corrente de partida, evitando uma sobrecarga na rede de alimentação, deixando, porém, o motor com um conjugado suficiente para a partida e aceleração.
Figura 3.13
A tensão na chave compensadora é reduzida através de autotransformador, que possui normalmente “taps” de 65 a 80% da tensão nominal.
Exemplo:
Um motor ligado à rede de 220V absorve 100A. Se for ligado ao autotransformador no “tap” de 65%, a tensão aplicada nos bornes será de:
U . 0,65 = 220 x 0,65 = 143V
A corrente nos bornes do motor, em virtude da redução da tensão, é reduzida também em 65%:
Im = I .0,65 = 100 x 0,65 = 65A.
Como a potência em VA no primário do autotransformador é aproximadamente igual à do secundário, temos:
VA no secundário = 143x65x 3 =16100VA
Para encontrarmos a corrente absorvida da linha, temos:
A 25 , 42 3 x 220 16100 3 . U VA IL = = =
O conjugado de partida é proporcional ao quadrado da tensão aplicada aos bornes do motor. No caso do exemplo anterior, é 0,65 x 0,65 = 0,42, ou seja, aproximadamente metade do conjugado nominal.
No “tap” de 80% teríamos um conjugado de 0,8 x 0,8 = 0,64, ou seja, dois terços do conjugado nominal. A corrente seria:
A 64 8 , 0 x 80 8 , 0 x I IL = M = = _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ CST 46
Partida rotórica
É o sistema de partida de onde se utiliza um motor de rotor bobinado com reostato regulável. Esse motor apresenta elevado torque na partida em baixa velocidade. É de construção bem mais cara, porém, apresenta grandes vantagens, conforme a aplicação.
Pelo gráfico (3.14) abaixo, podemos comparar o torque com resistências desse tipo de motor que possui características peculiares. Verificamos que a corrente de partida é aproximadamente 2 vezes a nominal (curva a) e que o torque é aproximadamente 240% do torque nominal (curva b).
Pode partir, portanto, com baixa rotação e torque elevadíssimo.
Figura 3.14
3.3.2 – Ligação de Motores Trifásicos de 6 terminais para tensão nominal de 220 ou 380V.
• Ligação em triângulo para 220V
Figura 3.15
• Ligação em estrela (Y) para 380 V
Figura 3.16
3.3.3 – Ligação de Motores Trifásicos de 12 terminais para tensão nominal de 220 ou 380V.
• Ligação em triângulo paralelo para 220V
Figura 3.17
• Ligação em estrela paralelo (Y) para 380 V
Figura 3.18
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3.3.4 – Ligação de Motores Trifásicos de 12 terminais para tensão nominal de 440 ou 760V.
• Ligação em triângulo série para 440V
Figura 3.19
• Ligação em estrela série (Y) para 760 V
3.3.5 – Ligação de Motores Monofásicos de fase auxiliar para tensão nominal de 110 ou 220V.
• Ligação para 110V
Figura 3.21
• Ligação para 220V
Figura 3.22