Dimensionamento de partida estrela triângulo

A partida estrela triângulo é um tipo de partida indireta que tem como objetivo a redução da corrente de partida a fim de reduzir custos como por exemplo o consumo excessivo potência elétrica da rede de alimentação no início de funcionamento deste motor.

Para saber um pouco mais sobre a partida estrela triângulo acesse “Este Link“.

Após entender o funcionamento da partida estrela triângulo, vamos aprender agora como dimensionar este tipo de partida.

Diferente da partida direta, a partida estrela triângulo será dimensionada tomando como referência as características individuais de cada componente do circuito separadamente, uma vez que a corrente que circula em cada componente do circuito é diferente uma da outra.

Dimensionamento dos Contatores K1 e K2

O primeiro passo é realizar o dimensionamento dos contatores K1 e K2 que serão idênticos, pois a corrente por eles conduzida será de mesma itensidade, lembrando que estes dois trabalharão juntos no segundo estágio do sistema de partida, quando o sistema assumir o fechamento triângulo.

Para começarmos o dimensionamento destes contatores iremos determinar a corrente do fechamento em triângulo (corrente que circula na bobina do motor no fechamento em triângulo).

Determinando a corrente de do fechamento em triângulo:

IL = In I▲ = IL x 0.58

onde: 0.58 = inverso da raiz quadrada de 3 (o mesmo que dividir IL por raiz de 3) IL ….= Corrente de Linha In ….= Corrente Nominal I▲….= Corrente do fechamento em triângulo (corrente em K1 e K2)

Então:

A corrente suportada pelos contatores K1 e K2 deverá ser superior ou igual a corrente do fechamento triângulo.

K1 = K2 = Ie ≥ (0,58 x In) x 1,15

onde: Ie ……….. = Corrente suportada pelos contatores K1 e K2 (0,58 x In) = Corrente quando a partida assumir o fechamento triângulo 1,15 ……. = Representa um fator de proteção de 15%

Dimensionamento do Relé de Sobrecarga (Relé Térmico)

Observe que a corrente que circula no Relé térmico Não será a corrente nominal do circuito, analizando o diagrama é possível notar que esta corrente é a corrente de fase do circuito quando fechado em triângulo, portanto ao dimensionar este dispositivo devemos considerar esta corrente parcial, senão teremos um relé térmico super dimensionado e sem função alguma no circuito.

Sabendo disto podemos deduzir que a corrente deste dispositivo será determinada da seguinte maneira:

IF7 = 0,58 x In

Dimensionamento do Contator K3

O contator K3, como sabemos, somente será utilizado pelo sistema no momento da partida domotor, ou seja, no momento em que o circuito assumir o fechamento estrela, sendo assim, a corrente que circulará neste trecho do circuito será de 33% a corrente nominal (vide este post).

Este valor representa um terço da corrente nominal do motor no momento da partida, esta é uma das principais características desta partida

Então o cálculo desta corrente fica assim:

K3 = Ie ≥ (0,33 x In) x 1,15

onde: Ie ……….. = Corrente suportada pelo contator K3 (0,33 x In) = Corrente quando a partida assumir o fechamento estrela 1,15 ……. = Representa um fator de proteção de 15%

Dimensionamento dos Fusíveis de Proteção

Os fusíveis no sistema de partida dos motores têm a função de proteger o circuito como um todo, isto inclui os cabos, contatores e é claro, o relé térmico.

Neste caso, o dimensionamento passa por um análise de três condições, sendo que é necessário que se atenda o pior caso.

Veja as três situações abaixo:

1ª Situação - IF ≥ 1,2 x In (Correte do fusível deve ser maior ou igual a 20% a corrente nominal)

2ª Situação – IF ≤ IFmax de K1 e K2 (Correte do fusível deve ser menor ou igual a corrente máxima suportada pelos contatos dos contatores K1 e K2 em situação de curto circuito)

3ª Situação – IF ≤ IFmax de F7 (Correte do fusível deve ser menor ou igual a corrente máxima suportada pelo Relé térmico em situação de curto circuito)

Nota: Não é necessário verificar esta condição para o contator K3

COMO DIMENSIONAR UMA PARTIDA

DIRETA????

Neste tipo de partida o motor parte com valores de conjugado (torque) e corrente de

partida plenos, uma vez que suas bobinas recebem tensão nominal. Neste tipo de

partida o motor pode estar fechado em estrela ou triângulo como podemos ver abaixo:

Caso

você se interesse em saber as características

desta partida CLICK AQUI.

Esta partida é considerada super simples quando se trata de montagem, no entanto

trataremos aqui do dimensionamento desta partida.

Algumas perguntas ficam em nossa mente quando decidimos dimensiorar uma chave de

partida: qual contator usar? qual fusível aplicar para protejer o circuito? qual o valor de

corrente do relé térmico?

Aqui nós responderemos todas estas perguntas.

Para ficar mais lógico estaremos simulando o dimensionamento de um motor de 30cv e

4 polos que será ligado a uma rede de 380V/60Hz. A corrrente nominal deste motor é de

44A e possui um Ip/In de 8,0. Este trabalha em serviço normal de manobra com rotor

gaiola de esquilo e desligamento em regime e possui um tempo de partida igual a 5

segundos.

Antes de qualquer coisa vamos relembrar como é o circuito de potência da partida

direta:

1) Roteiro de Cálculo

1.1) Vamos começar com o dimensionamento do contator K1:

Neste caso o contator K1 deverá possuir uma corrente Ie (corrente nominal do contator)

maior que a corrente nominal do motor, ou seja:

K1 => Ie > In x 1,15

Logo, teremos em nosso exemplo:

K1 => Ie > 44 x 1,15

Ie > 50,6A

Com base base nos dados encontrados e tomando como base o tipo de aplicação do

motor temos no catálogo da WEG o contator CWM65 que suporta 65A, o fato do cálculo

ter mostrado que a corrente é de 50,6A faz com que não utilizemos o contator CWM50

pois sua corrente nominal é maior que a corrente calculada.

1.2) Agora faremos o dimensionamento do Relé Térmico:

o Relé Térmico deverá possuir corrente nominal igual a corrente nominal do motor. Com

isso podemos deduzir a fórmula:

FT1 = In

Temos então em nosso caso, o seguinte:

FT1 = 44A

De acordo com o mesmo catálogo de dispositivos da WEG temos o relé térmico RW67-

2D3-U057 com ajuste de corrente entre 40 e 57 sendo o mais recomendado ao nosso

sistema, observem que o modelo 1D3 não se aplica pois não suporta montagem no

contator escolhido.

CLICK AQUI PARA O DOWNLOAD DO CATÁLOGO

1.3) Vamos agora dimensionar os fusíveis F1, F2 e F3, nesta etapa teremos 3

condições que deverão ser observadas e todas as situações deverão ser atendidas pelo

sistemas, vamos as três situações:

1º situação:

A corrente nominal do fusíve de primeiramente suportar a corrente do motor no instante

da partida, ou seja, Ip/In, logo:

Ip = Ip/In x In

Ou seja, no nosso exemplo teremos a seguinte situação:

Ip = 8,0 x 44

Ip = 352A

Então, através da tabela de fusíveis e sabendo-se que o tempo de partida do motor é de

5 segundos, definimos o fusível a ser aplicado no motor, como podemos observar o

fusível escolhido por este passo é o de 100A.

BAIXE AQUI O CATÁLOGO DE FUSÍVEIS

2º situação: A corrente do fusível deverá suportar 20% a mais que a corrente nominal

do motor, logo:

IF > 1,2 x In

IF > 1,2 x 44

IF > 53A

Então, o fato do fusível abordado no primeiro caso ser maior que 53A significa que

atende a necessidade, em caso contrário (IF > IP) teríamos que encontrar na tabela

outro fusível que atenda a necessidade.

3º situação: Os fusíveis terão que suportar também a corrente que circulará no relé

térmico e no contator, sendo assim:

IF < IF max K1

100A < 125A (fig abaixo)

IF < IF FT1

100A < 100A

Portanto, podemos concluir que os fusíveis NH de 100A suportam todas as exigencias e

expecificações requeridas.

Resumindo teremos em nosso acionamento:

- 1 contator CWM65

- 1 Relé térmico RW67-2D3-U057

- 3 fusíveis NH de 100A (retardado)

Enfim, espero ter ajudado com mais este tópico. Não deixem de comentar e sugerir.

Até a próxima postagem!!!