RESUMO

Este relatório tratará sobre o estudo, utilização, benefícios e limitações do uso da chave de partida estrela-triângulo, a qual serviu de base para o desenvolvimento de novas tecnologias disponíveis no mercado.

Em suma, este método é aplicado em motores trifásicos, cuja construção é elaborada para trabalho em diferentes faixas de tensão, podendo assim ser realizado o fechamento da chave estrela-triângulo, a qual consiste em aplicar um menor valor de tensão no momento da partida do motor, para que sua corrente de partida seja diminuída satisfatoriamente e assim gerada a economia de energia, aproveitamento da vida útil do motor e seus componentes; sendo que, após o tempo pré-determinado, automaticamente, este motor trabalhará conforme o outro fechamento (triângulo) onde a tensão de fase terá o mesmo valor da tensão de linha e o equipamento funcionará em 100% de sua capacidade, já com a corrente em seu valor nominal.

Este método é aplicável somente em equipamentos que não necessitam de controle ou modulação, pois trata apenas sobre a partida, bem como é altamente recomendável para pequenas instalações, pois o custo de aplicação é o mais baixo, comparando-o com outros disponíveis.

ABSTRACT

This report is about the study, use, benefits and limitations of using the star-delta starter, which served as the basis for the development of new technologies available today.

In short, this method is applied to three-phase motors whose construction is designed to work at different voltage ranges, so that the star-delta starter can be do, which consists in apply a lower voltage value at the start of the motor, so that it’s starting current is reduced satisfactorily and save the energy, increase the useful life of the engine and its components; after the predetermined time, automatically, this motor will work according to the other closing (triangle) where the phase voltage will have the same value of the line voltage and the equipment will operate in 100% of this capacity, already with the full current.

This method is applicable only in equipment that does not require control or modulation, because it deals only with the starting, as well as it is highly recommended for small installations, because the application cost is the lowest, comparing it with others available.

1. INTRODUÇÃO

A 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. (WIKIPEDIA, 2017)

2. TEORIA

Existem inúmeros tipos de partidas para motores elétricos trifásicos,

no entanto o foco desse trabalho é a partida estrela-triangulo, porém falaremos

da partida direta para melhor entendimento da partida estrela-ângulo.

A tradicional partida direta de motores elétricos trifásicos pode ser considerada como recurso ideal quando deseja-se usufruir do desempenho máximo nominais de um motor elétrico trifásico, como por exemplo o torque de partida. No entanto, este sistema de partida é recomendado para motores que possuam no máximo 5/7,5cv de potência.

A partida direta implica diretamente no

desempenho do motor e principalmente na infraestrutura da rede de alimentação onde esta máquina elétrica é instalada, dependendo da aplicação é mais viável utilizarmos uma partida indireta, para nosso caso partida estrela-triangulo. (SALA DA ELÉTRICA, 2017)

Na partida direta de motor elétrico trifásico podemos identificar que o

motor irá receber a alimentação diretamente da fonte geradora trifásica e sofre

interferência somente dos dispositivos de seccionamento (contatores,

disjuntores, relé térmico). Veja um exemplo de partida direta através do

diagrama abaixo, onde L1, L2 e L3 são a alimentação e K1 é um contator.

Imagem 1: Diagrama de Potência e Diagrama de Comando – Partida Direta.

Fonte: 10 Partidas de motores que você precisa conhecer, pg 14.

A razão pela qual se aplicam as partidas indireta de motores elétrico

trifásico são as desvantagens da partida direta, as principais são: elevado valor

da corrente elétrica no ato da partida, que gera uma necessidade de cabos e

componentes robustos na sua instalação para suportar a alta amperagem,

elevado custo de implantação e consumo de elétrica usada pelo motor

diariamente.

Posto isto, a redução dos custos acima citado passa pela diminuição

do nível da corrente elétrica, pelo que a solução é investir nas partidas indiretas

de motores trifásico para efetivar essa redução com a garantia de segurança e

eficácia.

Com vista à diminuição do nível da corrente elétrica de um motor

elétrico trifásico, podem ser utilizadas quatro formas principais para realizar

uma partida indireta. São elas: Soft Starter; Aceleração Rotórica (motor com

rotor bobinado); Estrela Triângulo; Partida Compensadora.

Porém o foco do nosso trabalho é a partida indireta estrela-triangulo

ou y- delta.

3. TIPOS DE LIGAÇÃO

A partir desse tópico iremos explicar o que é a partida estrela-

triangulo, para entendermos melhor esse tipo de partida iremos detalhar as

ligações que à formam, a estrela e a triângulo. Temos que entender que essas

ligações podem ser entre as cargas do circuito ou entre as fontes, ou seja,

fontes de tensão e impedâncias (indutores, resistores e capacitores).

3.1. Ligação Triângulo

Na Imagem 2 temos três fontes de tensão A, B e C cada uma com

127V, ligadas entre si formando fases que são: AB, BC e AC logo a tensão

entre duas fases é de 220V.

Podemos representar o mesmo circuito de forma diferente como

mostra a Imagem 3, conhecida como triângulo ou delta.

Outra forma de representar a mesma ligação é na forma de vetores

representada na imagem 3, essa representação ajuda na identificação do giro

do motor. Os vetores estão a uma distância de 120 graus entre si por causa da

defasagem entre linhas.

Se fizermos a soma vetorial iremos encontrar os vetores resultantes

VA-VB, VB-VC e VC-VA, todos com ângulos de 30 graus entre resultante e a

sua linha de tensão, nesse caso esse conjunto de vetores é chamado + 30° e o

motor gira no sentido anti-horário, para alterar o giro do motor temos que altera

o ângulo para – 30º, então nossos vetores resultantes tornam-se VA-VC, VB-

VA e VC-VB.

Imagem 2: Ligação Triângulo A

Fonte: Autores do Trabalho

Imagem 3: Ligação Triângulo B

Fonte: Imagem Editada de: https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br/2011/05/ligacao-

de-motores-fechamentos.html

Então através desse tipo de ligação chegamos a algumas

conclusões, vamos analisar a imagem abaixo:

Imagem 4: Ligação Triângulo C

Fonte: Imagem Editada de: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfviQAE/sistema-trifasico-equilibrado

Nela observa-se que a tensão de linha é igual a tensão de fase,

também que a corrente de linha é 42% menor que a corrente de fase.

Imagem 5 : Ligação triângulo D

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk

3.2. Ligação Estrela

Vamos analisar a imagem a baixo para explicarmos esse tipo de

ligação. Nesse tipo de ligação temos 3 bobinas L1, L2 e L3, fechamos curto

entre os terminais 4,5 e 6 e entramos com a alimentação R em 1, a

alimentação S em 2 e a alimentação T em 3.

Nesse sistema teremos comportamentos de tensões e correntes que

precisam ser analisados. Nas tensões temos: as Tensões de Linha (UL) que é

a tensão entre as fases R, S e T (SR, RT e ST) que é a tensão trifásica de

nossa rede de alimentação e a Tensão de Fase (UF) que é a tensão que tenho

entre as extremidades das bobinas (1-4, 2-5 e 3-6).

No comportamento das correntes acontece que a Corrente de

linha (UL) é igual a Corrente de fase, o que difere são as tensões, onde a

�� � �� ∙ √3 e a �� � ��/√3.

Percebe-se que a tensão de fase é diferente da tensão de linha,

pois, as tensões entre R, S e T é 380V e a tensão de faze é 220V.

Imagem 6: Ligação Estrela

Fonte: https://www.youtube.com/watc?v=qEfr_ BAbKqk

4. REPRESENTAÇÃO SIMBÓLICA

Diagrama de ligação de motores trifásico (mais conhecido como

fechamento de moto).

Diagrama de ligação estrela triangulo, ou seja partida automática.

Imagem 7: Diagrama de Ligação de Motores Trifásicos

Fonte: https://1.bp.blogspot.com/T0_4vDuM7Mo/ViaHuozzArI/AAAAAAAACQ4/E41IGZG

8/s1600/conexao-estrela-triangulo.jpg

Ligação estrela triangulo em transformadores.

Imagem 8: Diagrama de ligação Estrala Triângulo

Fonte http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Partida-estrela-delta.png

5. APLICAÇÕES:

5.1. Ligação triângulo Dd

É uma aplicação reduzida pois não obtém a fase neutra assim

aumentando a proteção de ligar o neutro no terra. Mais utilizado em força

motriz.

Imagem 9: Estrela-Triângulo em Transformadores

Fonte: https://encrypted-

tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcROnyd8lvZwSn1KNZHm bid2lUg-

oeei0hh5Dc_OJ7XgpTn1L7F

5.2. Ligação triângulo-estrela Dy

É utilizado como elevador de tensão nas saídas de corrente

.Utilizado em redutor de tensão em postos de transformação.

Imagem 10: Motor Elétrico Weg W22-IR3 Premium

fonte: http://old.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Motores-Eletricos/Industriais/W22-IR3-

Premium

Imagem 11: Transformador elevador de corrente

Fonte: http://www.luxtrafosp.com.br/transformador-elevador-de-corrente-roraima-piaui-

maranhao-minas-gerais-bahia-alagoas-sergipe-rondonia-pernambuco-amapa-goias-rio-de-

janeiro-sao-paulo-rio-grande-do-sul-paraiba-ceara-acre-para-rio-grande-do-norte-santa-

catarina

5.3. Ligação triângulo-estrela Yd

É utilizado para reduzir tensão no fim das linhas de transmissão de

energia elétrica que não se utiliza neutro secundário

Imagem 12: Linhas de Distribuição

Fonte: http://www.engesp.com/obras/linhas-de-distribuicao

5.4. Ligação estrela-zig zag Yz

Utilizado como redutor nos postos de transformação onde o neutro

secundário e essencial e para potencias de até 100kva

5.5. Ligação estrela zig zag Dz:

Essa ligação é pouco usada e indicada para transformadores

redutores onde há grandes desequilíbrios de carga.

Imagem 13: Entrada de Energia

Fonte: http://kvbengenharia.blogspot.com.br/p/execucao-de-entrada-de-energia.html

Imagem 14: Ligação Zig-Zag

Fonte: http://www.edufer.com.br/formulario-de-calculo/

6. CONCLUSÃO Podemos concluir, a partir dos pontos apresentados, que o artifício da

partida estrela – triângulo tem grandes e relevantes vantagens sobre a partida direta, sendo uma das principais, a economia de energia e o baixo custo e facilidade de aplicação na grande maioria dos equipamentos.

Em equipamentos com baixo valor agregado e onde não seja necessário o controle ou modulação, esta chave de partida é a mais recomendada.

Este estudo serve de base para as novas tecnologias disponíveis no mercado, como o soft starter e inversor de frequência, os quais utilizam um princípio semelhante ao aplicado nesta chave de partida.

Referências

1. WIKIPEDIA. PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO. Disponível em:

<https://pt.wikipedia.org/wiki/Partida_estrela-tri%C3%A2ngulo>. Acesso em: 01.

maio 2017.

2. SALA DA ELÉTRICA. PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO.

Disponível em: < https://www.saladaeletrica.com.br/partida-direta-de-motor-

trifasico/>. Acesso em: 01 de maio de 2017.

3. Imagem 1: 10 PARTIDAS DE MOTORES QUE VOCÊ PRECISA

CONHECER, PG 14.

4. SALA DA ELÉTRICA. PARTIDA DIRETA DE MOTOR TRIFÁSICO.

Disponível em: <https://www.saladaeletrica.com.br/partida-indireta-motores/>.

Acesso em: 01 de maio de 2017.

5. PORTAL DO ELETRICISTA. MOTOR TRIFÁSICO – O QUE É, PARTIDAS

INDIRETAS X PARTIDAS DIRETAS, DICAS, PASSO A PASSO. Disponível

em: <http://www.portaleletricista.com.br/motor-trifasico/>. Acesso em: 02 de

maio de 2017.

6. Imagem 3: ENSINANDO ELÉTRICA. LIGAÇÃO DE MOTORES

(FECHAMENTOS). Disponível em: <https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br

/2011/05/ligacao-de-motores-fechamentos.html>. Acesso em: 02 de maio de

2017.

7. Imagem 4: EBAH. SISTEMA TRIFASICO EQUILIBRADO. Disponível em

<https://www.ebah.com.br/content/ABAAAfviQAE/sistema-trifasico-

equilibrado>. Acesso em: 02 de maio de 2017.

Imagem 5 : YOUTUBE. LIGAÇÃO ESTRELA-TRIÂNGULO -

COMPORTAMENTO DAS CORRENTES E TENSÕES NO SISTEMA

TRIFÁSICO. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk

>. Acesso em: 02 de maio de 2017.

Imagem 6: YOUTUBE. LIGAÇÃO ESTRELA-TRIÂNGULO -

COMPORTAMENTO DAS CORRENTES E TENSÕES NO SISTEMA

TRIFÁSICO. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=qEfr_BAbKqk

>. Acesso em: 02 de maio de 2017.

Imagem 7: CLUBE DO INSTLADOR. COMO INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO

COM PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO. Disponível em:

<https://1.bp.blogspot.com/T0_4vDuM7Mo/ViaHuozzArI/AAAAAAAACQ4/8E41I

GZG8/s1600/conexao-estrela-triangulo.jpg>. Acesso em: 09 de maio de 2017.

Imagem 8: WIKIPEDIA. PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO. Disponível em:

<http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Partida-estrela-

delta.png>. Acesso em: 09 de maio de 2017.

Imagem 9: PARTIDA ESTRELA TRIANGULO. Disponível em:

<https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcROnyd8lvZwSn1KN

ZHmbid2lUg-oeei0hh5Dc_OJ7XgpTn1L7F>. Acesso em: 09 de maio de 2017.

Imagem 10: Motor Elétrico Weg W22-IR3 Premium. Disponível em:

<http://old.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Motores-Eletricos/Industriais/W22-

IR3-Premium>. Acesso em: 29 de abril de 2017.

Imagem 11: Transformador elevador de corrente. Disponível em:

<http://www.luxtrafosp.com.br/transformador-elevador-de-corrente-roraima-

piaui-maranhao-minas-gerais-bahia-alagoas-sergipe-rondonia-pernambuco-

amapa-goias-rio-de-janeiro-sao-paulo-rio-grande-do-sul-paraiba-ceara-acre-

para-rio-grande-do-norte-santa-catarina>. Acesso em: 29 de abril de 2017.

Imagem 12: Linhas de Distribuição. Disponível em:

<http://www.engesp.com/obras/linhas-de-distribuicao>. Acesso em: 29 de abril

de 2017;

Imagem 13: Entrada de Energia. Acesso em:

<http://kvbengenharia.blogspot.com.br/p/execucao-de-entrada-de-

energia.html>. Acesso em: 29 de abril de 2017.

Imagem 13: Ligação Zig-Zag. Disponível em:

<http://www.edufer.com.br/formulario-de-calculo/>. Acesso em: 29 de abril de

2017.