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5/10/2018 Teoria Extra 3 Chave Partida Suave - NEW - slidepdf.com

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Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” de Aprendizagem

Autoria: CEP: 05311-020 - São Paulo - SP Industrial

André Luis Lenz [email protected]

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Teoria Extra 3 Chave de Partida Suave (Soft-Starter)

Introdução:

Os motores assíncronos trifásicos de rotor em gaiola apresentam surtos de corrente ede conjugado indesejáveis quando operados em partida direta. Para facilitar a partidaminimizando tais surtos, são usadas várias técnicas, como chave estrela-triângulo, chavecompensadora, autotransformador etc.

De fato essas técnicas conseguem uma redução na corrente de partida, porém acomutação é por degraus de tensão. Entretanto, nenhuma delas se compara com o métodode partida suave (que utiliza o equipamento denominado soft-starter ). A figura a seguirpermite comparar curvas de comportamento da corrente de partida para as técnicas mais

usuais:

Comparativo entre técnicas de partida

A popularização da tecnologia eletroeletrônica, bem como a crescente necessidadede sistemas confiáveis, incrementam a utilização de soft-starters. Ares-condicionados,refrigeração industrial e compressores são exemplos que utilizam esse equipamento,principalmente quando ligados a fontes de alimentação não-confiáveis ou fracas.

Uma chave soft-starter é um módulo eletrônico tiristorizado, para partida suave demotores de indução trifásicos do tipo gaiola. O módulo substitui as técnicas tradicionaiscomo estrela-triângulo, chave compensadora e autotransformador. A chave soft-starter inicia a transferência gradual de energia para o motor, iniciando assim, suavemente aaceleração do mesmo, reduzindo os trancos e golpes nos componentes mecânicos esobrecarga na rede elétrica durante a partida.



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As chaves soft-starters são equipamentos de eletrônica de potência que consistemem elementos de comutação bidirecionais, compostas de pontes de tiristores (de quatro aseis tiristores SCR montados na configuração antiparalelo e acionados por uma placa decontrole eletrônica) que atuam como chaves de partida estática, projetadas para regular arampa de aceleração nas partidas de motores de indução trifásicos (motor de correntealternada do tipo gaiola), a fim de controlar a corrente de partida da máquina, emsubstituição às técnicas mais antigas. Os soft-starters atuam também na rampa dedesaceleração, nas paradas da máquina e ainda na proteção elétrica do motor. Seu uso écomum em bombas centrífugas, ventiladores, e motores de elevada potência cuja aplicaçãonão exija a variação de velocidade.

As chaves soft-starters são equipamentos especialmente recomendados paraaplicações em:

• Bomba de Vácuo a Palheta;• Bombas Centrífugas;• Calandras (partidas a vazio);• Compressores a Parafuso (partindo em alívio);• Misturadores;• Refinadores de Celulose;• Ventiladores Axiais (baixa inércia – carga leve).

Qualquer chave soft-starter apresenta as seguintes vantagens em relação aosequipamentos de partida de motor tradicionais. Dentre as mais importantes, temos:

• Não provocar trancos e golpes no sistema mecânico;• Reduzir e limitar a corrente de partida;• Evitar picos de corrente;• Incorporar parada suave e proteções.

Estas chaves contribuem para a redução dos esforços sobre acoplamentos edispositivos de transmissão (correias, polias, etc) durante as partidas e para o aumento davida útil do motor e equipamentos mecânicos da máquina acionada, devido à eliminação dechoques mecânicos. Também contribui para a economia de energia, sendo muito utilizadaem sistemas de refrigeração e em bombeamento.

• Redução acentuada dos esforços sobre os acoplamentos e dispositivos detransmissão (redutores, polias, engrenagens, correias, etc) durante apartida;

• Aumento da vida útil do motor e equipamentos mecânicos da máquinaacionada pela eliminação de choques mecânicos;

• Facilidade de operação, ajuste e manutenção;• Instalação elétrica simples;• Operação em ambientes de até 55 °C.



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A soft-starter controla a tensão sobre o motor através do circuito de potência,constituído por seis SCRs, variando o ângulo de disparo dos mesmos e conseqüentemente

variando a tensão eficaz aplicada ao motor, podendo assim controlar a corrente de partidado motor, proporcionando uma "partida suave" (soft-start em inglês), de forma a nãoprovocar decaídas bruscas no valor da tensão elétrica na rede de alimentação devido asurtos de corrente, como ocorre em partidas diretas.

As principais características que uma boa chave soft-starter deve ter são funções de:proteção, sinalização e ajustes. Essas funções e características são bastante desejáveis eestão presentes, num grau maior ou menor, em todas chaves produzidas industrialmente.

O sistema de controle possui ajuste da corrente de partida, que permite evitar asubida excessiva da mesma. O método utilizado é o de incremento linear do ângulo de

condução dos tiristores, que conduzem a partir de uma rede trifásica. Os tiristores seencontram aos pares, em ligação antiparalelo, presentes em apenas duas ou em três fases. Oincremento linear do ângulo de condução dos tiristores resulta em aumento suave da tensãono estator do motor. Com o crescimento da tensão, aumenta também o torque, até quevencido o conjugado da carga, o motor principia o movimento de seu eixo, sendo que apartir desse ponto é limitada a corrente de partida máxima permissível.

Princípio de Funcionamento:

O soft-starter é um equipamento eletrônico capaz de controlar a potência do motor

no instante da partida, bem como sua frenagem. Seu princípio de funcionamento baseia-seem componentes estáticos: tiristores SCRs. O controle pode ser exercido em duas ou nastrês fazes, como é o caso das soft-starter s mais sofisticadas, cujo circuito de eletrônica depotência é mostrado a seguir:

No entanto um grande número de fabricantes projeta seus soft-starter s paracontrolar apenas duas fases (R e S, por exemplo), utilizando a terceira como referência.



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Essa técnica resulta numa simplificação tanto do circuito de potência quanto do circuito decontrole e, conseqüentemente, reduz o custo do produto. O esquema genérico de um soft-

starter com controle atuando em apenas duas fases é mostrado na figura a seguir:

Através da manipulação do ângulo de condução dos tiristores, a tensão na partida éreduzida, diminuindo os picos de corrente gerados pela inércia da carga mecânica.

Um dos requisitos do soft-starter é controlar a potência do motor, entretanto semalterar sua freqüência (velocidade de síncrona da rotação). Para que isso ocorra, ocontrole de disparo dos tiristores atua em dois pontos distintos: controle pelo ponto detensão zero e controle pelo ponto de corrente zero.

O circuito de controle caracteriza-se como um circuito de “controle de fase” eproduz pulsos de disparo com um retardo que é temporizado a partir da última passagempelo valor de zero volt da forma de onda da CA senoidal, tanto da tensão como da corrente.O sensor de corrente pode ser um T.C. (transformador de corrente) que pode ser instaladoem uma única fase (nesse caso, o sistema mede somente o ponto de cruzamento de umafase), em duas fases ou ainda um para cada fase.

Com o ajuste correto dos parâmetros, o torque e a corrente são ajustados àsnecessidades da carga, ou seja, a corrente exigida será a mínima necessária para acelerar acarga, sem que haja necessidade de mudanças de freqüência.

Algumas características e vantagens das chaves soft-starter s são:

• Ajuste da tensão de partida por um tempo pré-definido;• Pulso de tensão na partida para cargas com alto conjugado de partida;• Redução rápida de tensão a um nível ajustável, (redução de choques



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hidráulicos em sistemas de bombeamento);• Proteção contra falta de fase, sobre-corrente e subcorrente, etc.

Para que a partida do motor ocorra de modo suave, o usuário deve parametrizar atensão inicial de partida (Vp) de modo que ela assuma o menor valor possível suficientepara iniciar o movimento da carga. A partir daí, a tensão subirá linearmente segundo umtempo também parametrizado (tr) até atingir o valor nominal. Isso é mostrado na figura aseguir:

Na frenagem, a tensão deve ser reduzida instantaneamente a um valor ajustável

(Vt), que deve ser parametrizado no nível em que o motor inicia a redução da rotação. Apartir desse ponto, a tensão diminui linearmente (rampa ajustável (tr)) até a tensão final Vz,quando o motor parar de girar. Nesse instante, a tensão é desligada. Veja a figura seguinte:

Além da tensão, o soft-starter também tem circuitos de controle de corrente. Ela é



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conservada num valor ajustável por um determinado intervalo de tempo. Esse recursopermite que cargas de alta inércia sejam aceleradas com a menor corrente possível, além delimitar a corrente máxima para partidas de motores em fontes limitadas (barramento não-infinito).

Circuito de Controle:

A aplicação de microprocessadores se expande vertiginosamente com o passar dotempo. Uma das causas da grande expansão do uso de microprocessadores é o seu custoreduzido. Com o passar dos dias descobrem-se novas aplicações. O seu manuseio já seencontra bastante facilitado, fazendo com que novos equipamentos sejam desenvolvidossem grande esforço.

Os microprocessadores atuais são versáteis e consomem pouca energia. Dessa forma

podem-se desenvolver equipamentos de pequeno porte com baixo custo operacional. Estesequipamentos podem substituir a mão de obra humana muitas vezes utilizada em tarefasrepetitivas. Por esses motivos, o circuito de controle de um soft-starter usa ummicrocontroladores / microprocessadores.

O circuito de controle de um soft-starter emprega um microcontrolador ou ummicroprocessador, usualmente do tipo DSP ( Digital Signal Processor ), tirando vantagemda versatilidade, baixo consumo e baixo custo deste tipo de componente.



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Diagrama de Blocos Típico de um Soft-Starter

Recursos de um Soft-Starter:

Os soft-starter s existentes no mercado (fabricados pela WEG, ABB, SIEMENS eoutras) são equipados com interfaces homem-máquina, ou painel de indicadores luminosospara informar o status do sistema.

Quanto aos recursos que um soft-starter deve ter, os mais importantes são:

• Indicadores luminosos de estado;• Proteção do motor;• Proteção da soft-starter ;• Sensibilidade à seqüência de fase;• Plug-in;• Circuitos de economia de energia.

A seguir, fazemos uma breve descrição de cada tópico acima.



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Sinalizações por Indicadores Luminosos (LEDs):

Qualquer chave soft-starter produzida industrialmente tem um grande número desinalizações, feitas através de indicadores luminosos. Essas sinalizações têm, no geral, afunção de informar ao usuário a respeito do funcionamento da chave. Elas são citadas logoa seguir, e damos uma breve explicação sobre cada uma:

• Pronto para a partida: Significa que o motor não está em regime departida, nem em fim de partida e nem em rampa de parada e neste casopode ser comandada a partida;

• Rampa: sinaliza a ocorrência das rampas de partida e parada;

• Rotação nominal: sinaliza somente se a rampa de partida terminou e acorrente do motor caiu para níveis nominais, indicando que o mesmopartiu. Comanda também a entrada do contator de By Pass quandoutilizado;

• Frenagem: Sinaliza enquanto o motor está em processo de frenagem porinjeção de corrente contínua;

• Booster: Sinaliza durante processo de injeção de alta corrente no iniciode partida, caso esta função esteja selecionada.

Proteções:

Estas têm o objetivo de proteger tanto o motor quanto a soft-starter de qualquereventual distúrbio ou falha.

Curto-Circuito:

Atua caso ocorra uma corrente instantânea de valor 8 vezes a nominal do soft-

starter . Neste caso, faz acender o indicador luminos correspondente, inibe-se os disparos ecomuta-se o relê de indicação de falha. Esta proteção não dispensa o uso de fusíveis ultra-rápidos para proteção dos tiristores, já que as condições de curto-circuito variam,

dependendo da impedância da rede, podendo atingir valores elevados de corrente. Nestecaso, o fusível pode atuar primeiro, garantindo uma proteção mais adequada os tiristores.

Sobre-Corrente e Sub-Corrente:

Para completa proteção do motor, a proteção contra sobre-corrente pode é ajustada,de 70 a 120% da corrente nominal. Atua após 10 segundos de sobrecarga, acendendo oindicador luminoso correspondente, comutando o relé de falha e inibindo-se o disparo dos



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tiristores.

Essa função, que deve estar presente em toda chave soft-starter , sinaliza aocorrência de sobrecarga acima dos níveis ajustados.

A figura a seguir apresenta a curva típica de sobre-corrente e de sub-corrente de umsoft-starter :

A proteção de subcorrente é ideal para aplicação em bombas a fim de evitar ofuncionamento em vazio. A limitação de corrente não opera durante o intervalo de tempoda partida e da parada suave, somente está ativa após o motor já ter partido e por fim estar aplena rotação recebendo da Soft-Starter a plena tensão.

O dispositivo pode ser configurado para dar proteção tanto para sobre-correntes

quanto para sub-corrente. Quando possível, utilizar para partidas de motores chaves soft-starter s que possibilitem o ajuste do torque do motor às necessidades do torque da carga, demodo que a corrente absorvida será a mínima necessária para acelerar a carga.

Veja a figura a seguir, que ilustra a limitação de corrente quando usamos soft-

starter :

Limitação de corrente em um soft-starter



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Sobre e Subtensão:

Permite ajustar os limites de sobre e subtensão para a completa proteção do motor.Disponível nos dois tipos de ligação ao motor.

Sobre-Temperatura:

Uma chave bem projetada pode possui um sensor térmico nos dissipadores de calordos tiristores. Caso ocorra elevação da temperatura, ocorrerá a indicação da falha noindicador luminoso correspondente, inibição do disparo dos tiristores, e a comutação dorelé de indicação de falha.

Falta de Fase:

Detecta falha e falta de fase na entrada da soft-starter . Quando atuada, faz acender oindicador luminoso correspondente, comuta o relé de falha e inibe-se o disparo dostiristores. Sinaliza se ocorrer tanto falta de fase na entrada como na saída, como tambémfalha interna que ocasione falta de corrente em uma das fases.

Em caso de motor sem carga, desacoplado, tanto no método de supervisão de tensãocomo no de corrente esta proteção pode não atuar, já que num caso o motor gera tensãonominal na fase faltante (sem carga) e no outro caso a corrente é muito baixa e a detecção éfeita por comparação entre as fases. Não ocasiona problemas pois o motor logicamente nãovai operar com carga zero ou desacoplado. Deve-se tomar cuidado durante testes com omotor desacoplado.

Sensibilidade à Seqüência de Fase:

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



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By-Pass Incorporado:

As chaves soft-starters operam com a técnica chamada by-pass, na qual, no final dointervalo de tempo da partida quando por fim o motor estar recebendo da soft-starter aplena tensão da rede, um contator, cujos contatos NA trabalham em paralelo com o arranjode tiristores de cada fase é acionado, assumindo este a condução da corrente nominal domotor. A corrente do motor deixa então de fluir pelos tiristores, passando a fluir pelocontator, permitindo que os tiristores fiquem em repouso, evitando danos porsobreaquecimento aos mesmos. Minimizando as perdas de potência e a dissipação de calornos tiristores, proporcionando redução de espaço e contribuindo para economia de energia.

Na hora da parada por “Soft Stop”, o contator abre sem faiscamento, pois ostiristores assumem a corrente do motor, sem interrupção e inicia-se a rampa de parada, coma interrupção da corrente final pala passagem pelo zero, portanto sem faiscamento.

No caso de parada “Full Stop”, uma pequena temporização no soft-starter permiteque o contator abra primeiro, sem faiscamento e logo após os tiristores interrompem acorrente pela passagem pelo valor zero de corrente, portanto também sem faiscamento.

O contator de By Pass, apresenta, portanto, durabilidade muito grande, pois nãoapresenta faiscamento nos contatos no na abertura e no fechamento. Ele possui asvantagens:

• Não necessita refrigeração no painel para poucas partidas. O painel podeser totalmente fechado em muitos casos, mantendo o equipamento limpo;

• Não apresenta perdas e aquecimento após a partida;

• As proteções continuam ativas;

• O contator utilizado não participa da partida e da parada, nãoapresentando faiscamentos e desgaste prematuro;

• Pode ser mais econômico.

Plug-In:

O plug-in é um conjunto de facilidades que podem ser disponibilizadas no soft-

starter através de um módulo extra, ou através de parâmetros, como relé eletrônico,frenagem CC ou AC, dupla rampa de aceleração para motores de duas velocidades erealimentação de velocidade para aceleração independente das flutuações de carga.

Economia de energia (Função Energy Saver):

A maioria dos soft-starter s modernos possui um circuito de economia de energia.



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Essa facilidade reduz a tensão aplicada para motores a vazio, diminuindo as perdas noentreferro, que são a maior parcela de perda nos motores com baixas cargas. Esta funçãodiminui a tensão no motor quando a carga for abaixo da nominal do motor, sendo é útil emcasos em que o motor possui uma partida pesada, mas que a carga diminui com ocrescimento da velocidade, como ocorre em um grande número das aplicações.

Esta função equivale a diminuir a potência do motor proporcionalmente a carga,economizando energia e melhorando o fator de potência. Em caso de picos de carga aliberação da tensão total é automática, voltando ao regime de economia após o pico decarga.

Uma economia significante pode ser experimentada para motores que operam comcargas de até 50% da potência do motor. Entretanto, essa função gera correntes harmônicasindesejáveis na rede, devido à abertura do ângulo de condução para diminuição da tensão.

A figura a seguir ilustra isso:

Cabe lembrar, entretanto, que o soft-starter não melhora o fator de potência, etambém gera harmônicos, como qualquer outro dispositivo de acionamento estático.

Agora vamos mudar o ângulo de disparo dos tiristores, e ver o que acontece com ofator de potência e com o consumo de energia elétrica. Queremos analisar o comportamentoda potência (traduzida em energia elétrica) na partida de um motor de indução quando seusa partida suave.

Foi usado na simulação acima um ângulo de disparo dos tiristores igual a 70º.Entretanto, vamos analisar torque e potência para um ângulo de disparo diferente, igual a100º. Sendo assim, mostramos a configuração dos pulsos enviados aos tiristores, pela figuraa seguir.

Economia de energia usandoum soft-starter



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Pulsos enviados aos tiristores para um ângulo de disparo de 100º

Aplicações:

Os soft-starter s podem ser utilizados nas mais diversas aplicações. Suas principais

são em:

• Bombas centrífugas (saneamento, irrigação, petróleo);• Ventiladores, exaustores e sopradores;• Compressores de ar e refrigeração;• Misturadores e aeradores;• Britadores e moedores;• Picadores de madeira;• Refinadores de papel;• Fornos rotativos;• Serras e plainas (madeira);• Moinhos (bolas e martelo);• Transportadores de carga:• Correias;• Monovias;• Escadas rolantes;• Esteiras de bagagens em aeroportos;• Linhas de engarrafamento.



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Porém, três delas são clássicas: bombas, compressores e ventiladores. Daremos, emseguida, uma pequena descrição de cada uma dessas aplicações.

Métodos de Partida:

As Soft-Starters mais sofisticadas permitem escolher o método de controle departida a ser utilizado numa dada aplicação. Estas normalmente apresentam um conjunto decinco tipos de controle de partida para melhor se adaptar a todas as necessidades deaplicação, conforme explicado a seguir:

Rampa de Tensão:

Permite a aceleração e / ou desaceleração suaves, através de rampas de tensão:

Partida com rampa de tensão:

Este é o método mais comumente utilizado. A Soft-Starter impõe a tensão sobre omotor sem nenhum tipo de realimentação de tensão ou corrente aplicada ao motor.

Aplicado a cargas com torque inicial mais baixo ou torque quadrático. Este tipo decontrole pode ser utilizado como um teste inicial de funcionamento.

Controle de Bombas:

Neste tipo de aplicação, manipula-se a rampa de tensão buscando-se igualar ascurvas de torque do motor e de conjugado da carga. Nesse caso, a corrente de partida élimitada para aproximadamente 2,5 vezes a corrente nominal.

No controle de bombas a rampa de desaceleração proporciona uma desaceleraçãosuave diminuindo sensivelmente o choque hidráulico, evitando o “Golpe de Aríete”. Essa éa razão, aliás, das empresas de saneamento especificarem soft-starter s com potênciassuperiores a 10kW.

Este método de controle é otimizado para proporcionar o torque necessário parapartir e parar suavemente bombas hidráulicas centrífugas. O método de controle de bombas



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possui um algoritmo especialmente desenvolvido para aplicações com bombas centrífugas(cargas com conjugado quadrático), com objetivo de minimizar os golpes de Aríete (picosde contrapressão nas tubulações hidráulicas que podem provocar rupturas ou desgastesexcessivos nas mesmas).

Uma das facilidades que torna ainda mais interessante a utilização desseequipamento no acionamento de bombas é o recurso kick-start. O kick-start é um pulso detensão rápido e de grande amplitude aplicado no instante da partida. Isso ajuda a vencer ainércia de partida quando há a presença de sólidos na bomba (sujeira).

Kick Starter em Tensão ou Corrente:

Permite um pulso inicial de tensão ou corrente que aplicado ao motor proporcionaum reforço de torque inicial a partida, necessária para a partida de cargas com elevadoatrito estático.



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Compressores:

O soft-starter reduz a manutenção e permite que compressores “críticos” sejamdesligados quando não forem necessários. Por outro lado, evita que eles sejam desligadosno funcionamento normal devido a fontes de alimentação muito fracas.

Ventiladores:

Os ventiladores, assim como as bombas, exigem um torque proporcional àvelocidade, porém, também têm grande inércia. Geralmente, o limite de corrente é utilizadopara estender o tempo de rampa, enquanto a inércia é vencida.

Limitação de Corrente:

Permite ajustar o limite de corrente durante a partida de acordo com as necessidadesda aplicação. O máximo nível de corrente é mantido durante a partida sendo ajustado de

acordo com as necessidades da aplicação.

Aplicado a cargas com torque inicial mais alto ou torque constante. Este tipo decontrole é utilizado para adequar a partida aos limites de capacidade da rede dealimentação.



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Rampa de Corrente:

Permite ajustar limites de corrente menores ou maiores para o início da partida.Aplicado a cargas com torque inicial mais alto ou mais baixo.

O máximo nível de corrente também é limitado durante a partida, porém, pode-seajustar limites de correntes menores ou maiores para o início da partida.

Pode substituir a função kick start para cargas com torque inicial mais elevado.Aplicado a cargas com torque inicial mais baixo ou mais alto.

Este tipo de controle é utilizado para adequar a partida aos limites de capacidade darede de alimentação.



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Controle de Torque:

A algumas soft-starters possuem ainda um algoritmo de controle de torque dealtíssimo desempenho e totalmente flexível para atender a necessidade de qualqueraplicação, tanto para partir como para parar o motor e sua carga suavemente. Disponívelnos dois tipos de ligação ao motor: ligação padrão (3 cabos) ou ligação dentro do delta domotor (6 cabos).

• 1 ponto de ajuste: Torque Constante: Permite ajustar uma limitação detorque de partida constante. Fácil de ajustar e programar;

• 2 pontos de ajuste: Rampa de Torque linear: Permite ajustar umalimitação de torque de partida em rampa linear. Necessita de algumconhecimento da carga para ajustar e programar;

• 3 pontos de ajuste: Rampa de Torque Quadrático: Permite ajustar umalimitação de torque de partida em três pontos de ajuste: inicial,intermediário e final. Possibilita a partida de cargas quadráticas, entreoutros. Necessita de um grande conhecimento da carga para ajustar eprogramar.

Este tipo de controle pode permitir aceleração e desaceleração com rampa linear develocidade.

Os tipos de controle são dispostos conforme o grau de dificuldade de utilização eprogramação. Portanto, utilize inicialmente os modos de controle mais fáceis;

Sempre que alterar o conteúdo do parâmetro que define o método de controle departida o Soft-Starter entrará em uma rotina de seqüência de ajustes mínimos para cada tipode controle selecionado. Deve-se percorrer e ajustar (quando necessário) todos osparâmetros desta seqüência até o último, para então acionar o motor.



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Função de Frenagem:

Nas Soft-Starter s em geral existem três possibilidades de frenagens diferentes. Estesmétodos são empregados onde há a necessidade de diminuir o tempo de desaceleração oude parada total do motor: Frenagem por Reversão, Frenagem Ótima e Frenagem CC.



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Frenagem Ótima

Este é um eficiente método para cessar cargas de média inércia. Uma tensão CC éaplicada somente quando pode produzir o efeito de frenagem.

Não há a necessidade de outros dispositivos externos como contatores.

É compatível com a Soft-Starter conectada dentro da ligação delta do motor, excetopara motores de dois ou oito pólos.

Utilize uma entrada digital programada para “Habilita Geral” a fim de parar o motorsem a frenagem.

Por segurança utilize uma entrada digital programada como “Sem frenagem”, parapossibilitar a utilização de um sensor de parada no motor que desabilite a frenagemimediatamente.

É recomendada a utilização de um sensor PTC no motor.

A frenagem ótima não é recomendada para utilização com motores de dois ou oitopólos.

Frenagem por Reversão:

Este é um eficiente método de frenagem capaz de parar cargas de grande inércia.

O motor irá parar devido a um nível de tensão CA, aplicado em sentido contrário nomotor, até próximo a 20% de sua velocidade nominal, quando então é acionada a frenagemótima para parar o motor.

Pode-se programar o nível de tensão CA e o nível da frenagem ótima que serãoaplicados ao motor.



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São necessários dois contatores para realizarem a troca do sentido de giro do motor.

É compatível com a Soft-Starter conectada dentro da ligação delta do motor, excetopara motores de dois ou oito pólos.

Os contatores devem ser do mesmo modelo e suportar a corrente de partida domotor. Por segurança, deve-se utilizar intertravamento com os contatos auxiliares paraevitar que os dois contatores fechem ao mesmo tempo.

Utiliza-se uma entrada digital programada para “Habilita Geral” a fim de parar omotor sem a frenagem. Por segurança utilize uma entrada digital programada como “Sem

frenagem”, para possibilitar a utilização de um sensor “motor parado” que desabilite afrenagem imediatamente, evitando que o motor passe a girar em sentido contrário.

A Soft-Starter protege o motor durante o tempo que o nível de tensão CA éaplicado.

Função Detecção de Cavitação:

Esta proteção é utilizada principalmente para bombas, detectando a diminuiçãodrástica da corrente do motor, o que significa que a bomba não está escorvada ou seja, está

com ar no sistema.

Função Booster:

Esta função permite que para cargas com muita inércia ou atrito o soft-starter injeteinicialmente por um período de 0 a 2 segundos, ajustável, uma corrente de 5 vezes anominal do motor, retomando em seguida a rampa de partida ajustada. Só deve ser usadoonde absolutamente necessário e pelo menor tempo que surta o efeito desejado, para evitarsobrecorrentes desnecessárias na instalação.



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Função Software CLP - SoftPLC:

Algumas Soft-Starter s, mais sofisticadas, possuem a capacidade de implementaçãode um software de controlador lógico programável em linguagem de contato (ladder), o Soft PLC, com uma capacidade de 1k bytes de programa aplicativo.

Com o Soft PLC podem ser criadas lógicas de intertravamento, entre as entradas esaídas digitais, saídas analógicas, lógicas de acionamento do motor, entre outros.

Este Soft PLC é programável através do software WLP, conforme Manual doWLP.

Cuidados:

A seguir apresentamos alguns tópicos com respeito à instalação de um soft-starter em geral:

• Os soft-starter s podem ser fixados à chapa de montagem por quatro parafusosda mesma forma que contatores convencionais. Os mesmos devem ser usadosem instalação abrigada, sendo relativamente imunes ao ambiente agressivo, jáque a única parte móvel é representada pelos ventiladores, nos modelos maiores;

• Os soft-starters muito grandes, que utilizam tiristores de discos, devem serrelativamente bem protegidos de pó condutor ou que se torne condutor poracúmulo de umidade;

• Os soft-starters com ou sem ventilador incorporado, geram uma quantia decalor, o qual deve ser extraído do painel, pois caso contrário haveria umacúmulo de calor, elevando muito a temperatura interna do painel, fazendo comque atue a proteção de temperatura. Deve-se, portanto, utilizar ventiladores comfiltro de poeira e venezianas no painel;

• O ventilador mencionado no item acima deve ser adequado para trocar o ar dopainel e manter o mesmo a temperaturas adequadas de operação.

• Evite enfileirar demais os soft-starters, de modo que o ar mais aquecido que sai

de um seja o ar que vai ser sugado pelo ventilador do outro;

• Os soft-starters a partir de 75 A possuem ventilador incorporado. Osventiladores ligam somente quando a temperatura do dissipador atingir 50 grauscentígrados. Caso a temperatura do dissipador ultrapassar 80 graus, a saída depotência será bloqueada, só voltando a funcionar quando a temperatura cair.

Nem sempre é possível utilizar um soft-starter. A seguir, damos uma lista dospontos mais críticos:



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• Refrigeração: deve-se instalar o dispositivo sempre verticalmente, com aventilação para cima. A perda de calor aproximada é de 3,6 W/A de correntecirculante;

• Tipo de motor: não deve ser utilizado para partida de motores em anel.

• Fator de potência: não se devem colocar capacitores na saída do soft-starter afim de se corrigir o fator de potência;

• Torque alto em velocidade zero: elevadores e guindastes necessitam de torquemáximo a velocidade zero no instante da partida. Nesse caso, a utilização dosoft-starter não é aconselhável.

Qualquer chave soft-starter deverá ser protegida por fusíveis ultra-rápidos, levandoem conta os valores t i ⋅

2 dos tiristores e dos fusíveis, sendo que os valores t i ⋅2 dos

fusíveis deverá ser 20% menor que dos tiristores.

Exemplo de Aplicação:

A dinâmica inerente dos motores de indução resulta em reduções quadráticas dotorque e da aceleração disponíveis, quando reduções lineares na tensão aplicada sãoimpostas no enrolamento do motor, conforme relação abaixo:

onde: Td = Torque máximo a tensão nominalTmax = Torque máximo a tensão nominalI = Valor do limite de correnteImax = Corrente máxima a tensão nominal

Obviamente corrente e torque variam durante o ciclo de aceleração de um motor deindução. Para calcular com precisão o torque disponível de um motor específico, através do

seu ciclo de aceleração, é necessário dispor da curva corrente-torque versus velocidade domotor. Considerando que essa informação não é sempre um valor específico de limite decorrente, pode ser calculado usando os dados de corrente relativos ao torque no motor nacondição de rotor bloqueado.



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onde: Td = Torque disponívelTrb = Torque com rotor bloqueadoI = Valor limite de corrente

Modelo Típico de uma Chave-Soft-Starter:



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Modelo típico de uma micro soft-starter (WEG Automação – Brasil)

Software de Programação SUPERDRIVE:

Software de programação via computador PC, em ambiente Windows, paraparametrização, comando e monitoração das Soft-Starter s WEG SSW-05 Plus.

O software é gratuito e de encontra disponível no site do fabricante. Permite editarparâmetros “online”, diretamente na Soft-Starter e editar arquivos de parâmetros “offline”,armazenados no microcomputador.



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É possível armazenar arquivos de parâmetros de todas as Soft-Starter s SSW-05 Plusexistentes na instalação.

O software também incorpora funções para transferir o conjunto de parâmetros domicrocomputador para a Soft-Starter , como também da Soft-Starter para omicrocomputador. A comunicação entre a Soft-Starter e o microcomputador é feita viainterface serial RS-232.

O software é dotado ainda de uma de uma IHM virtual que permite o comandoremoto.

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