Inversores e soft-starter

Inversores e soft-starter

(Parte 1 de 4)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLÉGIO TÉCNICO INDUSTRIAL DE SANTA MARIA Curso de Eletrotécnica

Apostila de Automação Industrial Elaborada pelo Professor M.Eng. Rodrigo Cardozo Fuentes

Prof. Rodrigo C. Fuentes Campus- UFSM – Prédio 5 Email: fuentes@smail.ufsm.br Web-site: w3.ufsm.br/fuentes

SANTA MARIA – RS 2005

7. DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS PARA A PARTIDA E OPERAÇÃO DO MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

Soft-Starter7.1
7.1.1. Introdução:7.1
7.1.2. Principio de Funcionamento:7.2
7.1.3. Áreas de aplicação do SOFT-STARTER:7.2
7.1.4. Outras características especiais:7.3
7.1.5. Esquema elétrico simplificado:7.3
7.1.5.1 Variação de Tensão no Motor7.4
7.1.6. Instalação:7.5
7.1.7. Tipos de parametrizações para Partidas e Paradas7.5
7.1.8. Exemplos de Aplicações7.8
7.2. Conversores de Freqüência para Motores de Indução Trifásicos7.13
7.2.1. Introdução:7.13
7.2.2. Principio de Funcionamento:7.13
7.2.2.1 Etapa de entrada ou Retificador7.13
7.2.2.2 Etapa intermediária ou Filtro7.14
7.2.2.3 Etapa de saída ou Inversor7.15
7.2.3. Curvas Características:7.16
7.2.4. Instalação:7.19
7.2.4.1 Cuidados na instalação:7.19
7.2.4.2 Ligação padrão para rede trifásica:7.20
7.2.5. Modo de Monitoração:7.21

7.1 Partida e Parada de Motores Trifásicos de Indução através do 7.3. Conclusão .................................................................................................. 7.21

Automação Industrial

UFSM – CTISM – Prof. Rodrigo Cardozo Fuentes

7. Dispositivos Eletrônicos para a Partida e Operação do Motor de Indução Trifásico

7.1 Partida e Parada de Motores Trifásicos de Indução através do Soft- Starter

Os motores de indução trifásicos, devido a sua construção robusta, baixo custo e pouca manutenção, são cada vez mais utilizados como força motriz no meio industrial. No entanto apresentam picos de corrente e de conjugado indesejáveis quando em partida direta. Para amenizar estes problemas durante a partida são utilizados vários métodos, como partidas estrela-triângulo ou compensadoras. Estes métodos conseguem uma redução na corrente de partida e no conjugado, porém a comutação é por degraus de tensão e suas características não satisfazem a todos os tipos característicos de cargas.

Agora surge um novo conceito de partida e parada de motores, de forma controlada: as chaves estáticas de partida e parada de motores soft-starters.

Modelos de Soft-Starter frabricados pela WEG S/A

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7.1.2. Principio de Funcionamento:

O principio de funcionamento baseia-se na redução da tensão nos bornes do motor durante a partida. Através de um comando eletrônico microprocessado são acionados dispositivos semicondutores de potência que ajustam a tensão enviada ao estator do motor. Desta forma, consegue-se aliviar o acionamento dos altos conjugados de aceleração do motor de indução e proteger a rede elétrica das elevadas correntes de partida. Com a limitação do conjugado de aceleração praticamente elimina-se os trancos mecânicos, suavizando o movimento da carga a ser deslocada, e assim um desgaste menor de todas as partes mecânicas do conjunto motor/carga. Consequentemente, maiores intervalos entre manutenções, maior segurança operacional e menos tempo fora de operação.

São fabricados modelos com interface RS 232, que permite a conexão em rede, com isso, a parametrização é feita com maior precisão através de um microcomputador. O software permite a inserção de até três conjuntos de parâmetros, isto é, três partidas diferentes. Estes parâmetros são gravados, sendo possível monitorar a partida via microcomputador, ou desconecta-lo, operando o aparelho diretamente.

7.1.3. Áreas de aplicação do SOFT-STARTER:

- acionamentos elétricos que processam materiais sensíveis a trancos mecânicos e trações. - acionamentos de bombas.

- acionamentos com longos períodos com carga parcial (ou em vazio).

- máquinas com transmissão por engrenagem, correia e corrente.

- acionamentos com momento de inércia elevado. Como por exemplo: - exaustores, compressores, bombas.

- esteiras transportadoras, guindastes, escadas rolantes.

- máquinas - ferramenta, retificas, máquinas de corte, trefiladoras, máquinas têxteis e de injeção de plástico. - prensas, calandras, britadeiras, misturadoras.

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7.1.4. Outras características especiais:

- a concepção é compacta com economia de espaço, com isso, fácil de integrar no ramal do motor. - as múltiplas possibilidades de programação na partida, na operação em regime e na parada. - facilidade de montagem e colocação em serviço. - funções de proteção e monitoração. - comunicação com PC para simplicidade de colocação em serviço, monitoração e comando do acionamento.

7.1.5. Esquema elétrico simplificado:

Esquema Elétrico Interno Simplificado da Soft-Starter

Rede de Alimentação

Motor de Indução Trifásico

Circuito

Eletrônico de Controle i, v

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Os tiristores são acionados através de um controle microprocessado, que determina os ângulos de disparo. Alterando desta forma o valor de tensão aplicada ao motor. 7.1.5.1 Variação de Tensão no Motor

Rampa de Tensão na Partida

Rampa de Tensão na Parada Otimização na Operação com Carga Abaixo da Nominal

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7.5 7.1.6. Instalação:

Circuito básico para instalação da Soft-Starter 7.1.7. Tipos de parametrizações para Partidas e Paradas

Várias programações são possíveis tanto na partida como na parada:

Partida em rampa de tensão: Inicialmente é aplicada uma tensão Vi inferior a tensão da rede de alimentação. Esta tensão apresenta um limite mínimo inferior conforme o modelo do soft-starter e seu valor deve ser estabelecido conforme a característica de conjugado da carga. Inicia-se então uma rampa de tensão até que se atinja a tensão da rede de alimentação. O tempo de subida desta rampa é parametrizado no soft-starter de acordo com as características de conjugado da carga.

Soft Starter

Motor

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