Dimensionamento partida direta de motores

É muito provável que você conheça ou já escutou alguém falar sobre a Partida Direta de Motores Trifásicos, bom a este sistema de partida, como vimos anteriormente (acesse aqui o post da partida direta), se aplica à motores que possuam potência igual ou inferior a 10cv. Quando a partida direta é escolhida como chave de partida a ser utilizada, devemos atentarmos nos dispositivos de acionamentos que serão empregados, como por exemplo o contator, relé térmico e etc. Caso contrário poderemos ter a redução da vida útil destes componentes. Algumas “regras” deverão ser obedecidas para a escolha destes componentes no dimensionamento partida direta.

Trataremos a seguir das principais características técnicas para podermos dimensionar uma partida de motor elétrico trifásico.

O Motor

O motor a ser considerado neste artigo será um motor tipo gaiola de esquilo e poderá receber qualquer nível de tensão elétrica, podendo portanto estar com seus terminais proporcionando um fechamento em estrela ou triângulo (isso não implica no dimensionamento) relembre abaixo os fechamentos estrela e triângulo:

Fechamento triângulo

fechamento_triangulo

[one_half_last]

Fechamento Estrela

fechamento_estrela

[/one_half_last]

Dimensionamento partida direta

Para tornar nosso aprendizado mais pático, iremos partir do pressuposto que possuímos um motor elétrico trifásico com as seguintes características:

Motor elétrico trifásico de 30cv de potência, 4 polos e será energizado a uma rede de alimentação trifásica de 380Vac/60Hz. A corrente nominal informada pelo fabricante é de 44A e possui como fator de corrente de partida: Ip/In=8,0. Este trabalha em regime normal de manobra com rotor gaiola de esquilo e desligamento em regime, por fim, possui tempo de partida de 5 segundos.

[one_half_last]

motor elétrico trifásico

[/one_half_last] [alert type="blue"]OBS: A Categoria de emprego dos componentes será AC3, pois trata-se de aplicação de motor elétrico trifásico de indução e a interrupção se efetua com o motor em regime[/alert]

Composição do circuito de potência:

dimensionamento partida direta

Roteiro de cálculos

Dimensionamento do contator K1

Considerando que o contator, neste tipo de acionamento, conduzirá 100% da corrente do motor, temos que a corrente do contator deverá ser igual ou superior a corrente nominal do motor elétrico trifásico, veja a seguir:

Formula

  • Ie = Corrente nominal de emprego (Do contator)
  • In = Corrente nominal de trabalho do motor
  • 1,15 = fator de segurança que determina um acréscimo de 15% do valor da corrente de trabalho do contator

 Logo teremos para nosso exemplo:

A corrente elétrica  a ser considerada ao contator K1, chamda de corrente de emprego será de 50,6A como podemos observar no cálculo acima

Escolha do componente

Consultando o catálogo do fabricante do contator escolhido, determinaremos qual o modelo que atende a necessidade, veja que neste caso utilizaremos como referência o catálogo do fabricante WEG, sendo assim teremos o seguinte contator:

O contator escolhido foi o CWM65 que, utilizado na classe AC3 conforme necessidade do exercício proposto, pode ser aplicado para potências nominais de até 40cv conforme o item “B” acima (nossa necessidade é de 30cv). Este mesmo contator é aplicado a uma corrente de emprego máxima de 65A conforme o item “A” na figura anterior, nosso cálculo determinou uma corrente mínima de emprego de 50,6A.

 Consulte estes valores no catálogo

Aproveite para interagir com o catálogo eletrônica e assim se habituar com esta prática de consulta, clique na imagem abaixo e acesse para consulta e também o download:

Acesse a página 3

Catalogo Contatores WEG

Dimensionamento do relé térmico

O relé térmico tem a função de proteger a integridade do motor elétrico, desta forma, este deverá possuir em sua faixa de ajuste, a mesma corrente nominal do motor e também deverá ser compatível ao contator escolhido, pois caso contrário não será possível realizar sua montagem ao contator. Veja na ilustração abaixo o relé térmico escolhido…

Observe que o modelo de relé térmico escolhido é o RW67-2D (B) que, por sua vez, é compatível com o contator selecionado anteriormente (A). A corrente nominal do motor fornecida pelo fabricante é de 44A conforme mencionado no início do exercício, portanto, além de determinarmos o modelo do relé utilizado, devemos encontrar uma faixa de ajuste compatível a corrente nominal. Já que In=44A escolhemos a faixa de ajuste de 40 a 57 (C).

Consulte estes valores no catálogo

Acesse a página 5

Relé Térmico WEG

Dimensionamento de Fusíveis

Próximo de finalizarmos este artigo, iremos agora para o ultimo passo de nosso dimensionamento de partida direta. Serão necessário três situações para determinarmos os fusíveis de proteção, são eles:Antes de determinarmos o fusível devemos submeter o fusível escolhido em três situações distintas que implicará na proteção do circuito como um todo.

1ª Situação

Antes de mais nada temos que reconhecer que, neste caso, o fusível terá como função, garantir a proteção do circuito de acionamento do motor e não a proteção do motor propriamente dita.

Quando tratamos de proteção do motor através de fusível devemos nos atentar que, no momento da partida, o motor possui a corrente de partida elevada, podendo chegar a 8 vezes a corrente nominal, sendo assim teremos que utilizar os fusíveis de acionamento retardado para que estes não sejam acionados no momento da partida do motor.Em nosso exemplo o motor executa sua partida em 5 segundos, tempo este em que a corrente de partida terá seu valor acima da nominal, então determinaremos a corrente do fusível baseado nestas características bem como a corrente de partida do motor elétrico trifásico.

Determinando a corrente de partida do motor

Formula

  • Ip = Corrente de Partida
  • Ip/In = Fator multiplicativo que determina Ip
  • In = Corrente Nominal

 Logo teremos para nosso exemplo:

A corrente elétrica  no momento da partida do motor será de 352A aproximadamente.

Conhecendo a corrente de partida e o tempo que o motor leva para chegar em seu valor nominal de rotação podemos determinar o valor de fusível a ser aplicado. veja na ilustração abaixo estas informações aplicadas ao gráfico do fabricante do fusível:

Observe que o fusível escolhido foi o de 63A Retardado

selecao_fusivel_DZ

2ª Situação

A corrente do fusível dever ter valor superior a 20% da corrente nominal do motor elétrico a qual será aplicado. Logo, teremos a seguinte fórmula:

Formula

  • Ip = Corrente de Partida
  • Ip/In = Fator multiplicativo que determina Ip
  • In = Corrente Nominal

 Logo teremos para nosso exemplo:

A corrente elétrica que representa a corrente nominal do motor acrescida de 20% é 52,8A aproximadamente

Portanto teremos o seguinte valor de corrente:

A corrente calculada de 52,8A é inferior a corrente determinada na 1° situação, portanto o fusível escolhido de 63A através do gráfico atende a necessidade desta segunda situação de escolha do fusível.

3ª Situação

Nesta terceira e ultima situação observaremos se o fusível irá proteger os dispositivos de acionamento do motor (contator e relé térmico), para isso devemos garantir que a corrente do contato, bem como a do relé térmico seja superior a do fusível escolhido. veja:

IF MÁXIMA DO CONTATOR = 125A

IF RELÉ TÉRMICO = 100A

 

Conclusão:

Tendo em vista que se faz necessário, para a seletividade dos fusíveis, o atendimento dos três requisitos (situação 1, 2 e 3) podemos afirmar que o fusível escolhido de 63A atende perfeitamente as necessidades que o circuito de partida direta exige em sua proteção.

Link:

Um link interessante para o dimensionamento de sistemas de partidas de motores:\

Instruções:

  1. Selecione a opção “Partida Direta Convencional”
  2. Selecione a potência do motor elétrico trifásico
  3. Selecione a Tensão de alimentação
  4. Colete os dados fornecidos em relação ao dimensionamento

Clique na imagem abaixo para acessar:

site_weg

 

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Eng ° Everton Moraes

Engenheiro Eletricista at Sala da Elétrica
Fundador da Sala da Elétrica. É um engenheiro eletricista e blogueiro de 29 anos que dedica boa parte de seu tempo à produção e partilha de conteúdos de grande qualidade para multiplicar seu conhecimento com os amantes da Eletroeletrônica.
"Acredito firmemente que é ensinando que se aprende"
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Comentários

  1. Raclenir Lopes disse:

    Parabéns pelo site! Está me ajudando bastante, pois estou me formando e já me preparando para os concursos públicos e estou revisando a parte de comandos pelo seu site! Material muito bom, parabéns!

    1. Muito Obrigado Reclenir Lopes… Gosto muito de fazer isto aqui e conto com todos vocês para ajudar a divulgar este meu trabalho… Desde já agradeço sua visita e seja sempre bem vindo!!!

    2. Muito obrigado Reclenir e boa sorte nos concursos, sempre que precisar entre em contato

  2. Paulo Haryson Fernandes Gomes disse:

    Parabéns pelo site! Estou precisando de um programa para desenhar diagramas elétricos, como partidas diretas, compensadas, por acaso vc indicaria algum programa de fácil manuseio.
    Desde já agradeço pela atenção.

    1. Olá Paulo, depende bastante de sua necessidade, por exemplo, para pequenos projetos temos aqui um software gratuito, o CADe SIMU mas se você quer algo para projetos mais complexos e mais profissional pode optar pelo Auto CAD Eletrical ou o CADdy+.

  3. Muito bom trabalho, foram muito direto ao assunto como deve ser qualquer explicação que pretende alcançar seu objetivo, que é ensinar,parabéns!

    1. Muito obrigado Antonio. Um Abraço

  4. lindomar santana disse:

    valeu pela informacao…tem como postar como fazer um projeto de intalacao de motor com descritivo?

    1. Vou verificar a possibilidade de criar um artigo para esta finalidade.

  5. William disse:

    Na escolha do Fusível ali na tabela, você selecionou 252A, não 352A. Abraço

  6. helton disse:

    otimo trabalho

  7. Sérgio Dos Santos Pinto disse:

    Sou estudante de engenharia elétrica e proprietário de uma empresa de serviços elétricos,hoje fui fazer um orçamento em um cliente e me deparei com um quadro de comando estrela/triângulo com o motor de 15cv só partindo em estrela e com todos os componentes elétricos bastante antigos.Então para preparar meu orçamento como de praxe fui pesquisar sobre o assunto na net e tive a grata surpresa de achar este blog, com conteúdo bastante técnico mais de fácil compreensão.
    Encontrei tudo que precisava para composição do meu orçamento. Parabéns pelo trabalho !! Irei divulgar lá na minha faculdade seu blog , seu trabalho é realmente muito bom!
    “Depois gostaria de enviar umas fotos do quadro antigo que vou reformar,pois tem contatores e mini contatores bem antigos arquivo legal para lembrar como a elétrica evolui nestes anos!!!
    obrigado!!!
    Sérgio

    1. Olá Sergio, tudo bom?! Eu fico extremamente feliz em saber que a Sala da elétrica pode ajudar você e tenho satisfação especial por saber que estou sendo útil de maneira a disponibilizar recursos que podem ser útil até mesmo para profissionais experientes como você.

      sim, claro que me interessa estas fotos, pode me mandar por e-mail, muitos dos meus visitantes são profissionais recém formados e precisam interagir com este tipo de conteúdo. Agradeço desde já.

      meu e-mail: suporte@saladaeletrica.com.br

      Um forte Abraço e fico no aguardo.

  8. Jorge Luiz disse:

    Cara…
    Muito bommm…
    Simples e didático….
    Estava pesquisando transformadores isoladores acabei encontrando muito mais !!!!!
    Já a adicionei a pagina aos favoritos….
    Parabéns.

  9. Tarcisio disse:

    Parabens. Está muito bom. Só tenho uma duvida, Onde voce tirou os valores de corrente Ifmax K1 = 125 A e If FT1 = 100 A?

  10. everton parabens estou aprendendo bastante com a sala da eletrica ,eu usei o site da weg para fazer dimensionamento da mesma partida direta da algumas diferenças do contactor e rele ,isto é normal?

    1. Pode ser sim Leandro, as vezes existe algumas alterações nos componentes.

  11. Emerson murilo disse:

    Bom dia

    gostei do conteúdo pois me formei em eletrotécnica mas tem coisas que agente se esquece

    e pude me recordar

    valeu

    1. Muito obrigado pela visita Emerson, seja sempre muito bem vindo

  12. geraldo silvestre disse:

    valeu amigo pelos video ki vce publica muito bom msmo
    agente temos ki agradeçer a vce .obrigado amigo