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Dimensionamento partida direta de motores

Dimensionamento partida direta de motores

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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.

COEL – 300×250

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:

[one_half]

Fechamento triângulo

fechamento_triangulo

[/one_half]

[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:

[one_half]

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]

[one_half_last]

motor elétrico trifásico

[/one_half_last]

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

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 Fundador da Sala da Elétrica. É um engenheiro eletricista 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"

Comment(46)

  1. 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. meu nome é Marco Torres, desculpe, mas no seu artigo fala em partida direta ate 10CV e seu exemplo foi com 30 CV, achei deveras interessante o conteúdo, apenas queria fazer esta observação que contradiz o limite da partida direta, ótimo trabalho.

  2. 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.

  3. 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.

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

  5. Você disse que a corrente nominal do fusível deve ser menor que a do contator e do relé, mas quando você vai colocar na fórmula do exemplo, diz que if é maior ou igual que as correntes dos componentes.
    afinal qual é o correto?

  6. muito obrigado , você me ajudou muito… estou comum projeto pra fazer…e tenho muitas duvidas ….mais me esclareceu muita coisa. muito obrigado .

  7. Qual é a utilidade da informação do “fusível máximo gG / gL” no catálogo do contator? Gostaria de uma explicação que fosse além da verificação If <= IfmaxK1. Muito obrigado e parabéns pelo site.

  8. ola! Everton gostaria de saber como faço para saber a potencia em watts de uma central de ar de 60.000 btus ela e trifásica e preciso saber qual cabo devo utilizar e qual dijuntor, pode me ajuda nessa fico no aguardo de uma resposta.

  9. ola! Everton gostaria de saber como faço para saber a potencia em watts de uma central de ar de 60.000 btus ela e trifásica e preciso saber qual cabo devo utilizar e qual dijuntor, pode me ajuda nessa fico no aguardo de uma resposta.

  10. tenho um motor de 20 hp , tensao nominal dado pelo fabricante de 52,6 a ( 220 v) trifasico, o painel foi dimensionado com
    fusivel = 63a
    rele termico = maximo 32 a
    contatora = 32 a.

    esta correto ?

  11. Ola, Everton.
    Muito boa sua explicação do conteúdo, curso eletrotécnica e estava tendo dificuldades com a explicação do professor, dei apenas uma lida na matéria e já entendi o assunto.
    Muito Obrigado.

  12. Boa tarde Caro amigo!

    Duvida:
    No inicio do post você comenta que o sistema de partida direta deve ser utilizado para motores iguais ou inferior a 10CV mas, o seu exemplo cita um motor de 30CV, não seria errado usar partida direta pra esse tipo de motor?

    Parabéns pelo belo trabalho.

    1. Sim, Elcio, não é recomendado acionar motores com potência acima de 10cv de forma direta. No entanto, acredito que o exemplo dado no site foi apenas para ilustrar a questão do dimensionamento. Até mesmo num livro clássico de acionamentos elétricos, do Franchi, acontece a mesma coisa. Eles dão exemplo de partida direta em um motor de 20cv. Espero ter ajudado!

  13. Fala ai Everton, beleza?
    Tava acompanhando o seu site e fiquei com uma certa dúvida no dimensionamento da partida direta e outros..
    No curso que eu fiz de comandos me passaram a seguinte formula: IN x FS x 1,15
    E ainda está escrito que para motores com FS maior que 1,20, multiplica-se por 1,25. Isso seria a taxa de segurança.
    Quando fui no seu site ver, não estava multiplicando assim. Era apenas o In x 1,15
    Qual o correto? Multiplico In pelo FS e pela taxa de segurança ou apenas o In pela taxa( no caso os 15%)?

  14. Everton,

    Durante os 5s de partida, IN será de aproximadamente 8*44 A. Vc dimensionou um fusivel retardado que suporte este tempo, mas a contatora e o térmico não foram dimensionados para esta corrente. Na partida, os contatos de força de K1 e F7 não iriam fritar?

    Outra questão, estou em busca de um padrão de desenhos para comandos com motores. No seu desenho vi que não existe disjuntor, nem seccionadora geral antes do fusivel. Existe alguma norma que me obrigue a colocar este ou aquele componente de proteção? Se eu fizer uma prova para um concurso ou empresa, irão aceitar somente com o fusivel, disjuntor, contatoras e térmico, sendo o NF do térmico protegendo o comando? O relé falta de fase eu preciso colocar ou é facultativo?

  15. Everton, boa noite!

    Gosto muito desse site, você realiza um trabalho incrível. estou com uma dúvida no dimensionamento, onde está marcado com vermelho 352A na tabela de fusível não seria 252A?
    cada linha ali na vertical não vale 100A?.
    grato,

    Tiago Santos.

  16. Boa tarde, gostei muito do site também! Sou estudante de engenharia elétrica e sou estagiário na secretaria de obras de minha cidade, porém estou com Duvidas no dimensionamento do disjuntor geral de proteção do circuito Elétrico, pois um disjuntor de 315 A não esta aguentando a partida de um motor 220 Vac, 55Kw e de In 170 A. Você poderia me ajudar com esse dimensionamento? Grato

    1. Apesar de não ter sido informado o tipo de partida que você está executando nesse motor, caso todo o restante do circuito esteja sem nenhum problema técnico, é possível que se você utilizar um DTM de classe maior o problema seja resolvido (por exemplo, se o seu DTM for de classe B, passe para um de classe C de corrente nominal adequada). Obs: Espero que você não esteja acionando esse motor de maneira direta, a potência dele não é adequada pra isso.

  17. Estou com duvida para este tipo de chave de partida, existe alguma contraindicação de sua utilização? O que a norma NBR 5410 diz sobre isto?

  18. Tenho um motor monofásico (bomba centrifuga) de 2CV 10.45A FS=1.20, ip/in=5.5 e 220V após fazer os cálculos verifiquei que os resultados não batem com as recomendações do fabricante WEG. Primeiro que a mesma informa em seu catalogo de contatores e reles que para este motor de 2CV o contator seria será o modelo CWC07-10-30V26 porem pelo ensinamento passado acima o contator seria o CWC016-10-30V26. Como pode ser o primeiro contator é de 7 amperes e o segundo é de 16 amperes. Me ajude a entender

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