Acionamentos Elétricos

 PARTIDA E ACELERAÇÃO

A partida de um motor de indução de rotor em gaiola constitui um período transitório na sua operação ao qual estão associados alguns dos mais importantes problemas no acionamento elétrico. Ao ser ligado diretamente à rede elétrica, a tensão plena aplicada aos terminais do motor faz com que ele absorva um elevado surto inicial de corrente que chega a atingir 4 a 8 vezes o valor da sua corrente nominal. À medida que o motor se acelera, a corrente vai se reduzindo até atingir um valor estável correspondente à carga acionada. Este elevado surto de corrente, cuja duração está associada ao tempo de aceleração do motor, é denominada corrente de partida e ela pode provocar os seguintes problemas: No motor: Um forte aquecimento, num tempo muito curto, da ordem de segundos, (tempo que o motor gasta para se acelerar) devido às elevadas perdas joulicas. Esta sobrecarga térmica não tem tempo suficiente para ser dissipada para o meio ambiente de modo que todo o calor gerado é absorvido pelos enrolamentos do estator e do rotor, elevando a temperatura do motor. Essa elevação rápida da temperatura pode causar sérios problemas no rotor tais como dilatação dos anéis de curto-circuito e deformação das barras da gaiola. No estator, a temperatura pode atingir valores superiores ao da classe de isolamento térmico do motor e com isto provocar uma rápida deterioração do isolamento. Esforços eletrodinâmicos entre espiras das bobinas do enrolamento do estator, na parte do enrolamento chamada coroa, constituída pelas cabeças das bobinas. Elas se atraem e se repelem, causando atrito entre elas que resulta em fadiga e abrasão, erodindo o isolamento. Tais esforços são proporcionais ao quadrado da corrente.

Na máquina acionada e no sistema de acoplamento:

• Choques mecânicos nos componentes do sistema de acoplamento, com possibilidade de danos, devido ao conjugado resultante da corrente de partida. Correias múltiplas que fazem parte de um sistema de acoplamento podem deslizar (“patinar”) nas polias sob a ação de um conjugado de valor muito elevado.
• Uma aceleração muito rápida devido a um alto conjugado de partida pode provocar problemas ao produto. Máquinas têxteis, por exemplo, têm um limite máximo de aceleração, pois uma aceleração alta pode provocar danos aos delicados tecidos e fios. Os elevadores têm também um limite máximo de aceleração, pois, se esta for muito alta, pode acarretar mal estar e desconforto para os usuários.

Na rede elétrica e instalações:

• Atuação indevida de fusíveis ou de relés de proteção contra sobrecarga instantânea se o tempo de aceleração for muito longo.
• Quedas de tensão que prejudicam a operação de outros aparelhos e equipamentos, principalmente aparelhos eletrônicos.
• Cintilação de lâmpadas, em especial as de vapor de mercúrio e vapor de sódio, que são muito sensíveis à variação de tensão.
• Possível desligamento de outros motores pela abertura de seus contatores. Com cerca de 30% de queda de tensão no barramento, pode ocorrer a abertura de contatores.
• Redução momentânea do conjugado máximo disponível de outros motores em operação que pode provocar sua desaceleração e desligamento.

Os problemas descritos acima serão tanto maiores quanto menor for a capacidade do sistema elétrico que alimenta o motor e maior a potência do motor para tensões trifásicas usuais de 220, 380 ou 440 volts. A solução para tais problemas está associada ao conhecimento do tempo que o motor gasta para atingir, a partir do repouso, sua velocidade nominal, tempo de aceleração ou tempo de partida, e à redução da corrente de partida pela redução da tensão aplicada ao motor.