fbpx

Como funciona a partida estrela triângulo passo a passo

Conheça a partida estrela triângulo passo a passo

Hoje vamos conhecer a partida estrela triângulo passo a passo e se você chegou até aqui é porque precisa saber mais sobre a partida estrela triângulo, e esta é sem duvidas uma das partidas de motores mais utilizadas, tem como vantagem seu custo baixo e boa eficiência em determinadas aplicações, vamos falar também sobre uma variação da partida que é partida estrela triângulo com reversão.

Também conhecida como delta / estrela, estes nomes fazem referência a figura geométrica que resulta estes fechamentos.

Essa também é uma das principais partidas com base em comandos elétricos. Todo profissional da eletricidade industrial deve conhece-la muito bem pois, com toda a certeza ao longo se sua carreira terá que efetuar manutenções e até mesmo montagens dela.

 Então Vamos conhecer mais sobre a partida estrela triângulo ?

Lets get started

Quando usar a partida estrela triângulo.

Optamos por utilizar a estrela triângulo quando temos a necessidade de reduzir a corrente de partida de um motor trifásico. O pico da corrente de partida de um motor trifásico pode chegar a 7 vezes o valor da sua corrente nominal, logo motores com potência considerável (normalmente acima de 7,5cv) podem causar um aumento grande no consumo de energia.

A partida estrela triângulo pode ser considerada um tipo de partida indireta, pois não conecta diretamente a carga na rede elétrica no momento do acionamento.

Com a partida estrela triângulo é possível reduzir 33% da corrente de partida em comparação com o sistema de partida direta.

Também existem outros tipos de partida que podem ser até mais eficientes que a partida estrela triângulo como a partida compensadora, softstarter e inversores de freqüência, porém o preço destes tipos de partida é mais elevado.

O preço é um dos fatores mais consideráveis na hora de se escolher uma chave de partida, como veremos mais abaixo os componentes utilizados para montagem da partida estrela triângulo se resume em relés e contatores.

Outro fator importante é questão da manutenção. A partida estrela triângulo por ser constituída de componentes básicos as trocas dos componentes em caso de danos é fácil, o que é bem diferente quando falamos em softstartes e inversores de freqüência que são constituídos a base de componentes eletrônicos de potencia e sistemas de controle micro controlados, onde a manutenção é feita em laboratórios especializados.

Aplicações clássicas.

Bombas hidráulicas

Volantes de prensas

Esteiras

Ventiladores

E muitas outras…

Conceito e Funcionamento da partida estrela triângulo.

Uma das exigências para que possamos utilizar este tipo de partida para motores trifásicos é que eles tenham 6 pontas. Não é possível de aplicar partida estrela triângulo em motor monofásico.

Motor 6 pontas para partida estra triângulo
Representação das espiras do motor trifásico 6 pontas

Para exemplificar vamos considerar uma rede elétrica de 220V, e um motor de 6 pontas no caso de tensões maiores como 380V ou 440V o conceito é o mesmo, porém existem motores que terão 12 pontas e conseqüentemente nestes casos teremos alguns cabos a mais para ligar 😁

Na ligação em triângulo este motor está preparado para operar com a tensão nominal de 220V, neste tipo de ligação a tensão de fase é igual a tensão de linha. Na ligação em estrela a tensão nominal do motor será de 380V, tensão de fase e 220V tensão de linha. Se você quiser entender melhor o que é tensão de fase e tensão de linha no sistema trifásico acesse este artigo.

Sistema trifásico ligação em estrela e triângulo com as tensões de fase e tensão de linha
Representação do sistema trifásico

A grande sacada deste tipo de partida é alimentarmos o motor com a tensão da rede (no caso 220V) com o motor fechado em estrela e depois que o motor atingir 90% da sua rotação nominal mudamos o fechamento para triângulo. Tudo isso de maneira automática através de comandos elétricos.

Quando alimentamos o motor com 220V com fechamento em estrela a tensão de fase no motor é:

Vf= Vl/√3  ->  Vf= 220/√3 -> Vf = 127V

Onde: Vfl- tensão de linha e Vf – tensão de fase

O enrolamento do motor foi projetado para trabalhar com tensão nominal de 220V em ambos os casos (estrela ou triângulo) porém na ligação em triângulo o motor ficará com uma tensão de fase de 127V. Isso irá ocasionar uma redução na corrente de partida do motor de aproximadamente 1/3 da corrente. Conseqüentemente o motor também perderá torque neste processo.

Observação importante: A ligação deste motor em estrela pode ser usada para redes elétricas com tensão 380 porem não será possível aplicar a partida estrela triângulo, pois o fechamento de maior tensão já é no caso a tensão da rede elétrica 380V. Para operar estrela triângulo em uma rede 380V teríamos que ter um motor com a configuração 380/660 onde a menor tensão é 380V e maior tensão 660V (somente partida).

Resumindo: Em um primeiro estagio o motor ficará ligado em estrela com torque e corrente de partida reduzidos em 1/3 e depois de o motor atingir 90% de sua rotação nominal o comando faz com que os fechamentos se alterem para triângulo e assim permaneça.

É muito importante para a eficiência da partida que o motor atinja 90% da rotação nominal, no caso o uso de tacômetros para medir a RPM é muito útil. Caso isso não seja possível devido à carga mecânica é recomendado o uso de outros tipos de partida.  Lembrando também que em alguns casos onde se tem muitas partidas em curto espaço de tempo vale um estudo de viabilidade de outras partidas.

Diagrama de potência.

Esquema elétrico de potência sem reversão.

Esquema eletrico partida estrela triângulo
Esquema elétrico partida estrela triângulo.

Esquema elétrico de potência com reversão.

Esquema de ligação estrela triangulo com reversão
Esquema de ligação partida estrela triangulo com reversão.

A reversão pode ser muito útil em aplicações como esteiras ou volantes de prensas excêntricas. Note que a reversão é feita invertendo as fases na entrada.

Dimensionamento da partida estrela triângulo.

No dimensionamento dos componentes da partida (contatores, fusíveis, relé térmico, cabeamento etc.) sempre levamos em conta o motor que está sendo usado.

Para facilitar as coisas vamos tomar como exemplo um motor de 15cv. Este motor possui uma corrente nominal de 37A.

placa de identificação motor weg 15cv 132M/L
Placa de identificação motor WEG 132M/L – 15cv

Fusíveis e disjuntores

Disjuntores motores e fusíveis
Disjuntores motores e fusíveis

Sempre que possível opte por usar disjuntor motor no lugar de fusíveis. Neste caso um disjuntor que atenderia esta aplicação seria um disjuntor de 32 a 40A. Se optarmos por utilizar fusíveis, o valor ideal seria o de 40A.

Nota: Talvez nem sempre será possível utilizar valores comerciais de fusíveis imediatamente acima do valor nominal da corrente como no exemplo acima, em função da carga mecânica acoplada ao motor. Como regra os fusíveis devem se queimar antes que a corrente aumente acima do valor nominal dos elementos da instalação como fiação, contatores etc.

O objetivo maior destes dispositivos é proteger a instalação elétrica, para a proteção do motor iremos utilizar o relé térmico, falaremos dele adiante. Porém quando se optar pelo uso de disjuntor motor como proteção o uso do relé térmico pode ser dispensado.

Fiação.

Ao escolher a fiação de alimentação do motor devemos observar que a corrente se divide no entre o contator de linha e os de fechamento estrela e triângulo.

Para a fiação que interliga o disjuntor principal aos contatores citados acima deve se optar por uma bitola que suporte uma corrente nominal maior que a do motor.

No caso deste motor com corrente nominal de 37 A o cabo ideal para o uso da alimentação é de 10mm.

Escolha dos cabos para uso na partida estrela triangulo
Escolha dos cabos para uso na partida estrela triangulo.
diagrama de partida estrela triangulo com a descrição das correntes.
Diagrama de partida estrela triangulo com a descrição das correntes.

Como calcular.

A fórmula para descobrir o valor de corrente que passará pela fiação é:

I=In/√3

Onde:

I – é a corrente circula pelos contatores, relé térmico e fiações de interligação com o motor.

In – é a corrente nominal do motor

I=37/1,73 -> I= 21,38 A

Agora que sabemos que a corrente nominal é de 21,38 A ao consultarmos a tabela de especificações de cabos veremos que o cabo ideal para o uso é o de 4mm que tem capacidade de suportar até 28 A.

Contatores.

Contator de potencia
Contator de potencia

Os contatores de linha e o de fechamento triângulo seguiremos com o mesmo principio de dimensionamento que utilizamos para encontrar o cabo ideal. No caso o contator que encontramos de valor comercial tem capacidade de conduzir até 25 A.

Já o contator de fechamento estrela como dissemos anteriormente a corrente de partida do motor é 1/3 menor no momento de fechamento estrela. Podemos então usar um contator de menor capacidade para esta aplicação. No caso um contator de 16 A seria o suficiente.

Relé térmico.

Relé térmico
Relé térmico

Devemos escolher um relé térmico com faixa de ajuste que compreenda a corrente de 21,38 A que encontramos no mesmo calculo que usamos para encontrar o cabo ideal para o uso. Um modelo comercial que nos atende é o relé térmico com faixa de regulagem de 15 a 23 A.

Esse foi um exemplo representativo de dimensionamento, situações diferentes desta podem ocorrer.

Para facilitar o processo de dimensionamento a Weg disponibiliza em seu site uma ferramenta automática de dimensionamento você pode acessar aqui.

É possível encontrar já montada e pronta para o uso a partida estrela triângulo weg, siemens e outros fabricantes. Este tipo vale a pena somente quando será usada de maneira isolada.

Diagrama de comando.

Relé temporizador.

Relé temporizador
Relé temporizador

Um dos principais  elementos que compõe a partida estrela triângulo é o relé temporizador, este será responsável por contar o tempo até que o motor atinja 90% da sua rotação e mude o fechamento de estrela para triângulo.

Temporizadores específicos para estrela triângulo.

Relé temporizador para uso em partida estrela triangulo
Relé temporizador para uso em partida estrela triângulo

Na prática é possível se utilizar qualquer temporizador na estrela triângulo, porem existem modelo específicos para serem utilizados nas chaves estrela triângulo.

Estes temporizadores além do contagem de tempo normal (tempo para que o motor atinja 90% da rotação) existe um intervalo de tempo muito curto na faixa de 500ms entre o desligamento do contator estrela e o ligamento do contator triângulo.

Isso evita que por um breve momento ocorra uma espécie de curto circuito que o fechamento estrela ocasionaria logo quando o contator de triângulo acionar.

Esquema elétrico da partida estrela triângulo sem reversão.

Esquema eletrico comando estrela triangulo
Esquema elétrico comando estrela triangulo

Com base no diagrama acima vamos explicar detalhadamente como isso funciona.

Ao pressionar o botão B1 serão energizados os contatores KY e KL. Também será energizado o relé temporizador D1. Ao soltar o botão B1 os contatores KY e KL continuam ligados, só que agora pelos contatos auxiliares de selo 13/14 de KY e 23/24 de KL.

A bobina de KΔ se mantém desligada pelo contato nf (normal fechado) 11/12 de KY, esse é um intertravamento que deve existir obrigatóriamente neste comando. Um contato de KL está em serie e só é ligado quando o ciclo se inicia.

O relé D1 temporizador se mantém ligado até a contagem final do tempo programado.

Após decorrer o tempo de D1 seu contato que esta ligado em serie com a bobina de KY atua desligando KY que por sua vez aciona a bobina de KΔ pelo contato nf 11/12. Existe outro intertravamento só que de KΔ que faz o desligamento e impede a ligação de KY e o temporizador  D1.

Após isso a partida estará concluída e o motor ligado e fechado em triângulo.

O motor pode ser desligado a qualquer momento ao pressionar o botão B0 ou por atuação do relé térmico por alguma sobrecarga.

Esquema elétrico da partida estrela triângulo com reversão.

Esquema de ligação do comando da partida estrela triangulo com reversão
Esquema de ligação do comando da partida estrela triangulo com reversão

É bem comum encontrarmos a necessidade de reversão na partida estrela triângulo, para isso devemos adicionar mais um contator que fará a reversão das fases de entrada.

O principio é o mesmo. Ao pressionarmos S1 ou S2 estes ligam os contatores de linha Frente ou Reverso KLN e KLR e ficam selados.

KLM e KLR também ativam D1 que irá iniciar a contagem do tempo. O contato 15 e 16 do temporizador D1 já faz com que o contator de fechamento estrela KY fique ligado no momento da partida. Após a contagem do tempo KΔ é ativado e a partida esta concluída, até que S3 ou o rele térmico F seja acionado por algum surto.

Existem intertravamentos entre os contatores de fechamento estrela e triângulo e também entre os contatores de linha.

Testes e cuidados.

Nunca deixe de utilizar intertravamento entre os contatores KΔ e KY. Suponhamos que por algum problema o contator KY venha a travar ou como falamos “colar seus contatos” isso impedira que KΔ entre e ocorra um belo de um curto circuito em seu painel.

Outra dica que vale a pena seguir é sempre realizar um teste na chave com a potencia desligada afim de comprovar se o comando está funcionando normalmente, isso deve ser feito após manutenções no painel e principalmente quando é uma montagem nova. Se algum erro estiver presente na montagem na seqüência de acionamento você poderá corrigir sem comprometer todo o seu trabalho.

Nunca é demais falar… então lá vai : Segurança em primeiro lugar. Normalmente aplicações que fazem uso de chave estrela triângulo na partida de motores tem potencia considerável, então siga estas orientações e nunca faça nada na duvida.

Bem pessoal espero que gostem deste artigo, espero também que seja útil a vocês que aproveitem para por em pratica no dia a dia, qualquer duvida deixe aqui nos comentários.

Ah ! compartilhem nas suas redes sociais e com quem vocês acharem que este artigo ajudará.

Se você necessita conhecer mais sobre partidas de motores e comandos elétricos, não deixe de conhecer o Curso de comandos elétricos do professor Ricardo Serpa.

Até a próxima! 

Veja também:

Ferramentas Básicas Para Iniciantes na Eletrônica

Como usar um multímetro digital

Você também pode gostar

13 Comments

    1. Flavio para fazer a partida estrela triangulo na rede eletrica 440V e motor de 12 pontas é bem tranquilo também, no caso teria que conectar as pontas 5 e 8, 6 e 9, 4 e 7. fazendo essa ligação o motor fica como se fosse de 6 pontas 😉

  1. boa tarde! estou em apuros…
    preciso de um codigo para uma partida estrela triangulo no arduino. com 2 botões e 3 relés.
    alguem consegue me ajudar?

  2. Existe uma conexão equivocada no “””Esquema de ligação comando estrela triangulo com reversão”””

    14 de KLN ligado no 4 de S2,

    Esta conexão dará condição de independente de pressionar S1 ou S2, os dois contatores KLN e KLR Acionem juntos e provocará um curto-circuíto!

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *