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O que é soft starter? E quais os benefícios de usa-la

Se você já tem certo tempo trabalhando com motores sabe o quanto era complexo e traumático contornar o problema dos picos de corrente de partida, neste artigo vamos falar sobre o que é uma soft starter e quais os benefícios do uso em sua instalação em relação a outros tipos de partida.

Essa elevada absorção de corrente no arranque dos motores muitas vezes provoca quedas de tensão na rede elétrica que alimenta os mesmos podendo causar mal funcionamento ou danos permanentes a outros equipamentos ligados e ela. Justamente com o intuito de eliminar estes inconvenientes que foi desenvolvido o Soft Starter.

Definição

O soft starter ou arrancador suave, como também é conhecido, se trata de um dispositivo eletrônico constituído basicamente de uma placa com microprocessador e pontes de tiristores SCR – Retificador Controlado de Silício -que tem como função principal regular a partidas de motores elétricos através de controles ajustáveis.

O mesmo apresenta excelente performance em comparação aos tradicionais sistemas de partida de motores(direta, estrela-triângulo, autotransformador, chave compensadora, etc…), além de ser menos complexo e mais econômico que o inverter.

Funcionamento

O arranque direto de motores, sistema estrela-triângulo, partida direta e outros métodos de partida de motores elétricos muitas vezes provocam arranques bruscos e solavancos que afetam não apenas o motor, mas todos os elementos acessórios que compõem sua instalação, gera também picos de corrente que podem afetar toda a rede elétrica e os aparelhos a ela conectados.

Gráfico de comparação de partida partida soft starter e outras convencionais
Gráfico de comparação de partida partida soft starter e outras convencionais

 

O soft starter permite uma partida gradual do motor elétrico, regulando a tensão aplicada ao mesmo durante o arranque, limitando a corrente e reduzindo de forma considerável o esforço do motor e suas partes mecânicas.

O soft starter funciona com base em um microprocessador que controla um sistema de potência.

Ao ser dada a partida no motor, esse microprocessador comanda os tiristores a produzirem um aumento de tensão,e torque, de forma contínua até atingir o valor nominal, mantendo a frequência invariável.

Esse processo evita bruscas acelerações e solavancos no arranque, por meio de uma partida mais suavizada do motor, uma aceleração tênue, além de reduzir consideravelmente a corrente de partida.

O modelo mais completo de soft starter é constituído por seis tiristores SCR (que são componentes semicondutores, ou seja, só permite a passagem da corrente elétrica em um sentido) que são ligados aos pares, de forma antiparalela entre si, mas em série com cada uma das fases do circuito.

A tensão é controlada variando os ângulos de disparo dos tiristores, promovendo uma partida mais suave prevenindo quedas de tensão abruptas comuns a outros sistemas de arranque.

O soft starter permite que seja configurado alguns parâmetros como: tensão de alimentação, torque de partida, tempo de partida (aceleração) e o tempo de parada (desaceleração).

Na escolha de um soft starter para instalação deve se levar em consideração fatores importantes como a frequência de manobra, temperatura ambiente e características de partida.

Dependendo do modelo e fabricante as funções podem variar, mas basicamente o soft start possuem botões como:

Power On – LED que indica que o dispositivo está ligado, ou seja, em operação, sendo alimentado ou não.

Full voltage – LED indicador de que o motor está operando com a sua plena tensão nominal.

Start time – botão giratório que regula o tempo de partida do motor, ou seja, o tempo em que levará até atingir a tensão nominal.

Initialvoltage – botão giratório que regula a tensão inicial desejada para o motor.

Stop time – botão giratório que regula o tempo de desligamento do motor. O tempo que levará para ir da tensão nominal a tensão de repouso.

Outras Características importantes da Soft starter:

Os arrancadores suaves atuam com base na tecnologia by-pass que é acionada automaticamente após decorrido o tempo de partida o motor, quando este atinge sua tensão nominal, ativando um contator(interno ou externo) que substitui os módulos tiristores, assumindo a condução da corrente que alimenta o motor.

Existem modelos de soft starter de circuito aberto (sem retroalimentação) e de circuito fechado (com retroalimentação).

Eles também podem ser encontrado nos padrões monofásicos, bifásicos e trifásicos, vejamos as peculiaridades de cada um:

  • Monofásico: neste modelo o dispositivo controla apenas a torsão de arranque, mas sem afetar a intensidade de corrente que atravessa o motor.
  • Bifásico: este modelo de soft starter oferecem maior proteção, todavia precisam de um relé térmico para um trabalho mais eficiente.
  • Trifásico: oferecem uma proteção bem completa controlando as três fases do motor elétrico.

Quanto a sua arquitetura o soft starter trifásico pode ser encontrado em três formas distintas de construção:

Controle de duas fases: Nesse tipo de arranjo só é permitido o controle da tensão aplicada ao motor, reduzindo o torque e intensidade do arranque, mas após o motor alcançar a sua tensão nominal os tiristores são desativados por meio de dois contatos de um contator interno, isso permite uma vida útil mais longa dos tiristores e consequentemente de todo o dispositivo.

Controle de três fases: Apresenta um melhor desempenho que o anterior, pois faz um controle mais eficiente do torque aplicado ao motor.

Durante a partida o motor é alimentado por uma tensão reduzida não senoidal, produzindo uma corrente de partida apenas 3 vezes o valor da nominal.

O uso desse tipo de soft starter exige a instalação de um contator externo para fazer by-pass ao mesmo após a tensão do motor atingir seu valor nominal. Isso evita que a corrente continue passando pelos tiristores esquentando-os e reduzindo a vida útil do dispositivo.

Controle de três fases com contator interno: É semelhante ao anterior, mas com o diferencial de não precisar da instalação de um contator externo, pois o próprio dispositivo já vem preparado para executar essa função internamente.

Vantagens do uso de Soft starter

O soft starter apresenta benefícios incontestáveis no processo de partida dos motores, vejamos algumas delas:

  • Redução drástica do pico de corrente de partida em comparação aos métodos tradicionais
  • Otimiza a partida adaptando-a a aplicações específicas
  • Permite instalações com dimensões mais reduzidas
  • Dimensionável com base somente na corrente nominal do motor
  • Simplicidade e menor custo na instalação
  • Partidas e paradas do motor de forma suave, evitando o desgaste das partes internas do motor e prolongando sua vida útil
  • Menor gasto de energia elétrica ao evitar picos de corrente elevados.
  • Permite programar o tempo de partida e parada do motor
  • Permite o ajuste percentual da tensão inicial aplicada ao motor

Uso e aplicação

Por se tratar de um dispositivo inovador e muito eficiente o seu uso já está disseminado em toda indústria moderna, em equipamentos diversos e motores de elevada potência cuja aplicação não requeira variação da velocidade.

Alguns exemplos de equipamentos que podem fazer uso do Soft Starter são bombas centrífugas, fornos rotativos, exaustores, serras elétricas, britadores, misturadores, moedores, etc…

Simbologia

O soft starter é representando em projetos elétricos pelo símbolo abaixo:

Simbolo e imagem de um modelo de soft starter
Simbolo e imagem de um modelo de soft starter

 

Considerações

A tecnologia atual se encontra em um nível avançado sem precedentes, possibilitando a criação de produtos cada vez mais confiáveis, eficientes, baratos e de fácil instalação e uso.

Tudo isso acontece por causa do grande avanço no campo dos microcontroladores que são usados cada vez mais em dispositivos como o que abordamos nesse artigo, cujo o uso traz grandes vantagens.

O soft starter satisfaz plenamente o requisito essencial para o qual foi desenvolvido, que é o de garantir a partida de motores elétricos da forma mais suave possível, além de trazer benefícios adicionais como confiabilidade no sistema, menor custo com manutenção, possibilidade de ajuste, menor consumo de energia, proteção contra choque elétricos, queima de equipamentos eficaz proteção do motor.

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