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Como Funcionam a Partida Direta e Indireta em Comandos Elétricos Industriais

Os comandos elétricos são essenciais para o funcionamento eficiente de máquinas e processos industriais. Neste artigo, vamos explorar as aplicações de dois métodos fundamentais: a partida direta e a partida indireta.

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Compreender como cada um deles opera não apenas otimiza o desempenho das máquinas, mas também aumenta a segurança nas operações.

Ao longo deste artigo, abordaremos as definições, componentes e aplicações práticas de cada método, além de apresentar exemplos que ilustram como esses sistemas são aplicados na indústria.

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Partida Direta

A partida direta é uma das formas mais simples e comuns de ligar motores elétricos. Neste método, a tensão nominal é aplicada diretamente ao motor, permitindo que ele atinja a velocidade máxima rapidamente.

Os componentes principais incluem:

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  • Contator: responsável por fechar o circuito e permitir a passagem de corrente. O contator é acionado por um sinal elétrico que ativa o motor, conectando-o à fonte de alimentação.
  • Disjuntor: protege o motor contra sobrecargas e curtos-circuitos. Ele interrompe o circuito elétrico se a corrente ultrapassar um limite seguro, evitando danos ao motor e ao sistema elétrico.
  • Relé térmico: É um dispositivo sensível ao aumento de temperatura, construído com lâminas bimetálicas que se deformam e abrem o circuito caso a fase do motor se aqueça. Esse dispositivo é essencial para garantir a segurança do motor, evitando danos que podem ocorrer devido ao excesso de calor.
Rele Térmico

Simbologia e imagem de um Relé Térmico comum

As aplicações práticas da partida direta são variadas, sendo frequentemente utilizada em motores de pequeno e médio porte, como em bombas, ventiladores e compressores.

Por ser um método simples, a partida direta é ideal para sistemas que não exigem controle rigoroso da corrente de partida.

Ao ligar um motor que estava inicialmente parado ocorre um pico de corrente de 6 a 10 vezes maior que a corrente de trabalho do motor em funcionamento. Essa corrente alta é necessária para vencer a inércia inicial do rotor, e se normaliza quando ele é acelerado até sua velocidade de operação.

Partida do motor trifásico

Diagrama multifilar de controle (à esquerda) e de força (à direita) de uma partida direta de motor trifásico

Chamamos de partida direta essa ação de simplesmente ligar as bobinas do motor na fonte de corrente alternada, feita de maneira segura através dos comandos elétricos.

Partida Indireta

A partida indireta é utilizada em motores que requerem uma corrente de partida menor, evitando picos de tensão que podem danificar a rede elétrica. Entre os métodos mais conhecidos estão o sistema de estrela-triângulo e o uso de resistores.

Os principais componentes incluem:

  • Contator de estrela: utilizado para iniciar o motor em uma configuração de estrela, reduzindo a tensão aplicada. Isso permite que o motor inicie de forma mais suave, evitando picos de corrente.
  • Contator de triângulo: que muda a configuração para triângulo após o motor atingir uma certa velocidade. Uma vez que o motor está em funcionamento, a configuração de triângulo permite que ele opere com plena potência.

As aplicações da partida indireta são comuns em motores de grande porte, como em transportadores, compressores e prensas, onde é crucial evitar a sobrecarga inicial.

Esse método é especialmente benéfico em processos que exigem um controle mais delicado da corrente elétrica.

Comparação entre Partida Direta e Indireta

Embora ambos os métodos tenham suas vantagens, a escolha entre partida direta e indireta depende das necessidades específicas de cada aplicação.

A partida direta é mais simples e menos custosa, mas pode resultar em picos de corrente que sobrecarregam a rede elétrica.

Por outro lado, a partida indireta, embora mais complexa e cara, proporciona maior segurança e eficiência em motores maiores.

Vantagens da partida direta:

  • Simplicidade na instalação e operação.
  • Custo inicial mais baixo.
  • Ideal para motores pequenos e médios.

Desvantagens da partida direta:

  • Picos de corrente podem danificar a rede elétrica.
  • Não é adequada para motores grandes que exigem controle rigoroso.

Vantagens da partida indireta:

  • Reduz picos de corrente durante a partida.
  • Melhora a segurança do sistema elétrico.
  • Adequada para motores de grande porte.

Desvantagens da partida indireta:

  • Custo mais elevado devido à complexidade dos componentes.
  • Requer maior conhecimento técnico para instalação e manutenção.

Exemplos Práticos de Aplicação

Um exemplo prático da partida direta pode ser observado em sistemas de ventilação, onde o motor pode ser iniciado rapidamente sem risco de danos. A partida direta é eficiente em aplicações que não exigem um controle detalhado da corrente.

Por outro lado, a partida indireta é comumente utilizada em esteiras transportadoras, onde o controle gradual da velocidade é essencial para evitar danos a produtos e equipamentos.

Esse método também é empregado em compressores e prensas, onde a proteção contra sobrecargas é crucial para a segurança operacional.

Ligação Estrela e Triângulo

Os motores trifásicos são caracterizados por possuir três bobinas para o funcionamento do motor. Se houver dois terminais pra cada bobina desse motor, é possível fazer associações do tipo estrela ou triângulo, caracterizadas pela figura abaixo, considerando um motor que opera com 380V / 220V.

Partida Estrela Triângulo

Um motor de seis terminais admite as ligações em estrela e em triângulo.

As fases são ligadas nos pontos R, S e T das bobinas, sendo a partida feita inicialmente na configuração estrela. Isso proporciona uma corrente de partida equivalente a apenas 1/3 do pico de corrente da partida direta, e deve permanecer assim até o motor atingir 90% da rotação nominal.

Esse tempo deve ser calculado com auxílio de um tacômetro que monitore essa velocidade de rotação. Utiliza-se um temporizador, dispositivo que ao ter a bobina energizada, é capaz de acionar um contato após o tempo determinado na sua chave de ajuste.

Com essa manobra, comuta-se da configuração estrela para um arranjo do tipo triângulo de maneira automatizada.

diagrama do motor de partida estrela triangulo

Diagrama da comutação automática em Estrela-Triângulo com ajuste do temporizador K6.

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Cursos e materiais educativos

Para aqueles que desejam se aprofundar no conhecimento sobre comandos elétricos, existem diversos cursos e manuais disponíveis online.

Plataformas como a Sala da Elétrica oferecem materiais didáticos que podem ajudar tanto profissionais quanto estudantes a aperfeiçoarem suas habilidades.

Além disso, muitos sites e instituições oferecem cursos que abordam desde o básico até temas avançados, como automação industrial e manutenção de sistemas elétricos.

Conclusão

Compreender como funcionam a partida direta e indireta em comandos elétricos é fundamental para profissionais da área elétrica e estudantes que buscam se destacar no mercado.

Ao aplicar esse conhecimento, é possível otimizar processos, aumentar a segurança e garantir a eficiência nas operações. Não perca a oportunidade de se aprofundar ainda mais no tema e transformar sua carreira na área de automação!

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Perguntas Frequentes

  1. Qual a principal diferença entre partida direta e indireta?
    • A principal diferença está na forma como a tensão é aplicada ao motor: a partida direta aplica a tensão total imediatamente, enquanto a partida indireta utiliza um método para reduzir a tensão durante a partida.
  2. Quais são os componentes básicos de um circuito de partida direta?
    • Os componentes básicos incluem contatores, disjuntores e relés térmicos.
  3. Quando é mais adequado usar a partida indireta?
    • A partida indireta é mais adequada para motores de grande porte que exigem controle da corrente de partida para evitar picos de tensão.
  4. Como a escolha do tipo de partida afeta a eficiência do motor?
    • A escolha do tipo de partida pode afetar a eficiência do motor ao influenciar o consumo de energia e a segurança durante a partida, impactando a durabilidade do equipamento.
  5. Onde posso encontrar cursos sobre comandos elétricos?
    • Existem diversas plataformas online que oferecem cursos sobre comandos elétricos, incluindo a Sala da Elétrica e instituições de ensino técnico e superior.
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