Para que serve o fechamento estrela triângulo?

Uma das discussões sempre vistas nas aulas de elétrica nas equipes de manutenção elétrica é do porquê realizar a partida do motor em estrela triangulo, com isso nesse post vamos abordar esse assunto e tirar suas dúvidas.

Esse método de partida em estrela triangulo consiste no start de motores elétricos trifásicos que para serem acionados necessitam de uma chave com a mesma nomenclatura. A partida desses motores por intermédio dessa chave pode ser tanto manual quanto automática, tudo vai depender do sistema em que está ligado e a necessidade da empresa, mas o que é igual em todas ligações é que essa chave estrela triangulo é interligada aos enrolamentos do motor que por sua vez estão acessíveis com 6 terminais.

 Funcionamento da Partida Estrela Triangulo

Na partida estrela triangulo o motor inicia em sua configuração estrela e dessa forma proporciona uma impedância mais elevada com uma tensão bem baixa nas suas bobinas, fazendo assim com que a corrente nesse momento tenha uma queda na sua partida, e isso resultará em uma perda considerável do torque na partida desse motor.

Essa manobra proporciona ao motor uma partida mais suave e consegue reduzir a sua corrente de partida utilizando apenas 1/3 da corrente necessária caso o motor fosse ligado em uma partida direta.

Dessa forma a utilização desse método de partida visa a diminuição do pico de corrente na partida do motor, porém lembramos que você nunca deve tomar essa configuração de ligação como um padrão, sempre analise bem se o pico de corrente na partida é o seu problema principal, pois as chaves estrela triangulo ou soft starts são relativamente caras, basicamente elas são viáveis para motores superiores a 20HP de potência, ou seja, se você tiver um motor de 10HP não é compensatório o uso de uma chave estrela triangulo a menos que haja algum impedimento , caso contrário utilize o método de partida direta.

Características de fechamento

           Fechamento Triangulo

Esse tipo de fechamento tem por definição fazer com que o motor receba um nível muito baixo de tensão em seu projeto elétrico, sendo assim se um motor com tensão 220/380V tiver o fechamento em triangulo, ele terá uma inserção somente da tensão 220V. Os seus terminais são ligados da seguinte maneira:

• 1-6 (rede R)
• 3-5 (rede S)
• 4-2 (rede T)

Fechamento Estrela

O motor que receber um fechamento das suas bobinas no método estrela irá ter por definição uma tensão de alto nível em sua partida de acordo com o projetado, sendo assim caso esse motor tenha uma alimentação em 220/380V o fechamento no método estrela vai permitir uma tensão de 380V atuante. Os terminais das bobonas dos enrolamentos desse motor devem ser ligadas da seguinte forma:

• 4-5-6 (união)
• 1 (rede R)
• 2 (rede S)
• 3 (rede T)

Precauções na Instalação Estrela Triangulo

Um dos pontos mais importantes para que devem ter total atenção do profissional no momento da instalação da partida do motor em estrela triangulo está na questão de quando o modo triangulo deve entrar em ação.

Pois bem, a ligação em triangulo só deve ser comutada após o motor estar com no mínimo noventa por centro da sua rotação nominal, sendo assim a comutação da chave estrela triangulo deverá ser executada tendo esse parâmetro como referência. Para que seja estabelecido o tempo em que o motor atinge essa velocidade, é interessante que seja usado um tacômetro na primeira vez que for realizar o teste do sistema já com carga instalada.

Caso o motor tenha a mudança na configuração do fechamento antes da hora, irá ocorrer um pico de corrente praticamente idêntico a uma partida direta, dessa forma é valido conferir se o motor aplicado no sistema consegue atingir esse nível de rotação com carga aplicada, caso contrário é mais conveniente o uso de inversor de frequência, por exemplo.

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Neste artigo trataremos sobre a mais usual das partidas indiretas de motor elétrico trifásico a partida estrela triângulo.

Como o próprio nome já diz, este sistema realizará uma partida do motor trifásico em um fechamento estrela e após alguns segundos, quando o motor já partiu, o sistema irá migrar para o fechamento triângulo, vale lembrar que o intuito desta e de qualquer uma das partidas indiretas é reduzir a corrente elétrica no instante da partida (arranque) do motor elétrico trifásico.

Atente-se que neste caso é fundamental que o motor a ser utilizado possua em sua caixa de ligação, no mínimo, seis terminais de conexão pois o fechamento das bobinas será realizado com auxílio dos contatores que compõem o sistema da partida estrela triângulo.

NOTA: Antes de iniciarmos, vale lembrar que todo esforço em reduzir a corrente de partida produz uma diminuição do torque no motor, logo, por mais que aparente ser simples, a partida estrela triângulo deve ser aplicada corretamente em casos já previamente estudados para que não ocorra problemas no start-up do projeto.

Porque usar a partida estrela triangulo

Assim como as demais partidas indiretas que conhecemos, a partida estrela-triangulo também tem como principal objetivo reduzir a corrente de partida do motor, para que assim a corrente de partida seja menor, fazendo com que a partida seja mais suave e consequentemente mais viável para a maioria das aplicações.

Caso queira entender melhor o porquê a corrente é menor na partida estrela-triangulo veja nosso vídeo aqui

Características

Como já sabemos, a partida estrela triângulo proporciona a redução da corrente elétrica do motor elétrico trifásico através do tipo de fechamento do motor, ou seja, realiza a partida em dois estágios.

Para isto, o motor deve possuir no mínimo seis terminais em sua caixa de ligação, para que assim seja possível, através do seu fechamento, receber até dois níveis de tensão (normalmente 220V e 380V).

Diagramas

O motor utilizado para este tipo de ligação, deve ter a possibilidade de, no mínimo, dois tipos de fechamento de suas bobinas, o fechamento em estrela ou triângulo. Desta forma, observe nas ilustrações a seguir o esquema elétrico que representa estes dois fechamentos em um motor de seis terminais, logo, três conjuntos de bobinas:

Fechamento Triangulo

O Fechamento triângulo tem por definição permitir com que o motor receba o menor nível de tensão de alimentação para qual foi projetado, por exemplo em um motor com tensão de alimentação 220/380V o fechamento triângulo permitirá a inserção da tensão 220V

Fechamento Estrela

O Fechamento estrela tem por definição permitir com que o motor receba o maior nível de tensão de alimentação para qual foi projetado, por exemplo em um motor com tensão de alimentação 220/380V o fechamento triângulo permitirá a inserção da tensão 380V.

Funcionamento

Não existe mágica, para alcançar o objetivo principal (redução da corrente elétrica) existem somente duas possibilidades, a redução da tensão elétrica ou a redução da resistência elétrica da estrutura física dos enrolamentos do motor (esta última é impossível para o motor do tipo gaiola de esquilo).

Sendo assim, para reduzir a corrente de partida, a partida estrela triângulo faz o seguinte:

Conceito

1º Estágio

Inicialmente o motor recebe a alimentação de 220V da rede de alimentação em seus terminais, neste momento o motor está na configuração “fechamento estrela”, proporcionado através do acionamento dos contatores K1 e K3 conforme a ilustração abaixo:

Como dito anteriormente, a tensão inserida no motor neste instante é de 220V. No entanto, sabemos que este fechamento existe para que seja possível a inserção do nível de tensão de 380V, desta forma, a tensão elétrica é dividida internamente em suas bobinas resultando em uma tensão de 127V (e deveria, teoricamente, ser de 220V). Ocorre então a redução da tensão elétrica no momento da partida do motor reduzindo posteriormente a corrente elétrica de partida (Ip).

NOTA: Com a diminuição da tensão e respectivamente a redução da corrente de partida teremos inevitavelmente a redução do torque do motor. Podemos afirmar que a corrente de partida será reduzida para 1/3 da corrente nominal, logo, se a corrente de partida do motor for de 100A, com esta opção de partida em estrela triângulo teremos uma corrente de 33A e respectivamente a redução de torque é na mesma proporção, ou seja, diminui para 1/3 do torque nominal.

2º Estágio

O motor não pode permanecer longos períodos funcionando com tensão reduzida e fechado em estrela, por isto, após alguns segundos (estabelecido pelo fabricante do motor) a partida deve assumir o fechamento triângulo permitindo ao motor elétrico que receba tensão elétrica nominal de 220V em cada uma de suas bobinas. Portanto, na partida estrela triângulo, após a partida do motor, teremos o fechamento triângulo sendo executado pelos contatores K1 e K2, observe a ilustração:

Com isto temos a partida de motor elétrico trifásico através da partida indireta estrela triângulo.

Para o seu melhor entendimento, observe passo a passo a seguir:

Vantagens

1. Redução da corrente de partida para 33% da corrente nominal
2. Sistema sem limite máximo de manobras
3. Baixo custo (em relação à chave compensadora)
4. Torque 1/3 menor que o torque nominal, consequentemente a partida é mais suave.

Conclusão

Você pôde observar que a partida estrela-triângulo é uma das partidas indiretas mais utilizadas. Além do baixo custo, esta ligação possibilita também a partida mais suave do motor e a redução de 1/3 da corrente nominal. Lembrando também que esta ligação permite que o motor receba o menor nível de tensão de alimentação para qual foi projetado, por exemplo em um motor com tensão de alimentação 220/380V o fechamento triângulo permitirá a inserção da tensão 220V.

Saber como e quando utilizar este tipo de ligação é bastante importante, assim como sempre se atentar para aplicar os conhecimentos da forma mais segura possível, evitando assim, possíveis acidentes elétricos.

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Para conhecer mais sobre as principais funções de comandos elétricos, acesse aqui: comandos elétricos.

Qual a finalidade da estrela triângulo?

Quando usar fechamento estrela?

Quando usar ligação estrela triângulo?

Qual a diferença entre fechamento estrela e triângulo?