Como configurar um relé temporizado estrela-triângulo para a partida de motores: atraso de transição e noções básicas de fiação?

P: Como ajustar um relé temporizador estrela-triângulo para a partida de motores: conceitos básicos de atraso de transição e fiação?

O tempo relais determina por quanto tempo o motor acelera em ligação estrela antes de o partidor reconectá-lo em ligação triângulo. Ajuste o atraso com base na potência do motor e na carga de partida, e deixe que o relé sequencie os contactores principal, estrela e triângulo com uma pausa integrada de transferência que evita curto-circuito entre fases na comutação.
1. Por que um partidor estrela-triângulo necessita de um relé temporizador
Uma partida direta na rede pode consumir de seis a oito vezes a corrente nominal do motor. Na ligação estrela, cada enrolamento recebe cerca de 58 por cento da tensão de linha, de modo que a corrente de linha na partida cai para aproximadamente um terço do valor da partida direta na rede, tipicamente de duas a duas vírgula cinco vezes a corrente nominal. A contrapartida é o torque, que também cai para cerca de um terço; portanto, o motor deve ser capaz de acelerar com torque reduzido.
• A ligação estrela-triângulo é comum em motores de aproximadamente 5,5 kW a 11 kW ou mais, onde a concessionária de energia elétrica ou a rede da instalação limita a corrente de partida.
• É adequada para cargas com baixa exigência de torque na partida, como bombas centrífugas, ventiladores e máquinas-ferramenta iniciadas sem carga. Cargas de alto torque ou alta inércia exigem um soft starter ou outro método alternativo.
•Um relé temporizado estrela-triângulo dedicado insere uma pausa intencional na comutação, normalmente de dezenas de milissegundos, entre a abertura do circuito em estrela e o fechamento do circuito em triângulo. Um temporizador genérico com atraso na ativação não consegue garantir essa pausa; portanto, o circuito dos contactores ainda requer intertravamentos corretos.

2. Escolha o Período em Estrela com base no Motor e na Carga
O período em estrela deve ser suficientemente longo para que o motor se aproxime da velocidade nominal, mas suficientemente curto para que o motor não opere sob torque reduzido por mais tempo do que o necessário. A maioria das instalações utiliza um atraso de transição na faixa de 3 a 30 segundos.
•Comece pela documentação do motor ou do arrancador, caso esta especifique um tempo de transição recomendado.
•Como regra prática de campo, motores pequenos com partidas leves, até cerca de 7,5 kW, normalmente necessitam de 4 a 8 segundos; motores médios acionando bombas e ventiladores frequentemente necessitam de 8 a 15 segundos; partidas com alta inércia podem exigir até 20 a 30 segundos.
•Observe a corrente do motor durante a partida. Na ligação estrela, a corrente aumenta e, em seguida, diminui à medida que a velocidade aumenta. O melhor ponto de comutação ocorre logo após a corrente ter caído e se estabilizado, indicando que o motor atingiu uma velocidade próxima à de operação.
•Se o motor não conseguir acelerar dentro do atraso máximo aceitável, a carga exige mais torque de partida do que a ligação estrela fornece, e o método de partida deve ser reavaliado.
•Uma comutação muito precoce provoca um pico elevado de corrente e um tranco de torque no instante da transferência; uma comutação muito tardia mantém o motor sob baixo torque e em superaquecimento.
•Reajuste os parâmetros sempre que a carga acionada for alterada, por exemplo, após a substituição do impulsor de uma bomba ou uma modificação em uma esteira transportadora.

3. Como o relé-tempo coordena KM1, KM2 e KM3
No motor usual de seis terminais, KM1 liga a alimentação às extremidades iniciais dos enrolamentos, KM3 conecta entre si as três extremidades finais dos enrolamentos para a partida, e KM2 reconecta cada extremidade final de um enrolamento ao terminal de linha da fase adjacente para a operação contínua.
•Pressionar o botão de partida fecha simultaneamente os contactores KM1 e KM3; o motor acelera em configuração estrela enquanto o relé-tempo conta.
•No final do período em estrela, o temporizador abre o contactor KM3, aguarda o intervalo interno de transferência e, em seguida, fecha o contactor KM2, mantendo KM1 fechado para a operação contínua.
•Os contactores KM2 e KM3 nunca devem ser fechados simultaneamente. O fechamento simultâneo conecta os enrolamentos em curto-circuito e provoca um curto-circuito entre fases na alimentação. Utilize os bloqueios mecânicos e elétricos indicados no diagrama do arrancador, além da pausa de transferência do temporizador.
•Um comando de parada ou uma atuação por sobrecarga desenergiza os contactores KM1 e KM2 e reinicia o temporizador, garantindo que a próxima partida comece novamente em configuração estrela.
•Dimensione os contactores e o relé de sobrecarga conforme as regras para arrancadores estabelecidas na norma IEC 60947-4-1 e no esquema do arrancador. Um relé de sobrecarga instalado no circuito de linha é ajustado à corrente nominal de plena carga indicada na placa de identificação do motor; um relé instalado no ramo delta é ajustado à corrente desse ramo, comumente 0,58 vezes a corrente de plena carga.

4. Evitar o choque de corrente no momento da comutação
A maior parte dos danos em uma partida estrela-triângulo ocorre no instante de transferência, caso o ajuste de tempo ou a fiação estejam incorretos.
• Abrir sempre o contator estrela antes de fechar o contator triângulo e nunca fechar KM2 enquanto KM3 ainda estiver fechado, nem mesmo por alguns milissegundos. O breve intervalo aberto permite que a corrente de partida decaia totalmente, de modo que KM2 se feche sobre um motor em operação, em vez de provocar um curto-circuito.
• Verificar se os contatos de saída do temporizador têm classificação adequada para as bobinas dos contatores que acionam e se a alimentação do temporizador corresponde à tensão de controle do quadro.
• Instalar a proteção contra curto-circuito na entrada para a corrente de operação em triângulo do motor, com margem razoável, mantendo a proteção contra sobrecarga ativa em ambos os modos de partida.

5. Verificar os ajustes do relé antes da entrega
Uma verificação de bancada de cinco minutos evita falha na primeira partida no local.
• A DAQUAN oferece relés estrela-triângulo dedicados e relés temporizados multifunção para controle de motores; escolha uma unidade cuja faixa de tempo cubra sua configuração pretendida, com margem para ajustes.
• Confirme o diagrama funcional impresso no relé: as saídas em estrela e em triângulo, bem como o comportamento de comutação, devem corresponder à sequência de partida descrita acima.
• Alimente o relé a partir da fonte de controle do painel, meça o intervalo em estrela com um cronômetro e confirme que a lacuna entre a abertura em estrela e o fechamento em triângulo ocorre em cada ciclo.
• Registre a configuração final na etiqueta do painel ou no diagrama de fiação, para que a equipe de manutenção possa restaurá-la após uma substituição.
Para cargas incomuns ou condições de alimentação atípicas, verifique a configuração medindo a corrente real de partida durante a colocação em serviço, em vez de confiar exclusivamente na regra prática.