1. Métodos de partida

Voltamos aos estudos acerca dos Atuadores! Ao longo das aulas, vimos as diversas especificidades desses equipamentos e o modo como aplicá-los em várias situações. Nesta aula, iniciaremos pela descrição e caracterização dos modelos de chaves de partida de motores. Vamos lá?!

1.1 Partida de motores CC

Os rotores de motores elétricos são massas girantes, portanto, armazenam energia na forma cinética. O momento de inércia está relacionado à velocidade de rotação do rotor, e a energia cinética pode ser calculada pela seguinte equação:

$$Ec=\frac{1}{2} \cdot Jn^{2}$$

Onde:

Ec - Energia cinética (J);

J - Momento de inércia (Kg.m²);

n - Velocidade nominal do motor (ω).

Dessa maneira, as variações da velocidade, assim como ocorrem na partida de um motor elétrico, são acompanhadas de variações de energia cinética. Quanto mais rápida for a variação de energia cinética, maior será a potência necessária para a mudança. Devido a isso, os tempos de partida dos motores elétricos precisam, em geral, serem controlados a fim de evitar valores elevados de corrente para uma determinada alimentação de tensão. Mais adiante, veremos os casos típicos de partida de motores elétricos.

O comportamento elétrico de um motor cc encontra-se regido pela equação a seguir:

$$V_{a}=R_{a} \cdot I_{a}+(L_{a} \cdot \Delta I_{a})+e$$

Onde:

$V_{a}$ - Tensão de armadura (V);

$I_{a}$ - Corrente na armadura (A);

$R_{a}$ - Resistência de armadura (Ω);

$L_{a}$ - Indutância de armadura (H);

$\Delta I_{a}$ - Valor da corrente de armadura no instante “t” menos o valor do instante anterior “$t_{0}$” (A);

e - Força contraeletromotriz gerada na armadura (V).

Inicialmente, é necessária a existência de um campo de excitação, caso contrário, a força contraeletromotriz será nula e a corrente de armadura do motor ficará limitada somente aos valores de resistência e indutância de armadura. Mesmo que uma tensão de campo seja aplicada para baixos valores de velocidade, a corrente de armadura pode assumir valores muito elevados.

Os procedimentos de partida dos motores cc são:

1. Garantir a existência do campo de excitação e, em seguida, aplicar a tensão nominal através da inserção de resistências em série com a armadura, as quais são retiradas à medida que a velocidade se eleva;
2. Garantir a existência do campo de excitação e, em seguida, aplicar uma tensão reduzida através de um chopper ou retificador controlado para gradativamente aumentar a tensão de alimentação até o seu valor nominal.