2.2 Princípio de funcionamento

Entender o funcionamento dessa chave é importante para construir uma base sólida de conhecimento, a partir da qual você poderá usar o equipamento extraindo dele o melhor desempenho e controle, quando aplicado ao acionamento dos motores elétricos.

Para iniciar nossos estudos, falaremos um pouco sobre um dos principais componentes da chave: o tiristor SCR. O SCR (Silicicon Controlled Rectifier) pode ter suas representações física, esquemática e simbólica vistas na Figura 03.

(a) física, (b) esquemática e (c) simbologia.

Fonte: Adaptado de WEG S. A. (2016).

O controle do ângulo de disparo do tiristor é feito através do gate, ou gatilho, como é conhecido, e permite controlar a tensão média aplicada à carga, controlando, assim a corrente e a potência desta. Na sequência, observaremos a forma de onda da tensão em uma das fases do motor durante quatro instantes diferentes. A partir deles, é possível observarmos que, ao se reduzir o ângulo de disparo dos SCR, ou seja, o tempo em que o gate ficará acionado, a tensão a ser aplicada no motor aumenta, fazendo a corrente no motor também aumentar.

Na Soft-Starter, o controle da tensão tem de ser feito nos dois sentidos da onda senoidal da tensão, como visto na Figura 04. Assim, devemos utilizar a configuração antiparalela de dois SCR por fase. Na Figura 05 temos a representação do circuito de uma fase da Soft-Starter, no qual aparecem dois SCR instalados de maneiras opostas, com o objetivo de conduzir a corrente nos dois sentidos da onda senoidal.

A seguir, vemos um diagrama simplificado do circuito de potência de uma Soft-Starter. Nessa figura, podemos observar o uso dos pares de tiristores em antiparalelo para cada fase do circuito.

Mediante um circuito de controle para os disparos dos tiristores, a tensão a ser aplicada no motor pode ir aumentando linearmente, tendo, como consequência, um controle da corrente de partida do motor. Ao final da partida, o motor terá sobre seus terminais praticamente toda a tensão da rede aplicada.

Por fim, temos o funcionamento da Soft, que está baseado na utilização de tiristores na configuração antiparalelo, comandada através de uma placa eletrônica de controle, cujo objetivo é controlar a tensão que alimentará o motor. Essa estrutura é apresentada na Figura 07.