Soft Starter - Princípio e Funcionamento

Experimente Nosso Instrumento Para Eliminar Problemas





Um soft starter é qualquer dispositivo que controla a aceleração de um motor elétrico usando o controle da tensão aplicada.

Agora, vamos relembrar brevemente a necessidade de ter uma partida para qualquer motor.




Um motor de indução pode iniciar automaticamente devido à interação entre o fluxo do campo magnético giratório e o fluxo do enrolamento do rotor, causando uma alta corrente do rotor conforme o torque é aumentado. Como resultado, o estator consome alta corrente e no momento em que o motor atinge a velocidade máxima, uma grande quantidade de corrente (maior que a nominal) é consumida e isso pode causar o aquecimento do motor, eventualmente danificando-o. Para evitar isso, são necessárias partidas de motor.

A partida do motor pode ser de 3 maneiras



  • Aplicação de tensão de carga total em intervalos de tempo: Partida direta on-line
  • Aplicando tensão reduzida gradualmente: Starter Star Delta e Soft starter
  • Aplicando partida do enrolamento da peça: partida do autotransformador
Definição de partida suave

Agora, vamos mudar nossa atenção particular para a partida suave.

Em termos técnicos, um soft starter é qualquer dispositivo que reduza o torque aplicado ao motor elétrico. Geralmente consiste em dispositivos de estado sólido como tiristores para controlar a aplicação de tensão de alimentação ao motor. A partida trabalha com o fato de que o torque é proporcional ao quadrado da corrente de partida, que por sua vez é proporcional à tensão aplicada. Assim, o torque e a corrente podem ser ajustados reduzindo a tensão no momento da partida do motor.


Pode haver dois tipos de controle usando o soft starter:

Controle aberto : Uma tensão de partida é aplicada com o tempo, independentemente da corrente consumida ou da velocidade do motor. Para cada fase, dois SCRs são conectados costas com costas e os SCRs são conduzidos inicialmente com um atraso de 180 graus durante os respectivos ciclos de meia onda (para os quais cada SCR conduz). Este atraso é reduzido gradualmente com o tempo até que a tensão aplicada atinja a tensão de alimentação total. Isso também é conhecido como Sistema de Rampa de Tensão de Tempo. Este método não é relevante, pois não controla a aceleração do motor.

Controle de malha fechada : Qualquer uma das características de saída do motor, como a corrente consumida ou a velocidade, é monitorada e a tensão de partida é modificada de acordo para obter a resposta necessária. A corrente em cada fase é monitorada e caso ultrapasse um determinado set point, a rampa de tempo de tensão é interrompida.

Assim, o princípio básico do soft starter é controlar o ângulo de condução dos SCRs e a aplicação da tensão de alimentação pode ser controlada.

2 componentes de um soft starter básico
  • Interruptores de energia como SCRs que precisam ser controlados por fase de forma que sejam aplicados a cada parte do ciclo. Para um motor trifásico, dois SCRs são conectados costas com costas para cada fase. Os dispositivos de comutação precisam ser classificados pelo menos três vezes mais do que a tensão da linha.
  • Lógica de Controle usando controladores PID ou microcontroladores ou qualquer outra lógica para controlar a aplicação de tensão de porta ao SCR, ou seja, para controlar o ângulo de disparo de SCRs para fazer o SCR conduzir na parte necessária do ciclo de tensão de alimentação.
Exemplo de trabalho de sistema eletrônico de partida suave para motor de indução trifásico

O sistema consiste nos seguintes componentes.

  • Dois SCRs consecutivos para cada fase, ou seja, 6 SCRs no total.
  • Circuito lógico de controle na forma de dois comparadores - LM324 e LM339 para produzir o nível e a tensão de rampa e um optoisolador para controlar a aplicação da tensão de porta a cada SCR em cada fase.

Um circuito de alimentação para fornecer a tensão de alimentação dc necessária.

Diagrama de blocos mostrando o sistema eletrônico de partida suave para motor de indução trifásico

Diagrama de blocos mostrando o sistema eletrônico de partida suave para motor de indução trifásico

O nível de tensão é gerado usando o comparador LM324 cujo terminal inversor é alimentado usando uma fonte de tensão fixa e o terminal não inversor é alimentado através de um capacitor conectado ao coletor de um transistor NPN. O carregamento e a descarga do capacitor fazem com que a saída do comparador mude de acordo e o nível de tensão mude de alto para baixo. Esta tensão de nível de saída é aplicada ao terminal não inversor de outro comparador LM339, cujo terminal inversor é alimentado usando uma tensão de rampa. Esta tensão de rampa é produzida usando outro comparador LM339 que compara a tensão CC pulsante aplicada em seu terminal inversor com a tensão CC pura em seu terminal não inversor e gera um sinal de referência de tensão zero que é convertido em um sinal de rampa pela carga e descarga de capacitor eletrolítico.

Os 3rdO comparador LM339 produz um sinal de largura de pulso alta para cada tensão de alto nível, que diminui gradualmente conforme o nível de tensão reduz. Este sinal é invertido e aplicado ao Optoisolator, que fornece pulsos de porta aos SCRs. Conforme o nível de tensão cai, a largura de pulso do Optoisolator aumenta e quanto mais a largura de pulso, menor é o atraso e gradualmente o SCR é acionado sem qualquer atraso. Assim, ao controlar a duração entre os pulsos ou o atraso entre as aplicações dos pulsos, o ângulo de disparo do SCR é controlado e a aplicação da corrente de alimentação é controlada, controlando assim o torque de saída do motor.

Todo o processo é um sistema de controle de malha aberta, onde o tempo de aplicação dos pulsos de disparo da porta para cada SCR é controlado com base em quão cedo a tensão de rampa diminui em relação ao nível de tensão.

Vantagens do Soft Start

Agora que aprendemos sobre como um sistema de partida suave eletrônico funciona, vamos relembrar algumas razões pelas quais ele é preferido em relação a outros métodos.

    • Eficiência aprimorada : A eficiência do sistema de partida suave usando interruptores de estado sólido é mais devido à baixa tensão no estado.
    • Arranque controlado : A corrente de partida pode ser controlada suavemente alterando facilmente a tensão de partida e isso garante começo suave do motor sem solavancos.
  • Aceleração controlada : A aceleração do motor é controlada suavemente.
  • Baixo custo e tamanho : Isso é garantido com o uso de interruptores de estado sólido.