A corrente de partida em um motor CA é alta devido às características do próprio motor e aos processos físicos envolvidos durante a fase de partida. Este fenômeno é particularmente notável em motores de indução, onde a elevada corrente de partida é consequência de fatores como a condição do rotor travado, a necessidade de superar a inércia e a corrente de partida durante a energização. Vamos explorar em detalhes por que a corrente de partida em um motor CA é alta:
1. Condição do rotor bloqueado:
- Inércia inicial: quando um motor CA é ligado, ele parte de uma condição estacionária, geralmente chamada de condição de rotor travado.
- Carga de alta inércia: O rotor, juntamente com a carga conectada, exibe uma alta inércia no início. Superar essa inércia requer uma quantidade substancial de torque.
- Aumento da demanda de corrente: Para gerar o torque necessário para a rotação inicial, o motor consome uma corrente mais alta, levando a uma corrente de partida elevada.
2. Requisitos de EMF traseiro e torque:
- Força Eletromotriz Traseira (EMF): À medida que o rotor do motor começa a girar, ele gera uma EMF reversa, opondo-se à tensão aplicada.
- Reatância Indutiva Reduzida: Inicialmente, a reatância indutiva é alta, limitando o fluxo de corrente. No entanto, à medida que o rotor acelera, a reatância indutiva diminui.
- Aumento da corrente: Para neutralizar o EMF traseiro e acelerar o rotor, o motor consome uma corrente mais alta durante a fase de inicialização.
3. Aceleração e torque do rotor:
- Torque de aceleração: acelerar o rotor requer um torque adicional além do necessário durante a operação normal.
- Alta demanda de torque: O motor precisa fornecer um alto torque durante a partida para superar a inércia da carga e acelerar o rotor até sua velocidade nominal.
4. Corrente de irrupção:
- Impacto de energização: Quando o motor é inicialmente energizado, ocorre um aumento repentino de corrente, conhecido como corrente de partida.
- Carga do capacitor: Em motores com capacitores, a carga inicial dos capacitores pode contribuir para um breve pico de corrente.
- Fenômeno transitório: A corrente de partida é um fenômeno transitório que diminui à medida que o motor atinge sua velocidade operacional.
5. Queda de tensão:
- Queda de tensão: A alta corrente de partida pode levar a uma queda temporária de tensão no sistema de alimentação.
- Impacta outros dispositivos: A queda de tensão pode afetar outros dispositivos conectados à mesma fonte de alimentação, podendo causar distúrbios no sistema elétrico.
6. Inrush do transformador:
- Motores acoplados a transformadores: Em motores conectados a transformadores, a energização do transformador pode contribuir para a corrente de partida.
- Natureza transitória: semelhante à corrente de partida do motor, a corrente de partida do transformador é um fenômeno transitório que ocorre durante a inicialização.
7. Reatância Indutiva:
- Reatância inicialmente alta: A reatância indutiva do enrolamento do motor é inicialmente alta quando o rotor está parado.
- Reatância decrescente: À medida que o rotor começa a se mover, a reatância indutiva diminui, permitindo que mais corrente flua.
8. Deslizamento reduzido:
- Relação de escorregamento: A taxa de escorregamento (diferença entre a velocidade síncrona e a velocidade do rotor) é alta durante a inicialização.
- Aumento da corrente: A maior taxa de escorregamento corresponde ao aumento da corrente do rotor, contribuindo para a alta corrente de partida.
9. Tipo de motor:
- Motores de indução: O fenômeno da alta corrente de partida é particularmente evidente em motores de indução, onde a velocidade do rotor fica aquém do campo magnético rotativo.
- Motores Síncronos: Os motores síncronos também podem sofrer um pico de corrente durante a partida, embora em menor grau em comparação com os motores de indução.
10. Soft Starters e VFDs:
- Técnicas de mitigação: Soft starters e inversores de frequência variáveis (VFDs) são empregados para mitigar a alta corrente de partida, aumentando gradualmente a tensão ou ajustando a frequência durante a partida.
Em resumo, a alta corrente de partida em um motor CA é principalmente resultado da condição de rotor travado, da necessidade de superar a inércia, da corrente de partida durante a energização e das características dos motores de indução. Compreender e gerenciar esta elevada corrente de partida é essencial para a operação eficiente do motor e para evitar efeitos adversos no sistema elétrico.
