Por que o motor de indução consome muita corrente na partida?

Os motores de indução consomem muita corrente na partida, principalmente devido ao fenômeno conhecido como corrente de partida ou corrente de partida. Quando um motor de indução é iniciado inicialmente, é necessária uma grande quantidade de corrente para superar a inércia do rotor e estabelecer campos magnéticos nos enrolamentos do estator e do rotor. Esta corrente de partida pode ser várias vezes maior que a corrente nominal de plena carga do motor. A alta corrente de partida é necessária para gerar o torque inicial necessário para acelerar o motor e sua carga conectada desde a paralisação até a velocidade operacional.

A alta corrente de partida de um motor de indução é atribuída ao seu projeto e princípios operacionais inerentes. Durante a partida, o rotor do motor fica estacionário e, à medida que os enrolamentos do estator são energizados, eles criam um campo magnético giratório. Este campo magnético induz correntes nos enrolamentos do rotor, gerando torque para superar a inércia e começar a girar. Como o rotor inicialmente se comporta como um enrolamento secundário em curto-circuito de um transformador, ele consome uma corrente substancial para estabelecer campos magnéticos e desenvolver o torque de partida necessário.

A corrente excessiva consumida durante a partida de um motor pode levar a vários efeitos adversos. Pode causar quedas de tensão no sistema de alimentação elétrica, afetando outros equipamentos conectados. A alta corrente de partida também pode causar tensão nos enrolamentos e no isolamento do motor, levando potencialmente ao superaquecimento, à redução da eficiência e à falha prematura dos componentes do motor. Além disso, ciclos de partida frequentes com alta corrente de partida podem aumentar o consumo de energia e os custos operacionais. Portanto, controlar e mitigar a corrente de partida é crucial para manter a operação eficiente e confiável dos motores de indução e do sistema elétrico geral.

Os motores de indução consomem uma corrente de partida muito maior em magnitude em comparação com a corrente de plena carga devido a vários fatores. Primeiramente, durante a partida, o rotor do motor fica estacionário, exigindo uma quantidade significativa de torque para acelerar até a velocidade operacional. Este torque é diretamente proporcional ao quadrado da tensão aplicada e inversamente proporcional à impedância do motor. Portanto, com o rotor inicialmente em repouso (alta impedância), a corrente de partida é elevada para desenvolver o torque necessário. Além disso, a alta corrente é necessária para superar a inércia da carga e as perdas por atrito dentro do motor e do sistema mecânico conectado.

Para reduzir a corrente de partida de um motor de indução, vários métodos podem ser empregados. Uma abordagem é usar soft starters ou controladores eletrônicos de motor que aumentem gradualmente a tensão aplicada ao motor durante a partida. Os soft starters limitam a corrente de partida controlando a taxa na qual a tensão é aplicada, reduzindo assim o estresse mecânico e elétrico nos enrolamentos do motor e no sistema de alimentação. Outro método é usar partidas estrela-triângulo, onde o motor é inicialmente conectado em configuração estrela (tensão mais baixa) durante a partida e depois comutado para configuração delta (tensão total) quando atinge uma determinada velocidade. Este método reduz a corrente de partida, mas requer um motor projetado para partida estrela-triângulo. Além disso, inversores de frequência variável (VFDs) podem ser usados ​​para dar partida em motores suavemente, controlando a tensão e a frequência, otimizando a aceleração do motor e reduzindo significativamente a corrente de partida em comparação com a partida direta on-line (DOL).