Imagine um mundo onde pudéssemos controlar a velocidade, a eficiência e o funcionamento dos nossos motores eléctricos, compreendendo como funciona uma peça crucial – o arrancador de 4 pontos. Bem-vindo a esta jornada para dominar a dinâmica dos motores elétricos. Neste guia abrangente, você analisará todas as nuances de como funciona uma partida de 4 pontos e desbloqueará todos os recursos de sua máquina. Não apenas mexemos na superfície, nos aprofundamos no cerne da operação do motor. Prepare-se para revolucionar seu entendimento e dar um salto em direção a uma maior eficiência na utilização de motores elétricos.
Uma partida de 4 pontos é um dispositivo elétrico que protege a armadura de um motor CC em derivação ou de um motor CC com bobina composta contra altas correntes de partida. Ele controla o fluxo de corrente através de seções de resistência variável chamadas parafusos, que podem ser ajustadas manualmente para regular a corrente de partida. A integração de uma bobina de tensão zero (NVC) garante que a alavanca permaneça na posição “RUN” independentemente das configurações do reostato de campo. Este mecanismo de proteção limita a corrente de partida para evitar danos ao motor.
Compreendendo a partida de 4 pontos em motores elétricos
A partida de 4 pontos é um dispositivo elétrico que protege um motor elétrico, normalmente em motores CC de bobina composta ou em derivação. É um dispositivo de proteção que limita o fluxo de altas correntes de partida e contribui significativamente para prolongar a vida útil de um motor. A partida de 4 pontos tem design e funcionalidade semelhantes à partida de 3 pontos, mas possui um ponto adicional (N) e uma bobina (NVC).
Vamos nos aprofundar nos principais pontos operacionais para entender melhor como esse dispositivo funciona.
Pontos operacionais importantes de uma partida de 4 pontos
Uma partida típica de quatro pontos consiste em um terminal de linha “L”, um terminal de armadura “A”, um terminal de campo “F” e o terminal de bobina desenergizada (NVC). Essas conexões são interligadas por meio de contatos de comutação internos chamados “parafusos”. Um resistor está conectado a cada parafuso; quanto mais parafusos estiverem em ponte, menor será a resistência no circuito.
O princípio de uma partida de quatro pontos funciona da seguinte forma: quando você liga a energia fechando o terminal “L”, a corrente flui por todos os três circuitos – armadura, campo e NVC. A bobina desenergizada gera força suficiente para manter a alça na posição “RUN” contra a força da mola, de modo que ela não volte para a posição “OFF” quando você a tira da mão.
Ao fechar manualmente um ou mais parafusos colocados em série com o circuito da armadura do valor de resistência mais alto para o mais baixo, você aumenta a quantidade de corrente que pode fluir até atingir o valor originalmente definido para o parafuso selecionado. Este processo resulta em um aumento gradual na velocidade do motor.
Se todos os resistores forem desligados simultaneamente (e os contatos do jumper estiverem em curto), também haverá menos resistência entre os circuitos da armadura e do campo, permitindo que mais corrente flua para amplificar os campos magnéticos. Isso resulta em um EMF traseiro mais fraco, resultando em mais torque para o motor acelerar e funcionar.
Além disso, as alterações na corrente de campo não têm efeito no NVC porque ele é baseado em um circuito independente. A bobina desenergizada cria tração eletromagnética suficiente para manter a alavanca na posição de operação, não importa quantas vezes você ajuste o reostato de campo.
Um motor de arranque de 4 pontos é comparável a um carro que requer relativamente pouco combustível (corrente de arranque). Porém, uma vez acionado, avança gradativamente até atingir a velocidade desejada com maior estabilidade devido ao menor consumo de combustível.
Uma partida de quatro pontos é um dispositivo elétrico que permite um aumento controlado e gradual da rotação do motor. Consiste em diversas conexões que são conectadas por contatos de comutação, os chamados “parafusos”, com um resistor acoplado. Ao conectar vários parafusos em série com o circuito da armadura, a quantidade de corrente que flui através dele pode ser aumentada gradualmente, resultando em um aumento gradual na velocidade do motor. Ao mesmo tempo, quando cada resistor é desligado, há menos resistência entre a armadura e os circuitos de campo, permitindo que mais corrente flua e fortalecendo os campos magnéticos, resultando em maior torque para o motor acelerar e funcionar. A bobina de marcha lenta (NVC) garante que o motor de partida permaneça na posição “RUN” independentemente dos ajustes feitos no circuito de campo. Este dispositivo funciona de forma semelhante a um carro, que requer menos combustível (corrente de partida) para dar partida, mas aumenta gradativamente sua velocidade com redução do consumo de combustível durante o funcionamento.
Iniciante de 4 pontos vs. Iniciante de 3 pontos
Dois tipos de partidas são comumente usados em motores CC: partidas de 3 pontos e partidas de 4 pontos. Uma partida de 3 pontos é o tipo mais simples e consiste em apenas três pontos – uma conexão de linha ou L, uma conexão de armadura ou A e uma conexão de campo ou F. Protege contra sobrecarga em motores DC shunt. Por outro lado, uma partida de 4 pontos possui um contator e uma bobina a mais que a partida de 3 pontos e, portanto, oferece funções adicionais.
Por exemplo, uma partida de 3 pontos pode regular a tensão através do resistor para controlar o fluxo de corrente para o motor durante a operação normal, mas não fornece muita proteção contra curtos-circuitos que podem ocorrer quando a resistência da carga cai drasticamente. Usando seu quarto contator e bobina, uma partida de 4 pontos ativa uma bobina de tensão zero (NVC) que protege o dispositivo, evitando que ele reinicie automaticamente quando a energia for restaurada após uma queda de energia.
A função diferencial do NVC proporciona segurança adicional ao detectar o fechamento acidental da chave de partida enquanto o motor está funcionando. Dependendo da versão, os contactos podem normalmente fechado ou abrir. Em qualquer caso, eles têm força suficiente para empurrar a alça contra o seu eixo acionado por mola. CORRER até que alguém o reinicie intencionalmente com a mão.
Assim como os faróis fornecem iluminação adicional para a segurança do trânsito automóvel e evitam acidentes em condições de pouca luz, as bobinas livres de tensão são cruciais para regular o arranque dos motores CC e protegê-los contra danos causados por picos de tensão.
- Em 2022, o mercado global de partidas de motores DC é estimado em US$ 1,75 bilhão, com uma parcela significativa incluindo partidas de 4 pontos.
- De acordo com um relatório da Market Research Future, espera-se que o mercado global de arrancadores de motores (que inclui arrancadores de 4 pontos) cresça a uma taxa anual de aproximadamente 5% de 2020 a 2025.
- Um estudo realizado em 2023 descobriu que aproximadamente 70% das instalações industriais possuem pelo menos uma aplicação que utiliza uma partida de 4 pontos devido à sua vantagem em evitar altas correntes de partida em motores maiores.
Funcionalidade e estrutura de uma partida de 4 pontos
Como já mencionado, a corrente de partida de um motor CC com shunt ou enrolamento composto sem regulação pode causar danos significativos por sobrecarga. As seções de resistência variável integradas (parafusos) no corpo de uma partida de quatro pontos podem ser ajustadas manualmente para controle. Esses parafusos ajudam a controlar o fluxo de corrente inicial do motor durante a partida, mantêm o equilíbrio na tensão de entrada e evitam picos repentinos de tensão ou sobrecargas.
Diferentes tipos de partidas de 4 pontos podem diferir na construção, mas o padrão é a função integral da bobina sem carga, que garante que a armadura não seja danificada por altas correntes de partida. Ele é conectado diretamente à linha de alimentação por meio de terminais de parafuso. Ele gera constantemente uma força magnética que pode manter a alça na posição RUN, independentemente de ocorrer uma falha de energia.
Para descrever a construção com mais detalhes, uma partida de 4 pontos normalmente consiste em três elementos importantes: um núcleo de ferro, uma bobina de cobre isolada enrolada em torno desse núcleo e um contato móvel (alça) montado no topo do todo. Esta alavanca pode ser girada no sentido horário – controlada eletricamente por um operador – para diferentes níveis, dependendo dos requisitos de velocidade do motor.
O outro lado da bobina de cobre é conectado em série através dos terminais LN, fornecendo resistência e permitindo a tensão apropriada para circuitos de armadura e bobinas de campo. Quando um operador liga a chave, a energia é fornecida ao NVC, que então ativa o pistão e o puxa em sua direção contra a tensão da mola.
Neste momento, dois pares de contatos são ativados, fazendo com que alguma corrente flua para a armadura do motor. Os parafusos ajustados manualmente regulam o fluxo de corrente após verificar a operabilidade e reduzem a potência ao nível desejado.
Resumir:
| Componentes | função |
| Contato móvel (alça) | Ajusta a velocidade |
| Bobina de cobre isolada | Regula o fluxo de eletricidade |
| Núcleo de ferro | Melhora as propriedades magnéticas |
| Sem bobina de tensão | Proteção contra sobrecarga |
Agora temos uma visão geral dos detalhes de construção e componentes funcionais ao construir partidas de 4 pontos. A próxima transição lógica concentra-se exclusivamente na função das bobinas sem tensão (NVCs) neste dispositivo.
Papel da Bobina de Tensão Zero (NVC)
Uma partida de 4 pontos é um sistema eletromecânico que regula a corrente de partida em um motor CC shunt ou em um motor CC de enrolamento composto. Um componente crucial do sistema de partida de 4 pontos é a bobina de marcha lenta (NVC). O NVC é conectado de forma independente à fonte de alimentação através do quarto conector e sempre produz uma força forte o suficiente para manter a alça na posição “RUN” contra a pressão da mola.
Pense no NVC como o freio de mão do seu carro. Se tiver que estacionar em um declive, pise no freio e puxe o freio de mão. O freio de mão mantém seu carro na posição de estacionamento. Ele só será liberado se nenhuma tensão for detectada no circuito, fazendo com que seu carro pare.
Vantagens de usar um starter de 4 pontos
Existem inúmeras vantagens em usar uma partida de 4 pontos para motores CC de bobina composta e em derivação. Pensando nisso, aqui estão alguns dos principais benefícios:
Proteção contra alta corrente de partida
Uma partida de 4 pontos protege a armadura de um motor CC em derivação ou de um motor CC de enrolamento duplo contra altas correntes de partida. O resistor variável, integrado em seções chamadas parafusos, pode ser manobrado manualmente para regular a corrente de partida e garantir uma operação segura.
independência
Qualquer alteração no circuito de campo shunt não afetará a bobina desenergizada, pois são circuitos independentes. O eletroímã é puxado da bobina desenergizada e mantém a alça em sua posição RUN, independentemente da força com que você ajusta o reostato de campo.
Solução econômica
Negligenciar a regulação de altas correntes de partida pode resultar em danos ao equipamento e até mesmo colocar em risco a segurança do pessoal. Ao limitar estas correntes e eliminar tensões desnecessárias nos componentes do equipamento, a utilização de um arrancador de 4 pontos pode ser uma forma eficaz de evitar elevados custos de manutenção e reduzir o risco de acidentes.
Manutenção fácil
Uma partida de 4 pontos é relativamente fácil de manter e é ideal para qualquer empresa que busca minimizar o tempo de inatividade. O sistema possui menos peças móveis do que outras partidas e requer manutenção mínima, garantindo confiabilidade excepcional e custos operacionais mais baixos.
Aplicações práticas e melhores práticas
Agora que discutimos os recursos de uma partida de quatro pontos e seus princípios operacionais, é hora de explorar algumas aplicações práticas e práticas recomendadas. As partidas de quatro pontos podem ser usadas em muitas aplicações industriais, como máquinas-ferramentas, equipamentos de manuseio de materiais e bombas motorizadas.
Você é responsável por desenvolver um sistema de transporte automatizado para sua fábrica. Este sistema controla o movimento de materiais de um local para outro dentro de suas instalações. Eles usam um motor DC para fornecer a força motriz necessária para acionar a correia transportadora.
Os motores CC possuem inerentemente altas correntes de partida, o que sobrecarrega os enrolamentos do motor. Para proteger contra estas altas correntes de partida, é utilizado um starter de 4 pontos. A implementação de uma partida de 4 pontos pode proporcionar inúmeros benefícios, incluindo controle preciso da velocidade do motor através da regulação manual da resistência de campo.
Ao trabalhar com partidas de quatro pontos, é importante seguir as melhores práticas. Um requisito essencial é o aterramento adequado de todas as conexões elétricas para evitar o risco de choque elétrico. A segurança também deve ser levada em consideração ao ajustar manualmente as configurações dos parafusos controlados pela alça.
Em carros esportivos turboalimentados, acelerar o motor a partir da marcha lenta sem primeiro aquecê-lo pode causar danos mecânicos ou até mesmo falha do motor devido a desequilíbrios abruptos entre o torque e a taxa de injeção. Em contraste, a aceleração gradual imita o processo mecânico por trás do tratamento de picos de corrente de partida em motores por meio de partidas de 4 pontos. Isto evita falhas causadas por impactos bruscos e mantém a estabilidade mecânica.
Outras considerações importantes incluem garantir o isolamento adequado entre os circuitos e avaliar a colocação de bobinas livres de tensão com base na finalidade da aplicação.
| Abordagem recomendada | Aplicações práticas |
| Verifique os mecanismos de desligamento de segurança | Ferramentas elétricas |
| Aterramento | |
| Instalação e manutenção adequadas | Bombas elétricas |
| Isolamento protetor | |
| Por razões de segurança, não utilize terminais de bobina de tensão | máquinas-ferramentas |
Abordar as principais considerações e práticas recomendadas descritas acima pode ajudar a garantir a operação bem-sucedida da partida de 4 pontos, resultando em desempenho ideal e vida útil mais longa para seu motor CC. Tal como acontece com qualquer outro dispositivo elétrico, os usuários devem estar familiarizados com todos os aspectos de instalação, operação e manutenção de acordo com os regulamentos locais e industriais.
