Limitação corrente arranque motor

[helioneves]

Tenho uma bomba de água que de há um tempo para cá, por vezes, quando liga, manda o disjuntor ( 16A ) abaixo. Testei como pude ( apenas com um multímetro ) os enrolamentos do motor para ver se havia defeitos de isolamento ( eu sei que esse teste apenas é conclusivo quando é feito com um Megaohmímetro ) e aparentemente não é por aí. Não sei se é relevante o facto desse motor ser o de abastecimento de água da casa e também de rega do quintal, pelo que liga frequentemente...
O enrolamento principal tem cerca de 7 ohms e o auxiliar cerca de 11. A placa do motor refere uma corrente de 3.8 amperes e uma potencia de "0.8kW ass" ( o que quer que isso queira dizer... ). O condensador é de 12.5uF e apesar de ainda ser de origem com vários anos de serviço, penso que ainda está aceitável ( testei-o em carga em série com uma resistência de 53 ohm e feitos os cálculos tem cerca de 12uF...)
Todavia, troquei de disjuntor e o cenário mantém-se.
Tendo em conta que não é sempre que o motor liga que o disjuntor vai abaixo, pensei que o problema tenha a ver com o instante em que a corrente é estabelecida...
Assim sendo, alterei o circuito da seguinte maneira:

motor.png

A resistência e o condensador de 10uF serve para absorver a corrente de corte do motor quando é desligado, desviando-a do relé, evitando a sua destruição. A resistência de 27 ohms limita a corrente instantânea de carga do condensador de 10uF. Além disso, ele ajuda a corrigir o factor de potencia do motor, e a atenuar as faíscas nos contactos do pressostato quando ele desliga.
Na realidade, o disjuntor continua a disparar, mas menos vezes. Agora o que eu não sei é se o disjuntor dispara aquando do estabelecimento inicial da corrente, ou do instante em que o relé liga...
Teoricamente, e de acordo com o simulador de circuitos, a corrente inicial máxima é de 8 Amperes ( valor instantâneo de pico ), mas há que ter em conta que tudo isto depende dos valores das indutâncias dos enrolamentos do motor, que eu não tenho como saber... usei 0.14H para o principal e 0.350H para o secundário...
A minha pergunta é, estes valores são realistas, ou estão muito longe da realidade? Pode-se confiar num simulador de circuitos ou nem por isso?
Será que se eu usar um "slow relay", ou seja, atrasar o instante em que o relé liga, resolvo o problema?

[helioneves]

Uma vez alguém falou-me em usar um Triac para comandar o motor, uma vez que ele só cortaria a corrente quando ela passa no
zero... Então, e mais uma vez às cegas quanto aos parâmetros eléctricos do motor, simulei esse cenário, e obtive valores de tensão
perigosos para o Triac na interrupção da corrente... Juntei então a malha snubber, e já deu valores mais baixos para a tensão; mas tudo
depende dos valores usados para a parte do motor, que já disse não ter ideia quais os mais acertados... Deixo também o circuito que usei
desta feita no simulador, com as seguintes questões:
- O terminal "Gate" pode ser ligado directamente como está no esquema?
- O Triac tem mais limitações de tensão/corrente além da ligação entre os terminais 1-2?
- Como a canalização da água não tem válvula de segurança ( nunca foi preciso ter ), posso confiar que o Triac irá sempre desligar o motor? Mesmo a longo prazo?
Os parâmetros do Triac, são os de default do simulador ( http://www.falstad.com/circuit ):
Trigger current: 10mA;
Holding current: 8.2mA;
Gate-MT1 resistance: 100 ohms.
O que reparei nas simulações que fiz:
A forma de onda da corrente tem maior distorção quanto maior for a resistência de ligação do terminal "Gate" ( daí perguntar se pode ser
ligado directamente ). A tensão entre os terminais principais e o "Gate" ultrapassa facilmente os 600V devido à variação de fase entre o
lado da rede e o lado do motor quando desliga. Não sei quais os valores mais usuais da tensão suportada que os Triacs têm, mas quanto
maior, melhor. Mesmo quando o Triac não conduz, existe uma corrente de fugas, o que significa um consumo extra de energia; há alguma maneira
de evitar isso?
Tive a ideia de usar um "slow_relay" ( daqueles que os microondas de cozinha mais baratuchos usam ) para evitar a corrente de fugas do
Triac e cortar a corrente por completo, só que assim esse relé vai ter sempre a despesa de ligar a parte do motor... já no corte será bem
mais branda a corrente a interromper. Deixo também esse esquema.
Outros factos que podem ( ou não... ) ser relevantes para o caso: o cabo que leva a corrente de casa até ao poço ( cerca de 30 metros )
tem 46 anos, é de 1 mm2 ( sem condutor de terra ) , do tipo armado e enterrado directamente no solo. Antes de acrescentar o circuito do
snubber/relé, havia alturas em que apenas o motor sozinho ao ligar mandava o disjuntor de 16 A abaixo. O simulador de circuitos que uso
tem um "bug": concluí que sempre que simulo a interrupção de corrente em circuitos que tenham bobines, é preciso colocar resistências de
alto valor em paralelo com as bobines para que as respostas sejam credíveis... ( só ) por este motivo, assim fico sempre na dúvida se
posso confiar nos resultados obtidos...
Caso o circuito possa ser posto em prática, será que dava para usar um Triac com isolamento, ou seja, para poder usar um dissipador no
exterior da caixa onde ele vai ser montado?

[burner]

Olá
Pela descrição do problema penso que deves investir em perceber o que mudou/avariou.... Se funcionou antes, porquê é que agora dispara o disjuntor?
Podes mudar para o TRIAC em vez do relé para desligar/ligar o motor, ou então para um circuito de soft start, se achas que é o pico de corrente inicial - pela descrição, não me parece... O esquemas que colocas não estão muito claros .. estou a escrever no tlm... Quando estiver no PC já te envio um esquema para controlo via TRIAC e soft start... De qualquer das formas se o problema for outro (motor, cablagem, condensador....) não vai ser isto que te resolve o problema.

[helioneves]

ok... o pressostato é do tipo bipolar; quanto ao esquema estar confuso, é simples de entender: no esquema do fundo ( triac.png), a ideia é poupar os contactos do pressostato pelo menos no acto de ligar, mas não sei se o cicuito pode ser assim tão "simples" para accionar o triac; o inconveniente é o acto de desligar "lixar" à mesma os contactos; o esquema de cima ( triac2.png ), seria uma tentativa de "amenizar" as faíscas no acto de desligar, uma vez que ( supostamente ) seria o triac a interromper a corrente;

[helioneves]

[ como já não vou a tempo de fazer "edit" ao post, mando aqui o esquema "simplificado" ]
agora vou ver se também "simplifico" o outro ( mais complexo... ) ...

[helioneves]

e aqui fica o segundo esquema [ " simplificado " ]:
( falta "desenhar" o "interruptor de serviço", mas subentende-se... )

[helioneves]

para a eventualidade de não perceberem o 2º esquema:
a bobine do relé ( da Finder, 230Vac, 16A ) tem cerca 28k ohms de resistência, e estimo que tenha ( depois de medir a corrente a fazer as continhas ) cerca de 105 Henrys de indutância;
já em relação ao relé do "slow_acting_relay", a bobine, é de 24Vdc, tem cerca de 1,1k ohms de resistência e não faço ideia qual é a indutância, mas no circuito assumi 1 Henry; mas também, a resposta do sistema não parece depender muito do valor dela...
para aumentar o tempo de "resposta" do acto de ligar, basta aumentar o valor do condensador de cem micro Farads...

[helioneves]

lembrei-me de uma alternativa de modo a reduzir a corrente inicial no primeiro contacto do pressostato, usando mais um relé e mais resistências de modo a "suavizar" a corrente instantânea da carga do condensador, isto sem usar nenhum triac...
quando a tensão aos terminais da resistencia de 27 ohms e do condensador de 16 uF for suficiente para "fechar" o relé, ele "shunta" a resistência de 48 ohms de modo a ficar ligado directamente aos 230V...

[helioneves]

Entretanto, depois de fazer mais umas simulações, percebi que podia acrescentar uma bobine de 30 miliHenrys à resistência de 20 ohms para "atrasar" o "pico" instantâneo da corrente no instante em que os contactos do pressostato fecham.
Alguém me pode dar "dicas" de como construir uma bobine de 30 miliHenrys? Que material devo usar para o núcleo? Núcleo aberto ou fechado? Sou todo ouvidos.