No mercado industrial existem diferentes equipamentos de grande porte, elevada potência e grandes inércias. Os motores, na maioria dos equipamentos, são elétricos e permitem que se processe a partida em curto espaço de tempo. Consequentemente, há geração de calor internamente com o risco de queima do induzido. Para estes casos, foram desenvolvidos vários tipos de acessórios auxiliares de partida, como os elétricos: partida estrela-triângulo, banco de resistores, e reostato líquido. Na parte mecânica: acoplamento hidrodinâmico de velocidade constante e de velocidade variável. Por fim os eletrônicos: soft-starter e inversores de frequência; e os acoplamentos magnéticos: de velocidade constante, e variável. 

A escolha do ideal para a instalação depende de fatores como a potência e velocidade motora, a inércia total reduzida ao eixo de alta velocidade, o torque requerido e a respectiva curva, e se será necessária a variação da velocidade.

O Princípio Básico de Funcionamento

O princípio básico de funcionamento de um acoplamento pode ser entendido pelo esquema abaixo onde se percebe a mudança de energia de elétrica (motor) para mecânica (rotor bomba), depois energia cinética (acoplamento), e retornando à energia mecânica (rotor turbina) para o equipamento.

Internamente no acoplamento o rotor bomba energiza o fluido que, pela forma construtiva, provoca o movimento rotacional entre as aletas dos rotores formando um toroide realizando a transferência de energia para o rotor turbina. 

Quando o equipamento está parado e com o acionamento desligado, pela gravidade o fluido se deposita na parte inferior do acoplamento hidrodinâmico preenchendo parcialmente a câmara de trabalho e as câmaras de retardamento e auxiliar, se houver. 

Imediatamente à partida do motor as partes rotativas externas: rotor bomba, câmara de retardamento, e câmara auxiliar iniciam a rotação já que estão ligadas ao eixo do motor. Neste momento o fluido é espalhado internamente no acoplamento pela força centrífuga preenchendo parcialmente a câmara de trabalho, iniciando a transmissão de torque para o equipamento.

Durante todo o período de aceleração do equipamento o fluido flui gradativamente da câmara de retardamento para a câmara de trabalho, elevando gradualmente o torque, até atingir o nível ideal, momento em que o equipamento atinge sua velocidade nominal.

Aplicações

Os acoplamentos hidrodinâmicos têm uma infinidade de aplicações nas plantas industriais de mineração de materiais metálicos como: ferro, cobre, níquel, ouro, alumínio, e não-metálicos como: fosfato, potássio, e calcário. Isso abrange indústrias de cimento e cal, siderurgia no transporte de matérias-primas, sinterização, alimentadores de alto-forno, celulose, açúcar e álcool, termelétrica, portos, ou seja, são imprescindíveis onde houver grandes massas para serem postas em movimento, realizando partidas suaves dos equipamentos e proteção de suas partes rotativas. Historicamente, os acoplamentos hidrodinâmicos acionam britadores, moinhos, bombas centrifugas e de deslocamento positivo, ventiladores, exaustores, picadores, centrífugas, e em grande parte transportadores de granéis como os de correia e elevadores de caçambas.

Motivos para usar acoplamentos hidrodinâmicos:

•    Possibilita o uso de motor de indução (gaiola-de-esquilo);
•    Aceleração do motor independentemente da carga do equipamento;
•    Redução da corrente do motor na partida;
•    Aceleração de grandes inércias com torque motor reduzido;
•    Proteção do motor e equipamento contra danos por sobrecarga;
•    Distribuição de carga em acionamento múltiplo;
•    Evitar o superdimensionamento do motor elétrico e a correção do fator de potência;
•    Reduzir consumo de energia elétrica nas partidas;
•    Aumentar a vida dos componentes do acionamento e do equipamento.

Utilizando acoplamento hidrodinâmico o motor atinge sua velocidade mais rapidamente, já que percebe pequena carga resistente do equipamento, e proporciona aceleração do equipamento com torque reduzido, com baixa corrente elétrica requerida do motor evitando o seu aquecimento excessivo, e transmitindo potência com torque baixo ao equipamento evitando trancos e picos que poderiam provocar desgaste indesejáveis e quebra de eixo.