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SENAI – “Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial” Centro de Formação Profissional “AFONSO GRECO”

DESENHO TÉCNICO

Praça Expedicionário Assunção, 168 – Bairro Centro Nova Lima – MG – CEP: 34.000-000 Telefone: (31) 3541-2666

Presidente da FIEMG Olavo Machado Gestor do SENAI Petrônio Machado Zica Diretor Regional do SENAI e Superintendente de Conhecimento e Tecnologia Lúcio Sampaio Gerente de Educação e Tecnologia Edmar Fernando de Alcântara

SÚMULA Apresentação

04

Comandos elétricos / introdução

05

Tipos de alimentação

05

Dimensionamento dos condutores

08

Proteção elétrica

11

Comandos e acionamentos

19

Circuitos clássicos

21

Elaboração de esquemas de comandos

25

Caracterização de componentes

27

Considerações a respeito da composição de esquemas

30

Componentes para entradas de sinais

32

Interruptor

32

Botoeira

33

Chaves de fim de curso de contato

36

Chaves de fim de curso sem contato

38

Sensores e Sentilenas

40

Equipamentos para o processamento de sinais

41

Contator

42

Relés

44

Relés de remanência

50

Relés de impulso de corrente

50

Relés de tempo

51

Relés contadores

54

Componentes para saída de sinais

55

Indicadores visuais

55

Indicadores acústicos

56

Especificações de segurança e proteção

57

Normas VDE 0113 e DIN 57113

61

Côres para indicação de condição de serviço

63

Partida direta

66

Partida direta com reversão

74

Partida compensada

85

Partida Estrela Triângulo com Reversão

95

Partida Seqüencial de Motores

104

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Apresentação

“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento”. Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação. O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e ,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência: “formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.” Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet - é tão importante quanto zelar pela produção de material didático.

Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos. O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada ! Gerência de Educação e Tecnologia

____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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1. Comandos Elétricos Poder projetar (ou reparar) sistemas de distribuição de energia elétrica dentro de uma planta industrial é, sem dúvida um grande diferencial de mercado de trabalho. Quando digo “projetar” significa: dimensionar condutores, desenvolver sistema de proteção eficazes, dispositivos de comandos e circuitos clássicos de acionamento de motores. TIPOS DE ALIMENTAÇÃO

A energia elétrica, para chegar ao consumidor final, a por três etapas: geração, transmissão e distribuição. A etapa de transmissão é aquela onde a energia atinge a maior amplitude. Dependendo de cada região, ela pode variar de 69 kV até 750 kV (750.000 V). Uma vez que as linhas transmissoras aproximam-se dos centros de consumo, entretanto, ela é reduzida ("abaixada"). Dentro dos centros consumidores a etapa transmissora, então, transforma-se em distribuidora que, no Brasil, geralmente é feita em 13,8 kV.

Essa tensão está disponível nos postes de energia, e ainda é classificada como "alta tensão". Novamente ela é reduzida antes da entrada do consumidor, e a a ser de "baixa tensão". Para as indústrias ela continua trifásica, e sua amplitude pode variar de 208V a 630V. Para as residências convencionais ela é monofásica, normalmente em 220V (fase, neutro, fase). A figura 1 mostra um diagrama simplificado do esquema de distribuição.


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A figura 2 ilustra o secundário do transformador, tanto para circuitos industriais como residenciais. Alguns consumidores, por serem muito grandes e de alta demanda, "coletam" a energia diretamente na linha de alta tensão. Nesse caso, dentro da própria planta, existe um transformador abaixador. Esse transformador fica dentro de uma cabine primária, cuja tensão de entrada é 13,8 kV, e a saída de acordo com a necessidade (380V, por exemplo). Por outro lado, empresas e indústrias de pequeno porte já se abastecem da energia em baixa tensão, onde a origem é o transformador externo (poste da rede pública).


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De um modo ou de outro, o fator mais importante a ser observado pelo projetista é contemplar seu projeto com uma chave seccionadora de entrada. A figura 3 apresenta o diagrama unifilar mostrando essa técnica, tanto para consumidores de alta quanto de baixa tensão.

A chave seccionadora tem duas principais funções: proteção e medição. Imaginem que tenhamos que encontrar um curto-circuito interno e, para isso, necessitemos realizar uma série de medições a frio (sem tensão). Isso só será possível se tivermos uma chave seccionadora que poderá desligar (isolar) a planta da sua rede pública. Além disso, caso haja um problema grave nas instalações (um incêndio, por exemplo) poderemos desligar a energia através dela.

CUIDADO COM O “ERRO CONCEITUAL”

A chave seccionadora é uma chave de alta potência (grande tensão e corrente de trabalho), porém, quando aplicada em instalações industriais, geralmente não apresenta um grande números de manobras como característica. Isso significa que essa chave somente deve ser atuada em duas condições: proteção ou medição. Não se deve utilizála para desligar a energia de uma indústria no final do expediente, por exemplo. Caso essa seja uma prática desejada, deveremos desligar cada disjuntor individualmente. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Além de aumentar-se a vida útil da chave, com essa técnica, evitamos os picos de corrente no desligamento, que podem ser até perigosos ao operador devido ao arcovoltaico formado. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES

O tipo de carga que abordaremos neste artigo é a indutiva, mais precisamente os motores.

A razão disso é óbvia, pois os motores (além de serem os equipamentos em maior número em uma instalação industrial) são o tipo de carga mais crítica. Sabendo como trabalhar com eles, todas as demais (resistivas, lâmpadas, etc.) podem ser analisadas sem tantos pontos críticos. Outro aspecto importante a ser analisado antes do dimensionamento é a normalização. Todas as tabelas, fórmulas e dispositivos deste artigo têm como base a norma NBR 5410/97. Essa norma estabelece todos os padrões a serem seguidos em "instalações elétricas de baixa tensão".

O dimensionamento dos condutores deve contemplar a capacidade de corrente em função da máxima queda de tensão permitida.

Já a corrente considerada, é a nominal do motor.

Para dimensionarmos o condutor necessitamos saber apenas a sua demanda total de corrente. Uma vez determinada, basta consultarmos a tabela relativa. As duas fórmulas básicas para calcular-se a demanda de corrente são:

l=

Pmec (redes trifásicas) n √3 .V Cos ou

l=

Pmec (redes monofásicas) n . V . Cos


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Onde: Pmec = potência do motor, convertida em watts n = rendimento do motor V = tensão da rede CosØ = fator de potência do motor.

Com exceção da tensão da rede de alimentação, todos os demais dados são constantes e devem ser fornecidos pelo fabricante. Normalmente, eles estão disponíveis em "plaquetas" fixadas no próprio motor. Alguns motores possuem o que chamamos de "FS" (fator de serviço) maior do que 1. O fator de serviço é um parâmetro que trata da capacidade de ar sobrecargas contínuas. Essa característica melhora o desempenho do motor em condições desfavoráveis, porém, caso ela seja maior do que 1, deve ser considerada nos cálculos de corrente. It ≥ FS . l Onde: It = corrente total FS = fator de serviço l - corrente de cálculo pelas fórmulas anteriores.

Quando temos um fator de serviço igual a 1 (FS = 1) significa que o motor não foi projetado para funcionar continuamente acima de sua potência nominal.


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A seguir temos duas tabelas (1 e 2) sendo a primeira delas para o limite de temperatura para os isolantes dos cabos, e a segunda para a bitola dos fios segundo a corrente em condição "B1".

A NBR 5410 classifica as instalações em nove tipos: B1, B2, E,F, G, A1, A2, C e D. Neste artigo abordaremos apenas o mais comum deles, isto é, o "B1". Caso o leitor queira conhecer essa classificação aconselhamos a consulta dessa norma (aliás, essa consulta é interessante ao profissional da eletroeletrônica, independentemente da natureza da dúvida). Quanto ao nosso caso, B1 significa condutores isolados ou cabos unipolares em: eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado dela, eletroduto de seção não circular sobre parede, eletroduto de seção circular embutido em alvenaria, eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical, canaleta fechada encaixada no piso ou no solo, eletrocalha ou perfilado suspenso, eletroduto de seção circular contido em canaleta ventilada no piso ou no solo. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Como regra prática a queda de tensão na partida do motor não deve ultraar 7% da tensão nominal. Além disso, a NBR 5410 impõe (independente de cálculo) que a seção mínima para os cabos de alimentação seja igual a 2,5 mm2 (condutores de cobre).

Vejamos um exemplo prático de dimensionamento: dimensionar os cabos de cobre (PVC/70°C) para alimentar um motor trifásico de 20 CV; 380 V. Dados: n = 0,89 CosØ = 0,86 FS= 1,15 1 CV = 736 W (conversão l = 20x736 CV para W) = 29,2 A 0,86 x √31 x 380 x 0,89

Como o fator de serviço é igual a 1,15, teremos: l ≥ 1,15x29,2=33,6A

Consultando a tabela 2, o valor mais próximo a 33,6 A é 36 A, portanto, a bitola será de 6 mm2.

PROTEÇÃO ELÉTRICA

A NBR 5410/97 prescreve que todo circuito deve ser protegido por dispositivos que interrompam a corrente elétrica em caso de curto-circuito ou sobrecarga.

a) Curto-circuito:

O curto-circuito é uma "ligação" acidental de condutores sob tensão. No sistema trifásico ele pode ocorrer entre fases, ou entre uma fase e terra (ou neutro).

Em qualquer dessas situações a tensão entre os condutores em "curto" cai a níveis próximos a zero volts, em compensação a corrente elétrica cresce rapidamente tendendo ao infinito. Caso não haja proteção, os condutores da instalação sofrerão degradação (queima).


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b) Sobrecarga:

A sobrecarga difere do curto-circuito pelas amplitudes das grandezas no fenómeno. A sobrecarga resulta em uma sobrecorrente, que não tende ao infinito, porém, assume valores acima da corrente nominal da carga. A tensão de alimentação, na sobrecarga, não cai a zero como no curto-circuito. Ela pode até sofrer uma queda devido a sobrecorrente, mas raramente diminui mais de 20% da tensão nominal. A sobrecarga pode ser momentânea ou permanente.

A proteção indicada para o curto-circuito é o fusível. Para o caso de motores eles devem ser do tipo "g". Esse tipo de fusível possui um retardo, que impede sua queima na partida do motor. As formas construtivas mais comuns dos fusíveis aplicados aos motores são as dos tipos D e NH. O tipo D pode ser utilizado para uso industrial ou residencial, e o tipo NH apenas industrial. A figura 4 exibe um exemplo de cada um deles.

Os fusíveis tipo "g" são caracterizados por: corrente nominal (corrente de trabalho normal que deve circular pelo fusível por tempo indeterminado sem que haja interrupção); tensão máxima de operação; e capacidade de interrupção (máxima corrente pela qual o fusível pode garantir a interrupção, geralmente, a unidade é o kA - quiloampère).


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Como todo componente elétrico, o comportamento do fusível é expresso através de uma curva característica (figura 5). Notem que essa curva mostra a interrupção em função do tempo.

Para dimensionar os fusíveis necessitamos de duas constantes: K. e Ip/ln. A constante K pode ser obtida através da tabela 3, a seguir, e trata-se do fator que determina a corrente nominal do fusível. Tabelas 3 Irb(A)

K

Irb < 40

0,5

40 < Irb < 500

0,4

Irb > 500

0,3

O fator Irb é a corrente de rotor bloqueado, determinado segundo a tabela anterior.

A razão Ip / In é a razão entre a corrente de pico e a nominal. No caso de motores, vamos estabelecê-la em 8,3 (valor mais comum).

A capacidade do fusível será dada por: In = Irb . K Para concretizar todos esses conceitos, vamos a um exemplo prático de dimensionamento.

Especificar um fusível NH para proteção contra curto-circuito nas seguintes condições: In = 30 A Ip/In =8,3


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Como Ip/ln é igual a 8,3, teremos: lp= 8,3 x In (corrente de rotor bloqueado) Ip = Irb = 8,3 x 30 = 249 A Consultando a tabela 3, temos que 249 está entre 40 e 500 (40 < Irb < 500), portanto K = 0,4. In (fusível) = 0,4 x 249 = 99,6 A

O valor imediatamente superior (comercial) a 99,6 A é 100 A. Utiliza-se, então, um NH de 100 A.

Agora que já sabemos como dimensionar os fusíveis para a proteção contra curtocircuito, vamos analisar as proteções contra sobre-carga. CUIDADO!!!

Muito cuidado com a substituição de fusíveis, principalmente o tipo D. O fusível D (diazed) é um fusível comum, e de resposta lenta, feito para a proteção de motores e outras cargas elétricas. Existe, entretanto, outro tipo de fusível, de aparência mecânica igual à do diazed. Esse fusível é o silized. Ele é um dispositivo de proteção tipo "rápido", e serve para proteger circuitos eletrônicos.

Eu já presenciei máquinas que foram literalmente "torradas" porque o pessoal da manutenção não observou esse detalhe, e trocou um silized por diazed.

Antes da troca, verifique as inscrições do invólucro para reconhecê-los.

A proteção contra sobrecarga utilizada em motores é o relê térmico.

O princípio de funcionamento desse dispositivo está baseado na ação da dilatação térmica diferencial de uma haste bimetálica.


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A figura 6 mostra o esquema de funcionamento. Uma haste é composta pela união de dois metais distintos. Como os metais são diferentes, os coeficientes de dilatação também são. Quando há uma sobrecorrente, a haste aquece, porém, devido aos diferentes coeficientes de dilatação, um metal dilata mais do que o outro. A haste, então, sofre uma "curvatura" abrindo os contatos e interrompendo o circuito.

Normalmente os contatos do relé térmico não estão ligados diretamente ao motor, mas sim à bobina de comando de contato de acionamento.

O relé térmico possui um ajuste para sua atuação (figura 7). Portanto, "dimensionar" o relê térmico, na realidade, significa determinar seu tipo e seu ponto ideal de ajuste em função da carga.

A corrente de ajuste é dada pelo produto do fator de serviço do motor pela corrente nominal. l ajuste = FS x In ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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A tabela 4, abaixo, determina as faixas de ajuste. Tabela 4 – Relés térmicos e faixas de ajuste.

RELÉ

RW 27.1

RW 27.2

RW 67

RW 207

Faixa de Fusível Máximo – Ajuste (A) D ou NH (A) 0,28 – 0,4 2 0,4 – 0,6 2 0,56 – 0,8 2 0,8 – 1,2 4 1,2 – 1,8 6 1,8 – 2,8 6 2,8 – 4,0 10 4–6 16 0,28 – 0,4 2 0,4 – 0,6 2 0,56 – 0,8 2 0,8 – 1,2 4 1,2 – 1,8 6 1,8 – 2,8 6 2,8 – 4,0 10 4–6 16 5,6 – 8 20 8 – 12 25 11 – 17 35 15 – 23 50 22 – 32 63 22 – 32 63 30 – 46 100 42 – 62 125 42 – 62 125 56 – 80 160 80 – 120 200 120 – 180 300

Consideremos agora outro exemplo prático. Determinar o relê térmico e seu ajuste para o motor do exemplo anterior. In = 30 A FS=1,15 l ajuste =1,15 x 30 = 34,5 A Portanto, de acordo com a tabela 4, estamos na faixa de 30 a 46 A . Devemos, então, utilizar o relê RW 67 (ajustado para 34,5 A).

Fácil, não é?


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Lembre-se de que um bom projeto deve contemplar três dispositivos entre o motor e a rede elétrica: chave seccionadora (manutenção/medição/proteção), fusível (proteção contra curto-circuito), e relê térmico (proteção sobre sobrecarga), conforme ilustra a figura 8.

A figura 9 exibe a curva característica de desarme de um relé térmico.

Na figura 10 podemos observar o diagrama genérico de ligação de um relê térmico. Notem que o contato interrompe a corrente do contator K de acionamento e não as fases de alimentação.


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c) Outras proteções:

Além dos fusíveis e relês térmicos, temos outras duas proteções muito comuns no ambiente industrial: relés de falta de fase, e termistor.

O relé de falta de fase é um dispositivo que "desarma" o contator de comando caso alguma das fases caia (figura 11). É bom lembrar que um motor trifásico continua operando na ausência de uma fase, porém, após algum tempo de funcionamento sua queima é quase certa. O relé de falta de fase impede esse fenômeno.

O termistor é uma proteção interna ao motor. Geralmente o termistor utilizado é o PTC (Positive Temperature Coefficient), ou seja, são dispositivos que aumentam a resistência segundo a temperatura. Assim como os relés térmicos, o termistor atua no comando do contator. Normalmente esses dispositivos são instalados nas "cabeças" de bobinas e, para motores grandes, podemos encontrar mais de um (três por exemplo, ligados em série) vide figura 12.


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COMANDOS E ACIONAMENTOS

Antes de "discorrermos" sobre os circuitos clássicos de comandos elétricos, vamos analisar um pouco seus componentes fundamentais. a) Contator:

O contator é um dispositivo projetado para realizar manobras em circuitos elétricos sob carga. Entende-se por manobra o estabelecimento da condução ou a interrupção da corrente elétrica para a carga, em condições normais de funcionamento. A figura 13 ilustra um perfil simplificado de um contator. Notem que os contatos A1 e A2 são da bobina de comando. Essa bobina, através da ação da força magnética, atrai o núcleo que fecha os contatos. Uma vez interrompida a corrente de excitação, uma mola interna desloca os contatos de volta à sua posição original. Os contatos 1, 2 e 5 têm origem na "montante" (linha de alimentação), e os contatos 2, 4 e 6 vão para a "jusante" (carga).

As bobinas dos contatores podem estar disponíveis em corrente alternada (12, 24, 110, 127, 220, 380 e 440 V), ou contínua (12, 24, 48, 110, 125 e 220 V).


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Quanto a capacidade de corrente do contator, temos quatro categorias:AC1, AC2, AC3, E AC4. A tabela 5, a seguir, detalha cada uma delas.

Tabela 5 – Categoria de empregos de contatores de força Serviço Normal

Serviço Ocasional

Categoria

Ligar

Desligar

Ligar

Desligar

AC1

1.IN

1.IN

1,5.lN

1,5.lN

AC2

2,5 . IN

1.IN

4.IN

4.IN

AC3

6. IN

1.IN

10.IN

8.IN

AC4

6. IN

6.IN

12.IN

10.IN

A figura 14 traz a simbologia de um contator e sua respectiva numeração.

b) Botoeiras: A botoeira é um elemento mais simples de comando. Seu funcionamento pode ser visto na figura 15. Uma vez acionada mecanicamente seu contato NA (normalmente aberto) fecha-se, e seu contato NF (normalmente fechado) abre-se. Assim como no contator, uma mola interna é responsável por deslocar os contatos de volta à posição original, assim que o acionamento mecânico for retirado.


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Segundo o mesmo princípio de funcionamento, temos outros dispositivos que são comuns a instalações industriais, tais como: pressostato (interruptor de pressão ambiental), termostato (interruptor ou "chave" térmica), e chave fim-de-curso (interruptor que monitora o início ou fim de deslocamento de partes móveis). Os símbolos desses componentes podem ser vistos na figura 16.

CIRCUITOS CLÁSSICOS

Para poder analisar um circuito elétrico industrial, o técnico deve Ter em mente um conceito fundamental: tratar o circuito em duas partes separadas (circuito de comando, e circuito de força). O circuito de comando mostra a "lógica" com que o circuito de força deve operar. O circuito de força, por sua vez, e como o próprio nome diz, estabelece ou não a energia para a carga. Vamos a um exemplo prático. A figura 17 mostra um dos circuitos mais elementares: a partida direta de motores. À esquerda podemos ver o circuito de força, onde temos 3 fusíveis (um para cada fase), um contator tripolar (que liga ou desliga o motor), o relê térmico, e o motor de indução trifásico.


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Nesse exemplo o único componente de manobra é o contator k1. Imaginem ainda que desejamos ligar esse motor através de um botão (botoeira), e desligá-lo através de outro botão. Ora, o circuito de comando direto mostra exatamente isso. As linhas da esquerda e da direita estabelecem os limites do circuito de comando. Caso esse contator tivesse a bobina alimentada por 24 Vcc (por exemplo), a linha da esquerda seria +24 Vcc e a da direita 0 V (ou terra).

Notem que temos os contatos do relé térmico (proteção) em série com uma botoeira de desligamento (tipo NF), uma botoeira de "liga" (NA) e, finalmente, a bobina do contator. Em paralelo com a botoeira "liga" temos um contato k1 , esse contato é chamado auxiliar ou "de selo".

O contato de selo serve para manter o contator fechado na ausência da atuação da chave liga, após o sistema ter sido acionado. Em outras palavras, quando acionamos L o contator "entra" e o contato de selo também. Como ele está em paralelo com a chave liga (L), mesmo após tiramos o "dedo", o sistema continuará ligado. Para desligar, basta pressionarmos a chave desliga (D) que, por ser normalmente fechada (uma vez acionada), interromperá o processo.

Agora que já sabemos os conceitos gerais, vejamos as três configurações mais comuns na indústria: partida automática Y/∆, chave compensadora e reversão.

a) Circuito de partida automática Y/∆:

Uma das necessidades da indústria é proporcionar a partida suave aos motores de grande porte (acima de 10 CV). Uma das técnicas utilizadas é a partida automática Y/∆.

Para mudar o "fechamento" das bobinas internas de um motor Y para ∆, vamos utilizar dois recursos: intertravamento de contatores e relé de tempo.


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O intertravamento de contatores é uma técnica onde a "entrada" de um contator significa, necessariamente, a saída de outro. Notem pela figura 18 que, caso k1 entre sem que K2 saia, haverá curto-circuito entre as fases de alimentação. O intertravamento é realizado através do contato auxiliar (ou de selo) de cada contator, de modo a interromper cada respectivo comando segundo a lógica de operação.

O relé de tempo, na essência, é um "contator temporizado". Uma vez energizado, segundo seu ajuste, permite que determinada manobra ocorra de acordo com o tempo desejado. Esse tempo, no caso de partida de motores, dependerá de cada motor. Na prática, ele pode variar de 100 ms (motores "pequenos") até vários segundos. Ainda com base na figura 18, poderemos notar que quando os contatores k2 e K3 "entrarem" (estiverem energizados), temos a ligação estrela (Y). Nesse instante K2 deve estar desenergizando-se. Após o tempo "programado" (ajustado), K3 deve "sair" e, então, Kg é energizado, estabelecendo a ligação triângulo (∆).

No motor desse exemplo, a ligação estrela é feita através do curto-circuito dos terminais 4 - 5 - 6 , e a ligação triângulo através das conexões 1 - 6, 2 - 4, e 3 - 5.

b) Reversão automática:

Um dos circuitos mais simples em comandos elétricos é a reversão automática do sentido de rotação de motores trifásicos.


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Para inverter o sentido de "giro" de um motor AC trifásico, basta invertermos as fases R e T da sua alimentação. A figura 19 mostra o diagrama de força e de comando desse sistema. Com dois contatores (k1 e K2) intertravados, podemos inverter as fases R e T nos bornes do motor.

Quando k1 está energizado, K2 está aberto, e a fase R está conectada ao borne U do motor, S em V, e T em W. Quando K2 entra, k1 sai e a fase R muda para W, e T para U, revertendo o sentido de rotação.

c) Chave compensadora:

Outro modo de proporcionar uma redução do pico de corrente gerado pela partida de motores, é a partida através da chave compensadora. O "coração" desse circuito é um autotransformador que, através de um "tap" (derivação) dispõe uma tensão reduzida de 65% da nominal. Através de três contatores (k 1, K2, e K3) ligamos o motor (instante da partida), nesse tap. Como a tensão está reduzida, sua partida torna-se mais suave. Uma vez vencida a inércia, o motor é ligado diretamente à rede elétrica, funcionando com ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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100% da tensão. Conforme vemos na figura 20, na partida, K2 e K3 estão energizados e k1 desenergizado. Assim temos K3 fazendo o fechamento do autotransformador, e K2 conectando-o a rede. Após algum tempo, K2 e K3 são desenergizados, desligando o autotrafo, e k1 entra. Nesse momento, 100% da tensão a a alimentar o motor.

O circuito pode ser equipado com um relé de tempo, de modo que as manobras entre contatores sejam feitas automaticamente.

Elaboração de Esquemas de Comando A fim de atender as múltiplas exigências de técnica de comandos elëtricos, são necessários diversos tipos de execução de.esquemas. Os principais termos e diretrizes estão relacionados na norma DIN 40 719.

Tipos de esquemas

Pode-se efetuar uma subdivisão em: Esquemas que mostram principalmente o funcionamento e a circulação de corrente.

Esquema de supervisão: Mostra, em forma bastante simplificada e na maioria das vezes em representação unipolar, as principais partes da instalação. Em via de regra são representados apenas os circuitos principais. Serve como base para a elaboração de problemas. Como ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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símbolos, utilizam-se representações simbólicas abreviadas, segundo DIN 40 708 - 40 718.

Esquema de funcionamento:

Representa-se no esquema do funcionamento o circuito em todos os detalhes, portanto, circuitos principais e de comando, equipamentos, condutores etc. Característica para o esquema de funcionamento e a representação dos elementos individuais em configuração completa, um equipamento é por exemplo desenhado como unidade, com sistema de acionamento e contatos, (Figura 01), sendo entretanto dispostos no esquema independentemente de sua posição real, portanto sem considerar a sua posição física.

Figura 01

Através deste tipo de representação transmite-se uma supervisão bastante boa sobre os equipamentos utilizados.

A facilidade de supervisão do esquema global entretanto não é muito adequada em virtude das diversas linhas que se cruzam.

Diagrama de circulação de corrente:

Também no diagrama de circulação de corrente representa-se o circuito em todos os seus detalhes.

Contrariamente ao esquema de funcionamento, entretanto, representa-se neste caso os equipamentos

sem

considerar

a

sua

constituição

mecânica,

permanecendo

desconsiderada obviamente também a posição física.


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A instalação global e decomposta em trajetos individuais de corrente. Convém representar os condutores, dentro do possível, de modo retilíneo e sem cruzamentos.

A fim de efetuar o relacionamento entre componentes individuais dos equipamentos representados separadamente, utilizam-se letras designativas e números de ordem, como se mostrara mais adiante.

Uma outra característica é a representação separada do circuito principal e do comando. A vantagem do diagrama de circulação de corrente é a sua facilidade de supervisão em relação ao funcionamento do circuito e a construção simples e clara dos diferentes trajetos de corrente, os quais também facilitam mais tarde uma eventual procura dos defeitos.

A desvantagem principal e que os componentes individuais dos equipamentos podem ser representados de maneira dispersa sobre todo o esquema e que, com isto, há grande dificuldade de reconhecer um equipamento como unidade.

Isto entretanto pode ser evitado, desenhando-se novamente os equipamentos como unidades em separado.

Como as vantagens deste tipo de representação predominam nitidamente, utiliza-se na maioria das vezes, na prática,diagramas de circulação de corrente, eventualmente complementados por diagramas de construção.

Caracterização de componentes Com vistas a uma melhor diferenciação de equipamentos individuais e componentes, introduzem-se letras de caracterização e números de ordem.

As letras de caracterização representam o tipo de equipamento, enquanto que os números de ordem seguindo a letra de caracterização possibilitam a numeração corrente de equipamentos iguais.


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Formando-se ainda grupos no interior de um circuito maior, coloca-se um número de ordem, como numero de grupo, antes da letra de caracterização considerada. Letras de caracterização dos diversos tipos de equipamento:

Letra a

Componente Chave

Exemplos Seccionadora, disjuntor, chave comutadora de motor, disjuntor de potência, chave automática, chave protetora de motor, demarradores

b

Chaves auxiliares

Chave de comando, botão de comando, tecla, chave seletora,

chave

mestra

automática

de

instalação,

dispositivos de conexão c

ores

ores de potência

d

ores

ores auxiliares, relés auxiliares e de tempo, chaves

auxiliares

auxiliares de distância

e

Instalações segurança

f

de Fusíveis, disparadores com medida, relés de proteção, sentinelas, chaves de força centrífuga

Transformadores de Transformadores de medição resistores “ shunt” e de mais medição

dispositivos auxiliares para equipamentos de medida e relés como elementos térmicos e de resistência para medição de temperatura

g

Aparelhos

de Medidores de tensão e de corrente, medidores de potência,

medição

e de fator de potência, medidores de rotações e freqüência, contadores etc.

h

Indicadores óticos e Indicadores luminosos e através de ponteiros, dispositivos acústicos

k

contadores, campainhas, buzinas, sirenes

Condensadores reatores

m

e Condensadores de todos os tipos, bobinas de reatância e de filtro

Máquinas

e Geradores, motores, conversores, transformadores

transformadores n

Retificadores baterias

r

e Retificadores e conversores de corrente, acumuladores de elementos galvânicos

Resistores

e Resistores série, resistores de proteção, resistores de

reguladores

de arranque, de campo e de frenagem

ação rápida ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Contatores Auxiliares

Contatos normalmente abertos: são designados através dos algarismos finais 3 e 4. O algarismo anterior indica o número do contato.

(Exemplo 13 e 14 primeiro contato normalmente aberto, 23 e 24 segundo contato normalmente aberto, etc.)

Contatos normalmente fechados: recebem os algarismos finais 1 e 2, indicando o algarismo anterior preposto a numeração concorrente.

(Exemplo 41 e 42 quarto contato normalmente fechado, 51 e 52 quinto contato normalmente fechado, etc.)

A figura 3 mostra um exemplo para um contator auxiliar com três contatos normalmente abertos e 2 normalmente fechados.

Figura 3

Contatores de potência: Neste caso os bornes são numerados de modo corrente. (Figura 4)

Figura 4 ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Considerações a respeito da composição de esquemas 

Em geral a instalação deve ser representada em estado desligado, livre de corrente, representando-se os equipamentos em sua posição de repouso.



Desejando-se ressaltar a importância de um condutor, pode-se efetuar isto através de linhas correspondentemente reforçadas.

 Os símbolos podem ser desenhados em qualquer posição, devendo-se observar apenas a facilidade de supervisão.

Em diagramas de circulação de corrente, deve-se ainda considerar o seguinte:

1. - Efetuar a disposição dos trajetos de corrente verticalmente, entre as barras coletivas dispostas horizontalmente. 2. - Por via de regra convêm dispor os equipamentos e elementos de comutação apenas sobre as linhas verticais dos trajetos de corrente. 3. - O fluxo de corrente deve, se possível, transcorrer de cima para baixo. 4. - Cruzamentos de condutores devem ser evitados na medida do possível. 5. - Os equipamentos são sempre desenhados no estado livre de corrente e não acionados. Divergindo-se desta situação, deve-se indicar este fato claramente, por exemplo: por seta. 6. - Convêm observar, na simbologia, que o acionamento se verifica sempre da esquerda para a direita. Devido a isto, resulta a disposição do tipo de acionamento no lado esquerdo. 7. - Equipamentos comandados como bobinas, lâmpadas, indicadores e outros, devem estar conectados sempre diretamente a uma das barras coletivase, em caso de circuitos aterrados, ao polo aterrado. Não deve haver contatos nesta ligação. 8. - Para a representação facilmente supervisionável de equipamentos individuais, pode-se desenhar o respectivo símbolo completo sob o diagrama de circulação de corrente. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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9. - Contatos e equipamentos são designados através de letras características e numerados de maneira corrente. 10. - Circuitos de comando e circuitos principais devem ser desenhados separadamente. O circuito de comando deve, para isto, ser disposto sob o circuito principal, na medida do possível. A Figura 5 mostra um exemplo para um diagrama de circulação de corrente. Através de um motor elëtrico m1 aciona-se a bobina de um cabo de elevação. As posições finais são verificadas pelas chaves fim de curso b3 e b4. O movimento descendente é acionado através de um botão b1. O movimento ascendente por um botão b2. Desejando-se que a instalação pare numa posição

intermediária,

este sinal e introduzido através de um segundo botão b0.


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Componentes para a entrada de sinais

Esta relação pretende dar uma supervisão sobre os módulos de entrada de sinais mais importantes para comandos elétricos. Conta-se para este grupo de equipamentos todos os tipos de comutadores que tomam um sinal sem contato fïsico, ou que são acionados manual ou mecanicamente. É sua atribuição, converter uma informação ou uma ordem em um sinal correspondente a respectiva forma de energia e entregá-los ao processamento de sinais. Em geral são considerados dois grupos principais:

1 – Componentes que recebem ordens ou informações manuais: Interruptor:

Elemento

de

comutação

acionado

manualmente com pelo menos 2 posições de comutação, que permanece em cada uma das posições após o acionamento, por exemplo: - Comutador - Chave seletora


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Botoeira: Elemento de comutação acionado manualmente com reposição automática após a retirada da força de acionamento, com uma posição de repouso, por exemplo: - Botão aparente tipo cogumelo - Pedal - Botão manual - Botão travável (bloqueio contra uso indevido)

Nesta outra figura, os dois elementos, tanto o fechador, como o abridor, estão conjugados num único corpo. Esta construção permite sua utilização, de uma ligação externa, sejam unidos um dos bornes do abridor, com um dos bornes do fechador, constituindo desta maneira, um contato comum a ambos.


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Pressionando – se o botão, o contato de abridor interrompe a ligação entre os bornes correspondentes; ao mesmo tempo, o contato fechador estabelece uma conexão entre os bornes respectivos. Ao liberar-se o botão, tem-se novamente a situação inicial. A utilização dos comutadores é necessária, nos casos de acionamento simultâneo de equipamentos, ou quando um acionamento permanente é necessário por motivos de segurança.

Os fabricantes destes elementos oferecem em versões bem diferentes com diversos contatos, por exemplo, 2 fechadores e 2 abridores, ou 3 fechadores e 1 abridor, etc. Por vezes, estes elementos também são equipados com uma lâmpada de sinalização.

Interruptores Nestes elementos, tem- se o bloqueio mecânico no primeiro acionamento. No segundo, o bloqueio é eliminado e o interruptor retorna a posição inicial.

A figura seguinte, mostra uma solução construtiva para um interruptor.

Os botões e interruptores normalmente são identificados conforme norma DIN 43605, e possuem uma certa disposição para montagem. Convenções: I – ligado - (barra) 0 - Desligado

- (círculo)

Também poderá ser utilizado os sinais “Lig / Desl”, marcadas ao lado do próprio elemento.


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Posições de montagem:

Quando os botões estiverem dispostos um ao lado do outro, o botão de desligamento será o do lado esquerdo.

Quando os botões estiverem um acima do outro, o botão de desligamento será o de baixo.

A marcação colorida dos botões não é indispensável. Se porém for utilizada, o botão de desligamento geralmente é vermelho.

Símbolos para os elementos de contato (manuais) DIN 40713

Interruptor de contato fechador Acionamento manual geral

Interruptor de contato fechador Acionamento manual por apertar

Interruptor de posicionamento com abridor Acionamento manual por puxar

Interruptor de posicionamento com fechador Acionamento manual por virar


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Chave bloqueável:

Elemento de comutação com reposição interna, liberando-se entretanto a força de reposição apenas em caso de desbloqueio. Equipamentos que transmitem informações da instalação ao comando (posições e estados de elementos de trabalho).

Chaves fim de curso com dispositivo apalpador:

A chave fim de curso é acionada com a mesma velocidade, com a qual também se verifica a sequência de trabalho. Em caso de velocidades demasiadamente pequenas, ocorrem dificuldades devido à comutação lenta (formação de arcos).

Por meio destes detetores de limite detectam – se certas posições finais de partes de máquinas ou de outras unidade de trabalho. Ao escolher tais elementos de introdução de sinais, têm – se em mira a carga mecânica, a segurança de acionamento e a precisão do ponto de comando.

Normalmente os elementos fim de curso têm um fechador e um abridor sendo possível uma outra combinação de interruptores na execução standard.


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Os detectores de limite distinguem – se também segundo o acionamento dos contatos que poderão ser proporcionais ou de ação rápida. No proporcional, abrem – se ou fecham – se os contatos à mesma velocidade com que se efetua o acionamento.

No tipo de ação rápida, a velocidade de acionamento não têm importância, pois a um certo ponto do percurso de acionamento, o contato é instantaneamente comandado.

O acionamento do detetor de limite pode efetuar- se através de uma peça fixa, por exemplo, tucho ou rolete. As instruções do fabricante devem ser observadas para a montagem e o acionamento dos detetores. O ângulo e o trajeto de acionamento devem ser mantidos constantes. Símbolos para elementos detetores mecânicos

Detetor de limite com fechador Acionamento por rolete

Detetor de limite com fechador Acionamento por rolete escamoteável


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Possibilidades de acionamento: - Came - Rolete rígido - Rolete dobrável (acionamento em apenas uma direção, conhecido também como rolete escamoteável) - Alavanca tipo forquilha

Chaves fim de curso com resposta instantânea: O funcionamento e o acionamento são como os da chave fim de curso com dispositivo apalpador, entretanto o tempo de comutação é mantido constante por um dispositivo de impulso que e acionado em uma determinada posição.

Chaves fim de curso sem contato:

Em termos de funcionamento, possuem as mesmas atribuições das demais chaves fim de curso. Como vantagem cita-se a desnecessidade

de

força

de

acionamento e que se pode obter altas freqüências de comutação, por exemplo: - Barreiras fotoelétricas - Chave de aproximação (eletrônica) - Chave magnética ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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1-) Contato “Reed” ( Acionamento magnético)

Estes elementos são especialmente vantajosos quando se necessita alto número de ciclos, quando não há espaço suficiente para a montagem de chaves fim de curso convencionais, ou quando são solicitados sob condições ambientais adversas ( poeira, umidade, etc.). Construtivamente tratam – se de dois contatos colocados no interior de uma ampola de vidro preenchida com gás inerte. Esta ampola é colocada num invólucro que posteriormente é preenchido com resina sintética, servindo assim de base para o conjunto. Ao aproximar – se um ímã permanente deste invólucro, o campo magnético atravessa a ampola, fazendo com que as duas lâminas em seu interior se juntem, estabelecendo um contato elétrico. Removendo – se o ímã, o contato é imediatamente desfeito.

A figura ilustra este tipo de detetor, utilizado com fim de curso, por exemplo em um cilindro pneumático ou hidráulico. Neste caso o êmbolo do cilindro, possui um anel magnético que ao ar sobre o detetor, provoca seu acionamento. Desta maneira, o fim de curso pode ser instalado no corpo do cilindro, deixando sua haste completamente livre para o trabalho que realiza.

2 - ) Detetor de limite indutivo ( sensor )

Os sensores indutivos reagem

a proximadade de materiais metálicos, pois estes

materiais provocam uma variação no campo magnético criado pelo próprio sensor, esta variação é processada e transformada, em um sinal de saída.

3 - ) Detetor de limite capacitivo ( sensor )

Os sensores capacitivos reagem a todos

os materiais ( mesmo que não sejam

metálicos ). O princípio de funcionamento é a alteração do dielétrico entre as armaduras de um compensador, pela proximidade do material. Podem igualmente detectar líquidos ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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ou granulados; isto significa que estão sujeitos a perturbações tais como: poeira, cavacos, respingos, etc.

Dados técnicos

Distância

máxima

de 15 mm

15 mm

15 mm

15 mm

detecção Tensão

24 V ± 15 %

80 – 250 V

30 – 90 V

80 – 250 V

Ondulação residual

máx. 5 %

-

-

-

Corrente de carga

máx. 200 mA

máx. 200 mA máx. 200 mA máx. 200 mA

Tensão residual

< 1,5 V

< 7,5 V~

< 2,7 V~

< 7,5 V~

Consumo

15 mA

5 mA

5 mA

5 mA

Freq. de comut.

máx. 100 Hz

máx. 10 Hz

máx. 10 Hz

máx. 10 Hz

Faixa de temper.

0 – 60 ºC

0 – 60 ºC

0 – 60 ºC

0 – 60 ºC

Aumento de temper.

máx. 15 %

máx. 15 %

máx. 15 %

máx. 15 %

Proteção

IP 67

IP 67

IP 67

IP 67

Uma outra execução dos elementos de comando são as chamadas sentinelas.

São utilizadas para supervisionar determinadas grandezas e processos, por exemplo, grandezas físicas como temperatura, claridade, etc, emitindo um sinal na ultraagem de um valor-limite e assim acionando um processo de comutação.


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Por exemplo:

- Sentinela de temperatura - Sentinela de pressão - Sentinela do número de rotações, etc.

2 – Equipamentos para o processamento de sinais São contados para este grupo principalmente os elementos de comutação acionados elétricamente, sendo portanto comandáveis indiretamente, como contatores, relês e seus diversos derivados.

Contator: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Equipamento de comutação acionado eletromagnéticamente e que possui condições de ar alto número de ligações, podendo, em dependência da sua construção, ser acionado por corrente alternada ou corrente contínua.

Divisão segundo o campo de aplicação dos contatores:

Contator de potência:

Contator para a comutação de potências elevadas com câmaras de extinção de arco. É utilizado especialemente como elemento de comando, portanto, para o comando de elementos de trabalho como: Motores elêtricos ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Eletroímãs, etc. Muitas vezes estes ores de potência estão equipados adicionalmente com contatos auxiliares, para fins de comando.

Contator auxiliar (contator de comando): Contator para a comutação de circuitos auxiliares. Estes ores estão equipados apenas com contatos auxiliares, isto é, com comutadores que

servem para fins de

bloqueio, informação e comando.

Não possuem, na maioria dos casos, câmaras de extinção de arco específicas e podem estar equipados com até 10 contatos (valor de retenção até aproximadamente 10 VA).


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Contator de remanência:

Contator com bloqueio ou trava magnética. O estado de comutação alcançado ë mantido mesmo em caso de falta de abastecimento de energia. O bloqueio pode ser levantado apenas por magnetização em sentido contrario.

Relés:

Elementos de comutação comparáveis em termos de funcionamento aos contatores auxiliares. Sua construção é, na maioria dos casos, menor, sendo equipa dos com contatos tipo mola. Para potências de comutação

muito pequenas, com interrupção

simples (valor de retenção ate aproximadamente 2 VA).

Ao ser conectada uma tensão na bobina, flui através desta uma corrente, produzindo um campo magnético; em conseqüência, a armadura é atraída pelo núcleo da bobina, dado ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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o efeito de ímã que se produz neste. Por outro lado, a armadura está acoplada mecanicamente a determinados grupos de contatos que abrem ou fecham, quando dá atração da armadura pelo núcleo.

Enquanto a bobina permanece energizada,

os contatos mantém sua posição de

acionamento. Ao ser desconectada a tensão, cessa o campo magnético que atraía a armadura; esta então retorna a sua posição inicial por efeito de uma mola.

Para uma representação simplificada de relés, são utilizados símbolos:

Retângulo representa a bobina, cujos terminais de ligação são designados com A1, A2. Ao lado estão representados os contatos que poderão ser fechadores, abridores ou comutadores, conforme o tipo de relé. Nesse caso, o relé possui dois fechadores e dois abridores, indicados claramente pelo símbolo; além disso, existe também a desgnação numérica: 13

23

31

41

14

24

32

42

O primeiro algarismo forma a numeração seqüencial dos contatos. O segundo algarismo identifica a natureza do contato; ou seja , 3 e 4 indica que se trata de um fechador, e 1 e 2 de um abridor.

O relé possui várias propriedades positivas que são desejadas na prática, por esta razão ele continuará ocupando seu lugar de elemento de processamento na elétrica;

tais

vantagens são:  Fácil adaptação a diversas tensões de operação.  Ampla independência térmica em relação ao meio ambiente. À temperaturas desde – 40º até 80ºc, os relés trabalham com toda segurança.  Alta resistência entre contatos desligados. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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 Podem ser comandados entre vários circuitos de corrente, independentes, de maneira simultânea.  Existe a separação galvânica entre o circuito principal.

Porém sendo o relé um elemento eletromecânico, apresenta algumas desvantagens:  Desgastes dos contatos, por centelhamento e também por oxidação.  Ocupam muito espaço, quando comparados com os transistores.  Seu acionamento produz ruído.  Velocidade limitada das manobras, 3 – 17 ms.  Influências externas nos contatos, como poeira, etc.

Para escolha de relés, devem ser utilizados folhas de dados dos fabricantes, nos quais estão indicados especificações como: número

de contatos, natureza dos contatos,

tensão nominal da bobina, corrente máxima ável pelos contatos, números de manobras, etc. Existem na prática, relés de corrente contínua e corrente alternada; suas características, vantagens e desvantagens serão vistas a seguir. Imãs de corrente contínua (Relés de corrente contínua) O núcleo de imã de corrente contínua é sempre de ferro doce, maciço; conseqüentemente está garantida uma constituição simples e robusta. As perdas de calor produzidas durante o funcionamento dependem apenas da resistência ohmica da bobina e da corrente. Além disso, em virtude d núcleo maciço de ferro, condutibilidade existente não provoca aquecimento.

Ligação do imã de corrente contínua Após ser liado o imã de corrente contínua, a corrente elétrica na bobina I, sobe lentamente. Ao constituir-se o campo magnético, é gerada, pela indução, uma tensão inversa a tensão aplicada na bobina; isto explica a atração suave e amortecida do imã de corrente contínua.


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Desligamento do imã de corrente contínua No desligamento de um eletroimã de corrente contínua, o campo magnético desaparece; neste instante se produz uma tensão induzida que é múltiplo da tensão nominal da bobina. Portanto, devido a esta elevada tensão induzida, pode existir perigo para a isolação da bobina; além, pelo efeito do arco voltáico (centelhamento) que se produz, pode ocorrer erosão dos contatos. Para evitar estes inconvenientes, pode ser colocado uma “supressão de arco”. Tais circuitos tem por tarefa, oferecer um caminho para a descarga da tensão induzida no momento do desligamento; porém todas as providências para a supressão de arco, têm por conseqüência um prolongamento do tempo de desativação do relé. Circuito para a supressão de arco

Em paralelo com o interruptor S é conectada uma resistência R.O valor da resistência R deve ser determinado de tal maneira a não provocar a ligação da bobina L quando o interruptor estiver desligado.


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Neste circuito uma resistência R e um condensador C estão ligados em série; esta associação é ligada em paralelo com a bobina. A vantagem desta ligação é que, caso existam vários contatos que ligam a bobina, não é necessário um circuito supressor para cada contato; porém traz como vantagem um retardo na desativação.

Neste tipo de supressão, um diodo é ligado em paralelo com a bobina, fazendo o mesmo efeito que o circuito anterior; porém deve ser observado que o diodo deverá estar inversamente polarizado quando se liga a bobina, ou seja a corrente que flui na bobina deverá estar no sentido do bloqueio do diodo.

O seguinte quadro resume as vantagens e desvantagens dos relés de corrente contínua:

Vantagens:  Ligações suaves  Facilidade de ligação  pequena – potência – de ligação  Pequena potência para segurar  Vida útil prolongada ( aproximadamente 100 x 106 ligações)  Sem ruídos Desvantagens:  Exige supressor de faíscas  Elevada carga nos contatos  Exige retificador quando ligados a corrente alternada.  Tempos de manobra mais prolongados.


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Ìmãs de corrente alternada ( Relés de corrente alternada) Neste tipo de ímã, a armadura e o núcleo, são formados por chapas laminadas ( sobreposição em forma de camadas, de várias chapas finas). Esta construção é utilizada, afim de se reduzir as perdas que ocorrem no ferro devido as correntes de Foucaut e histerese. Mesmo assim, durante o funcionamento se produz um forte aquecimento. Ligação do ímã de corrente alternada Ao ser ligado um ímã de corrente alternada, estabelece – se uma intensa corrente I que diminui conforme o aumento da impedância da bobina. Em virtude da elevada corrente no instante da ligação, a força de atração também é grande; consequentemente, os tempos de manobra são relativamente pequenos. O entreferro entre a armadura e o núcleo tem grande influência na grandeza da corrente I. È conveniente portanto que o entreferro seja o menor possível.

O quadro seguinte resume as vantagens e desvantagens dos relés de corrente alternada: Vantagens:  Tempos curtos de manobra  Grande força de atração  Não necessita se supressão de arco  Não necessita retificador

Desvantagens:  Grande solicitação mecânica  Forte aquecimento se houver entreferro  Grande absorção de corrente  Curta vida útil

 Zumbido ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Relés de remanência:

(Funcionamento como o dos contatores de remanência) O bloqueio sucede magnéticamente. Os elementos de sinal mantêm o estado ocupado mesmo após o desaparecimento da excitação, até a ocorrência do sinal contrário.

Trata- se de um relé especialmente construído para produzir um elevado magnetismo residual, isto é, após Ter sido comandado, mantém a armadura atraída. Também no caso de queda de energia, ele mantém a posição de ligação. Para que o relé seja desativado, é necessário um impulso contrário de corrente.

Dados técnicos:

Duração do impulso: Min. 30 mS para magnetizar Min. 25 mS para desmagnetizar Limite de temperatura do núcleo: Máx. 80 ºc

Relés de impulso de corrente: Componentes de comutação com apenas uma entrada e duas posições de comutação estáveis, nas quais, a cada entrada, a outra posição de comutação é ocupada, alternadamente.

Neste tipo de relé, ao ser ligada a bobina, a armadura leva os contatos à uma determinada posição. Ao ser desligada a bobina, esta posição é mantida graças a um travamento mecânico. Um segundo impulso de corrente na bobina, leva os contatos à outra posição, que também é mantida quando cessa o impulso.


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Este relé pode ser utilizado por exemplo, em instalações elétricas prediais, quando há a necessidade de comando de iluminação de vários lugares diferentes, como escadas; ou então em comandos que exijam divisões de impulsos, já que este relé tem

um

comportamento de divisor binário, isto é, a cada dois impulsos dados na bobina, os contatos executam apenas um ciclo.

Relés de tempo:

Dependendo da execução em questão (retardo de fechamento ou de abertura), o processo de comutação se verifica com retardo após a chegada do sinal de entrada e instantâneamente na retirada do mesmo, ou instantâneamente na chegada do sinal e com retardo na retirada no mesmo. O retardo pode-se verificar por meios mecânicos (dispositivo de tempo ou motor síncrono), pneumáticos (efeito de estrangulamento), eletrônicos (elementos RC) ou térmicos (bimetal).


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A figura seguinte mostra o comportamento de um relé com retardamento da ligação.

Ao ser ligado o contato s, é conectada a tensão entre os bornes A1 e A2 e em conseqüência inicia – se a contagem do tempo ajustado. Uma vez atingindo este tempo a armadura é atraída, acionado o contato em ligação os bornes 15 e 18. Ao lado pode ser observado o diagrama de comutação para os sinais de entrada e saída.

Nesta outra figura, é explicado como de produz este retardo de tempo.

Ao fechar o contato S, a corrente flui através da resistência ajustável R1. Esta corrente não tomará o caminho para a bobina mas sim para o condensador C, através do contato abridor de K1; o condensador irá se carregar, e quando for atingida a tensão de operação de K1, este será acionado. O tempo em questão será então o tempo que leva o condensador para se carregar, que dependerá do valor de R1 e de C (constante RC). Quando o relé k1 é acionado, o contato fechador coloca agora o condensador C em ligação com a resistência R2, que provoca a sua descarga; o relé continuará ligado até que contato S seja desligado, quando então o circuito voltará ao estado inicial.


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No relé temporizador com retardo no desligamento, surge de imediato um sinal de saída, ao ser fechado contato S. Somente quando for desligado este contato, é que se dará início a contagem de tempo, após o qual será desligado o sinal de saída.

O funcionamento deste temporizador pode ser observado na figura seguinte:

Ao ser ligado

o contato S, o relé K1 é imediatamente acionado, ligando o contato

fechador, que coloca o condensador C em série com R1 e ambos em paralelo com a bobina de K1. Nota – se que o condensador C já se encontrava carregado por estar conectado à tensão através de R2 e do abridor de K1. Ao ser efetuada a comutação de K1 o condensador continuará carregado, até que o contato S desligue, quando então iniciará sua descarga através de R1 e da bobina de K1.Quando a tensão cair abaixo do valor de manutenção de K1acionado, este se desligará, suprimindo o sinal de saída e retornando o circuito ao estado inicial. O tempo em questão neste caso será o de descarga de C.

Relés de contatos deslizantes:

Equipamento de comutação para a conversão de sinais de duração indefinida em sinais de comportamento temporizado definido.


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Esta conversão pode ocorrer no instante de conexão (relé de contato deslizante de conexão) ou na desconexão (relé de contato deslizante de desconexão) ou também em ambas as comutações.

Relés oscilantes:

Elemento de comutação com alternações rítmicas das posições de comando.

Relés contadores:

Elemento de comutação que recebe sinais de um pulsador e de acordo com o número de pulsos ajustado, aciona um elemento de trabalho ou de comando.


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Componentes para a saída de sinais Como elementos de comando utilizam-se em comandos puramente elétricos na maioria das vezes contatores de potência, enquanto que

comandos eletropneumáticos e

eletrohidráulicos operam com válvulas magnéticas.

Elementos de trabalho elétricos entre outros são

- Motores - Eletroímãs de elevação - Acoplamentos - Válvulas -

Equipamentos térmicos

Outros componentes A este grupo pertencem, entre outros conversores, amplificadores, disparos, indicadores.

Dispositivo de disparo: Analogamente as sentinelas aciona-se um processo de comutação, na ultraagem de um valor limite. Em especial, utiliza-se esta

designação

para equipamentos que

respondem a corrente, tensão, frequência etc. - Disparo de sobrecorrente/relé de sobrecorrente - Relé de mínima tensão/relé de tensão

Indicadores: Para a indicação de estados da instalação utilizam-se indicadores.

Indicadores visuais: Equipamentos de indicação óticos:  Lâmpadas de sinalização  Contadores com indicação  Reles de sinalização  Indicadores eletrônicos (Indicadores digitais eletrônicos etc.) ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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Indicadores acústicos:

Equipamentos acústicos  Buzinas  Sirenes

 Campainhas

Especificações de segurança e proteção Para a segurança na eletrotécnica foram estabelecidas certas normas e especificações pela VDE ( Associação de eletrotécnicos) sendo estas subdivididas em: Além de especificações VDE, existem ainda:  Normas  Regras  Instruções Publicações IEC ( especificações internacionais) Regras: São desejáveis, isto com é, algumas exigências para uma boa Diretivas VDI especificações (Idênticas às especificaçõesVDE, informações especiais de funcionamento de sistemas. a confiabilidade mais) Instruções: São especificações facultativas, não incluindo informações técnicas de segurança. As especificações VDE, mais importantes são: Cadernos de carga ( normas de meios de proteção com regulamentos sobre o emprego VDE 0100: Medidas de proteção contra tensões de contato altas. do equipamento elétrico) VDE: 0113: Especificações para o equipamento elétrico de máquinas de usinagem e Regras de segurança das associações profissionais. tratamento, com tensões nominais até 1000V. VIN 40050: Tipos de proteção de meios elétricos de produção. Além de especificações VDE, existem ainda:

Publicações IEC ( especificações internacionais) Diretivas VDI (Idênticas às especificaçõesVDE, com algumas informações especiais a mais) Cadernos de carga ( normas de meios de proteção com regulamentos sobre o emprego do equipamento elétrico) Regras de segurança das associações profissionais. No projeto de máquinas e dispositivos que trabalham com elementos elétricos, as exigências mínimas de segurança devem ser observadas. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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VDE 0100 – Medidas de proteção contra tensões altas de contato Partes de sistemas elétricos que em funcionamento estão sob tensão geralmente são protegidas contra contato através de isolamentos. Se este isolamento for danificado, poderão surgir tensões de contato perigosas em corpos metálicos. Tensões de contato superiores a 65v são perigosas para o homem ( para animais, acima de 24v). Conforme as especificações VDE são prescritas, para sistemas que trabalham com tensões superiores a 65v, as seguintes medidas de proteção:

Isolamento de proteção

Neste tipo de proteção, todas as partes nos quais o homem pode tocar, são isoladas. Este isolamento é obtido através de revestimento dos elementos com material sintético resistente a choques, assim como as partes elétricas são montadas de modo a manter um afastamento do seu invólucro metálico.


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Proteção através de tensões reduzidas

Neste caso, as tensões são reduzidas a um valor de aproximadamente42v ( em brinquedos, 24v), que desta maneira não oferecem riscos a pessoas. Esta tensão reduzida é conseguida por meio de transformadores redutores ou então através de elementos galvânicos ( baterias).

Em muitos comandos elétricos e eletrônicos, as tensões utilizadas são de 24v. Apesar disso, o tipo de proteção aqui analisado, não se refere a estes comandos, pois partes da máquina muitas vezes possuem uma ligação elétrica com esta tensão de 24v; ligação esta necessária para que não surjam comandos errados, enquanto que outras partes estão ligadas com condutor de proteção na rede de 220/380v. A separação galvânica necessária nestes casos, entre os lados de baixa e alta tensão, não é efetuada.

Separação de proteção

Um transformador de separação é intercalado entre a rede e o consumidor ( no máximo 380v de tensão nominal).


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____________________________________________________________

No lado de saída do transformador, não há tensão ligada à terra. Esta proteção é somente eficaz, enquanto não há contato à terra unilateral no lado de saída. Pode-se ligar a um transformador de separação, somente um consumidor com, no máximo, 16A de corrente nominal.

Colocação à zero

A colocação à zero exige um ponto estrela ligado ao terra da rede, e um condutor de proteção ligado neste. Se surgir uma tensão de contato na carcaça de um aparelho elétrico, obtém- se um curto- circuito e os elementos antepostos de proteção ( fusíveis ou disjuntores) são acionados.

Ligação de proteção à terra ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

A ligação de proteção à terra, torna uma tensão de contato, um curto- circuito à terra. A corrente que a pelo fio terra, causa a reação dos elementos de proteção.

Sistema de linhas de proteção

Todas as partes do sistema que podem Ter uma tensão de contato, são interligadas através de condutores de proteção e ligados à terra. O sistema de linhas de proteção é issível somente em instalações limitadas. Circuito de proteção contra falhas de tensão

Com este circuito de proteção, o consumidor é desligado dentro de 0,1s da rede, em todos os pólos, quando ocorrer uma tensão de contato. A falha de qualquer tensão é verificada por um interruptor de falta de fase que é ligado entre o consumidor a proteger e o fio terra. Circuito de proteção contra falhas de corrente ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

Com este circuito, o consumidor é desligado da rede em todos os pólos dentro de 0,2s, quando ocorrer uma tensão de contato. O circuito de proteção contra falha de corrente é uma medida de proteção relativamente segura e muitas vezes também é usado para comandos.

Normas VDE 0113 e DIN 57113

São especificações para o equipamento elétrico de máquinas de usinagem e tratamento, com uma tensão nominal de até 1000v. Estas normas são complexas e valem para o equipamento elétrico de todas as máquinas individuais fixas e móveis e para máquinas em linhas de produção e sistemas transportadores. Serão mencionados os itens mais importantes para a construção de comandos. Equipamentos de desligamento de emergência e chave geral

Em caso de perigo, deve ser possível que a máquina seja imediatamente parada e separada da rede.

Deve ser observado o seguinte: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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1. Uma iluminação talvez necessária não deve ser desligada quando acionada a emergência. 2. Peças magneticamente fixadas não devem ser soltas quando acionada a emergência. 3. Dispositivos auxiliares e de frenagem que efetuem, por exemplo uma parada rápida da máquina, não devem se tornar ineficazes. 4. Movimentos de retorno devem ser iniciados pelo acionamento do dispositivo de desligamento de emergência quando isto for necessário; porém devem ser iniciados somente quando não houver perigo para pessoas. 5. A unidade de comando para desligamento de emergência deve possuir, para acionamento manual, um botão em forma de cogumelo, um acionamento indireto através de uma corda de puxar ou um pedal é issível. Se houver vários lugares de trabalho ou operação, cada um deve ser equipado com uma unidade de comando para desligamento de emergência. 6. A cor característica do elemento de acionamento para desligamento de emergência é o vermelho. A superfície abaixo do elemento de acionamento manual deve ser provida com a cor contraste amarelo. 7. Toda máquina deve Ter uma chave geral, por meio da qual se pode desligar todo equipamento elétrico durante o trabalho de limpeza, manutenção e conserto, e durante maiores períodos de parada. Esta chave deve ser de acionamento manual possuindo apenas um dispositivo de desligamento e ligação, marcado com 0 e 1 provido com encosto de proteção. Na posição de desligamento, a chave deve ser travável de tal maneira que uma ligação manual ou remota não seja possível. Com várias alimentações as chaves gerais devem ser bloqueáveis de maneira que não surja perigo nenhum.

Unidade de comando, instrução de aviso

Unidades de comandos são por exemplo: 

Detetores de limites, interruptores fim de curso, sensores com conversores, eletro-válvulas.

Unidades de instrução são: 

Botões de introdução, botões de acionamento manual.

Unidades de aviso são: 

Lâmpadas indicadoras, elementos indicadores de acionamento eletromecânico.

Em geral recomenda-se para estas unidades: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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

Montagem de o fácil num lugar seco e limpo, protegido contra a penetração de umidade, poeira, óleo, meios de refrigeração, aparas, danificação mecânica e térmica.



Já na construção de máquinas e equipamentos de produção devem-se considerar também as características qualitativas dos elementos. Detetores de limite e interruptores fim de curso que servem para segurança devem ser abridores, aumentando-se a segurança em caso de ruptura do fio ou curto-circuito no comando. Detetores de limites e interruptores fim de curso devem arranjados de tal maneira que em caso de agem defeituosa não sejam danificados.

Este é um ítem que muitas vezes não é considerado pelo construtor de máquinas, (especialmente quando não há um teste de tipos). Detetores de limites devem ser colocados de maneira que não se possam depositar neles sujeiras ou aparas, não pertubando-se a seqüência do comando. Cores para indicação de condições de serviço Cor

Vermelho

Amarelo Verde

Branco

Azul

Condições de serviço

Exemplos de aplicação Indicação que a máquina foi para por um elemento de proteção (por ex.: devido à Condições anormais sobrecarga, agem ou devido a um outro erro). Exortação de parar a máquina (por ex.: devido à sobre-carga). Um valor (corrente, temperatura0 está se Atenção ou cuidado aproximando a seu limite issível. Sinal para ciclo automático. Máquina pronta para por Máquina pronta para por em funcionamento: em funcionamento todos os necessários equipamentos auxiliares funcionam. As 9várias) unidades encontramse na posição inicial e a pressão hidráulica ou a tensão de um transformador tem os valores prescritos, etc. O ciclo do trabalho acabou e a máquina está pronta para uma nova partida. Os circuitos estão sob Chave geral em posição “liga”. tensão normal no serviço Seleção da velocidade ou do sentido de rotação. Acionamentos individuais e equipamentos auxiliares estão em funcionamento. A máquina trabalha. Todas as funções às quais não se refere uma das cores acima mencionadas.


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Cores para os botões

Cor

Vermelho

Verde ou Preto

Amarelo

Branco

Comando

Condições de serviço visada

Parada, deslig.

Parada de um ou vários motores. Parada de unidades de máquina. Parada dos dispositivos fixadores magnéticos. Parada do ciclo ( se o operador apertar o botão durante um ciclo, a máquina para, depois de terminado o ciclo decorrente).

Deslig. de Emerg.

Parada em caso de perigo( por exemplo: desligamento em caso de superaquecimento perigoso).

Partida, lig.

Início de um retorno fora de uma sequência funcional normal, ou partida de um movimento para eliminar condições perigosas.

Circuitos de comando sob tensão( pronto para funcionamento). Arranque de um ou vários motores para funções auxiliares. Partida de unidades da máquina. Por em funcionamento, dispositivos fixadores magnéticos.

Retorno de unidades de máquinas para o ponto inicial do ciclo, se este ainda não estiver acabado. A atuação do botão amarelo pode por fora de serviço outras funções antes selecionadas.

Comando de funções auxiliares não Toda função para a qual não diretamente relacionadas aos ciclos vale uma das cores a cima. de trabalho. Desbloqueamento (Zerar) de relés de proteção.


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Utilização recomendada de cores para botões iluminados

Cor e tipo de aplicação Vermelho

Amarelo0

Verde

Azul – Indicação

Branco ( claro) Confirmação

Significação do botão iluminado

Função do botão Exemplos de aplicação e observações Parada ( não desligamento de emergência). Atenção ou cuidado Começo de uma Um valor ( corrente, ação por meio da temperatura) qual devem ser aproxima-se a seu evitadas limite issível A condições que atuação do botão se tornem amarelo pode por perigosas. fora de serviço, outras funções antes selecionadas. Liberação da partida Partida da  Para serviço acende-se o botão máquina ou normal unidade.  Partida de um ou vários motores para acionamentos auxiliares.  Partida de unidades de máquinas.  Acionamento de mandris portaferramenta ou placas de fixação magnéticas Toda significação não Toda função não Comando de abrangida nas cores abrangida nas funções auxiliares. acima mencionadas. cores acima mencionadas. Confirmação permanente Fechamento de Toda pré- seleção de que um circuito está um circuito ou ou todo processo de sob tenção ou uma arranque ou pré- partida. função ou um seleção. movimento foi iniciado ou selecionado


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PARTIDA DIRETA

Vamos começar estudando o ESQUEMA MULTIFILAR de um motor trifásico comandado por chave magnética de partida direta ( fig. 68).

Vamos ao estudo, cuidadosamente detalhado

1. CIRCUITO PRINCIPAL ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

O circuito principal também é conhecido por circuito de força, pois através do mesmo, circula a corrente absorvida pela carga ( fig. 69).

Observe e analise: Caso os contatos principais tenham sido fechados manualmente, o motor ficará energizado através das três fases.

A corrente absorvida pelo motor a através dos elementos bimetálicos.

2. CIRCUITO DE COMANDO

O circuito de comando serve para comandar a chave magnética. Por esta razão, também é chamado de circuito auxiliar. A seguir, vejamos a função de cada componente de comando.


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____________________________________________________________

Somente com botoeira fechadora

Quando a botoeira (b1) for pressionada a bobina é energizada ( Fases RT) e, fecham-se os contatos do contator.

Observe que o contador desliga-se no momento em que a botoeira deixar de ser pressionada pois a mesma possui contato normalmente aberto (NA) (fig. 70).

 Como neste circulo, aparece somente a botoeira fechadora, o contator liga-se, mas não permanece ligado.

Acrescido de contato de retenção

Observe inicialmente que neste esquema o contato auxiliar ( NA) está conectado em paralelo com a botoeira fechadora. Quando a botoeira (b1) for pressionada, a bobina é energizada. Além dos três contatos principais, fecha-se também o contato auxiliar. No momento em que a botoeira deixar de ser pressionada, a bobina continuará energizada através do contato auxiliar que está em paralelo com a botoeira. Por esta razão, este contato auxiliar é chamado de contato de retenção (Fig. 71). ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

Como neste circulo, aparece a botoeira fechadora e o contato de retenção, o contator liga-se e permanece ligado. Desligamento do contator

Para desligar o contator utiliza-se a botoeira abridora (b0) está conectada em série com a bobina. Quando esta botoeira for pressionada, interrompe-se a corrente da bobina e desliga-se o contator. Relé térmico – o interruptor do relé térmico (e), também está conectado em série com a bobina. Havendo sobrecarga no motor, os elementos bimetálicos desligam o interruptor do relé térmico, o que provocará

o

desligamento

do

contator (Fig. 72).

ESQUEMA FUNCIONAL


69

____________________________________________________________

O esquema funcional é empregado para facilitar a interpretação do circuito. Neste tipo de esquema os elementos são dispostos em linha, na ordem em que entram no circuito, sem a preocupação de demonstrar seu posicionamento real.

ESQUEMA FUNCIONAL DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR

CHAVE

MAGNÉTICA DE PARTIDA DIRETA.

CIRCUITO PRINCIPAL

CIRCUITO DE COMANDO

Com relação ao funcionamento do circuito de comando, deve-se observar o seguinte:

Para desligar a chave magnética, deve-se pressionar b1, que energizará a bobina C1 . O contator mantém-se ligado pelo contato de retenção C1. O desligamento é feito pressionando-se b0. Vamos revisar nossos conhecimentos? EXERCÍCIOS


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Responda no caderno de Exercícios/ Testes 9- Leia atentamente a relação de denominações dos componentes do esquema multifilar de um motor trifásico comandado por chave magnética de partida direta e observe o esquema cujos componentes estão indicados por letras. A seguir, de acordo com o esquema, escreva para cada letra o nome do respectivo componente.

DENOMINAÇÕES  Contatos principais  Bobina  Botoeira abridora  Contato de retenção  Fusível de comando  Chave seccionadora  Interruptor do relé térmico  Motor trifásico  Botoeira fechadora  Elemento bimetálico


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____________________________________________________________

LETRAS a b c d e f g h i j

DENOMINAÇÕES

10 - Leia a relação numerada de funções dos diversos elementos do circuito de comando de um esquema funcional de motor trifásico comandado por chave magnética de partida direta e, observe atentamente o esquema funcional com seus elementos indicados. No quadro a seguir, numere cada elemento de acordo com a função correspondente.

Nº 1 2 3 4 5 6 7

FUNÇÃO Retém o contator ligado Desliga o contator em caso de sobrecarga Fases que alimentam o circuito Liga o circuito Gera o magnetismo Desliga o circuito Protege o circuito em caso de curtocircuito ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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ELEMENTOS

Nº FUNÇÂO

a

R–T

b

e1 / e1

c

b0

d

b1

e

Contato C1

f

e2

g

Bobina C1

Prossigamos estudando agora, o ESQUEMA UNIFILAR de um motor trifásico comandado por chave magnética de partida direta .


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____________________________________________________________

REPRESENTAÇÃO MULTIFILAR DO CIRCUITO ELÉTRICO DA CHAVE MAGNÉTICA COM REVERSÃO SIMPLES POR BOTOEIRA COM TRAVAMENTO ELÉTRICO.

Observamos, a seguir, a representação esquemática destes circuitos (fig.47e 48)

CIRCUITO DE FORÇA

CIRCUITO DE COMANDO

FUNCIONAMENTO  LIGAR: Estando sob tensão os bornes RTS e pulsando a botoeira b1, a bobina do contator C1 será alimentada provocando o fechamento dos contatos principais, do contato auxiliar de C1 (NF) em série com o contator C1 o motor começa, então, a girar em sentido de rotação.

Quando em funcionamento o circuito elétrico ficará assim (Fig.49e 50) ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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CIRCUITO DE FORÇA

CIRCUITO DE COMANDO

Deve-se observar nestes circuitos que após deixarmos de pressionar a botoeira b1 e, esta, voltar a posição de repouso (NA), o circuito alimentado pelo contato C1, denominado de “ contato de retenção”.

Vamos observar também que o contato de C1 (NF) em série com a bobina do contador C2 está aberto, impedindo assim, o funcionamento deste contator, pois está travado eletricamente. Para inverter o sentido de rotação, deve-se pulsar a botoeira bo (NF) desligando primeiramente o contator C1. Após pulsar-se a botoeira b2, é eliminada a bobina do contator C2 . Assim, fecham-se os contatos principais e o contato auxiliar C2 (NA) e, abre-se o contato auxiliar C2 (NF) em série com o contator C1. O motor começa a girar em sentido contrário à rotação anterior.


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____________________________________________________________

Vejamos como fica o circuito quando em funcionamento (Fig. 51 e 52).

CIRCUITO DE FORÇA

CIRCUITO DE COMANDO

Você pode observar aqui, que ao deixarmos de pressionar a botoeira b2, esta voltará ao repouso (NA), mas o circuito continuará alimentado, através do contato de retenção de C2 (NA). O contato de C2 (NF) em série com a bobina do contator C1, impede eletricamente a sua ligação.  INTERROMPER: Para desligar o circuito, em qualquer um dos sentidos, pulsa-se a botoeira b0, interrompendo, com isso, o circuito de alimentação da bobina e consequentemente, a abertura dos contatos no circuito de força, determinando, assim, o desligamento do motor.  ATENÇÃO: Vejamos como está nossa aprendizagem!


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____________________________________________________________

EXERCÍCIO  Responda no Caderno de Exercícios/ Testes

16- Observe atentamente, os desenhos dos circuitos de força e de comando de uma chave magnética com reversão simples por botoeira com travamento elétrico, contendo, a numeração dos elementos componentes do circuito. A segui, escreva os números dos elementos que correspondem às seqüências operacionais para funcionamento à direita e a esquerda.

CIRCUITO DE FORÇA

CIRCUITO DE COMANDO

a- ROTAÇÃO À DIREITA  Pulsar b1  Alimenta a bobina do contator c1.  Fecham-se os contatos principais de c1.  O motor gira para a direita.  C1 é retido pelo seu auxiliar NA (C1).  O auxiliar NF (C1) bloqueia o contator C2. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

b- ROTAÇÃO À ESQUERDA  Pulsar b0.  Pulsar b2.  Alimenta a bobina do contator C2.  Os contatos principais de C2 fecham.  O motor a à girar à esquerda.  O contato auxiliar de C2 (NA) faz a retenção  O contato auxiliar de C2 (NF) bloqueia C1. VAMOS EM FRENTE!

2-

REPRESENTAÇÃO

MULTIFILAR

DO

CIRCUITO

ELÉTRICO

DE

CHAVE

MAGNÉTICA COM REVERSÃO INSTANTÂNEA POR BOTOEIRA, COM TRAVAMENTO ELÉTRICO.

Observamos, a seguir, a representação esquemática destes circuitos ( fig. 53 e 54).

CIRCUITO DE FORÇA

CIRCUITO DE COMANDO

FUNCIONAMENTO ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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 LIGAR: Estando sob tensão os bornes RST, pulsando a botoeira b1 (NA), a bobina do contator C1 será energizada.

Assim fecham-se os contatos principais, o contato

auxiliar de C1 (NA) e , abre-se o contato de C1 (NF) em série com a bobina do contator C1. Então o motor começa a girar em um sentido de rotação. Quando em funcionamento, o circuito fica assim (Fig. 55 e 56)

Você pode observar que ao pulsarmos a botoeira b1, ao mesmo tempo que um contato se fecha (NA) alimentando o circuito do contator C1, o outro contato(NF) se abre, impedindo a ligação simultânea dos contatores. No momento

da ligação temos o travamento

elétrico, através da botoeira. Quando em funcionamento, o travamento continua, através do contato de C1 (NF) em série com a bobina do contator C2. Para inverter o sentido de rotação de motor, não precisamos pulsar a botoeira bo (NF) para desligar o circuito, basta pulsarmos a botoeira b2 e a reversão será instantânea, se não vejamos: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO:

Ao acionar-se a botoeira by, a bobina do contator C3 se energiza, fazendo com que esta feche os seus contatos NA e abra os seus contatos NF.

Ao se efetuar esta função, o contator C3, faz com que entre em funcionamento o contator C1, através do seu contato NA em série com a bobina do contator C1, abrindo também, o seu contato de proteção em série com a bobina do contator C2 ficando, o circuito de comando, assim configurado:

Energizada bobina

a

do

contator


80

____________________________________________________________

C1, fecha o seu contato de retenção, que a manterá operada, após a desenergização da bobina do contator C3. Durante esta operação, também fecha o seu contato de travamento em série com a bobina do contator C2. Desta forma, o circuito ficará assim configurado.

A operação do contator C3 e C1, através dos seus contatos principais, ocasionará a partida do motor com ligação em estrela, pois os terminais 1, 2, e 3 do motor serão alimentados através do contator C1.O contator C3, por sua vez, fechará, em ponte, os terminais 4, 5 e 6 do motor. O circuito de força, ficará assim configurado.


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____________________________________________________________

Ao deixarmos de pressionar a botoeira by, a bobina do contator C3, desenergiza-se, fazendo com que este, coloque todos os seus contatos em posição de repouso. Nesta etapa de funcionamento do circuito, só ficará energizada a bobina do contator C1, através do seu contato de retenção, ficando assim configurado, o circuito de força e de comando.

Uma vez feito isto, pressiona-se a botoeira bΔ , energizando a bobina do contator C2. Este contator, ao ser energizado, fechará o seu contato de retenção, o seu contato NA em série com o sinalizador 11 e abrir-se-á o seu contato de travamento, em série com a bobina do contator C3.Desta forma, o circuito de comando ficará assim configurado:


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____________________________________________________________

A operação do contator C2, através dos seus contatos

principais,

ocasionará

a

alimentação

dos

terminais 4, 5 e 6 do motor, de tal forma que a sequência das fases nos

forneça

correta em

uma

combinação

triângulo.

Esta

combinação deve ser feita de tal maneira que

se

tenha

os

terminais 1 e 6 ligados a fase R, os terminais 2 e 4 a fase S e, os terminais 3 e 5 a fase T, ficando o circuito de força assim configurado.

Caso o motor sofra uma sobrecarga, abre-se o contato NF do relé de sobrecarga e fechase o seu contato NA, pelo efeito da corrente elétrica nos elementos térmicos do relé. Isto, desativará todo o circuito do motor, e energizará o sinalizado 12. Embora este circuito possa ser utilizado com eficiência no comando de chaves magnéticas para a partida estrela- triângulo, este não apresenta uma segurança tão eficaz, como é o caso dos circuitos com temporizadores, que serão analisados nos módulos seguintes. Quando se utiliza este circuito, o eletricista deverá instruir o operador da máquina para observar os seguintes cuidados na manobra do circuito:  Na partida do motor, a botoeira by , deve ser pressionada, até que o motor atinja uma velocidade próxima a sua velocidade nominal, para então ser pressionada.  Sempre que for pressionada a botoeira by, mesmo que não seja pressionada, a botoeira bΔ para colocar o motor em regime de trabalho, deve ser pressionada a botoeira b0 para que o motor não permaneça energizado através do contator C1.


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____________________________________________________________

O circuito de comando da chave magnética para a partida estrela- triângulo de motor trifásico, pode apresentar –se com outras formas de ligação com o pode ser observado no esquema abaixo.

 Na partida do motor, quando se emprega este circuito de comando, a botoeira deve ser pressionada até que o motor atinja uma velocidade próxima a sua velocidade nominal.

REPRESENTAÇÃO SIMBÓLICA UNIFILAR

Este tipo de representação é muito empregado na instalação de chaves magnéticas, pois nos mostra

a

localização

dos

componentes no circuito e o número

de

condutores

necessários à sua ligação.

CIRCUITO UNIFILAR


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____________________________________________________________

EXERCÍCIOS  Responda no caderno de Exercícios / Testes

10- Observe atentamente a representação simbólica funcional incompleta, do circuito elétrico de força e de comando de uma chave magnética, para partida estrela- triângulo de motor trifásico. A seguir, complete os respectivos esquemas.

a)

b)


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____________________________________________________________

11-

Observe

atentamente

a

representação esquemática unifilar, incompleta, dos componentes do circuito elétrico de uma chave magnética, para partida estrelatriângulo seguir,

de motor complete

trifásico. o

A

respectivo

esquema.

Vejamos, a seguir, a representação esquemática do circuito de força da chave magnética para partida compensada de motor trifásico:

CIRCUITO DE FORÇA


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____________________________________________________________

Para uma melhor compreensão do circuito de força descrevemos a seqüência operacional do mesmo, tanto no regime de partida como no regime de trabalho. REGIME DE PARTIDA

Para o motor trifásico entrar em regime de partida, é necessário que os contatores C 3 e C2 entrem em operação. O contator C3 fechará o autotransformador em estrela e através do contator C2, o autotransformador será energizado. O motor trifásico partirá, recebendo um percentual da tensão através da derivação do autotransformador. No regime de partida, o contator C1 não pode entrar em operação, pois ocasionaria um curto- circuito no autotransformador. Durante o período de partida, o circuito de força deverá estar operado da seguinte maneira:


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____________________________________________________________

REGIME DE TRABALHO

Para que o motor trifásico entre em regime de trabalho é necessário que os contatores C3 e C2 sejam retirados de operação e que a seguir entre em operação somente o contator C1. Através do contator C1, o motor trifásico receberá a tensão

nominal da rede,

necessária para o regime de trabalho. Durante o regime de trabalho o circuito de força, deverá estar operado da seguinte maneira:

È necessário que tanto no regime de partida como em regime de trabalho, o motor trifásico receba a mesma seqüência de fases. Quando não for dada a devida atenção a esta condição, poderá ocorrer que, na partida, o motor gire em um sentido de rotação e, quando ar para o regime de trabalho, inverta o seu sentido de rotação.  Pronto para o próximo exercício? Se você achar conveniente volte e dê mais uma olhadinha.


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____________________________________________________________

EXERCÍCIO

6) Examine atentamente os símbolos dos componentes do circuito de força que estão representados no esquema. A seguir, complete o mesmo, de forma que fique representado o circuito de força da instalação de motor trifásico comandando por chave magnética com partida compensada.

7) Leia, com atenção, as descrições referentes a sequência operacional dos contatores de uma chave magnética para partida compensada. A seguir, escreva ao lado do regime de partida e do regime de funcionamento, o número da descrição correspondente. DESCRIÇÕES

1- Os contatores C3 e C2, devem estar fora de operação e o C1 alimentando o motor trifásico. 2- O contator C1,

não poderá entrar em operação, pois o contator C3 e C2 estão

operados.

a- Sequência operacional dos contatores, no regime de partida b- Sequência operacional dos contatores no regime de funcionamento.


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emos agora para:

Circuito de comando: indica o caminho percorrido pela corrente elétrica, para colocar em operação , o circuito de força. Este circuito mostra, também os bloqueios elétricos que servem para evitar que um determinado contator entre em operação, fora de seqüência prevista e ainda, como o circuito será desenergizado. Vejamos a representação esquemática do circuito de comando da chave magnética para partida compensada de motor trifásico.

CIRCUITO DE COMANDO

A seguir, estudaremos a seqüência operacional do circuito de comando, também no regime de partida e de trabalho.

REGIME DE PARTIDA

O circuito de comando entra em operação no momento que for pressionada a botoeira b1. O primeiro contator a ser operador é contator C3 ( que conecta o auto transformador em estrela). Com a entrada do contator C3 , através de um contato NA do mesmo, entrará em ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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operação o contator C2 (que energiza o auto transformador) e o temporizador motorizado d1. Os contatores C3 e C2 e o temporizador motorizado são retidos em operação, através de um contato NA do contator C2 . Durante o período de partida, o circuito de comando fica energizado e bloqueado, da seguinte maneira: O contator C1 fica bloqueado através de um contato NF de C3, mesmo havendo condições de operação, através do contato NA do contator C2 que está em série com o contator C1.

REGIME DE FUNCIONAMENTO

Vencido o tempo de ajuste de temporizador motorizado, este abre seu contato que está em série com o contator C3, desarmando-o Com saída de operação do contator C3 , este fecha o contato NF que está em série com o contator C1, operando-o . Ao entrar o contator C1, este abre o contato NF que está em série com o contatorC2, retirando-o de operação. Com saída do contator C2, abre o contato NA que retém o temporizador motorizado retirando-o do circuito. A retenção do contator C1 é feita através de um dos seus contatos NA. Durante o período de trabalho, o circuito de comando fica


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energizado e bloqueio da seguinte maneira: Os contatores C2 e C3, ficam bloqueados através dos contatos NF do contator C1.

DESLIGAMENTO

Para desligar esta chave magnética, em condições normais, basta apertar a botoeira bo que está em série com as bobinas de todos os contatores.

Em casos de sobrecarga, o relé térmico atua automaticamente, desligando a chave magnética, pois esta proteção, também está em série com as bobinas de todos os contatores.

EXERCÍCIOS ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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8) Observe a representação esquemática do circuito de comando de uma chave compensadora. A seguir, nos círculos, com letras e números, identifique cada contato auxiliar do esquema de acordo com o componente a que pertençam.

9) Observe atentamente a representação esquemática funcional do circuito de comando apresentada no exercício nº 8 e, leia as descrições referentes as funções dos contatos auxiliares daquele circuito. A seguir, relacione, numerando nos quadros, as descrições que correspondem as funções dos contatos. DESCRIÇÕES

1- O contato NA retém o contator C3 em operação e o contato NF bloqueia o contator C1 .

2- Através de um contato NA, retém em operação os contatos C2 e C3 e também o temporizador motorizado. O outro contato NA, mesmo estando fixado neste momento, não energiza o contator C1, que está bloqueado. 3- Retira de operação o contator C3, uma vez vencido o tempo de partida.


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4- Durante o regime de trabalho, o seu contato NA, retém o contator C1 operado. Um dos contatos NF, bloqueia o contator C2 e o outro, bloqueia o contator C3.  a – Função do contato do temporizador motorizado d1.  b- Função dos contatos auxiliares do contator C1 .  c - Função dos contatos auxiliares do contator C2.  d - Função dos contatos auxiliares do contator C3. A seguir, vejamos: ESQUEMA UNIFILAR. Indica os componentes que devem ser instalados, a localização dos mesmos e a quantidades de condutores. Este tipo de esquema é utilizado durante o processo de instalação da chave magnética. O esquema unifilar da chave magnética para partida compensada doe motor trifásico, fica assim representado:

Após o estudo das simbologias, aremos a estudar agora as REPRESENTAÇÕES SIMBÓLICAS DOS CIRCUITOS FUNCIONAL E UNIFILAR da chave magnética com reversão, para partida estrela- triângulo de motor trifásico. Também estudaremos o funcionamento de cada circuito separadamente.


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____________________________________________________________

1- CIRCUITO DE FORÇA DA CHAVE MAGNÉTICA COM REVERSÃO PARA PARTIDA ESTRELA -TRIÂNGULO DE MOTOR TRIFÁSICO.

a) CIRCUITO ELÉTRICO FUNCIONAL

b) FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO

Quando colocamos a chave magnética com reversão, para partida estrela-triângulo de motor trifásico, em funcionamento, devemos, antes selecionar o sentido de rotação em que desejamos realizar a operação da chave. Determinando o sentido de rotação, acionamos a botoeira que inicia a operação de comando. Neste momento, entra em operação o contator C4 , que liga o motor em estrela. Após, quase instantaneamente, entra em operação o contator C1, ou contator C2 , dependendo do sentido de rotação. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

95

____________________________________________________________

Neste estágio de operação, o motor entra em funcionamento, estando ligado em estrela e, portanto em regime de partida. O circuito elétrico, neste momento fica assim:

amos alguns segundos, tempo necessário para o motor atingir uma velocidade próxima da nominal, o temporizador dispara, desoperando o contator C4, desconectando o circuito estrela. Imediatamente, opera o contator C3, que por sua vez,

conecta

motor

o em

triângulo, portanto o motor a ao regime de trabalho e,

no

mesmo

sentido de rotação da partida. Nestas condições, o circuito elétrico fica

assim

representado: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

c) INTERRUPÇÃO:

Estando o motor em regime de trabalho e, terminado o período de utilização do equipamento, este deve ser desligado para não consumir energia ou para iniciar um novo ciclo de operação. Para desligar o circuito, devemos pressionar a botoeira de parada. Com isto, desarmaremos os contatores C1 ou C2 e, ainda, o contator C3. O circuito é então, interrompido, fazendo o motor parar.

OBSERVAÇÃO

A sequência operacional, nos dois sentidos de rotação são semelhantes. A única diferença é que num sentido de rotação é acionado o contator C1 e, no outro, o contator C2, permanecendo os outros componentes, operando nos dois sentidos de rotação: VAMOS VERIFICAR NOSSA APRENDIZAGEM?

EXERCÍCIO

Responda no Caderno de Exercícios/ Testes

7) Leia atentamente a relação, contendo de forma desordenada, a sequência operacional de funcionamento do circuito de força da chave magnética, com reversão para partida estrela- triângulo de motor trifásico. A seguir, escreva no diagrama, a sequência operacional correta, para funcionamento do motor trifásico. SEQUÊNCIA OPERACIONAL

-

Conecta o motor em triângulo.

-

Opera o contator C4.

-

Determina o sentido de rotação

-


-

O motor funciona em regime de partida.

-


-

O motor funciona em regime de trabalho.

-

O temporizador dispara.

-

O motor para.

-

O contator C4 desarma. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

-

Aciona a botoeira de partida.

-

Conecta o motor em estrela.

-

Aciona a botoeira de parada.

DIAGRAMA DE FUNCIONAMENTO DA CHAVE MAGNÉTICA COM PARTIDA ESTRELA- TRIÂNGULO DE MOTOR TRIFÁSICO.

PARTIDA

TRABALHO

INTERRUPÇÃO


98

____________________________________________________________

2) CIRCUITO DE COMANDO DA CHAVE MAGNÉTICA COM REVERSÃO PARA PARTIDA ESTRELA- TRIÂNGULO DE MOTOR TRIFÁSICO.

a) CIRCUITO ELÉTRICO FUNCIONAL

OBSERVAÇÃO

Convém lembrar a você que o circuito de comando apresentado, é apenas um dos muitos tipos de circuitos de comando, que poderão ser idealizados.

b) FUNCIONAMENTO

Estando os bornes R - S energizados com 220v - 60Hz, o transformador de comando rebaixa a tensão para 24v – 60Hz. Quando pulsamos a botoeira b1, o contator C4 é alimentado conectando o motor em estrela. O contato auxiliar de C4 fecha-se, alimentando o contator auxiliar d2 e o contator C1. Neste momento, também ocorre o bloqueio do contator C3, através do contato abridor de C4. Ao deixarmos de pressionar a ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

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____________________________________________________________

botoeira b1, os contatoresC1, C4, e d2, são alimentados através do contato fechador d2. Ocorre então, o travamento do contator auxiliar d3 e do contator C2, através dos contatos auxiliares abridores d2 e C1. Neste estágio o motor está em regime de partida, ou seja, em estrela, ficando o circuito assim representado:

Durante o período de partida, estando temporizador térmico, que está acoplado ao contator C4 estará aquecendo elemento bimetálico, e após o tampo ajustado, ocorre o disparo do temporizador e abre o contato d1, desarmando o contator C4, fechando assim, o contato auxiliar de C4. Isto vai proporcionar a alimentação do contator C3, que conecta o motor em triângulo. Neste momento o motor a a funcionar em regime de trabalho.

O contator C4 é bloqueado através de um contato abridor de C3, evitando, desta forma que, acidental ou propositadamente o motor venha a ser ligado em estrela, quando estiver à plena carga. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

100

____________________________________________________________

Neste estágio, este circuito fica assim representado:

Para inverter o sentido de rotação, pressionamos diretamente a botoeira b2, desligando o circuito dos contatores, que proporcionavam o sentido de rotação anterior. Com isto, inicia- se um novo ciclo de operação com a ligação estrela até triângulo, mas com sentido de rotação inverso ao anterior.

Atenção: Podemos também inverter o sentido de rotação, desligando o circuito através da botoeira b0 e após pressionado a botoeira b2, que inicia o ciclo descrito anteriormente. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

101

____________________________________________________________

 No regime de partida o circuito fica assim representado:

 No regime de trabalho o circuito fica assim representado: ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

102

____________________________________________________________

Em prosseguimento = REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS CIRCUITOS DE CHAVES MAGNÉTICAS PARA PARTIDAS CONSECUTIVAS DE MOTORES TRIFÍCOS. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

103

____________________________________________________________

COMANDO SEQUÊNCIAL DE MOTORES TRIFÁSICOS COM PARTIDA DIRETA

Circuito de força

No circuito de força, cada motor recebe um comando simples e a ordem de partida deve ser: m1, m2, m3 e m4. OBSERVAÇÃO

Este circuito de força com partida direta dos motores trifásicos, pode receber uma série de comandos. Apresentamos – lhes os mais usuais:  Com permanência dos motores ( através de botoeira).  Com permanência dos motores (através dos temporizadores).  Sem permanência dos motores ( através de temporizadores).

EXERCÍCIO


104

____________________________________________________________

Responda no Caderno de Exercício /Testes

5) Observe atentamente os símbolos dos componentes do circuito de força. Utilizados nas chaves magnéticas. A seguir, complete o esquema, de maneira que fique representado o circuito de força de uma chave magnética, para partida direta e consecutiva de quatro motores trifásicos.

A seguir, ao estudo dos circuitos de comando, começando pelo:

1- CIRCUITO DE COMANDO COM PERMANÊNCIA DOS MOTORES (através de botoeira) ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

105

____________________________________________________________

SEQUÊNCIA OPERACIONAL


106

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1º MOTOR

O circuito, somente entra em operação quando for pressionada a botoeira b1, pois as demais ( b2, b3, b4 ) estão bloqueados através de um contato NA do contatorC1. Este contator permanece retido através do contato NA que está em paralelo com a botoeira b 1. Nesta situação, o primeiro motor é energizado através dos contatos principais do contator C1. Os bloqueio servem para evitar a entrada de qualquer um dos outros motores, através de uma manobra acidental, por parte do operador.

2º MOTOR

Vencido o tempo necessário, o operador pressiona a botoeira b2, que neste momento, está energizada através do contato de bloqueio NA do contator C1. Com este procedimento o contator C2 é operado e fica retido pelo contato NA que está em paralelo com b2. O segundo motor fica energizado através dos contatos principais do contator C2. 3º MOTOR

Com a entrada do contator C2, a botoeira b3, fica energizada. Vencido o tempo necessário do segundo motor, o operador pressiona a botoeira b3, colocando o terceiro motor em operação.

4º MOTOR

vencido o tempo necessário para o terceiro motor, o operador pressiona a botoeira b 4, que de maneira idêntica, coloca em funcionamento o quarto motor.

DESLIGAMENTO DO CIRCUITO

Todo o circuito será desligado automaticamente, em caso de sobrecarga de qualquer motor, pois todos os relés térmicos estão ligados em série. O desligamento, em condições normais, é feito, pressionando- se a botoeira b0.

EXERCÍCIOS ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

107

____________________________________________________________


6) Observe atentamente o circuito incompleto, do comando de uma chave magnética para partida direta e consecutiva de quatro motores trifásicos. A seguir, complete o esquema de maneira que ao acionar as botoeiras, os motores fiquem retidos em funcionamento.

7) Observe o esquema do exercício número 6 e a seguir faça um “ x “ ao lado da alternativa que completa corretamente a frase. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

108

____________________________________________________________

a) O contator C1 permanece retido em operação através do contato:

NA de C1

NF de C1

NA de C2

b) A operação de sobrecarga é feita através dos relés térmicos:

e5, e6, e e8

e6, e7, e e8

e5, e6, e7 e e8

c) O desligamento manual do circuito é feito através de:

e1

b0

b1

d) Com o circuito desoperado, pressionando a botoeira b2, o segundo motor não entra em operação, pois o contator C2, é alimentado através de um contato:

NA de C2

NF de C1

NA de C1


109

____________________________________________________________

2- CIRCUITO DE COMANDO COM PERMANÊNCIA DOS MOTORES (através de temporizadores motorizados)

SEQUÊNCIAL OPERACIONAL

1º MOTOR

O circuito entra em operação, no momento em que for pressionada a botoeira b1 . neste momento, o contator C1 e o temporizador d1, entram em operação e ficam retidos através do contato NA do contator C1 em paralelo com a botoeira b1. Nesta situação, o primeiro motor é energizado através dos contatos principais do contator C1.


110

____________________________________________________________

2º MOTOR

Vencido o tempo programado no temporizador d1, este fecha o contato que está em série com a bobina do contator C2 e o temporizador d2. C2 e d2 ficam retidos através do contato NA de C2, que está em paralelo com o contato de d1. Com a entrada de C2, abre o contato NF que está em série com o temporizador d1, retirando-o de operação. Nesta situação, o segundo motor é energizado através dos contatos principais do contator C2 . 3º MOTOR

Vencido o tempo programado no temporizador d2, este fecha o contato que está em série com a bobina C3, operando o contator C3 e o temporizador d3. C3 e d3 ficam retidos através do contato NA de C3, que está em paralelo com o contato de d2 . Com a entrada de C3 , abre o contato NF que está em série com o temporizador d2, retirando-o de operação. Nesta situação, o 3º motor é energizado através dos contatos principais do contator C3. 4º MOTOR

Vencido o tempo programado no temporizador d3, este fecha o contato que está em série com a bobina C4, operando o contator C4, ficando retido através do contator NA de C4, que está em paralelo com o contato de d3. Com a entrada de C4, abre o contato NF que está em série com o temporizador d3, retirando-o de operação. Nesta situação o quarto motor é energizado através dos contatos principais do contator C4. DESLGAMENTO DO CIRCUITO

Todo o circuito será desligado automaticamente em caso de sobrecarga de qualquer motor, pois todos os relés térmicos estão ligados em série. O desligamento em condições normais, é feito pressionando-se a botoeira b0 .


111

____________________________________________________________

EXERCÍCIO Responda no Caderno de Exercício/ Testes

8) Observe atentamente o circuito incompleto do comando de uma chave magnética para partida direta e consecutiva de quatro motores trifásicos, comandos por temporizadores. A seguir, complete o esquema, de maneira que os motores permaneçam em funcionamento.


112

____________________________________________________________

3- CIRCUITO DE COMANDO SEM PERMANÊNCIA DOS MOTORES TRIFÁSICOS (através de temporizadores motorizados).


1º MOTOR O circuito entra em operação, no momento que for pressionada a botoeira b1. Neste momento, o contator C1 e o temporizador d1, entram em operação e ficam retidos através do contato NA do contator C1 em paralelo com a botoeira b1. Nesta situação, o primeiro motor é energizado através dos contatos principais do contator C1. ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

113

____________________________________________________________

2º MOTOR Vencido o tempo programado no temporizador d1, este fecha o contato que está em série com o contator C2, operando o contator C2 e o temporizador d2. No momento que o contator C2 entra em operação, desliga o contator C1 através do contato NF que está em série com o contator C1, desenergizando o primeiro motor. O contator C2 e o temporizador d2, ficam retidos através do contato NA de C2 que está em paralelo com o contato d1. Nesta situação somente o segundo motor permanece em funcionamento.

3º MOTOR Vencido o tempo programado no temporizador d2, este fecha o contato que está em série com o contator C3, operando o contator C3 e o temporizador d3. No momento que o contator C3, entra em operação, desliga o contator C2 , através do contato NF que está em série com o contator C2, desenergizando o segundo motor. O contator C3

e o

temporizador d3, ficam retidos através do contato NA de C3 que está em paralelo com o contato d2. Nesta situação, somente o terceiro motor permanece em funcionamento.

4º MOTOR Vencido o tempo programado no temporizador d3, este fecha o contato que está em série com o contator C4, operando-o . No momento em que este contator operar, desliga o contator C3, através do contato NF que está em série com o contator C3, desenergizando o terceiro motor. O contator C4 fica retido, através do contato NA de C4 que está em paralelo

com o contato d3 . Nesta situação somente o quarto motor permanece

funcionado.

DESLIGAMENTO DO MOTOR

O desligamento deste circuito é feito de maneira idêntica aos demais comandos seqüenciais, já apresentados.

COMANDO SEQUENCIAL DE MOTORES TRIFÁSICOS COM PARTIDA COMPENSADA

Trataremos agora dos circuitos para comando seqüencial de motores trifásicos com partida compensada. Estes circuitos são utilizados para comando de motores de potências elevadas, com o propósito de reduzir-se a corrente de partida.


114

____________________________________________________________

1- COMANDO

SEQÜÊNCIAL

DE

MOTORES

TRIFÁSICOS

COM

PARTIDA

____________________________________________________________

115

COMPENSADA. a) CIRCUITO DE FORÇA

Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

____________________________________________________________

SEQUENCIA OPERACIONAL

1ºMOTOR

Para o primeiro motor entrar em funcionamento, é necessário que durante, o regime de partida, os contatores C1, C2 e C4, estejam operados e, para entrar em regime de trabalho, os contatores C1, C2 e C4, devem estar fora de operação e, somente o contator C3 deverá estar operado.

Os contatores cumprem as seguintes funções:

REGIME DE PARTIDA: C1 – Liga o autotransformador em estrela. C2 – Liga o autotransformador na rede elétrica. C4 – Alimenta o motor com um percentual da tensão nominal. REGIME DE TRABALHO C3 – Alimenta o motor com tensão nominal. 2º - MOTOR

O segundo motor entra em funcionamento através dos contatores C1, C2 ,C6 no regime de partida e o contator C5 no regime de trabalho desempenhando as seguintes funções: REGIME DE PARTIDA : C1 – Liga o autotransformador em estrela. C2 – liga o autotransformador na rede elétrica. C6 – Alimenta o motor com um percentual da tensão nominal. REGIME DE TRABALHO C5 – Alimenta o motor com tensão nominal.


116

____________________________________________________________

3º MOTOR

O terceiro motor entra em funcionamento, através dos condutores C1, C2, C8 no regime de partida e o contator C7, no regime de trabalho desempenhando as seguintes funções: REGIME DE PARTIDA: C1 – Liga o autotransformador em estrela. C2 – Liga o autotransformador na rede elétrica . C3 – Alimenta o motor com um percentual da tensão nominal. REGIME DE TRABALHO C7 – Alimenta o motor com tensão nominal. 4º MOTOR

O quarto motor entra em funcionamento, através dos contatores C1, C2, C10 no regime de partida e o contator C9, no regime de trabalho, desempenhando as seguintes funções:

REGIME DE PARTIDA:

C1- Liga o autotransformador em estrela C2- Liga o autotransformador na rede elétrica. C10 - Alimenta o motor com um percentual de tensão nominal.

REGIME DE TRABALHO

C9 - Alimenta o motor com tensão nominal


117

____________________________________________________________

EXERCÍCIOS

Responda no Caderno de Exercícios / Testes

9 - Observe atentamente o circuito de força incompleto. A seguir, complete o esquema, de maneira que fique representado o circuito de força de uma chave magnética para a partida compensada e consecutiva de quatro motores trifásicos.


118

____________________________________________________________

10 – observe o esquema do exercício número 9 e, a seguir, assinale x a alternativa que completa corretamente a frase.

a) o auto transformador reduz a tensão para a partida dos motores:

m1, m2 e m4

m2, m3 e m4

m1, m2, m3 e m4

b) Os contatores C1 e C2, são operados para a partida dos seguintes motores:

m1, m2, m3 e m4

m1, m2

somente m1

c) O segundo motor recebe tensão reduzida através do contator:

C3

C6

C2

d) O terceiro motor para entrar em regime de partida e, em regime de trabalho, depende dos seguintes contatores:

C2, C4, C5 e C6

C1, C2, C6, e C7

C1, C2, C8 e C7

e) O contator C2 cumpre a seguinte função no circuito: Comandar a

Ligar o autotransformador

Alimentar o primeiro

alimentação do

em estrela

motor

autotransformador


119

____________________________________________________________

COMANDO SEQUÊNCIAL DE MOTORES TRIFÁSICOS COM PARTIDA COMPENSADA

CIRCUITO DE COMANDO COM PERMANÊNCIA DOS MOTORES ( através de temporizadores pneumáticos).


120

____________________________________________________________


1º MOTOR

O circuito de comando entra em funcionamento, no momento em que a botoeira b1 for pressionada.

Neste momento, o contator C1 entra em operação e permanece retido

através do contato NA de C1, que está em paralelo com b1. O contator C2, entra em operação através do outro contato NA de C1, que está em série com C2. Com a entrada de C2 em operação, através de um contato NA de C2 colocará o contator C4 e o temporizador d1 em operação. Nesta situação o primeiro motor, está em regime de partida ( contadores operados: C1, C2 e C4). Vencido o tempo programado no temporizador d1, este abrirá o seu contato NF, desoperando o contator C4. Consequentemente, fecha o seu contato NA, colocando em operação o contator C3, que fica retido através do seu contato NA em paralelo com d1. Nesta situação, o primeiro motor está em regime de trabalho ( contator C3). OBSERVAÇÃO

Os contatores C1 e C2, ( comando do autotransformador) permanecerão operados, para propiciarem a partida com tensão reduzida dos demais motores.

2º MOTOR

Com a entrada em operação do contator C3, através do seu contato NA, coloca em operação o contator C6 e o temporizador d2. Nesta situação o segundo motor entra em regime de partida ( contatores operados: C1, C2 e C6 e também o contator C3 do regime de trabalho do primeiro motor). O contato NF de C6, em série com o temporizador d1, abre, desativando-o . vencido o tempo programado no temporizador d2, este abrirá seu contato NF, desoperando o contatorC6 e fecha o seu contato NA, colocando em operação o contatorC5 que fica retido através de seu contato NA em paralelo com d2. Nesta situação o motor está em regime de trabalho ( contator C5). 3º MOTOR

Com a entrada em operação do contator C5, através do seu contato NA, coloca em operação o contator C8 e o temporizador d3. Nesta situação, o terceiro motor entra em regime de partida ( contatores operados: C1, C2 e C8 e também o C3 do regime de ____________________________________________________________ Centro de Formação Profissional “Afonso Greco”

121

____________________________________________________________

trabalho do primeiro motor e o C5 do regime de trabalho do segundo motor. O contato NF de C8, em série

com o temporizador d2, abre, desativando-o Vencido o tempo

programado no temporizador d3, este abrirá o seu contato NF, desoperando o contator C8. Desta forma, fecha-se o contato NA, colocando em operação o contator C7 que fica retido através de seu contato NA em paralelo com d3. Nesta situação o terceiro motor está em regime de trabalho ( contator C7).

4º MOTOR

Com a entrada em operação o contator C7, através do seu contato NA, coloca em operação o contator C10 e o temporizador d4. Nesta situação o quarto motor entra em regime de partida ( contatores operados: C1, C2 e C10 e também os contatores C3, C5, e C7 do regime de trabalho) mantendo em funcionamento, respectivamente, o primeiro, segundo e terceiro motor. O contato NF de C10 em série com o temporizador d3, abre, desativando-o. Vencido o tempo programado no temporizador d4,este abrirá seu contato NF, desoperando o contatorC10 e fecha seu contato NA, colocando em operação o contator C9 que fica retido através do seu contato NA em paralelo com d4. Nesta situação o quarto motor está em regime de trabalho ( contator C9).

OBSERVAÇÃO

-

No momento em que o contator C9 entrar em operação, através de seu contato NF, retira de operação os contatores C1 e C2 que comandam o autotransformador.

-

Mesmo saindo de operação os contatores C1 e C2, os contatores C3, C5, C7,e C9, continuam retidos em operação através dos seus contatos de retenção.


122

____________________________________________________________

EXERCÍCIOS


11- Observe atentamente o circuito de comando incompleto. A seguir, complete o esquema, de maneira que fique representado o circuito de comando de uma chave magnética para partida compensada e consecutiva, com permanência dos motores, através de temporizadores pneumáticos.


123

____________________________________________________________

Referências Bibliográficas

www.weg.com.br (produto) www.siemens.com.br (produto) www.sp.senai.br (cursos e treinamentos)

Livro Motor de indução Guilherme Filippo Filho Editora Erica

Apostila de Eletro pneumática – FESTO/SENAI - 1979 Apostilas SENAI/MG


124

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