COMANDOS

Montado e elaborado por Luiz Itamar Carvalho dos Santos
APRESENTAÇÃO
Hoje, com a atual tecnologia disponível para automação a nível industrial, o
comando e o controle dos motores elétricos passaram a ser conhecimentos
básicos indispensáveis nas indústrias, e como no mercado existe uma lacuna
referente a cursos que pudessem complementar os estudos iniciais
daqueles que se interessassem pelo assunto. A apostila contem
materiais práticos e teóricos a fim de auxiliar os alunos do curso técnico
de manutenção industrial com ênfase em elétrica e manutenção, tanto nos
estudos quanto na prática do dia a dia.
Essa apostila engloba as teorias e práticas em importantes itens que se fazem
presentes dentro de uma indústria, tais como: Dispositivos de proteção,
dispositivos de comando, contatores, motores elétricos, circuitos de comando
e força; além de todos os tópicos que os acercam.
INTRODUÇÃO
Comandos elétricos são dispositivos que visam facilitar e automatizar o
controle de máquinas elétricas, bem como melhorar as condições de segurança
no manuseio de equipamentos e sistemas elétricos. Normalmente a
automatização vem acompanhada de aumento de produção e produtividade.
É importante salientar que esta apostila não pretende oferecer todas
condições e noções de máquinas elétricas, de cálculo no dimensionamento de
disjuntores, relés, contactores, etc. O aprofundamento no assunto deverá ser
feito nas disciplinas apropriadas.
DISPOSITIVOS DE COMANDOS
CONCEITO:
EQUIPAMENTOS CAPAZES DE EXECUTAR A INTERLIGAÇÃO
E DESLIGAMENTO DE PONTOS ENTRE OS QUAIS CIRCULARÁ
CORRENTE QUANDO INTERLIGADOS.
A compreensão de um sistema de acionamento e proteção merece muita
atenção, pois dela dependem a durabilidade do sistema e o funcionamento
correto dos equipamentos a serem acionados.
Os dispositivos de comandos ou chaves, empregados em circuitos elétricos de
baixa tensão, são dos tipos mais variados e com características de
funcionamento bem distintas. Essa diversidade é conseqüência das funções
específicas que cada dispositivo deve executar, dependendo de sua posição no
circuito.
Um dos critérios mais utilizados é o que classifica as chaves segundo sua
capacidade de ruptura, isto é, da corrente ou potência que as mesmas são
capazes de comandar.
2.1 CHAVE DE PARTIDA DIRETA MANUAL (CHAVE FACA)
É o método mais simples, em que não são empregados dispositivos especiais
de acionamento. A chave de comando direto existe em grande número de
modelos e diversas capacidades de corrente, sendo a chave faca a mais
simples.
Para uma maior segurança são utilizadas apenas para comandar equipamentos
de pequenas correntes. Ex. Motores sem carga (a vazio), circuitos de
sinalização e dispositivos de baixa potência.
figura 1
A base é isolante e normalmente feita de mármore, as chaves podem ser
simples (vide figura 1) ou com reversão, nesse caso existe mais um banco de
bornes na parte inferior. Por representar riscos ao operador seu uso é restrito e
deve ser evitado.
Chave: É também denominado contato. Tem a função de conectar e
desconectar dois pontos de um circuito elétrico.
A chave tem dois terminais: um deve ser ligado à fonte (ou gerador) e outro
ligado à carga (ou receptor). É feita de metal de baixa resistência elétrica para
não atrapalhar a passagem de corrente e alta resistência mecânica, de modo a
poder ligar e desligar muitos milhares de vezes. A estrutura metálica tem área
de secção transversal proporcional à corrente que comandam: quanto maior
for a corrente que se deseja comandar, maiores são as superfícies de contato e
maior a chave. O valor de corrente a ser comandada também influencia na
pressão de contato entre as partes móveis do contato: maiores correntes
exigem maiores pressões de contato para garantir que a resistência no ponto
de contato seja a menor possível.
A separação dos contatos na condição de desligamento deve ser tanto maior
quanto maior for a tensão para a qual o contato foi produzido.
A velocidade de ligação ou desligamento deve ser a mais alta possível, para
evitar o desgaste provocado pelo calor proveniente do arco voltaico,
provocado no desligamento quando a carga for indutiva.
O contato pode ser do tipo com trava (por exemplo, o tipo alavanca usado nos
interruptores de iluminação) e também pode ser do tipo de impulso, com uma
posição normal mantida por mola e uma posição contrária mantida apenas
enquanto durar o impulso de atuação do contato. Nesse caso se chama
fechador ou abridor conforme a posição mantida pela mola.
Fechador: Também chamado ligador, é mantido aberto por ação de
uma mola e se fecha enquanto acionado. Como a mola o mantém aberto é
ainda denominado normalmente aberto (ou NA ou do inglês NO).
Abridor ou ligador: é mantido fechado por ação de uma mola e se abre
enquanto acionado. Como a mola o mantém fechado, é chamado também de
normalmente fechado (ou NF, ou do inglês NC).
O contato pode ter diversos tipos de acionamento, como por exemplo, por
botão, por pedal, por alavanca, por chave (chave de tranca), por rolete por
gatilho, ou ainda por ação do campo magnético de uma bobina (eletroímã),
formando neste último caso um conjunto denominado contator magnético ou
chave magnética.
A seguir estão os símbolos de contatos acionados por botão (os dois à
esquerda), e por rolete.
CHAVE SECCIONADORA
Exemplo de Chave seccionadora e esquema interno.
É um dispositivo que tem por função a manobra de abertura ou desligamento
dos condutores de uma instalação elétrica. A finalidade principal dessa
abertura é a manutenção da instalação desligada.
A chave seccionadora deve suportar, com margem de segurança, a tensão e
corrente nominais da instalação, isso é normal em todos os contatos elétricos,
mas nesse caso se exigem melhor margem de segurança.
A seccionadora tem, por norma, seu estado -ligada ou desligada- visível
externamente com clareza e segurança.
Esse dispositivo de comando é construído de modo a ser impossível que se
ligue (feche) por vibrações ou choques mecânicos, só podendo, portanto ser
ligado ou desligado pelos meios apropriados para tais manobras.
No caso de chave seccionadora tripolar, esta deve garantir o desligamento
simultâneo das três fases.
As seccionadoras podem ser construídas de modo a poder operar:
1. Sob carga - então denominada interruptora. A chave é quem
desligará a corrente do circuito, sendo por isso dotada de câmara
de extinção do arco voltaico que se forma no desligamento e de
abertura e fechamento auxiliado por molas para elevar a
velocidade das operações.
¨ Sem carga - neste caso o desligamento da corrente se fará por
outro dispositivo, um disjuntor, de modo que a chave só deverá
ser aberta com o circuito já sem corrente. Neste caso a
seccionadora pode ter uma chave NA auxiliar que deve desliga o
disjuntor antes que a operação de abertura da chave seja
completada.
¨ Com operação apenas local.
¨ Com operação remota, situação na qual sua operação é
motorizada.
CHAVES ROTATIVAS BLINDADAS
Existem vários tipos de chaves blindadas, cada uma para um tipo de aplicação,
mas todas são dotadas de um mecanismo de desligamento, que é em sua
maioria uma mola colocada sob tensão mecânica. Esta mola é tencionada no
momento do acionamento e retorna a posição normal quando desacionada,
fazendo com isso que os contatos móveis também sejam deslocados
simultaneamente. A velocidade de abertura/fechamento é função única do
mecanismo de desligamento, esse é o item mais importante nas chaves
blindadas, pois, já tem definida pelo fabricante sua capacidade de ruptura e
seu valor é praticamente inalterado.
Essas chaves são largamente usadas na indústria, seja em painéis elétricos,
seja para acionamento de motores de pequena potência. Os tipos mais comuns
são: Liga/Desliga, Reversora de rotação e Partida Estrela/Triângulo.
As figuras a seguir ilustram alguns exemplos de chaves.
CHAVES DE IMPULSO
São chaves de duas posições: uma dessas posições é mantida pelo
acionamento e apenas enquanto durar o acionamento. A outra, chamada
posição de repouso, é mantida por algum método próprio da chave, como uma
mola, por exemplo.
Conforme a posição de repouso, a chave recebe uma denominação específica:
Quando a mola mantém a chave aberta, esta última se chama normalmente
aberta ou NA;
Quando a mola mantém a chave fechada, esta última se chama normalmente
fechada ou NF.
As figuras abaixo representam os dois tipos de chaves do impulso.
Chave NA.
Chave NF.
BOTÃO DE COMANDO DE FIM DE CURSO:
Botão acionado mecanicamente para sinalização, comando e limitação de
curso. O miolo da botoeira é que contém os contatos e os terminais do
dispositivo fim de curso.
ASSOCIAÇÕES DE CHAVES
SÉRIE:
Associadas em série entre si às chaves só permitem o acionamento da carga
ligada a elas (em série, é claro) se todas estiverem fechadas. Uma chave ligada
em série com outras garante através de sua abertura o desligamento da carga.
”A carga só se ligará se todas as chaves estiverem fechadas”, executando uma
lógica chamada lógica E.
PARALELO
Associadas em paralelo entre si as chaves acionam a carga (ligada a elas em
série é claro), desde que pelo menos uma chave esteja fechada. Uma chave
ligada em paralelo com outras garante através de seu fechamento a ligação da
carga.
”A carga só se desligará se todas as chaves estiverem abertas”, executando
uma lógica chamada lógica OU.
SINALIZAÇÃO
Para a sinalização de eventos usam-se lâmpadas, buzinas e sirenes.
As lâmpadas são usadas para sinalizar tanto situações normais quanto
anormais, tendo uma cor referente a cada tipo de ocorrência.
Símbolo de lâmpada.
Cores e significados de lâmpadas.
As buzinas e sirenes são usadas apenas para sinalizar condições de
emergência, como vazamentos de gases, ou ainda para informações em local
onde a sinalização visual seja insuficiente.
Símbolo de buzina ou sirene.
CHAVE MAGNÉTICA OU CONTATOR MAGNÉTICO
Contator é um dispositivo eletromagnético que liga e desliga o circuito do
motor. Usado de preferência para comandos elétricos automáticos à distância.
É constituído de uma bobina que quando alimenta cria um campo magnético
no núcleo fixo que por sua vez atrai o núcleo móvel que fecha o circuito.
Cessando alimentação da bobina, desaparece o campo magnético, provocando
o retorno do núcleo através de molas, conforme figura abaixo.
Esquema interno de um contator.
O contator, que é de acionamento não manual por definição, pode ser do tipo
“de potência“ e “auxiliar“, e normalmente tripolar, por ser usado em redes
industriais que são sobretudo trifásicas.
O seu funcionamento se dá perante condições nominais e de sobrecarga
previstas, sem porém ter capacidade de interrupção para desligar a corrente de
curto-circuito.
O acionamento é feito por uma bobina eletromagnética pertencente o circuito
de comando, bobina essa energizada e desenergizada normalmente através de
uma botoeira liga-desliga, estando ainda em série com a bobina do contator
um contato pertencente ao relé de proteção contra sobrecargas, do tipo NF
( Normalmente Fechado ).
Esse contato auxiliar, ao abrir, interrompe a alimentação da bobina
eletromagnética, que faz o contator desligar.
Fusíveis colocados no circuito de comando fazem a proteção perante
sobrecorrentes.
A bobina dezenergizada os,contatos ficam
abertos.
A bobina energizada atrai os contatos.
A seguir vê-se o símbolo de uma chave magnética com a identificação típica
das chaves: os terminais do eletroímã são identificados por letras, em geral a1
e a2 ou a e b, e os terminais das chaves são identificados com numeração.
O número de chaves do contator é bem variado dependendo do tipo. De
acordo com o fim a que se destinam, as chaves do contator recebem
denominações específicas:
Chaves principais: São mais robustas e destinam-se a comandar altos
valores de corrente típicos de motores e outras cargas. São sempre do tipo
NA. Sua identificação se faz com números unitários de 1 as 6.
Chaves auxiliares: Bem menos robustas, se prestam a comandar as
baixas correntes de funcionamento dos eletroímãs (bobinas) de outras chaves
magnéticas, lâmpadas de sinalização ou alarmes sonoros. As chaves auxiliares
podem ser do tipo NA ou NF.
A identificação das auxiliares se faz com dezenas de final 3 e 4 para as
NA e com 1 e 2 para as dotipo NF. Essas numerações podem aparecer
identificando terminais de contatos mesmo que não sejam operados por chave
magnética e sim por botão ou rolete por exemplo.
CONTATOR DE POTÊNCIA E CONTATOR AUXILIAR
Alguns contatores magnéticos são construídos apenas com contatos de alta
potência, quando então se denominam chaves (ou contatores) de potência. Há
também contatores magnéticos que só possuem chaves auxiliares sendo por
isso chamados de contatores (ou chaves) auxiliares.
O contator tem diversas aplicações, entre elas:
INVERSÃO DE LÓGICA: usa-se uma chave ou contato NF acionado pelo
contator para acionar uma carga e isso provoca uma inversão na lógica de
funcionamento da chave ou contato que comanda o eletroímã do contator.
No exemplo, a chave 1 é NA, porém a carga será acionada (pela chave 41-42)
como se a chave S1 fosse NF pois sempre que a mesma estiver em repouso a
carga estará acionada e quando a chave S1 estiver acionada a carga estará
desligada. Caso a chave 1 fosse NF a carga ficaria acionada como se a chave
fosse NA, ligando-se e desligando-se juntamente com a mesma.
Esquema de inversão lógica.
MULTIPLICAÇÃO DE CONTATOS: com uma única chave pode-se
acionar o contator, que pode ter várias chaves, que ligarão (NA) ou desligarão
(NF) os circuitos que estiverem ligados através dessas chaves, permite que
uma única chave opere diversos circuitos simultaneamente, como visto no
exemplo abaixo onde S1 liga o eletroímã que por sua vez aciona três cargas.
Esquema
de
multiplicação
contatos.
MEMORIZAÇÃO DE ACIONAMENTO: Através de uma das chaves
(então chamada chave ou contato de selo ou de auto-retenção) pode-se manter
o contator acionado após um acionamento momentâneo da chave que o
acionou .
de
Esquema
de
memorização
de
acionamento.
Após se acionar a chave S1 as cargas ficarão acionadas como se a chave se
mantivesse acionada, pois o contato 13-14 manterá o contator acionado
mesmo após a abertura da chave 1, até que a alimentação do contator seja
desfeita, o que pode ser feito pela abertura de um contato NF, inserido em
série com o eletroímã, como o S2 no diagrama visto a seguir.
O botão 1 aciona o contator que se mantém por selo. O botão 2 desliga o
contator.
Esquema de memorização
de acionamento com chave NF S2.
RELÉS DE TEMPO (TEMPORIZADOR)
São temporizadores para controle de tempos de curta duração. Utilizados na
automação de máquinas e processos industriais, especialmente em
sequenciamento, interrupções de comandos e em chaves de partida.
No painel desse relé se encontra um botão pelo qual se seleciona o tempo de
retardo.
Exemplo de Relé Temporizado.
RETARDADO NA ENERGIZAÇÃO – Esse tipo atua suas chaves
um tempo após a ligação, ou energização do relé e as retorna ao repouso
imediatamente após seu desligamento ou desenergização.
RETARDADO NA DESENERGIZAÇÃO – Este atua as chaves
imediatamente na ativação, porém estas chaves só retornam ao repouso um
tempo após a desativação. Não foi usado o termo energização e sim ativação
por que existe um tipo de temporizador na desenergização que constantemente
energizado e na realidade sua ativação e desativação se fazem por intermédio
da interligação e do desligamento respectivamente de dois terminais
específicos.
Gráficos de acionamento x tempo, das bobinas e dos contatos dos relés
temporizados.
Retardo na energização
SÍMBOLOS DOS RELÉS
Alguns relés têm simbologia própria como é o caso dos temporizadores e dos
de sobre corrente térmicos. As chaves desses relés quando separadas de seu
atuador também têm símbolos específicos.
Símbolo de Relé
Temporizado com retardo na energização.
Símbolo
de
Relé
Temporizado com retardo na desenergização.
Símbolo de Relé Térmico.
RELÉ DE TEMPO ESTRELA-TRIÂNGULO
Especialmente fabricado para utilização em chaves de partida estrelatriângulo.
Este relé possui dois contatos reversores e dois circuitos de
temporização em separado, sendo um de tempo variável para controle do
contator que executa a conexão estrela, e outro, com tempo pré-estabelecido e
fixo (100ms) para controle do contator que executa a conexão triângulo.
FUNCIONAMENTO
Após aplicada tensão nominal aos terminais A1 e A2, o contato de saída da
etapa de temporização estrela comuta . Após decorrida a temporização
selecionada (0 a 30s), o contato de saída da etapa estrela retorna ao repouso,
principiando então a contagem do tempo fixo (100ms), ao fim do
qual é atuado o contato de saída da etapa triângulo.
Relé Temporizado estrela-triângulo.
MOTORES ELÉTRICOS
Os motores elétricos são máquinas que recebem energia elétrica da rede
caracterizada por tensão, corrente e fator de potência e fornecem energia
mecânica no seu eixo caracterizada pela rotação e pelo conjugado mecânico. No
laboratório de Instalações Elétricas serão utilizados motores de indução tipo
gaiola.
Motores de indução tipo gaiola
Motores de indução tipo gaiola são compostos basicamente de:
• Um estator, com enrolamento montado na carcaça do motor que vai
fornecer o campo girante do motor;
• Um rotor, com o enrolamento constituído por barras curto-circuitadas, que
sob ação do campo girante irá fornecer energia mecânica no eixo do
motor.
Quando o motor é energizado, ele funciona como um transformador com
o secundário em curto-circuito, portanto, exige da rede elétrica uma corrente
muito maior que a nominal, podendo atingir cerca de 7 vezes o valor da corrente
nominal. À medida que o campo girante “arrasta” o rotor, aumentando sua
velocidade a corrente vai diminuindo até atingir a corrente nominal, no tempo
que a rotação atinge seu valor nominal.
Quando o motor é ligado em vazio, ele adquire rapidamente sua
velocidade nominal, conseqüentemente sua corrente será reduzida rapidamente.
Nesta situação, o motor pode partir com uma tensão bem abaixo da nominal
(50%, por exemplo). Assim, quando sua velocidade estiver próxima da nominal,
ele poderá ser alimentado com sua tensão nominal.
Em suas atividades normais (industriais, atividades agrícolas, aparelhos
eletrodomésticos, etc), o motor parte realizando trabalho, isto é, em carga. Por
exemplo, em uma máquina de lavar roupa, o motor parte iniciando a
movimentação das roupas e da água, isto é, ele parte com carga acoplada ao seu
eixo.
A partida de um motor em carga é mais complicada, em termos elétricos.
Pois ao se tentar dar a partida com 50% da tensão nominal, o motor pode
necessitar de um tempo maior do que o recomendado ou não conseguir atingir
sua rotação nominal. Caso isto aconteça, a probabilidade do motor queimar é
bastante grande, devido à corrente ser excessivamente maior do que a nominal.
Isto pode acontecer porque o conjugado oferecido pelo motor no seu eixo será
menor quando a tensão for menor, a potência mecânica disponível no eixo será
menor. A maioria das vezes torna-se necessário alimentar o motor na partida com
65%, 80% ou 100% da tensão nominal, e correntes correspondentemente
maiores.
No momento da partida de um motor de alta potência, haverá uma queda
de tensão nos alimentadores decorrente da circulação da alta corrente de partida
nos condutores. A queda de tensão, embora que momentânea, pode prejudicar
outros consumidores. Assim, as empresas fornecedoras de energia elétrica (as
concessionárias) exigem que haja uma limitação da corrente de partida dos
motores, de acordo com as condições do seu sistema.
Para minimizar os inconvenientes da partida com tensão plena, deve-se
reduzir a tensão de alimentação das bobinas do motor. Para tanto são usados:
• Resistores ou indutores em série;
• Transformadores ou auto-transformadores;
• Chaves estrela-triângulo;
• Chaves série-paralelo;
• Chaves compensadoras, etc.
Nos experimentos da disciplina Laboratório de Instalações Elétricas
serão utilizadas na redução da corrente de partida de motores elétricos, apenas
as chaves estrela-triângulos e série-paralelo. As outras montagens realizadas no
laboratório se referem à partida direta de motores monofásicos e trifásicos, além
de motores do tipo freio e de duas velocidades. A seguir serão apresentados de
forma breve os tipos de motores utilizados nos experimentos.
Motores Elétricos Monofásicos
Aplicações
Os motores elétricos foram desenvolvidos especialmente para utilização
em rede monofásica, satisfazendo as necessidades da diversificada das
aplicações nos setores rural, industrial e doméstico, tais como: máquinas
agrícolas, bombas para adubação, bombas centrífugas, trituradores,
compressores, ventiladores, moinhos, elevadores, talhas, guinchos, correias
transportadoras, descarregadores de silos, entre outros.
Motor Elétrico Monofásico de Capacitor Permanente
Aplicações
Os motores elétricos de capacitor permanente foram projetados para
acionamento com redução de velocidade ou que requeiram baixo conjugado de
partida como: bombas industriais e residenciais, máquinas de lavar e secar,
equipamentos odontológicos e hospitalares, ventiladores, exaustores,
sopradores, succionadores, cortadores de grama, etc.
Motores Elétricos Trifásicos de Alto Rendimento
Aplicações
Os motores elétricos trifásicos de alto rendimento foram projetados para
minimizar o consumo de energia, isto é, a relação energia elétrica energia
mecânica (potência no eixo) é maior. Eles são usados em compressores,
bombas, ventiladores e exaustores, prensas, máquinas ferramentas, correias
transportadoras, pontes rolantes, elevadores, laminadoras, máquinas
operatrizes, máquinas agrícolas, misturadores, trituradores, evaporadores,
indústria mecânica em geral, entre outros.
Motor Elétrico Trifásico Motorfreio
Aplicações
Os motores elétricos equipados com motorfreio foram desenvolvidos para
utilização em equipamentos onde são necessárias paradas rápidas por questão
de segurança, posicionamento e economia de tempo, tais como:
máquinasferramentas,
máquinas gráficas, bobinadeiras, transportadores, pontes rolantes,
máquinas de engarrafar e secar, entre outras.
Motor Elétrico Trifásico de Dupla Velocidade – Dahlander
Aplicações
Os motores de dupla velocidade se destinam às máquinas operatrizes,
pontes rolantes, correias transportadoras, sistemas de ventilação, misturadores,
centrífugas, indústrias naval e alimentícia, madeireira, siderúrgica e indústrias
mecânicas em geral.
CHAVE DE PARTIDA
Chave de partida é um dispositivo que dá condições à partida do motor.
Sempre que possível, a partida de um motor deverá ser feita de forma direta, ou
seja, sem artifícios para redução da corrente de partida.
Por outro lado, quando a corrente de partida do motor é elevada, podem
ocorrer alguns transtornos, tais como:
• Interferência no funcionamento de equipamentos instalados no mesmo
sistema, devido à queda de tensão excessiva.
• Necessidade de superdimensionar os sistemas de proteção, com
conseqüente aumento de custos.
• Por imposição da redução da corrente de partida pela companhia
concessionária de energia elétrica, de forma a limitar a queda de tensão
na rede.
Quando tais fatos ocorrem, é necessário recorrer a um sistema de partida
indireta, de modo a reduzir o pico de corrente na partida.
Chave de Faca
A chave faca é um dispositivo de abertura em carga. É o dispositivo mais
simples que só é aplicável a motores de baixa potência. O arco elétrico que
ocorre no fechamento e na abertura provoca o desgaste nos seus contatos. Estas
chaves não permitem o desligamento automático por sobrecarga. Associadas a
fusíveis oferecem proteção contra curto-circuito, mas não permitem o comando à
distância. Na Fig. 1 pode ser visualizado um circuito de acionamento de um
motor com a utilização de uma chave faca.
Circuito de acionamento de um motor com a de uma chave faca.
Chave de Partida Direta dos Motores
A chave de partida direta é um dispositivo que fornece condições ao
motor de partir com a tensão nominal de serviço. Consiste em um sistema
simples e seguro, recomendado para motores de gaiola, como pode ser visto na
Fig. 2. A partida direta dos motores é normalmente realizada através de
contactores, sendo os motores supervisionados por dispositivos de proteção. Há,
no entanto, algumas limitações quanto às suas aplicações:
• Ocasiona queda de tensão da rede devido à alta corrente de partida (Ip).
No caso dos grandes motores a corrente de partida é limitada por
imposição das concessionárias de energia elétrica;
• Pode ocasionar interferência em equipamentos instalados no sistema,
devido à elevada queda de tensão.
Neste texto, porém mais adiante, serão mostrados os outros tipos de
partida de motores, utilizados para os grandes motores com a finalidade de
minimizar a corrente de partida e seus efeitos.
Circuito de partida direta de um motor.
Chave de Partida Direta com Reversão do Sentido de Rotação
A chave de partida com reversão de sentido de rotação possibilita a
reversão em plena marcha do sentido de rotação de um motor trifásico, através
da inversão da seqüência fases. Esta chave é dotada de 2 contactores. O
primeiro contactor permite a ligação na seqüência ABC e o segundo permite a
ligação na seqüência CBA. Ë necessário que os contactores tenham
intertravamento, Isto é, uma ligação só é plenamente realizada quando a outra
ligação foi totalmente desconectada.
Limitações da Corrente de Partida
Os sistemas mais usuais para limitar a corrente de partida de motores de
corrente alternada são descritos a seguir.
Chave de Partida Estrela-Triângulo
As ligações de motores através de chaves estrela-triângulo são utilizadas
em alguns casos, quando o motor admite ligações em dois níveis de tensão. Elas
têm a finalidade de reduzir a corrente de partida, para motores de alta potência,
que requerem naturalmente uma alta corrente durante a partida. O motor parte
com ligação estrela, sendo energizado com
, até que sua velocidade se
aproxime da nominal, quando um operador ou um relé temporizado pode mudar a
ligação de estrela para triângulo e desse modo, o motor passa a ser alimentado
com sua tensão nominal. Para a realização das conexões que permitam as
ligações estrela-triângulo é necessário que os terminais da bobina sejam
acessíveis.
Na Fig. 3 podem ser visualizadas as ligações das bobinas para as
ligações estrela e triângulo.
Fig. 3
Esquemas de ligação das bobinas do estator; a) ligação estrela, b)ligação
triângulo.
Uma comutação prematura (velocidade do motor ainda baixa), ou uma
longa duração no processo de comutação, o que causa uma diminuição excessiva
da velocidade, leva a um pico de corrente elevado na comutação. Já uma
duração muito curta no processo de comutação pode fazer surgir uma corrente
de curto-circuito, pois o arco voltaico decorrente da abertura da ligação pode
ainda não se encontrar totalmente extinto.
O circuito de força para o acionamento de um motor com a utilização da
chave de partida estrela-triângulo pode ser visto na Fig. 4.
Fig. 4.
Circuito de força de chave de partida estrela-triângulo.
Partida com Chave Série-Paralelo
As chaves de partida série-paralelo são utilizadas para redução corrente
de partida de motores elétrico, quando o motor admite ligações em quatro níveis
de tensão. Elas têm a finalidade de reduzir a corrente de partida, para motores
de alta potência, que requerem naturalmente uma alta corrente durante a partida.
Para partida com chave série-paralelo é necessário que o motor seja
energizado em duas tensões, onde a menor delas deverá ser igual à tensão da
rede (tensão de serviço) e a outra igual ao dobro daquela. No laboratório
encontram-se motores com 4 possibilidade de ligação em serviço
(220/380/440/760V), onde a tensão de 760V é utilizável apenas no instante da
partida. No sistema aqui utilizado, as ligações referentes são usadas na tensão
de 760V para partida e 380 V para a tensão de serviço do motor. Para a tensão
de 380 V, uma ligação duplo Y deverá ser utilizada.
Na partida série-paralelo, o pico de corrente é reduzido a 1/4 daquele
com partida direta. Deve-se ter em mente que com este tipo de ligação, o
conjugado de partida do motor também fica reduzido a 1/4 e, portanto, a máquina
deve partir praticamente em vazio.
Na Fig. 5 podem ser visualizados os esquemas de ligação das bobinas
para a chave de partida série-paralelo. Observe que na Fig. 5(a) as bobinas são
ligadas em série, e que na Fig. 5(b) são ligadas duas bobinas em paralelo por
fase.
Fig. 5
CIRCUITOS DE ALIMENTAÇÃO E CONTROLE
Circuito Principal ou Circuito de Força
Circuito Principal ou Circuito de Força é responsável pelo fornecimento
da corrente necessária à operação dos equipamentos. No caso das montagens
no laboratório, os equipamentos serão os motores. Os motores usados nas
montagens do Laboratório de Instalações Elétricas são de potência baixa, pois o
objetivo de sua utilização é meramente didático.
Circuito Auxiliar ou Circuito de Comando
O Circuito auxiliar é utilizado para os acionamentos e desacionamentos
dos dispositivos de manobra tipo: contactores, relés, temporizadores, etc. Além
disso, o circuito auxiliar é usado para fins de travamento quando da ocorrência
de anormalidades no circuito de força e sinalização.
DISPOSITIVOS DE COMANDO
Contactores ou Contatores
Chama-se contactor a um interruptor comandado à distância por meio de
um eletroímã. Funciona como uma chave de operação eletromagnética que tem
uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer, conduzir e interromper
correntes em condições normais do circuito, inclusive sobrecarga no
funcionamento.
Na Fig. 6 é mostrado, esquematicamente, o interior de um contactor.
Fig. 6
Figura 6 - Vista interior de um contactor.
Os contactores podem ser Bi, Tri ou Tetrapolares. Existem vários tipos de
contactores. A seguir serão comentados alguns os tipos de contactores..
Contactores Disjuntores
Os contactores disjuntores integram várias funções básicas que
normalmente existem em vários blocos. As funções são, por exemplo, de
proteção contra curto-circuitos ou sobrecarga através de um relé térmico e de
fusíveis.
Contactores Inversores
Contactores Inversores possuem as mesmas características dos
contactores disjuntores e são usados para inverter o sentido de rotação dos
motores trifásicos.
Disjuntor
O disjuntor é um aparelho destinado a energizar e desenergizar um
circuito, tanto em condições normais como em condições anormais. Em
condições anormais, por exemplo, um curto-circuito, o disjuntor deve interromper
a corrente o mais rápido possível.
Especificações para aquisição de Motores Elétricos
Os motores elétricos possuem algumas características diferentes, que
variam segundo a aplicabilidade do mesmo. Algumas características devem ser
consideradas quando se deseja adquirir um motor elétrico. Observe o quadro
abaixo, algumas destas características:
Figura 7
Placa de identificação de um motor
A placa de identificação dos motores é o elemento mais rápido que se
utiliza para se obter as informações principais necessárias à sua operação
adequada. A Figura 7 mostra como exemplo a placa de identificação de um
motor.
Com exceção dos campos MOD (modelo) e Nº, os demais dados são
características técnicas de fácil identificação. Tomando-se como exemplo a placa
de identificação mostrada na Figura 7, será mostrada as características mais
importantes para a identificação e utilização dos motores em nossas tarefas:
• CV ½ - Potência mecânica do motor em CV;
• Ip/In – Relação entre as correntes de partida e nominal;
• Hz – Freqüência da tensão de operação do motor;
• Rpm – Velocidade do motor em freqüência nominal;
• A – Corrente requerida pelo motor em condições nominais de
funcionamento, e que depende do tipo ligação;
• F.S. – Fator de serviço, quando F.S. é igual a 1,0 isto implica que o
motor pode disponibilizar 100% de sua potencia mecânica;
• A última linha mostra as ligações requeridas para tensão menor
(triângulo) e tensão maior (estrela), ou seja, a ligação dos terminais do motor
depende do nível de tensão de alimentação do mesmo. Sendo que para as
nossas tarefas as ligações dos motores variam segundo o nível de tensão do
mesmo.
TAREFAS
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES PARA SUA SEGURANÇA NO
DESENVOLVIMENTO DE TODAS AS TAREFAS NO LABORATÓRIO:
• Leia o guia com toda atenção. Você irá trabalhar com instalações
elétricas energizadas. Tome bastante cuidado para não sofrer choques
elétricos, pois eles podem até matar. Antes de colocar a mão em
partes metálicas dos condutores, certifique-se que o circuito se
encontra totalmente desenergizado. Retire o fusível do quadro quando
for realizar qualquer manuseio na instalação. A retirada do fusível
evita uma energização indevida.
• Você irá trabalhar com tensão de 220 V e 380 V.
SIMBOLOGIA UTILIZADA
Para facilitar a compreensão dos usuários deste guia será utilizada a
seguinte simbologia.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES MONOFÁSICOS ATRAVÉS
DE CHAVE MECÂNICA"
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor monofásico (220 V) com 3, 4 ou 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Chave mecânica bipolar;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor, nela devem estar contidos todos os
parâmetros necessários ao funcionamento perfeito do motor. Os parâmetros
devem ser seguidos a rigor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com algum dos
esquemas de ligação apresentados em uma das Figuras 8(a), 8(b) ou 8(c),
observe que cada uma das Figuras 8(a), 8(b) e 8(c), refere-se a tipos diferentes
de motores monofásicos;
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados na Fig. 8(a), 8(b) ou 8(c);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da manopla da chave mecânica bipolar, observe que ao
acionar a manopla, você estará energizando os terminais do motor e
conseqüentemente colocando-o em funcionamento;
• Desligue o motor, através do acionamento da manopla da chave mecânica.
Figura 8 – Esquemas de ligação para partida direta de motores monofásicos
com chave mecânica; a) motor com 3 terminais, b) motor com 4 terminais e
c) 6 terminais.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES TRIFÁSICOS ATRAVÉS DE
CHAVE MECÂNICA".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (220/380 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Chave mecânica tripolar;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor, nela devem estar contidos todos os
parâmetros necessários ao funcionamento perfeito do motor. Os parâmetros
devem ser seguidos a rigor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentado na Figura 9(a);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo o esquema de montagem apropriado e
apresentado na Fig. 9(a);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da manopla da chave mecânica tripolar, observe que ao
acionar a manopla, você estará energizando os terminais do motor e
conseqüentemente colocando-o em funcionamento;
• Desligue o motor, através do acionamento da manopla da chave mecânica.
Esquemas de ligação para partida
direta de motores trifásicos com chave mecânica; a) sem reverão do sentido de
rotação e b) com reverão do sentido de rotaçã
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES TRIFÁSICOS COM
REVERSÃO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO ATRAVÉS DE CHAVE
MECÂNICA".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (220/380 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Chave mecânica tripolar com reversão de fases;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor, nela devem estar contidos todos os
parâmetros necessários ao funcionamento perfeito do motor. Os parâmetros
devem ser seguidos a rigor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentado na Figura 9(b);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo o esquema de montagem apropriado e
apresentado na Fig. 9(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da manopla da chave mecânica tripolar, observe que ao
acionar a manopla, você estará energizando os terminais do motor e
conseqüentemente colocando-o em funcionamento;
• Desligue o motor, através do acionamento da manopla da chave mecânica.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES MONOFÁSICOS A
CONTACTOR".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor monofásico (220 V) com 3, 4 ou 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Botoeira NA (Normalmente Aberto);
• 01 Botoeira NF (Normalmente Fechado);
• 01 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NA);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos e funcionamento:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor, nela devem estar contidos todos os
parâmetros necessários ao funcionamento perfeito do motor. Os parâmetros
devem ser seguidos a rigor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com algum dos
esquemas de ligação apresentados em uma das Figuras 10(a), 10(b) ou 10(c),
observe que cada uma das Figuras 10(a), 10(b) e 10(c), referem-se a tipos
diferentes de motores monofásicos;
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados na Fig. 10(a), 10(b) ou 10(c) e 10(d);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1 apresentada na Fig. 10(d); observe que
neste arranjo o acionamento do motor não mais será a partir de manoplas e sim
através de botoeiras, sendo uma botoeira para ligar (S1) e uma para desligar
(S0).
• A associação dos circuitos de força e comando é feita através dos esquemas
mostrados nas Figuras 10(a), 10(b) ou 10(c) e 10(d). Para verificar o
funcionamento, tomemos como exemplo os circuitos das Figuras 10(a) e 10(d).
O contactor K1 está representado tanto no circuito de força, quanto no circuito de
comando. No circuito de força o contactor tem a função de energizar ou
desenergizar o motor. Para a energização do motor, a bobina do contactor deve
permanecer energizada. A energização da bobina produz uma força
eletromecânica que é traduzido no fechamento (conexão elétrica) dos contatos
móvel e fixo. O fechamento dos contatos permite a circulação de corrente para o
motor. O acionamento do contactor é feito através do circuito de comando, em
que K1, na Figura 10(d), representa a bobina do contactor. Com o acionamento
os contatos abertos de K1, Figura 10(a), fecharão, inclusive o contato auxiliar
K1(13;14).
• No instante que o contato auxiliar K1(13;14) é fechado a corrente que
alimenta a bobina percorre dois caminhos, por S1 e por K1(13;14). Assim, quando
a botoeira S1 for soltar e voltar à posição aberta, a bobina do contactor K1 não
será desenergizada, pois a corrente circulará por K1(13;14). Este sistema é
conhecido como selo.
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF) e observe que
os circuitos de comando e de força (motor) serão completamente
desenergizados.
Figura 10 –
Esquemas de ligação do circuito de força para partida direta a
contactor; a) motor monofásico de 3 terminais, b) motor monofásico de 4
terminais, c) motor monofásico de 6 terminais e (d) circuito de comando
para todos esquemas de ligação.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES TRIFÁSICOS A
CONTACTOR".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (220/380 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Botoeira NA;
• 01 Botoeira NF;
• 01 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NA);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
6.6.2. Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor, nela devem estar contidos todos os
parâmetros necessários ao funcionamento perfeito do motor. Os parâmetros
devem ser seguidos a rigor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com esquema de
ligação apresentado na Figura 11(a);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados na Fig. 11(a) e 11(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1 apresentada na Fig. 11(b); observe que o
funcionamento do circuito de comando apresentado na Fig. 11(b) é idêntico ao
apresentado na Fig. 11(b);
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF) e observe que
os circuitos de comando e de força (motor) serão completamente
desenergizados.
Figura 11 - Esquemas de ligação para partida direta a contactor, para
motores trifásicos; a) circuito de força e b) circuito de comando.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES TRIFÁSICOS A
CONTACTOR COM REVERSÃO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (220/380 V);
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 02 Botoeiras (com dois contatos 1NA+1NF);
• 01 Botoeira NF;
• 02 Contactores tripolar (com dois contatos auxiliares 1NA+1NF);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentado na Figura 12(a);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Fig. 12(a) e 12(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1 apresentada na Fig. 12(b), observe qual o
sentido de rotação do eixo do motor;
• Inverta o sentido de rotação do rotor acionando a botoeira S2 apresentada na
Fig. 12(b), observe que o sentido de rotação do eixo do motor será invertido,
caso isto não ocorra, verifique as conexões realizadas, possivelmente contém
algum erro de conexão;
• Observe que ao acionar a botoeira S2 , você estará desenergizando o contactor
K1 e energizando o contactor K2. Como a seqüência de fases dos contactores K1
e K2 são diferentes, daí a razão da inversão do sentido de rotação do eixo.
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF) e observe que
os circuitos de comando e de força (motor) serão completamente
desenergizados.
Figura 12 - Esquemas de ligação para partida direta a contactor, para
motores trifásicos com reversão do sentido de rotação; a) circuito de força e
b) circuito de comando.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES MONOFÁSICOS A
CONTACTOR COM REVERSÃO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor monofásico (220 V) com 3 ou 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 02 Botoeiras (com dois contatos 1NA+1NF);
• 01 Botoeira NF;
• 02 Contactores tripolar, para o motor com 03 terminais ou 02 Contactores
tetrapolar para o motor com 6 terminais, ambos com dois contatos auxiliares
1NA+1NF;
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com um dos
esquemas de ligação apresentados nas Fig. 13(a) ou 13(b);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Fig. 13(a) ou 13(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1 apresentada na Fig. 12(b), observe qual o
sentido de rotação do eixo do motor;
• Inverta o sentido de rotação do rotor acionando a botoeira S2 apresentada na
Fig. 12(b), observe que o sentido de rotação do eixo do motor será invertido,
caso isto não ocorra, verifique as conexões realizadas, possivelmente contém
algum erro de conexão;
• Observe que ao acionar a botoeira S2 , você estará desenergizando o contactor
K1 e energizando o contactor K2. Os contactores K1 e K2 realizam conexões
diferentes um do outro, o que permite segundo as nas Figuras 13(a) ou 13(b),
que o sentido de rotação do eixo seja invertido. É importante notar que, para
motores monofásicos os esquemas de reversão, pode variar segundo o modelo
do motor;
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
Figura
Figura 13 - Esquemas de ligação para partida direta a contactor, para
motores monofásicos com reversão do sentido de rotação; a) circuito de
força para motor com 3 terminais e b) circuito de força para motor com 6
terminais.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORFREIO TRIFÁSICOS A
CONTACTOR".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motofreio trifásico (220/380 V) com 10 terminais (6 de força + 4 comando
de retificação para a frenagem);
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Botoeira NA;
• 01 Botoeira NF;
• 01 Contactor tetrapolar 220 V (com um contato auxiliar 1NA);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentado na Fig. 14(a);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Figs. 14(a) e 14(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar na
menor velocidade, através do acionamento da botoeira S1 apresentada na Fig.
14(b), depois varie a velocidade do eixo do motor através do acionamento da
botoeira S2 apresentada na Fig. 14(b);
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF). Observe que ao
acionar a botoeira S0, o eixo do rotor será travado imediatamente, fazendo com
que o eixo pare bruscamente. O motor chama-se motofreio, devido à parada
brusca ou frenagem do eixo após o motor ser desenergizado, sendo o circuito
eletroímã e ponte retificadora responsável por esta parada brusca.
Figura 14 - Esquemas de ligação para partida direta a contactor, para
motorfreio trifásico; a) circuito de força e b) circuito de comando.
"PARTIDA DIRETA PARA MOTORES TRIFÁSICOS DE DUPLA
VELOCIDADE – DAHLANDER - A CONTACTOR".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico de dupla velocidade (220/380 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 02 Botoeiras (com dois contatos 1NA+1NF);
• 01 Botoeira NF;
• 02 Contactores tripolar 220 V (com dois contatos auxiliares 1NA+1NF);
• 01 Contactor tripolar 220 V;
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentada na Fig. 15(a);
• Caso os esquemas de montagem da placa e do guia sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Figs. 15(a) e 15(b);
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1(NA) apresentada na Fig. 15(b);
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
Figura 15 - Esquemas de ligação para partida direta a contactor, para
motores trifásicos de duas velocidades; a) circuito de força e b) circuito de
comando.
"PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO A CONTACTOR –
COMANDO TEMPORIZADO".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (380/660 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 01 Botoeira NA;
• 01 Botoeira NF;
• 01 Relé temporizado (com um contato auxiliar 1NF);
• 01 Contactor tripolar 220 V (com dois contatos auxiliares 1NA+1NF);
• 01 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NF);
• 01 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NA);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentada na Fig. 17(a), observe que neste tipo de ligação serão
necessários dois tipos de conexões diferentes entre as bobinas do estator, sendo
a ligação em estrela para a partida, e a ligação em triângulo para o regime
normal de funcionamento do motor;
• Verifique cuidadosamente os esquemas de montagem da placa e do guia,
observando quais a conexões necessárias para a ligação em estrela, e quais as
conexões para a ligação em triângulo. Caso os esquemas sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Figs. 17(a) e 17(b);
• Ajuste o tempo de acionamento do relé temporizado para cerca de 05
segundos;
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar
através do acionamento da botoeira S1(NA) apresentada na Fig. 17(b), realizando
assim uma ligação em estrela;
• Após cerca de 05 segundos o temporizado deverá realizar a ligação em
triângulo automaticamente, observe que o temporizado está substituindo a
botoeira S2, que seria a botoeira responsável pela mudança de ligação de estrela
para triângulo;
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
Figura 17 - Esquemas de ligação para partida estrela-triângulo temporizada a
contactor, a) circuito de força e b) circuito de comando.
"PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO A CONTACTOR COM
REVERSÃO DO SENTIDO DE ROTAÇÃO – COMANDO
TEMPORIZADO".
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor trifásico (380/660 V) com 6 terminais;
• Elementos de proteção do circuito (fusíveis e disjuntores);
• 02 Botoeiras NA;
• 01 Botoeira NF;
• 01 Relé temporizado (com dois contatos auxiliares 1NA+1NF);
• 02 Contactores tripolar 220 V (com três contatos auxiliares 2NA+1NF);
• 02 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NF);
• 01 Relé térmico;
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste e,
• Fios ou cabos.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentada na Fig. 18(a), observe que neste tipo de ligação serão
necessários dois tipos de conexões diferentes entre as bobinas do estator, sendo
a ligação em estrela para a partida, e a ligação em triângulo para o regime
normal de funcionamento do motor;
• Verifique cuidadosamente os esquemas de montagem da placa e do guia,
observando quais a conexões necessárias para a ligação em estrela, e quais as
conexões para a ligação em triângulo. Caso os esquemas sejam iguais, faça as
ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de montagem apropriados e
apresentados nas Figs. 18(a) e 18(b);
• Ajuste o tempo de acionamento do relé temporizado para cerca de 05
segundos;
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1(NA) apresentada na Fig. 18(b), realizando
assim uma ligação em estrela;
• Após cerca de 05 segundos (tempo que o rotor atinge uma velocidade próxima
da nominal) o temporizado deverá realizar a ligação em triângulo
automaticamente, observe qual o sentido de rotação do eixo;
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
• Coloque o motor para funcionar em sentido contrário, através do acionamento
da botoeira S2(NA) apresentada na Fig. 18(b), realizando assim uma ligação em
estrela, e cerca de 05 segundos após, o temporizado deverá realizar a ligação
em triângulo automaticamente, observe qual o sentido de rotação do eixo, o
sentido de rotação deve ser diferente do anterior;
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
Figura 18 - Esquemas de ligação para partida estrela-triângulo temporizada a
contactor com reversão do sentido de rotação, a) circuito de força e b)
circuito de comando.
"PARTIDA SÉRIE-PARALELO DE UM MOTOR TRIFÁSICO A
CONTATOR - COMANDO TEMPORIZADO"
Material necessário à realização da tarefa:
• 01 Motor Trifásico (220/380/440/760V)
• 01 Botoeira NF
• 01 Botoeira NA
• 01 Contactor tripolar 220 V (com dois contatos auxiliares 1NA+1NF)
• 02 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NF)
• 01 Contactor tripolar 220 V (com um contato auxiliar 1NA)
• 01 Relé térmico
• Fios ou cabos
• 01 Multímetro ou voltímetro de teste.
Procedimentos:
• Verifique com auxílio do multímetro (voltímetro) qual é o nível de tensão da
rede;
• Verifique a placa de dados do motor;
• Verifique se o esquema de ligação da placa do motor confere com o esquema
de ligação apresentada na Fig. 19(a), observe que neste tipo de ligação serão
necessários dois tipos de conexões diferentes entre as bobinas do estator, sendo
a ligação em estrela-série para a partida, e a ligação em estrela-paralelo para o
regime normal de funcionamento do motor;
• Verifique cuidadosamente os esquemas de montagem da placa e do guia,
observando quais a conexões necessárias para a ligação em estrela-série, e
quais as conexões para a ligação em estrela-paralelo. Caso os esquemas sejam
iguais, faça as ligações elétricas adequadas, seguindo os esquemas de
montagem apropriados e apresentados nas Figs. 19(a) e 19(b);
• Ajuste o tempo de acionamento do relé temporizado para cerca de 05
segundos;
• Depois de concluídas as ligações elétricas, coloque o motor para funcionar,
através do acionamento da botoeira S1(NA) apresentada na Fig. 19(b), realizando
assim uma ligação em estrela-série;
• Após cerca de 05 segundos (tempo que o rotor atinge uma velocidade próxima
da nominal) o temporizado deverá realizar a ligação em estrela-paralelo
automaticamente;
• Desligue o motor, através do acionamento da botoeira S0(NF).
Figura 19 - Esquemas de ligação para partida série paralelo – estrela
temporizada a contactor, a) circuito de força e b) circuito de comando.
Inversores de freqüência
O inversor de freqüência é um circuito eletrônico capaz de, recebendo alimentação
alternada,
alimentar um motor com tensão de freqüência diferente da original e com isso
modificar a velocidade do
motor assíncrono, que aumenta com o aumento da freqüência .
O inversor aumenta a freqüência de alimentação do motor no caso de aumento de
carga e
assim compensa o escorregamento, mantendo a velocidade.
Além de modificar a freqüência os inversores modificam também a amplitude da
tensão, pois
com a variação da freqüência há variação, em sentido contrário, tanto da corrente
quanto do torque. Por
isso o inversor compensa a diminuição da freqüência com diminuição da tensão
para limitar o valor de
corrente e, compensa o aumento de freqüência com aumento de tensão para
evitar a perda de torque.
Os inversores de freqüência modernos se baseiam em um componente eletrônico
chamado
IGBT , um tipo de transistor bipolar com corrente de controle de valor praticamente
nulo, alta capacidade de
condução da corrente principal e de alta velocidade de comutação, o que lhe
garante a possibilidade de
desligar o motor em caso de curto antes que a corrente possa danificar a fonte
que alimenta o inversor ou o
próprio inversor.
Nesses inversores de freqüência a tensão trifásica recebida é retificada e filtrada,
produzindo
tensão contínua que alimenta então um circuito inversor. O inversor produz as três
fases que alimentarão o
motor de forma que mesmo que falte uma das fases de alimentação do inversor o
motor poderá continuar a
funcionar, dependendo da potência exigida.
Os inversores de freqüência alimentam o motor trifásico com três fases produzidas
eletronicamente de modo que, se na alimentação trifásica do inversor faltar uma
fase, o motor continua
recebendo as três fases para sua alimentação. A sofisticação do inversor de
freqüência garante a proteção
do motor contra sobre e subtensão, sobrecorrente, sobretemperatura mediante
sensor e proteção contra
falta de fase já comentada.
O inversor se encarrega também, é claro, do controle da corrente de partida.
Com tais inversores de freqüência pode-se ainda fazer o motor partir ou parar com
aceleração predeterminada (mesmo com carga, pois o inversor para parar o motor
não apenas tira a
alimentação do motor, ele o alimenta adequadamente de modo a freá-lo).
Exemplo 02 – ligação sequencial de cargas: