apostila comandos elÉtricos.pdf

Escola SENAI Vila Cana

AAPPEERRFFEEIIOOAAMMEENNTTOO PPAARRAA EELLEETTRRIICCIISSTTAA DDEE

CCOOMMAANNDDOOSS EELLTTRRIICCOOSS

( Tiragem sujeita a alteraes )

Comandos Eltricos


AAppeerrffeeiiooaammeennttoo EElleettrriicciissttaa ddee CCoommaannddooss EEllttrriiccooss

SS UU MM RR II OO

Tenso Eltrica ................................................................................... 03

Corrente Eltrica ................................................................................. 04

Resistncia eltrica ............................................................................. 05

Circuitos eltricos srie ....................................................................... 05

Circuitos eltricos paralelo e misto ................................................ 09

Lei de OHM ......................................................................................... 07

Potncia eltrica ................................................................................. 10

Energia consumida ............................................................................. 13

Motores eltricos ................................................................................ 15

Fusveis .............................................................................................. 16

Rel de sobrecarga ........................................................................... 17

Boto de comando .............................................................................. 19

Disjuntor industrial .............................................................................. 20

Contatores .......................................................................................... 21

Chave fim de curso ............................................................................. 24

Rel de tempo .................................................................................... 25

Auto-transformador de partida ............................................................ 26

Chave de partida direta....................................................................... 26

Chave de partida direta com reverso ................................................ 27

Chave de partida estrela / tringulo .................................................... 28

Chave de partida compensada ........................................................... 29

Inversor de frequncia ........................................................................ 30

Principais defeitos em chaves de partida e suas causas .................... 32

Bibliografia .......................................................................................... 35

Comandos Eltricos 2



ELETRICIDADE BSICA

ELETRICIDADE - o efeito do movimento de eltrons de um ponto

para outro, ou efeito causado pelo excesso ou falta de eltrons em um

material.

A produo de Eletricidade para melhor entendimento foi dividido

em duas partes: ELETROSTTICA e ELETRODINMICA.

Eletrosttica - estuda os fenmenos que acompanham as cargas

eltricas em repouso: ex. produo pelo processo de atrito.

Eletrodinmica - estuda as cargas eltricas em movimentos, mas s

se preocupa com o que ocorre nos caminhos em que as cargas eltricas se

locomovem (nos circuitos); ex: produo de eletricidade pelos processos

de: presso, calor, luz, ao qumica e eletromagnetismo.

GRANDEZAS ELTRICAS

GRANDEZAS ELTRICAS - So as grandezas que provocam ou

so provocadas por efeitos eltricos; ou, ainda que contribuem ou

interferem nesses efeitos.

TENSO ELTRICA - para que haja movimento de eltrons

atravs de um condutor, necessrio que alguma fora ou presso faa com

que esses eltrons se movimentem. Esta presso (presso ou fora)

Comandos Eltricos 3



denominada diferena de potencial (d.d.p.), fora eletromotriz (f.e.m.) ou

simplesmente tenso eltrica.

A tenso eltrica a grandeza representada pelas letras " E ", " U "

ou " V ", e a unidade e o volts, simbolizada pela letra " V ". E o

instrumento utilizado para medir a tenso eltrica o VOLTMETRO que

ligado em paralelo com a carga.

A tenso eltrica uma grandeza que depende da fonte geradora; portanto

podemos ter fonte de Corrente Contnua " CC ", ( baterias e pilhas ) ou

fontes de Corrente Alternada " CA ", ( usinas hidroeltricas ). Uma vez

que a distribuio de energia eltrica feita em corrente alternada.

As tenses de distribuio da concessionria de energia eltrica em alta

tenso " AT " de 13,8 KV e em baixa tenso " BT " so: tenso de linha =

380 V e tenso de fase = 220 V, isto no estado de Gois. Sendo, tenso de

linha a tenso que alimenta os consumidores trifsicos e a tenso de fase a

tenso que alimenta os consumidores monofsicos. Quanto a frequncia

da rede eltrica de 60 Hertz (Hz).

CORRENTE ELTRICA - o movimento ordenado dos eltrons livres

em um material condutor ( ex. fios de cobre ); para representar a corrente

eltrica utiliza-se a letra " I " e a unidade o ampere cujo smbolo a letra

" A ". A corrente eltrica uma grandeza que depende da potncia

eltrica e da tenso eltrica do consumidor. (ex. um chuveiro de 4400 W e

220 V, requer da rede eltrica uma corrente eltrica de 20 A para seu

funcionamento ). O instrumento utilizado para medir a corrente eltrica

o Ampermetro.

Comandos Eltricos 4



RESISTNCIA ELTRICA - a dificuldade que os materiais oferecem

a passagem da corrente eltrica. uma grandeza que depende do

consumidor, representada pela letra "R" e a grandeza Ohms

representada pela letra grega MEGA, ( ). Porm todo material tem

resistncia e tem condutncia eltrica; sendo que a resistncia

inversamente proporcional a condutncia. Portanto no temos nem

condutor e nem isolante perfeitos.

O instrumento utilizado para medir a resistncia eltrica o Ohmmetro.

CIRCUITO ELTRICO - o caminho fechado por onde circula a

corrente eltrica. E eles podero ser: srie, paralelo ou misto.

Para que haja circuito eltrico so necessrios trs elementos fundamentais:

fonte geradora, condutor e consumidor; sendo que sem um deles no h

circuito eltrico. Existe ainda um quarto elemento que apesar de no ser

fundamental ele esta presente em todos os circuitos eltricos, que o

dispositivo de manobras, pois, sem o qual no temos controle do circuito

eltrico. (imagine voc com uma lmpada instalada sem interruptor, como

voc iria conseguir apaga-la).

Circuitos Eltricos em Srie - o circuito eltrico que oferecem um

nico caminho para circulao da corrente eltrica; no circuito eltrico em

srie, funciona todos os consumidores ou no funciona nem um. Em

relao ao comportamento da corrente eltrica e da tenso eltrica no

circuito em srie podemos dizer que a corrente eltrica a mesma em

Comandos Eltricos 5



qualquer ponto do circuito eltrico; enquanto a tenso eltrica diferente

em cada consumidor instalado no circuito eltrico. ( estes circuitos so

encontrados com maior frequncia nos equipamentos eletrnicos ).

Podemos ainda dizer que a soma das tenses eltricas a qual esto

submetidos os consumidores no circuito eltrico em srie igual a tenso

eltrica da fonte.

Ex. Et = E1 + E2 + E3 + ... + En

Circuitos Eltricos em Paralelo - So os circuitos eltricos que

caracterizam por oferecerem vrios caminhos para corrente eltrica. Nos

circuitos eltricos em paralelo um consumidor no depende do

funcionamento do outro. Podemos dizer que nos circuitos eltricos em

paralelo, todos os consumidores esto ligados aos terminais da fonte ou

seja a tenso eltrica a mesma em todos os consumidores. E a corrente

eltrica depende da potncia eltrica de cada consumidor; portanto as

correntes eltricas so diferentes. ( os equipamentos eltricos das

nossas residncias, no caso em Gois devem ser de 220V ). Podemos ainda

dizer que a soma das correntes eltricas dos consumidores no circuito

eltrico em paralelo igual a corrente eltrica requerida da fonte. Ex. It =

I1 + I2 + I3 + ... + In

Circuitos Eltricos Mistos - como o prprio nome diz, circuito

eltrico misto aquele que apresenta aparelhos consumidores eltricos

ligados em srie e em paralelo. Neste caso cada consumidor eltrico dever

ser analisado individualmente, verificando a posio do mesmo no circuito

eltrico, se esta em srie ou em paralelo.

Comandos Eltricos 6



GEORG SIMEON OHM ( 1789 - 1854 ) - foi um cientista alemo

que viveu no sculo XVIII, e descobriu a relao entre Tenso eltrica,

Corrente eltrica e a Resistncia eltrica. At foi criada uma expresso

matemtica denominada LEI de OHM.

E I = ------ ( A ) R

Onde:

I = corrente eltrica em Amperes ( A )

E = tenso eltrica em Volts ( V )

R = resistncia eltrica ( )

Da expresso acima pode-se concluir que a Resistncia eltrica

inversamente proporcional a Corrente eltrica.

Ex.: 1) Qual a corrente que uma lmpada de resistncia eltrica de

484 , ligado a uma rede de 220 V ?

E 220 I = ------ = ------- = 0,45 A R 484

Comandos Eltricos 7



2) Qual a resistncia eltrica de um chuveiro de corrente eltrica 20

A, ligado a uma tenso de 220 V ?

E 220 R = ---- = ------ = 11 I 20

3) Qual a tenso eltrica pode ser submetida uma lmpada de

resistncia eltrica de 484 , que requer da rede de energia eltrica a

corrente eltrica de 0,45 A ?

E = R x I

E = 484 x 0,45

E = 220 V

OBS.: Queda tenso um dos problema que pertuba o funcionamento dos

equipamentos eltricos. As maiores causa de queda de tenso so:

condutores mal dimensionados e conexes mal feitas ( emendas ). Segundo

a NBR - 5410 (Norma Brasileira que regulamenta as ligaes em Baixa

Tenso). Determina que a queda de tenso eltrica mxima admissvel em

baixa tenso seja de 4 %. Os condutores devero ser dimensionados pela

queda de tenso e pela capacidade de conduo:

A ) - pela queda de tenso dimensionado pela seguinte frmula:

x L S = ------------- ( mm ) R

Comandos Eltricos 8



Onde.:

S = seo do condutor ( mm )

= resistividade especfica ( ) do cobre 0,017

L = comprimento do condutor ( m )

R = resistncia ( )

b) pela capacidade de conduo ( tabela do fabricante )

Seo Capacidade de Conduo

1,0 mm 10 A

1,5 mm 15 A

2,5 mm 20 A

4,0 mm 28 A

6,0 mm 36 A

10,0 mm 50 A

16,0 mm 69 A

25,0 mm 89 A

35,0 mm 111 A

50,0 mm 134 A

70,0 mm 171 A

95,0 mm 207 A

OBS.: aps o clculo, pela queda de tenso deve pegar a tabela do

fabricante de condutores, e verificar pele capacidade de conduo; e adotar

o de maior bitola. Ex.: pela queda de tenso deu condutor de 3,25 mm,

porm a corrente eltrica de 32 A; no podemos adotar o de 4,0 mm, e

Comandos Eltricos 9



sim o de 6,0 mm. Porque o de 4,0 mm tem capacidade de conduo de 28

A, e a corrente eltrica do circuito 32 A .

POTNCIA ELTRICA Potncia Eltrica - a capacidade de realizao de trabalho eltrico

em um espao de tempo; potncia eltrica uma grandeza e a unidade

watts ( W ). Potncia eltrica tenso eltrica x Corrente eltrica.

P = E x I ( W )

Onde.:

P = potncia ( W )

E = tenso ( V )

I = corrente ( A )

Ex.: Qual a potncia de um chuveiro de tenso 220 V e 20 A ?

P = E x I

P = 220 x 20

P = 4400 W

Porm esta frmula s serve para calcular potncia eltrica em

corrente eltrica Contnua ( CC ) e em Corrente Alternada ( CA ) s em

circuitos resistivos puro. Uma vez que em Corrente Alternada necessrio

Comandos Eltricos 10



verificar o tipo de consumidor, pois em circuitos onde existem motores e

capacitores existem o defasamento angular entre tenso eltrica e corrente

eltrica; ou seja deve ser considerado o fator de potncia . Nestes circuitos

existem trs tipos de potncia que so: Pa = potncia aparente ( potncia

requerida da rede eltrica ); e calculada pela frmula Pa = E x I ( VA );

Pe = potncia efetiva (potncia que esta sendo transformada em trabalho); e

calculada pela frmula Pe = E x I x cos ( W ). Pr = potncia reativa (

essa potncia no realiza trabalho util ); calculada pela frmula Pr = E x

I x sen ( Var). O ngulo o ngulo que indica a defasagem entre

tenso e corrente nos circuitos indutivos e capacitivos. O fator de potncia

a relao entre a potncia efetiva e potncia aparente.

Pe Fp = -------

Pa Onde.:

Fp = fator de potncia ( cos )

Pa = potncia aparente ( VA )

Pe = potncia efetiva. ( W )

Como j foi mencionado existem circuitos eltricos de Corrente

Contnua " CC " e de Corrente Alternada " CA ".

Potncia em circuitos eltricos de Corrente Contnua " CC ".

P = E x I ( W )




Potncia em circuitos eltricos Resistivos Puro em Corrente Alternada

" CA ".

P = E x I ( W )

Potncia em circuitos eltricos Indutivos e Capacitivos em Corrente

Alternada "CA".

Pa = E x I ( VA )

Pe = E x I x cos ( W )

Pr = E x I x sen ( Var )

Ex.: calcule as Potncias aparente, efetiva e reativa de um motor

trifsico com os seguintes dados: E = 380 V, I = 22,5 A, cos = 0,85.(

refere-se ao ngulo de 31 40' )

Pa=1,732 x E x I Pe = 1,732 x E x I x cos

Pa=1,732 x 380 x 22,5 Pe = 1,732 x 380 x 22,5 x 0,85

Pa = 14808,6 VA Pe = 12587,3 W

Pr = 1,732 x E x I x sen

Pr = 1,732 x 380 x 22,5 x 0,53

Pr = 7848,5 Var

OBS.: a potncia aparente Pa (potncia requerida da rede), resume

em potncia efetiva Pe (potncia util) e potncia reativa Pr (potncia




perdida). S que potncia aparente no igual a potncia efetiva mais

potncia reativa, pois existe uma razo trigonomtrica entre elas. Para tanto

foi utilizado teorema de Pitgoras para melhor entendimento da relao

entre as potncias. Onde: Pa = Pe + Pr.

ENERGIA ELTRICA CONSUMIDA " T " ( KWh )

a energia gasta para realizao de trabalho, o que determina o

faturamento da conta de energia durante um perodo de 30 dias.

calculada pela frmula:

E x I T = P x t (kwh) ou T = ---------- x t ( kwh ) 1000

T = energia consumida (kwh)

P = potncia (kw)

t = tempo (h)

E = tenso (V)

I = corrente (A)

Ex.: 1) Qual a energia consumida por uma lmpada de 100 W que

funciona 12 horas por dia, durante 30 dias ?




P x t T = -------- t = 12 horas x 30 dias 1000 t = 360 horas 100 x 360 T = ------------- 1000 T = 36 kwh

2) Qual a energia consumida por uma lmpada que consome I = 0,45 A,

E = 220 V e funciona 12 horas durante 30 dias ?

E x I T = -------- x t ( kwh ) t = 12 horas x 30 dias 1000 t = 360 horas

220 x 0,45 T = -------------- x 360 1000 T = 36 kwh




MOTORES ELTRICOS INDUSTRIAIS

Motor eltrico a mquina destinada a transformar energia

eltrica em energia mecnica, o mais usado de todos os tipos de

motores, pois combina as vantagens da utilizao de energia

eltrica, baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e

simplicidade de comando. Com construo simples, custo reduzido,

grande versatilidade de adaptao as cargas, dos mais diversos

tipos e melhores rendimentos.

Os motores eltricos podem ser:

* Motores de corrente contnua - funciona com

velocidade ajustvel entre amplos limites se prestam a

controles de flexibilidade e preciso; porm requer um

dispositivo que converta CA em CC.

* Motores de corrente alternadas - so os mais utilizados, porque a distribuio de energia eltrica

feita normalmente em corrente alternada.

Os principais tipos de motores de Corrente Alternada so:

* Motor sncrono - funciona com velocidade fixa, utilizados somente para grandes potncias ou quando

necessita de velocidade invarivel.




* Motor de induo - funciona normalmente com velocidade constante, que varia ligeiramente com a

carga mecnica aplicada ao eixo.

Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo

custo, o motor mais utilizado de todos, sendo adequado para

quase todos os tipos de mquinas acionadas encontradas na

prtica; e podem ser de rotor de gaiola ou rotor de anis.

FUSVEIS

So dispositivos de proteo, contra sobrecorrente que

quando usado em circuitos alimentadores de motores, protegem

principalmente contra correntes de curto-circuito e contra

sobrecarga de longa durao.

OPERAO Sua operao consiste na fuso do elemento fusvel. O

elemento fusvel e o ponto fraco do circuito, que um condutor de

pequena seo transversal que sofre devido a sua alta resistncia,

e com isso aquece mais que os outros condutores do circuito com a

passagem da corrente.

Os fusveis podem ser do tipo D ( de 2 A 63 A ), a

maioria das instalaes com proteo entre 2 A 63 A usam fusvel




tipo D , pois os mesmos alm de serem mais baratos, oferecem

mais segurana para os mantenedores; os fusveis tipo D tem

capacidade de conduo impressa no cartucho e capacidade de

interrupo de 70 KA.

Os fusveis tipo NH ( de 6 A 1000 A ), so elementos de

proteo que tambm tem capacidade de conduo impressa no

corpo do fusvel e capacidade de interrupo de 100 KA, porm o

manuseio desta proteo requer uma maior preparao profissional

do mantenedor, bem como utilizao de ferramentas adequadas,

pois os dois contatos do fusvel devem ser puxados da base ao

mesmo tempo e bruscamente para evitar o arco voltico.

Os fusveis devem serem dimensionados para proteo

dos circuitos contra corrente de curto-circuito, considerando o valor

da corrente e durao deste surto. Uma vez que estabelecendo o

curto a corrente tende-se ao infinito, ou seja a valores

excessivamente elevados.

REL DE SOBRECARGA, TRMICO OU BIMETLICO

o dispositivo de proteo do circuito eltrico que protege

contra sobrecarga de corrente.

Cada fase do rel montada por duas lminas de metais

de coeficiente de dilatao diferentes ligadas entre si.




O princpio de funcionamento do rel est fundamentado

nas diferentes dilataes que apresentam os metais, quando

submetidos a uma variao de temperatura.

O rel permite que o ponto de curvatura das lminas possa

ser ajustado com o auxlio de um dial, possibilitando com isso, o

ajuste do valor da corrente que provocar a atuao do rel.

Por ser um dispositivo de proteo, o rel de sobrecarga

deve der dimensionado ajustado para corrente nominal da carga

que ele ir proteger; sendo que as principais causas de sobrecarga

de corrente so:

1. QUEDA SE TENSO verificada com auxilio do voltmetro.

2. EXCESSO DE CARGA NO EIXO DO MOTOR esta causa poder ser verificada visualmente.

3. PROBLEMA MECNICO NO MOTOR OU NA MAQUINA QUE ELE EST ACIONANDO para verificar esta causa ( se o motor no estiver travado ),

necessrio ligar o motor e acompanhar o seu

funcionamento; e s neste caso que devemos ajustar

o rel, usando o fator de servio do motor ( dado

construtivo do motor, impresso na placa de

identificao ), que uma reserva de carga que o

motor capaz de suportar; mas s devemos usa-la

para a causa do desarme do rel de sobrecarga. O rel de sobrecarga vem calibrado de fabrica e isto que garante

o seu funcionamento dentro da rea de operao determinada pelo




fabricante de acordo com dial de ajuste do mesmo. S deve

rearmar o rel aps INVESTIGAR-IDENTIFICAR-ELIMINAR a

causa do desarme, isto deve ser feito para garantir o seu

funcionamento; a no observncia desta sugesto far com que o

rel perda a sua calibragem, passando com isto no atuar na faixa

estabelecida pelo fabricante do mesmo.

BOTES DE COMANDO

So dispositivos destinados a comandar, no local ou a

distncia e de forma indireta, os equipamentos de manobras e / ou

de operao atravs de um acionamento de curta durao

A funo desse dispositivo comandar e automatizar

circuitos indutivos e resistivos. Atravs do acionamento dos botes

de comando eltrico, torna-se possvel a interrupo momentnea e

ligao normal dos circuitos, bem como as interrupes de

emergncia e operaes de segurana nos circuitos.

Botes de comando podem ser:

Botes de comandos por impulso - so aqueles nos quais o acionamento obtido atravs da presso do dedo do

operador no cabeote de comando.

Os botes de comandos por impulso podem ser:




* Por impulso livre: quando o operador cessar a fora externa o boto de comando retorna a posio de

repouso.

* Por impulso por reteno: quando pressionado, se mantm na posio em que foi acionado, at um novo

acionamento.

Os botes de comando so compostos de:

* Cabeote: o elemento destinado ao acionamento do

boto de comando eltrico.

* Bloco de contatos: so elementos responsveis pela

continuidade da passagem da corrente eltrica no

circuito e contm um contato normalmente aberto NA -

fechador e um contato NF - abridor.

DISJUNTOR INDUSTRIAL um dispositivo eltrico de manobra, com capacidade de

ligao e interrupo de circuitos em condies normais, e ainda

capacidade de interrupo automtica dos mesmos em condies

anormais como: curto - circuito, sobrecarga e subtenso.

A funo principal do disjuntor conduzir com segurana a

corrente do motor, bem como interromper automaticamente o

circuito nos casos de curto - circuito, sobrecarga e subtenso.




O disjuntor industrial composto de:

* Contatos principais - por onde circula a corrente que

alimenta o motor.

* Rel de sobrecarga - composto por elementos

bimetlicos, que ao ser atravessado por uma corrente

excessiva aquecido, provocando o disparo que solta o

engate e abre os contatos principais do disjuntos.

* Rel eletromagntico de curto - circuito - sua finalidade

desarmar o disjuntor no caso de curto - circuito.

Quando uma corrente de curto - circuito circula pela

bobina, o induzido atrado e solta o engate que abre o

circuito principal do disjuntor.

* Rel de subtenso - protege o circuito de uma

subtenso, um dispositivo que desarma

automaticamente o disjuntos quando h uma queda de

tenso.

CONTATORES

a chave de operao eletromagntica, que tem uma

nica posio de repouso, e capaz de estabelecer, conduzir e

interromper corrente em condies normais do circuito, inclusive

sobrecarga no funcionamento.




FFUUNNCCIIOONNAAMMEENNTTOO

Ao ser energizada a bobina cria-se um campo magntico

no ncleo fixo que atrai o ncleo mvel fazendo com que os

contatos mveis encontrarem os fixos mudando o seu estado.

DDIIMMEENNSSIIOONNAAMMEENNTTOO Os contatores devem ser dimensionados para a corrente

nominal que circula no trecho do circuito onde estiverem inseridos,

respeitando a sua categoria de emprego.

Categoria de emprego: o que determina as condies

para a ligao e interrupo da corrente e da tenso nominal de

servio correspondente, para a utilizao normal do contator nos

mais diversos tipos de aplicao, para CA e CC , sendo: AC1, AC2,

AC3 e AC4.

* AC1 - manobras leves - aquecedores

* AC2 - comandos de motores com rotor bobinado.

* AC3 - servio normal de manobras de motores com

rotor de gaiola.

* AC4 - manobras pesadas, acionar motores com carga

plena, reverso a plena carga, e parada por contra

corrente (pontes rolantes e tornos).

A funo dos contatos auxiliares dos contatores compor os

circuitos de comando ou controle e o circuito de sinalizao; sendo




que os contatos auxiliares podem assumir trs funes nos

circuitos: sustentamento ou selo, seguimento e intertravamento. Os contatos auxiliares dos contatores so identificados com os seguintes nmeros: (13 14), (21 22 ), ( 31 32 ) e ( 43 44 ); sendo que o primeiro algarismo ( 1, 2, 3, e 4 ) indica a posio do contato auxiliar no contator ( referencia visto de frente da esquerda para a direita ). E o segundo algarismo indica o estado do contato sendo:

- 1 2 = para contatos normalmente fechados NF

- 3 4 = para contatos normalmente abertos NA

A especificao do contator tambm um detalhe que deve ser considerado. Ex. 3TF47 17 0 A 22 onde:

- 3TF srie de fabricao ( siemens );

- 47 capacidade de conduo do circuito principal ( ver

catlogo do fabricante );

- 17 OA ou 12 AO indica quantidade de contatos

auxiliares ( 17 AO 04 e 12 AO 02 );

- 22 indica o estado dos contatos auxiliares; o primeiro

algarismo refere ao numero de contatos NA e o

segundo ao numero de contatos NF .

Sendo o contator o equipamento que caracteriza a chave

magntica.

Os contatores podem ser:

Contator Principal este contator tem circuito principal ( que por onde circula a corrente que a carga requer ), e circuito

auxiliar ( como j foi dito serve para compor os circuitos de

comando ou controle e de sinalizao );




Contator Auxiliar s inserido nos circuitos de comando

ou controle e de sinalizao. Por este contator no pode circular a

corrente para alimentar a carga, pois, o mesmo no tem cmara de

extino de arco voltico.

CHAVE FIM DE CURSO So dispositivos de acionamento retilneo ou angular, com

retorno automtico ou pr acionamento, destinados a situao de

comando, sinalizao e segurana, em circuitos auxiliares de

processos automticos, controlando movimento de mquinas e / ou

equipamentos.

As chaves fim de curso so compostas de duas partes, o

corpo e o cabeote.

- Corpo - o componente onde est fixado o cabeote e

no qual esto alojados os contatos e os bornes.

Os contatos so geralmente de prata dura e podem ser

montados em trs sistemas:

* Contatos simples por impulso - so os mais utilizados e dependem da natureza do trabalho em que sero

aplicados. Ao serem acionados, os contatos por impulso

se fecham ou se abrem de acordo com a velocidade

imprimida nos componentes de ataque. Eles possuem

um estgio intermedirio (ambos os contatos NA e NF

abertos).




* Contatos instantneos - caracterize-se pela mudana de posio dos contatos instantaneamente

independendo da velocidade imprimida nos

componentes de ataque.

* Contatos prolongados - so tidos como especiais e usados em situaes bem especficas, porque quando

acionados o contato NA fecha antes do NF abrir.

- Cabeote - a parte de comando eltrico que aloja os

mecanismos de acionamento, e podem ser: retilneo ou angular.

REL DE TEMPO

O rel de tempo para comando eltrico um dispositivo

eltrico que possui um ajuste de tempo para operar com

retardamento no acionamento ou no desligamento de circuitos de

comandos, e podem ser: Pneumtico, Eletromecnico ou

Eletrnico.

Pneumtico - funciona atravs de uma cmara e uma

vlvula pneumtica.

Eletromecnico - funciona atravs de um motor, redutores

e engrenagens.

Eletrnico - funciona atravs de um circuito bsico " RC "

acionado de uma bobina eletromagntica.




AUTO - TRANSFORMADOR DE PARTIDA

o componente que caracteriza a chave de partida

compensada. Possui a funo de reduzir a tenso que recair sobre

o motor trifsico de rotor de gaiola, durante o perodo de partida.

Mesmo diminuindo a tenso, mantm um conjugado

suficiente para a partida e a acelerao do motor.

O auto - transformador de partida se difere dos outros

transformadores na parte construtiva, no entanto, no

funcionamento semelhante. Ele possui apenas um enrolamento

que serve como primrio e secundrio ao mesmo tempo e existe

neste enrolamento derivaes de 80% e 65% de onde retirado

alimentao para o motor no momento da partida.

CHAVE DE PARTIDA DIRETA

um dispositivo que d condies ao motor de partir com

a teno nominal de servio. Consiste num sistema simples e

seguro, recomendado para motores de gaiola.

H no entanto algumas limitaes quanto s suas

aplicaes. So elas:

* Ocasiona alta queda de tenso da rede devido a

corrente de partida (IP) no caso dos grandes motores,




este um dado construtivo do motor que vem impresso

na placa de identificao do motor; e situa entre seis a

nove vezes a corrente nominal do motor; que deve ser

limitada por imposio das concessionrias de energia

eltrica.

* Interferncia em equipamentos instalados no sistema

devido a elevada queda de tenso.

* Sistema de proteo superdimensionados, ocasionando

alto custo, no caso de corrente de partida muito alta.

OBS.: Sempre que possvel o motor deve partir com chave de

partida direta, pois a nica chave de partida que alimenta os

terminais do motor desde o momento de partida com a tenso

nominal ou seja com a tenso da rede.

CHAVE DE PARTIDA DIRETA COM REVERSO

Este dispositivo aplicado quando o equipamento requer a

um dado momento a inverso de sentido de rotao em plena

marcha e feita atravs da troca de duas fases.

O sistema dotado de dois contatores, sendo que no

primeiros so conectados os cabos com a seqncia normal, e no

segundo, dois cabos so trocados de posio.

Na chave reversora se faz necessrio o intertravamento

entre os dois contatores, para evitar curto - circuito entre as fases.




CHAVE DE PARTIDA ESTRELA / TRINGULO

o mais simples dos sistemas de partida com tenso

reduzida, no qual o motor parte com seus enrolamentos conectados

em estrela, para posteriormente serem conectados em tringulo,

sendo que as manobras de partida e de troca de ligao, so

executadas atravs da ao de trs contatores e um rel de tempo.

A chave de partida estrela/tringulo reduz o pico de corrente no

momento da partida a 1/3 em relao a partida direta.

Para que possa utilizar a chave de partida estrela /

tringulo necessrio alguns dados do motor e condies de

funcionamento, que so:

motor parte sem carga, ou seja, vazio.

motor seja de dupla tenso:

(220 / 380, 380 / 660 ou 440 / 760 v) e que a tenso

tringulo seja igual a tenso de alimentao.

Que o motor tenha no mnimo seis terminais acessveis.




CHAVE DE PARTIDA COMPENSADA

a chave de partida de tenso reduzida, que no h

restries quanto a sua utilizao, pois a reduo da tenso no

momento da partida feito por um auto transformados de partida.

Que dimensionado para potncia do motor, tenso nominal de

alimentao, numero de partidas por hora ( mximo dez partidas ) e

durao da partida ( mximo vinte segundos ).

A reduo da tenso nas bobinas do motor s ocorre no

momento de partida e depende do TAP em que estiver ligado no

auto - transformador.

Exemplo:

- TAP 65% - reduz a corrente para 42% em relao a

corrente se o motor estivesse partindo direto.

- TAP 80% - reduz para 64% do valor da corrente em

relao se o motor estivesse partindo direto.




INVERSORES DE FRENQUNCIA A utilizao dos inversores de freqncia na alimentao de

motores trifsicos de rotor de gaiola, est proporcionando grandes

inovaes no setor de acionamento em geral, com os elevados

recursos e possibilidades oferecidas por este tipo de acionamento,

com velocidade varivel, em comparao com os acionamentos de

velocidade fixa, consegue-se obter maior otimizao em processos

industriais e consequentemente, produes mais elevadas com

qualidade igual ou superior.

Os motores com rotor de gaiola, alimentados por inversor

de freqncia tem alcanado uma importncia especial devido aos

seguintes fatores:

- Possibilidade de efetuar grande faixa de variao de

velocidade.

- Ajuste na velocidade de variao.

- Controle da rampa de acelerao / desacelerao do

sistema.

- Iseno de desgaste, devido a utilizao de um sistema

eletrnico.

- Utilizao de motor de gaiola (que proporciona

manuteno reduzida e baixo custo).

- Possibilidade de acionamento atravs de sistemas

microprocessados.

O inversor de freqncia acionando motores de rotor de

gaiola trazem grande vantagem de possuir um rendimento na




ordem de 95% a 98% em toda faixa de variao e com manuteno

praticamente desprezvel.

A velocidade sincroma de rotao de um motor trifsico de

induo, depende da freqncia de alimentao e do nmero de

polos do mesmo, conforme expresso abaixo:

Ns = 120.f

P

Onde: Ns = Rotao Sincroma

f = Freqncia de Alimentao

P = Nmero de polos

A expresso mostra que para mudarmos a rotao do

motor devemos alterar a freqncia de alimentao e/ou o nmero

de polos do motor. Mudar o nmero de polos s pode ser efetuada

atravs da modificao do bobinado ( pouco utilizado porque

possui o limite fsico dado pelo volume do motor).

Por outro lado, a alterao da freqncia pode ser

efetuado em uma faixa bem ampla.

Para que o motor mantenha as caractersticas ideais de

desempenho, a alterao da sua freqncia de alimentao deve




ser efetuada, obedecendo-se alguns conceitos relacionados ao seu

princpio de funcionamento, sendo que o conjugado nominal

fornecido no eixo do motor diretamente proporcional ao fluxo

magntico produzido no entreferro e a corrente que circula no rotor.

A corrente considerada nominal e constante enquanto o

fluxo magntico proporcional a relao entre tenso e freqncia.

Desta forma, verifica-se que para o valor do fluxo

permanecer constante, deve-se variar a freqncia (f) e a tenso (u)

na mesma proporo. Obtendo assim a relao Volts / Hertz

constante que ocasiona um fluxo magntico constante e um

conjugado constante; e se a tenso for mantida e aumentarmos

apenas a freqncia h uma diminuio do fluxo (enfraquecimento

do Campo), que ocasiona reduo proporcional do conjugado

nominal, e se a tenso mantida constante e reduzirmos apenas a

freqncia, h um aumento do fluxo e, consequentemente, uma

elevao excessiva do fluxo que pode provocar a saturao do

ncleo e consequentemente a queima do motor.

Principais defeitos e suas causas em chaves de partida

1. Contator no liga

Fusvel de comando queimado;

Rel trmico desarmado;




Comando interrompido;

Bobina queimada: - Por sobretenso;

- Ligada em tenso errada;

- Queda de tenso (principalmente em CC );

- Corpo estranho no entreferro.

2. Contator no desliga

o Linhas de comando longas ( efeito de colamento capacitivo )

o Contatos soldados: corrente de ligao elevada (por exemplo, comutao de transformadores a vazio);

- ligao em curto circuito;

- comutao estrela/tringulo defeituosa.

3. Contator desliga involuntariamente

o Queda de tenso fortes por oscilao da rede ou devido a operao de religadores.

4. Faiscamento excessivo




o Instabilidade da tenso de comando; o Regulao pobre da fonte; o Linhas extensas e de pequena seo; o Corrente de partida muito altas; o Subdimensionamento do transformador de

comando com diversos contatores operando simultaneamente.

5. Fornecimento irregular de comando

o Botoeiras com defeito; o Fins de curso com defeito.

6. Contator zumbe ( rudo )

o Corpo estranho no entreferro; o Anel de curto circuito quebrado; o Bobina com tenso ou freqncia errada; o Superfcie dos ncleos mvel e fixo sujas ou

oxidadas, especialmente aps longas paradas;

o Oscilao de tenso ou freqncia no circuito de comando;

o Quedas de tenso durante a partida de motores.

7. Rel atuou




o Rel inadequado ou mal regulado; o Tempo de partida muito longo; o Freqncia de ligaes muito alta; o Sobrecarga no eixo do motor; o Falta de fase; o Rotor do motor bloqueado/travado.

8. Bimetais azulados, recozidos ou resistncia de aquecimento queimada

o Sobrecarga muito elevada; o Fusvel superdimensionados;

o Queda de uma fase (motor zumbe); o Elevado torque resistente (motor bloqueia); o Curto circuito.

Bibliografia.:

Material didtico do SENAI

Manual de motores eltricos WEG

Manual de chaves de partida WEG





APERFEIOAMENTO PARA ELETRICISTA DE COMANDOS ELTRICOSEx. Et = E1 + E2 + E3 + ... + EnFUNCIONAMENTODIMENSIONAMENTOA especificao do contator tambm um detalhe que deve ser considerado.CHAVE DE PARTIDA DIRETACHAVE DE PARTIDA DIRETA COM REVERSOINVERSORES DE FRENQUNCIAA utilizao dos inversores de freqncia na alimentao de motores trifsicos de rotor de gaiola, est proporcionando grandes inovaes no setor de acionamento em geral, com os elevados recursos e possibilidades oferecidas por este tipo de acionamen...com velocidade varivel, em comparao com os acionamentos de velocidade fixa, consegue-se obter maior otimizao em processosindustriais e consequentemente, produes mais elevadas com qualidade igual ou superior.

apostila comandos elÉtricos.pdf

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