circuitos elétricos industriais 2013

7/25/2019 Circuitos Eltricos Industriais 2013

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Eng. Nestor [email protected]

CIRCUITOS ELTRICOSCIRCUITOS ELTRICOSCIRCUITOS ELTRICOSCIRCUITOS ELTRICOS

INDUSTRIAISINDUSTRIAISINDUSTRIAISINDUSTRIAISEdio 5 - Atualizada

TP 2

K1

3

K2

K1

T

DJ1 10A

VENTILADOR

1 2 3 4 5

INTERRUPTORHORARIO

M

K4

K4

1

18

7

5

6

89

10

11

12

1419

FT1

FT1 CA1

SOBRECARGA

N

5 K3

1

TP 2

TP 1

CA1 CA1

S0

S0

BOIA

17

K2

3

S1K6

k6

S1

K6

6

T

DJ2 10A

K4

K6

2 3

13

16

15

20

22

21

23

24

TP 1

CA1

19

TERMOSTATOTRAFO

4

2

Rio do Sul, 01 de Novembro de 2012Editado por: CCA Materiais Eltricos Ltda


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1. INTRODUO

Esta apostila uma recompilao de vrios materiais existentes na internet, notas de aula edesenvolvimentos prticos feitos na empresa CCA MATERIAIS ELTRICOS LTDA. A ideia apresentar, de modo muito simples, como se trabalha com montagens com acionamento por contatores,

projetos de painis, montagem fsica dos painis e demais atividades relacionadas ao tema. O leitor irverificar que, ao longo deste trabalho, a simbologia ser alterada vrias vezes. Isto feito para que leitorse familiarize com todas as simbologias, ou pelo menos com as mais comuns, existentes no mercado.

Este material pertence empresa CCA MATERIAIS ELTRICOS LTDA e pode ser livrementecopiado desde que citada a fonte (www.sibratec.ind.br).

Para esclarecer qualquer dvida o leitor poder entrar em contato com a empresa atravs do e-mailsibratec @sibratec.ind.br .

Tambm, caso algum encontre algum erro, por favor, nos informe pelo mesmo e-mail para quepossamos fazer a correo.

2. SEGURANA

Os bons projetos de painis eltricos devem considerar, alm do funcionamento perfeito, ascondies de segurana. Quando se fala em segurana, deve-se considerar tanto a segurana do prprioprojeto quanto a da operao do painel. H uma norma do Ministrio do Trabalho que trata do assuntosegurana em instalaes eltricas, trata-se da NR10. No site www.sibratec.ind.brh uma cpia originaldesta norma e tambm uma cpia comentada por especialistas no assunto. sempre necessrio deixardentro do painel a documentao necessria para que outros tcnicos possam fazer manutenes. Essadocumentao inclui: esquemas, memorial descritivo, lista de peas e outros documentos que possam serinteressantes ao operador. De qualquer maneira algumas consideraes importantes so as seguintes:

Segurana no projeto: devem-se considerar todas as possibilidades que as chaves, contatores, etcpodem assumir. Fazer sempre intertravamentos entre partes que no podem estar acionadassimultaneamente. Uma questo fundamental a anlise da situao em que o circuito foi desligado devidoa uma anormalidade (curto circuito, sobrecarga, falta de energia eltrica, etc). Nesta situao, quando acausa do desligamento for removida, o sistema no pode se auto ligar em hiptese alguma. Em qualquersituao de desligamento deve ser necessria a interveno do operador para religar o sistema.

Segurana na operao: quando se fala em segurana na operao, entende-se todas as operaesnecessrias a prpria operao e tambm a possibilidade de choques eltricos. Na questo de segurananas operaes deve-se considerar o acesso s chaves, botes etc. Este acesso deve ser fcil e estar o maislonge possvel das partes energizadas de potncia. Uma regra bsica a seguinte: toda a operao do

painel deve ser externa e deve haver uma sinalizao muito clara do estado em que o painel se encontra. Ooperador no deve ter necessidade de abrir a porta para efetuar nada. Dentro do painel deve haverindicaes claras a respeito da voltagem, necessidade de cuidado, etc. para evitar que algum faa algumaoperao incorreta. Todas as partes energizadas devem ser protegidas por alguma tampa, que pode ser deacrlico, por exemplo.


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3. TERMINOLOGIA

3.1. Acionamento Manual:Componente mecnico de acionamento de um equipamento. Exemplo: boto de comando,

alavanca, chave fim de curso, etc.

3.2. Acionamento por corrente alternada (CA):Circuito de comando alimentado por corrente alternada. No Brasil, geralmente essa corrente

alternada possui frequncia de 60 Hz.

3.3. Acionamento por corrente continua (CC):Circuito de comando alimentado por corrente contnua.

3.4. Capacidade de Interrupo:Mxima corrente que um dispositivo de manobra ou proteo (contator, disjuntor, chave

seccionadora, etc) pode interromper em condies definidas.

3.5. Categoria de Emprego:Classificao dos dispositivos de comando de cargas de acordo com as finalidades para as quais

so previstos. Ver em www.sibratec.ind.brna rea de downloads informativo tcnico a esse respeito.

3.6. Curva de atuao dos disjuntores:Curva que mostra a forma como os disjuntores atuam sob uma sobrecarga ou sob um curto

circuito. Para os disjuntores DIN as curvas podem ser B, C ou D. Para os disjuntores caixa moldadaexistem curvas especiais de atuao. Ver em www.sibratec.ind.brna rea de downloads informativo tcnicoa esse respeito.

3.7. Circuito auxiliar ou de comando:Circuito por onde so acionados os dispositivos de manobra. Pode ser usado para fins de medio,

comando, travamento e sinalizao.

3.8. Circuito principal:Circuito formado pelas partes mais importantes, incluindo os contatos principais, destinados a

conduzir a corrente de operao.

3.9. Contato:

Parte de um dispositivo de manobra, atravs da qual um circuito ligado ou interrompido:Contato NF ou NC (Normalmente Fechado): Contato que na posio de repouso est fechado equando sofre a ao de uma fora abre.

Contato NA ou NO (Normalmente Aberto): Contato que na posio de repouso est aberto equando sofre a ao de uma fora fecha.

Contato auxiliar: Contato inserido em um circuito auxiliar e operado mecanicamente pelo contator.

Contato de reteno: um contato auxiliar do contator, que tem a finalidade de manter aalimentao da bobina do contator. Este contato ligado em paralelo com o boto de ligaodo contator.

Contato principal:

Contato no circuito principal de um dispositivo de manobra;


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- Contato inserido no circuito principal de um contator, previsto para conduzir na posiofechada, a corrente desse circuito.

3.10. Corrente de curto-circuito:Designao genrica para a corrente possvel de ocorrer no local de instalao de um dispositivo

de manobra, quando os terminais esto curto-circuitados. A corrente de curto circuito depende sempre daimpedncia do local onde o curto circuito ocorre.

3.11. Corrente nominal:Corrente de operao de um circuito, motor, etc, determinada pelas condies de emprego, em

funo da qual so escolhidos os diversos dispositivos.

3.12. Corrente de partida:Corrente que o motor consome quando ligado, porm ainda em repouso (na partida ou frenagem).

Seu valor mdio de seis a nove vezes a corrente nominal dos motores.

3.13. Sobrecarga:Quando ultrapassado o valor da corrente nominal de um equipamento eltrico. Pode ser por

excesso de carga no eixo do motor ou defeito mecnico no motor ou acoplamentos.

3.14. Nvel de Isolamento:Conjunto de valores de tenso suportveis nominais que caracterizam o isolamento de um

equipamento eltrico em relao a sua capacidade de suportar solicitaes dieltricas.

3.15. Partida lenta:So partidas de motores em que a inrcia de carga alta, provocando um tempo de partida acima

de:5s partida direta;10s partida estrela-tringulo;15s partida compensadora;10s partida estrela srie-paralela.

3.16. Proteo do motor:Proteo contra efeitos de sobrecarga e curto-circuito sobre o motor, isto , proteo da instalao

do enrolamento contra aquecimentos e esforos eletrodinmicos inadmissveis atravs de:Rel trmico de sobrecarga;Sondas trmicas;Fusveis;Disjuntores.

3.17. Seletividade:Operao conjunta dos dispositivos de proteo que atuam sobre os de manobra ligados em srie

para a interrupo escalonada de correntes anormais (por exemplo, curto-circuito). O dispositivo deproteo deve interromper a parte do circuito de fora imediatamente anterior a falha. Os demaisdispositivos de manobra devem permanecer ligados, a no ser que o dispositivo anterior tenha falhado eassim sucessivamente.

3.18. Vida til mecnica:Caracterizada pela resistncia ao desgaste do equipamento, sendo determinado pelo nmero de

manobras sem carga que o equipamento pode realizar sem defeitos mecnicos.


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4. MATERIAIS UTILIZADOS EM PAINIS ELTRICOS

Nesta seo sero apresentados os materiais usualmente encontrados nos painis eltricos. Nosero considerados materiais tais como: o prprio painel metlico, canaletas, condutores eltricos,terminais, parafusos, etc.

4.1. Botes e chaves de comando:Designao dada a dispositivos de comando, aos quais pertencem os botes de comando de

diversos tipos, que possibilitam o acionamento ou interrupo da corrente de comando. Podem ser do tipopulsante ou travante, com contatos normalmente abertos ou normalmente fechados, ou ambos. Pulsantesso aqueles que aps cessar a fora que os pressiona voltam ao estado anterior. Os travantes possuem umatrava que os mantm pressionados at que uma nova ao seja tomada com a finalidade de retorn-los posio inicial.

Fig. 4.1: Chaves e botes dos mais diversos tipos para comando

4.2. Chave fim de curso:Boto acionado mecanicamente atravs da limitao de curso do seu batente. O miolo da chave

que contm os contatos e os terminais do dispositivo fim de curso.

Fig. 4.2: Chaves fim de curso

4.3. Sinalizador:Boto que possui internamente uma lmpada ou rede de LEDs para indicar a situao em que se

encontra o sistema. Podem ser de vrias cores e vrias tenses.

Fig. 4.3: Sinalizadores


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4.4. Disjuntor:Dispositivo de manobra mecnico, capaz de ligar, conduzir e interromper correntes sob condies

de sobrecarga previstas e, tambm, de conduzir por tempo especificado, correntes sob condies anormaispr-estabelecidas, tais como as de curto-circuito.

Fig. 4.4: Disjuntor

4.5. Contator:

uma chave com acionamento eletromagntico que liga e desliga circuitos. Usado de prefernciaem comandos eltricos automticos distncia. constitudo de uma bobina que quando alimenta cria umcampo magntico no ncleo fixo que por sua vez atrai o ncleo mvel que fecha o circuito. Cessandoalimentao da bobina, desaparece o campo magntico, provocando o retorno do ncleo atravs de molas,conforme figura

Fig. 4.5: Montagem interna tpica dos contatores

Fig. 4.6: Aspecto visual externo dos contatores


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4.6. Rel trmico:

Trata-se de um dispositivo de proteo contra sobrecargas. Ele acionado por efeito trmico sobreuma chapa bimetlica. Ver em www.sibratec.ind.br na rea de downloads informativo tcnico a esse

respeito e tambm um informativo com as curvas de atuao do Rel trmico CCA.

Fig. 4.7: Aspecto visual externo dos rels trmicos

4.7. Disjuntor motor:

um dispositivo composto de um Rel trmico e mais um disjuntor ajustvel. Esse dispositivo utilizado para proteger motores contra curto circuitos e sobrecargas simultaneamente. Deve-se atentarpara o fato de que o disjuntor motor no feito para ser uma chave liga-desliga. O disjuntor motor deveser acionado e assim permanecer enquanto no ocorrer nenhum evento anormal que produza o seudesligamento.

IDM01 at IDM32 IDM40 at IDM80

Fig. 4.8: Aspecto visual externo dos disjuntores motor SIBRATEC4.8. Temporizador:

um dispositivo utilizado para controlar e/ou sincronizar tempos de atuao. Existemtemporizados com retardo na energizao, retardo na desenergizao, cclicos, etc. Basicamente todos eles

so eletrnicos, mas existe tambm o tipo pneumtico que deve ser utilizado junto com o contator, pois oseu acionamento acontece quando o contator acionado. Veja no grfico seguinte como atua emtemporizador.


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T

ENERGIZAODO TEMPORIZADOR

ENERGIZAO DOCONTATO DE SADA

T = Tempo de retardo regulvel no temporizador

Fig. 4.9: Temporizadores eletrnico e pneumtico

4.9. Temporizador estrela tringulo:

um temporizador similar aos mostrados no item 4.8, porm esse possui um Rel com doiscontatos. O primeiro imediato e o segundo contato entra aps um breve intervalo de tempo, em torno de50-100 ms, em que os dois contatos esto abertos. Oportunamente ser explicada a utilizao deste tipo detemporizador.

T

ENERGIZAODO TEMPORIZADORE ACIONAMENTO DOPRIMEIRO CONTATO

ENERGIZAO DOSEGUNDOCONTATO DE SADA

T = Tempo de retardo regulvel no temporizador

100 ms

Fig. 4.10: Temporizao estrela tringulo

4.10. Blocos de contato auxiliares:

So blocos adaptados para serem instalados sobre os contatores e disjuntores motor. Eles soacionados quando o contator ou disjuntor motor onde eles esto instalados forem acionados. A finalidadedestes blocos aumentar as possibilidades de intertravamentos, acionamentos, etc. Existem vriaspossibilidades de combinao destes blocos auxiliares. Exemplo: blocos com 1 contato NA e 1 NF, bloco

com 3 contatos NA e 1 contato NF, etc.


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Fig. 4.11: Aspecto fsico dos blocos de contato auxiliares

5. SIMBOLOGIA:

A finalidade da simbologia representar no papel os componentes fsicos. Existe divergncia arespeito de como cada elemento deve ser representado por isso, neste trabalho, optou-se sempre pelautilizao da simbologia mais conhecida. Todos os contatos devem aparecer nos circuitos na sua posionatural (sem energizao).

5.1. Contator

No contator tm-se os contatos principais e auxiliares. Os principais do contator so mais robustose suportam maiores correntes. Quanto maior a carga acionada, maior ter que ser a corrente suportadapelos contatos. A figura seguinte mostra o contator K1. Os contatos 1-2, 3-4 e 5-6 so os contatosprincipais. O quadrado com uma diagonal representa a bobina do contator (A1-A2). A entrada da energia feita pelo lado 1, 3 e 5 e a sada para a carga pelo lado 2, 4 e 6. Na direita aparece o mesmo contator K1com os contatos auxiliares. Notar os nmeros 13-14 e 43-44 para contatos NA e 21-22 e 31-32 paracontatos NF. Toda a numerao apresentada, inclusive a identificao da bobina (A1-A2) sopadronizados.

Fig. 5.1: Simbologia de contatores

A simbologia deve ser tal que sempre que aparecer um contato auxiliar em um circuito seja fcilidentificar a que contator esse contato auxiliar pertence. Observe o fragmento de um esquema mostradoabaixo. A direita tem-se o circuito de fora (onde passa a corrente eltrica que efetivamente alimenta acarga) e a esquerda o circuito de comando (onde se localizam os acionamentos eltricos).


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Fig. 5.2: Esquema de ligaes eltricas

Observe o contator K1. A bobina aparece duas vezes, porm deve-se entender que fisicamente apenas uma bobina. Note a direita o contato auxiliar NA K1. A marcao K1 neste contato indica que elepertence ao contator K1. Quando o contator K1 for acionado este contato ir fechar. Essa a lgica paraentender os circuitos com contatores.

5.2. Rel trmico:

Os contatos do Rel trmico so representados como na figura seguinte. esquerda estorepresentados os contatos principais e a direita os contatos auxiliares. O contato auxiliar deve ser

identificado por um nmero que o relacione a um determinado Rel trmico. Observe que o contato F7 identificado de modo a indicar que pertence ao Rel trmico F7.

Fig. 5.3: Simbologia de Rel trmico

Volte ao fragmento de circuito mostrado na seo do contator. Veja que a aparece um Rel

trmico no circuito de fora denominado F7. No circuito de comando aparece um contato de Rel trmicoNF tambm denominado F7. Isto significa que o contato F7 um contato NF do Rel trmico F7. Quandoo Rel for acionado esse contato abre.

5.3. Botoeiras e outros contatos:

Qualquer contato que aparea no circuito precisa identificar perfeitamente a que dispositivo elepertence. Veja ainda no mesmo fragmento apresentado acima os contatos b0 e b1. Eles so contatos debotoeiras. B0 um contato NF e b1 um contato NA. Esses contatos poderiam, por exemplo, pertencers seguintes botoeiras:


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Fig. 5.4: Botes push com retorno

A botoeira verde poderia ser utilizada para ligar o sistema, por isso ela deveria ter o contato NA ea botoeira vermelha para desligar, por isso ela deveria ter o contato NF.

5.4. Forma de representao dos diagramas esquemticos:

Os diagramas esquemticos podem ser representados, basicamente, de duas maneiras: multifilar ouunifilar. A forma de representao multifilar mostra todos os condutores enquanto que a unifilar mostraapenas uma fase. Em um primeiro momento pode parecer que a forma multifilar mais clara, porm, namedida em que o tcnico se familiariza com os esquemas o diagrama unifilar se torna bem mais prtico. Afigura seguinte mostra essas duas formas de representao.

Fig. 5.5: Diagrama multifilar e diagrama unifilar

Veja que o diagrama multifilar mostra todas as conexes enquanto que o unifilar mostra apenas ocircuito de fora. Nos diagramas unifilares o circuito de comando mostrado parte.

De um modo geral a simbologia utilizada em diagramas esquemticos de painis eltricos aseguinte (mas isso no regra geral):


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DENOMINACO APARELHOS

b0 Boto de comando - desligab1 Boto de comando - liga

b2 b22 Boto de comando - esquerda-direita

K1 K2 - K3 - K4 - K5 Contator principal

d1 d2 - d3 Contator auxiliar-Rel de tempo rel aux.

F1 F2 - F3 Fusvel principal

F7 F8 - F9 Rel bimetlico

F21 - F22 Fusvel para comando

h1 Armao de sinalizao - liga

h2 Armao de sinalizao direita-esquerda

M1 Motor, trafo - principal

M2 Auto - trafo

R S T Circuito de medio-corrente alternada

6. MOTORES ELTRICOSDE INDUO

Na parte de painis eltricos, os motores tm um papel de destaque. praticamente impossvelprojetar um painel que no tenha pelo menos um motor eltrico envolvido, por isso importante sabercomo eles devem ser ligados.

Existem vrios tipos de motores eltricos (Ver apostila de Processos Eletroeletrnicos emwww.sibratec.ind.br), mas os que realmente interessam na prtica so os motores de induo.

Os motores de induo so um tipo de motor constitudos de um estator (parte fixa) e um rotor(parte mvel). A principal caracterstica destes motores o fato de que o rotor no alimentado, ou seja,

no h ligao fsica entre o estator e o rotor. A fora proporcionada pelo rotor obtida do estator atravsde induo magntica. Essa caracterstica faz com ele seja um motor relativamente barato, robusto econfivel. Os motores de induo mais comuns so os monofsicos e os trifsicos. Notar que os chamadosbifsicos, so, na verdade, monofsicos. A figura 6.1 mostra a constituio tpica de um motor eltrico deinduo.


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Legenda:1 - Rotor 2 - Chaveta3 - Tampa B3 4 - Junta da caixa IP554a - Junta da caixa IP65 4b - Junta da caixa IP655 - Tampa da caixa IP55 5a - Caixa IP655b - Tampa da caixa IP65 6 - Parafusos do capt7 - Bucin 8 - Tampa traseira do motor 9 - Ventilador de refrigerao 10 - Capt do ventilador 11 - Abraadeira do ventilador 12 - Anilha de mola13a - Rolamento 13b - Rolamento14a - Carcaa B3 14b - Carcaa B515 - Parafusos da caixa 16a - Retentor 16b - Retentor 21 - Bobinagem do estator 22 - Tampa B5 23 - Tampa B1424 - Placa de bornes 25 - Anilha de afinao

26 - Parafusos longos 27- Parafusos das patas domotor

28 - Patas do motor

Fig. 6.1: Constituio tpica de um motor eltrico de induo

6.1. Motores de induo monofsicos:

So motores de baixa potncia, utilizados em aplicaes mais simples. Esses motores podemsempre ser ligados em duas tenses diferentes, de acordo com o modo como a ligao feita. A ligaodos motores monofsicos idntica a dos bifsicos, por isso tudo o que se comentar a respeito dosmotores monofsicos vale tambm para os motores bifsicos.


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Fig. 6.2: Plaqueta tpica de um motor monofsico

a) Funcionamento e ligao:

A partida dada por meio de um enrolamento auxiliar ao qual ligado um capacitor em srie, queprovoca um defasamento da corrente, fazendo o motor funcionar como bifsico. Um dispositivocentrfugo desliga o enrolamento auxiliar aps o motor ter atingido certa velocidade. A inverso dosentido de rotao do motor monofsico ocorre quando as ligaes do enrolamento auxiliar so invertidas,trocando o terminal nmero 6 pelo nmero 5, conforme esquema.

Fig. 6.3: Enrolamentos do motor monofsico

Os motores monofsicos, assim como muitos trifsicos, possuem 6 pontas de fios disponveis parao instalador, numeradas de 1 a 6. Com isso possvel ligar o motor em duas tenses, 110V ou 220V,220V ou 440V e 254V ou 508V, etc. Um motor 110V ou 220V s pode ser ligado em uma dessas duastenses. O mesmo vale para os motores com os outros dois pares de tenses.

LIGAO EMTENSO MENOR(220V/254V)

LIGAO EMTENSO MAIOR(440V/508V)


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A figura 6.4 mostra a ligao do motor monofsico em 110V ou 220V. O mesmo esquema podeser utilizado para ligao 220V e 440V ou em 254V e 508V. No caso da ligao em 220V possveltambm a ligao fase-neutro sem nenhum problema.

Plaqueta ligao em tenso menor ligao em tenso maior

Fig. 6.4: Ligao dos motores monofsicos

A tabela 6.1 d a ideia de como devem ser feitas as ligaes para diversas tenses de plaqueta do

motor e vrias tenses de redes eltricas.

Tab. 6.1: Formas de ligao dos motores monofsicos

Tenso deplaqueta

Tenso da redeeltrica

A B Ligao em tenso

110/220V 110V fase-neutro Fase Neutro Menor 110/220V 110V fase-fase Fase Fase Menor 110/220V 220V fase-neutro Fase Neutro Maior 110/220V 220V fase-fase Fase Fase Maior 110/220V 220/380V Fase Neutro Maior 220/440V 220V fase-neutro Fase Neutro Menor 220/440V 220V fase-fase Fase Fase Menor 220/440V 220/380V Fase Neutro Menor 220/440V 440V fase-fase Fase Fase Maior

b) Esquema de ligao:

A figura 6.5 mostra o diagrama de ligao de um motor monofsico. Observe que so utilizadossomente 2 plos do contator K1. Nesta situao deve-se tomar cuidado com o Rel trmico, pois este Rel, geralmente, para motores trifsicos. Se um dos contatos bimetlicos do Rel trmico no for alimentado

o Rel no ir armar j que ele estar interpretando que est faltando uma das fases. Neste caso dois plosdevem ser ligados em srie para que a mesma corrente eltrica passe por ambos. Veja como isso feito:


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Fig. 6.5: Diagrama de ligao de um motor monofsico

Algumas observaes sobre a figura:- Os fusveis podem todos ser substitudos por disjuntores;- Caso uma dos cabos de ligao do motor for o neutro aterrado, este no dever ser seccionado porfusvel ou disjuntor.- O contato K1 (NA) serve como reteno aps a botoeira b1 ser pressionada e solta. Ele tambm umcontato de segurana porque, em caso de uma rpida falta de energia, o contator desliga, o contato K1abre e aps a volta da energia ser necessrio iniciar todo o procedimento de ligao do motor novamente

atravs de b1;- Observe a atuao do Rel trmico. Suponha que ele atuou por sobrecarga. Ento o contato F7 mostradono diagrama de comando abre e cortada a alimentao da bobina K1. Isso faz com que K1 abra e osistema todo desligado. Note que mesmo que a sobrecarga desaparea logo aps a atuao do Reltrmico o motor somente poder ser religado atravs da botoeira b1, exatamente como determinam asnormas de segurana.- Para efetuar o desligamento manual do motor utiliza-se a botoeira b0 com o seu contato NF.- Aqui esto os componentes envolvidos neste esquema:

Contator K1 Rel trmico F7 Botoeira b0 e b1 Disjuntor F1, 2 Disjuntor F21, 22

Fig. 6.6: Materiais envolvidos na ligao de motores monofsicos

c) Inverso da rotao de motores monofsicos:

Inverter a rotao de um motor monofsico no exatamente a operao mais fcil. Ela exige umasrie de alteraes nas ligaes o que faz com que ela se torne muito mais complicada do que a inverso


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da rotao de um motor trifsico. Tambm importante notar que o modo de inverter a rotao dosmotores monofsicos diferente se o motor for ligado em tenso maior ou em tenso menor. Em seguidaa explanao para cada situao.

Inverso da rotao de motores monofsicos ligados em tenso maior:

Para a rotao em um sentido deve-se curto circuitar os terminais 2-3-5, sair com a fase (ou oneutro) no terminal 4 e curto circuitar os terminais 1-6 e da sair com o neutro (ou a fase). Para o outrosentido de rotao deve-se curto circuitar 2-3-6, sair com a fase (ou o neutro) no terminal 4 e curtocircuitar os terminais 1-6 e da sair com o neutro (ou fase). Na verdade o que precisa ser feita uma trocaentre os terminais 5 e 6. Essa troca conseguida com os contatores utilizados no esquema de inverso. Aentrada do condutor fase e neutro pode ser livremente invertida. Caso o motor utilize duas fases,evidentemente o neutro no ser utilizado e na entrada neutro tem-se a outra fase.

Rotao em um sentido Rotao em outro sentido

Fig. 6.7: Ligao dos terminais para inverso de rotao de motores monofsicos em tenso maior

Em seguida apresenta-se um projeto completo para inverso da rotao de um motor monofsicoem tenso maior.

1 12 23 3

4 45 56 6

FASE FASENEUTRO NEUTRO


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Fig. 6.8: Esquema de ligao completo para inverso de rotao deum motor monofsico ligado em tenso maior

Tab. 6.2: Legenda do esquema de ligao de um motor monofsico em tenso maior


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Consideraes a respeito do circuito de inverso de rotao apresentado:

Observe como foi feita a ligao do disjuntor D1. Como na maioria dos casos os disjuntores caixamoldada so tripolares e a ligao do motor monofsico utiliza somente uma fase e um neutro ou duasfases, foi feito um esquema de modo a manter na mesma temperatura os 3 plos do disjuntor. Uma dasfases ou o neutro passa por dois plos. Isso garante um funcionamento mais equilibrado do disjuntor.

No caso dos motores monofsicos, uma questo que deve ser levada em conta na inverso derotao o platinado que liga e desliga o enrolamento auxiliar. A rotao s pode ser invertida quando oplatinado retorna a sua posio original, que a de manter o enrolamento auxiliar ligado. Isto significaque quando for feita uma inverso de rotao necessrio aguardar um certo tempo at que a rotao domotor caia a um nvel que faa com que o platinado volte ao seu estado inicial. por isso que no circuito

apresentado utilizado um temporizador KT1. Note tambm o intertravamento entre os contatores: Se k1for ligado o contato K1 deste contator abre, impedindo a ligao de k2 e vice-versa.

O acionamento comea com a ligao da chave S0. Observe o que acontece quando esta chave pressionada o temporizador KT1 comea a contar o tempo setado. Enquanto ele est contando, KA1 liga eabre o contato KA1 em srie com todo os sistema de alimentao do circuito de comando. Isso faz comque durante o tempo em que o temporizador est contando o tempo setado no seja possvel acionarnenhum contator de fora do sistema. Quando o tempo setado se esgota, o temporizador aciona o seucontato NF em srie com ele mesmo produzindo uma rpida abertura do circuito. Este pulso abre todo ocircuito do contator auxiliar KA1, fechando o contato NF de KA1 em srie com o circuito de comando.Agora possvel selecionar a rotao do motor, acionando S1 ou S2. Suponha que foi pressionada S1.Ento o motor partiu em um determinado sentido de rotao. Suponha que aps algum tempo sejanecessrio inverter a rotao. necessrio, primeiro parar o motor pressionando S0. Veja que, enquantoo tempo setado em KT1 no tiver se esgotado, no ser possvel pressionar S2 porque o contato NF deKA1 em srie com o circuito de comando impede essa ao. Esse tempo setado em KT1 o temponecessrio para que o platinado feche.

Inverso da rotao de motores monofsicos ligados em tenso menor:

Se o motor monofsico for ligado em tenso menor, a inverso da rotao mais complicada eexige mais material. Sempre que possvel evitar utilizar o motor monofsico nesta condio, porm, se

no houver possibilidade de evitar a situao, o circuito seguinte pode ser utilizado para inverter arotao. A questo bsica da inverso da rotao nesta condies trocar os terminais 5-6. Em um sentido


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de rotao ligam-se os terminais 3-4-5 e 1-2-6, no outro sentido ficam ligados 3-4-6 e 1-2-5. Para isso sonecessrios 4 contatores, como mostrado no circuito de fora. Tambm aqui deve ser considerado umcerto tempo para fechar o platinado que controla o enrolamento auxiliar. Esse tempo o setado em KT1.

Fig. 6.9: Esquema de fora para inverso de rotao em um motor monofsico ligado em tensomenor

O diagrama de comando pode ser visto na figura 6.10. O sistema parte aps o pressionamento

de B1 ou de B2, onde fica definida a rotao do motor. Se B1 for pressionado, K1 e K2 ligam e o motorparte com a rotao em um sentido. Se agora for necessrio alterar o sentido da rotao preciso primeirorealizar a temporizao, para isto deve-se pressionar B0. B0 liga o contator auxiliar KA1 e o temporizadorKT1. Com KA1 ligado, o contato NF de KA1 em srie com a alimentao dos 4 contatores principais abree desliga tudo. Enquanto isso o temporizador KT1 atinge o tempo setado. Quando isso ocorre KT1 e KA1desligam, devido ao contato NF ligado em srie com eles. Esse o sistema de retardo para que ainverso da rotao ocorra somente aps o platinado ter se fechado. Agora, aps esse processo, possvelpressionar B2, ligando K3 e K4 e fazendo com que o motor parta com outro sentido de rotao. Observeos intertravamentos de segurana: Se K1 e K2 estiverem ligados, K3 e K4 ficam impedidos de ligar. Omesmo ocorre se K3 e K4 estiverem ligados: K1 e K2 no ligam. A atuao de qualquer um dos doisRels trmicos faz com que todo o sistema volte ao estado inicial.


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Fig. 6.10: Esquema de comando para inverso de rotao em um motor monofsico ligado emtenso menor

Essa uma das maneiras possveis de realizar este circuito. Certamente existem outras, talvezat mais simples do que a apresentada aqui. Tudo um questo de raciocinar.

6.2. Motores de induo trifsicos:

a) Funcionamento e ligao:

Os motores trifsicos so os motores mais utilizados nas indstrias, isto em funo das vrias vantagens quepossuem, tais como: vida til longa, facilidade de ligao, facilidade de controle, etc.

Assim como os motores monofsicos, os trifsicos tambm podem ser ligados em duas tenses.Usualmente so encontrados no mercado motores para: 220/380V, 380/660V, etc. A relao entre as duas tenses sempre 1,73, isto , a tenso maior sempre igual 1,73 vezes a tenso menor. A plaqueta dos motores trifsicosmostra sempre as duas maneiras de ligar o motor. Existem tambm alguns tipos de motores de induo ondeaparecem 3 e 4 tenses nominais ao invs de apenas duas, mas no de nosso interesse aqui nesta seo.

Fig. 6.11: Plaqueta tpica de um motor trifsico


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Para entender melhor como feita essa ligao em duas tenses diferentes preciso entender com o motor feito.Na verdade o motor trifsico mais elementar possvel pode ser interpretado como tendo 3 bobinas, uma para cadafase. Na parte externa o tcnico instalador tem acesso a 6 fios: comeo e fim de cada bobina. Os terminais de incioe final de cada bobina, em geral, so identificados pelos nmeros de 1 a 6 como mostrado na figura seguinte.

Fig. 6.12: Identificao dos terminais de um motor trifsico

Nota: A numerao de 1 a 6 no regra geral. Alguns fabricantes utilizam outra nomenclatura, como pares deletras U1-U2; V1-V2 e W1-W2 para indicar o incio e fim de cada bobina. preciso sempre verificar na plaquetacomo feita essa identificao para no ficar em dvida em como ligar o motor. Cada bobina projetada para serligada na tenso menor de trabalho. Assim, se um motor eltrico trifsico de induo for para tenso 220/380V,ento cada bobina individual foi projetada para 220V. Se o motor for para 380/660V, ento cada bobina projetadapara 380V.

Veja na tabela seguinte um resumo da voltagem nominal de cada bobina.

Tab. 6.3: Tenses nominais de cada bobina do motor

Tenso nominal do motor (V) Tenso nominal de cada bobina do motor (V)

220/380 220

380/660 380

A regra vale para qualquer motor de induo trifsico com 6, 9 e 12 fios para ligao.

Os motores trifsicos de 6 fios permitem duas configuraes diferentes que permitem a ligao nas duas tensesdescritas na placa de ligao do mesmo. Lembrando que em ambas configuraes cada bobina somente podereceber a menor tenso descrita.

b) Configurao tringulo

A configurao tringulo feita de forma que sempre ser a menor tenso disponvel para ligao do motor, ou

seja, se o motor trifsico 220/380V, significa dizer que na ligao 220V o motor deve ser ligado na configurao


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tringulo e cada bobina pode receber no mximo 220V. A figura 6.13 mostra como sera o fechamento do motor naconfigurao tringulo

Fig. 6.13: Configurao tringulo

Esse tipo de ligao prprio para um motor cuja tenso menor de plaqueta seja 220V e a tenso de linha da redefor 220V (Redes 127/220V por exemplo).

FIOS DO MOTOR FASE DE ALIMENTAO

1 E 6 FASE R

2 E 4 FASE S

3 E 5 FASE T

Tab. 6.4: Tenses nominais de cada bobina do motor em tringulo

c) Configurao estrela

A configurao estrela sempre ser a maior tenso descrita na placa de ligao do motor. Se o motor trifsico220/380V, ento para ligao na rede 380V o instalador deve fazer o fechamento estrela conforme descrito nafigura 6.14. Nesta situao cada bobina ir receber somente 220V.

Fig. 6.14: Configurao estrela


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FASE TERMINAIS

R LIGAR EM 1

S LIGAR EM 2

T LIGAR EM 3

TERMINAIS 4-5-6 CURTO CIRCUITAR

Tab. 6.5: Tenses nominais de cada bobina do motor em estrela

A ligao do tipo estrela apropriada para motores cuja tenso menor na plaqueta seja igual a tenso de fase darede (Exemplo: moto com tenso menor de 220V e rede 220/380V).

d) Exemplos de ligaes de motores eltricos de induo trifsicos

Nesta seo estamos apresentando apenas a ligao direta do motor. No estamos considerando nenhuma chaveespecial de partida.

A questo da ligao deve considerar, alm da tenso nominal do motor, a voltagem da rede que est disponvel nolocal onde o motor ir ser instalado. Em seguida vamos apresentar as redes e motores mais comuns e suaspossibilidades de ligao direta.

d.1) Motor de induo trifsico 220/380V e rede trifsica 127/220V mais neutro: Vamos supor que estamos emuma cidade com rede 127/220V e que temos em mos um motor cuja tenso nominal de plaqueta seja 220/380V.Vamos tambm supor que a identificao dos terminais de motor siga a numerao mostrada na Fig. 6.12. Noesquea que, neste caso, a bobina do motor foi projetada para receber 220V.

Neste caso a tenso de fase disponvel na rede eltrica 127V e a tenso de linha 220V. A tenso nominal decada bobina do motor 220V, de modo que cada bobina deve receber 220V para que o motor esteja em condiesnormais de operao fornecendo a potncia nominal. Veja na Fig. 6.15 como deve ficar o fechamento dos fios dabobina de forma que cada bobina receba 220V


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Fig. 6.15: Ligao do motor trifsico 220/380V em rede 220V Ligao em tringulo

Vamos agora analisar as possveis ligaes: A tenso da rede de 127V no ter utilidade alguma porque a tensonominal das bobinas do motor 220V. De nada adiantaria fazer alguma ligao em que a tenso de 127V fosseaplicada a uma bobina cuja tenso nominal 220V. Seria o equivalente a ligar uma lmpada com tenso nominal de220V em uma rede de 127V. A lmpada iria funcionar mas com uma produo de luz muito baixa. A tensonominal do motor de 380V tambm no poder ser utilizada porque a rede eltrica no fornece essa voltagem.Assim, ficamos apenas com a possibilidade de conectar o motor na sua voltagem de 220V e com a rede em 220V(Tenso de linha aplicada diretamente a cada bobina).

FASE TERMINAIS

R LIGAR 1-6

S LIGAR 2-4

T LIGAR 3-5

Tab. 6.6: Ligao do motor trifsico 220/380V em rede trifsica 220V

Para este motor no h outra alternativa de ligao, pois a tenso de rede de 380V no est disponvel. A tenso do

motor de 380V utilizada para fazer a partida estrela tringulo, que veremos mais adiante.

d.2) Motor de induo trifsico 220/380V e rede trifsica 220/380V mais neutro: Vamos supor que estamosem uma cidade com rede 220/380V e que temos em mos um motor cuja tenso nominal de plaqueta seja220/380V. Vamos tambm supor que a identificao dos terminais do motor siga a numerao mostrada na Fig.6.12.

As bobinas deste motor so para 220V, portanto, permitido qualquer tipo de ligao onde seja aplicada a tensode 220V na bobina.

- Ligao em estrela:neste caso a tenso de fase 220V. Veja a Fig. 6.16. O motor est ligado em estrela. Cadabobina recebe a tenso de fase do sistema 220/380V, que 220V.


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Fig. 6.16: Ligao do motor trifsico 220/380V em rede 380V Ligao em estrela

FASE TERMINAIS

R LIGAR EM 1

S LIGAR EM 2

T LIGAR EM 3

TERMINAIS 4-5-6 CURTO CIRCUITAR

Tab. 6.7: Ligao do motor trifsico 220/380V em rede trifsica 380V

b.3) Motor de induo trifsico 380/660V e rede trifsica 220/380V mais neutro: Vamos supor que estamos emuma cidade com rede 220/380V e que temos em mos um motor cuja tenso nominal de plaqueta seja 380/660V.Vamos tambm supor que a identificao dos terminais de motor siga a numerao mostrada na Fig. 6.12.

Nesta condio, como o motor 380/660V significa dizer que:

*Para ligao em 380V ele precisa ser ligado na configurao tringulo

*Para ligao em 660V ele precisa ser ligado na configurao estrela

Neste caso as bobinas do motor so para 380V, portanto, para que o motor funcione em condies normais preciso aplicar uma tenso de 380V em cada bobina. Sendo assim o motor ligado em tringulo conforme visto nafigura 6.17


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Fig. 6.17: Ligao do motor trifsico 380/660V em rede 380V Ligao em tringulo

De tudo o que foi exposto sobre ligao de motores nas diversas redes, note que: se voc tiver um motor

220/380V, esse mesmo motor poder ser ligado tanto em um local com rede 127/220V como em outroonde a rede for 220/380V. Se o motor for ligado onde a rede 127/220V ento ele deve ser ligado emtringulo: 1-6, 2-4 e 3-5. Se o motor for ligado onde a rede 220/380V, ento ele ser ligado em estrela:1,2,3 e 4-5-6 curto circuitados. Veja que em ambas as redes a bobina do motor est recebendo 220V.

bom e til ter em mente que, modernamente, os fabricantes de motores esto todos partindo para afabricao do motor para 4 tenses nominais. Esse motor tem a vantagem de ser considerado universal,pelo menos em termos de tenso. No Brasil, ele pode ser ligado em qualquer regio porque ele possibilitaa ligao em todas as tenses padronizadas da ANEEL.

Veja na figura seguinte uma plaqueta tpica desse motor e suas ligaes.

Figura 6.18 - Motor de 12 pontas, tenso nominal 220-380-440-760V: (a) conexo a rede de 220/127V,ligao paralelo; (b) conexo a rede de 380/220V, ligao Y paralelo; (c) conexo a rede de 440/254V,

ligao srie; (d) conexo tenso mais alta, ligao srie .

Note que as bobinas so todas para tenso nominal de 220V. Observe bem como os terminais devem serconectados para as diversas tenses:

Para uma rede 127/220V o motor ligado em duplo tringulo em paralelo e a tenso de cada linha

(tenso entre duas fases = 220V) aplicada direta sobre a bobina;


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Para uma rede 220/380V o motor ligado em dupla estrela em paralelo e a tenso de cada linha(tenso entre duas fases = 380V) aplicada sempre em duas bobinas. Devido a questo dadefasagem entre fases isso produz uma tenso de 220V sobre a bobina;

Para uma rede 254/440V o motor ligado em tringulo com 2 bobinas em srie em cada brao e a

tenso de cada linha (tenso entre duas fases = 440V) aplicada sempre em duas bobinas, ficandoa metade da tenso para cada bobina;

Para uma rede 440/760V o motor ligado em estrela com duas bobinas em srie em cada brao daestrela e a tenso de cada linha (tenso entre duas fases = 760V) aplicada sempre em duasbobinas. Devido a questo da defasagem entre fases isso produz uma tenso de 220V sobre cadabobina;

c) Esquema de ligao:

O diagrama bsico de ligao de um motor trifsico mostrado na figura 9.12, onde U, V e W soos trs fios que saem do motor. Esses trs fios podem representar uma ligao em tenso menor ou emtenso maior, de acordo com a maneira como as seis pontas de fios que saem diretamente dosenrolamentos do motor foram conectadas.

Fig. 6.19: Esquema de ligao de um motor trifsico

Os materiais envolvidos na ligao deste motor so os mesmos mostrados para o motormonofsico.


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7. CIRCUITOS PRTICOS DE UTILIZAO DE MOTORES TRIFSICOS

Os motores eltricos trifsicos so e longe os mais utilizados na indstria. Ao longo do tempoforam desenvolvidos vrios circuitos, praticamente padronizados para acionamento desses motores etambm outros circuitos para aplicaes especficas. Este captulo tem como objetivo mostrar os

principais circuitos aplicativos de motores trifsicos.

7.1. Chave de partida direta:

Esta chave apropriada para motores de baixa potncia e baixa inrcia inicial de carga.Geralmente usa-se chave de partida direta para motores at 10HP, porm possvel utiliz-la paramotores maiores, de acordo com o tipo de carga que est sendo acionado. Existem tambm condiesespeciais em que um motor de 10HP ou menos no pode ser acionado por chave de partida direta.

Esta chave funciona da seguinte maneira (depois de feita a ligao da rede eltrica no motor):- Pressiona-se o boto LIGA e o contator alimentado;

- O contator fecha e atrai o contato C;- Quando o boto solto, o contator permanece energizado via contato C (contato de selo);- Para desligar h um boto que pressiona o boto desliga do Rel trmico;- Em caso de falta de energia, o contator abre e o contato C abre junto, de modo que quando a

energia volta a chave no liga o motor at que algum pressione novamente o boto LIGA;- Em caso de sobrecarga, o Rel trmico abre os contatos 95-96 e isso corta a energia do contator,

que abre o contato C. E o processo se torna igual ao caso de falta de energia.

MOTOR

R S T

MOTOR

Fig. 7.1: Aspecto visual, montagem e esquema da chave de partida direta CCA


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Nota: o neutro s necessrio se a bobina do contator estiver na tenso de fase. Se ela estiver na tenso delinha o neutro no necessrio.

7.2. Partida direta com terminais para instalao de boia:

Um produto muito utilizado a chamada chave boia. Essa chave , na verdade, uma partida diretacom chave seletora de duas posies para permitir a seleo entre acionamento manual e acionamentoautomtico via boia. O circuito simples e muito fcil de ser feito. Veja em seguida o circuito e a imagemde como ficou essa chave aps pronta

Fig. 7.2: Diagrama esquemtico para ligao de motor trifsico com terminais para boia


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Fig. 7.3: Montagem prtica da chave boia

Uma lista de materiais para um dos modelos apresentada abaixo:

Tab. 7.1: Lista de materiais para montagem da chave boia

EQUIPAMENTO: PDBC100 - CHAVE BOMBA 5HP/380V - 3HP/220V

OBRA:

LEVANTAMENTO DE MATERIAIS

ITEM DESCRIO QUANT.

R$

UNI. R$ TOTAL CAIXA 1 -CONTATOR TRIPOLAR 12 A BOBINA 380 V 1 -RELE TERMICO 4-6 A 1 -CHAVE SELETORA 3 POSIES 1 -TRILHO (15 cm) 1 -TERMINAL DUPLO TUBOLAR 1,00 mm 2 -FITA DE AMARAO T 18 R 15 -TERMINAL TUBOLAR 1,00 mm 8 -TERMINAL DUPLO TUBOLAR 4,00 mm 2 -TERMINAL TUBOLAR 4,00 m 6,00 mm 4 -CABO 4 MM PT 20 cm 3 -

CABO 1,00 MM VM 15 cm 2 -CABO 1,00 MM VM 7 cm 2 -


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CABO 1,00 MM VM 30 cm 5 -PLAQUETA DE ACRILICO 50 X 20 1 -BORNE 4 MM 2 -PLACA SEPARAO 1 -POSTE FINAL 1 -ETIQUETA ALERTA 1 -ETIQUETA TENSO 1 -PLACA DE MONTAGEM 1 -PARAFUSOS FIXAO 2 -MAO DE OBRA MONTAGEM 1 -

--

EMBALAGEM 1 -

TOTAL GERAL R$ -

7.3. Partida estrela tringulo:

Esse tipo de partida utilizado para cargas cuja inrcia faa com que o motor demore em torno de10 s para atingir a rotao nominal. Na prtica ela apropriada para motores desde 10HP at em torno de60HP.

A partida Y-D (estrela tringulo) consiste em aplicar na bobina do motor, durante a partida, umatenso menor do que a nominal. Isto faz com que o motor parta com potncia menor e com isso obtm-seuma reduo na corrente de partida. Quando o motor atinge uma rotao adequada, em torno de 90% darotao nominal, muda-se a tenso aplicada no motor para a nominal. Isso conseguido atravs damudana na ligao das bobinas. Essa comutao entre Y e D pode ser feita de modo manual ouautomtico. A mudana manual no recomendada pelo fato do operador no saber o momento exato emque a comutao de v ser feita. Observe que para conseguir realizar a partida Y-D necessrio que omotor tenha sempre uma tenso menor igual a tenso de linha (medida entre duas fases) da rede em queele ser instalado e uma outra tenso maior igual a 1,73 vezes a tenso menor do motor. O neutro no necessrio nas chaves Y-D. Ele somente pode ser utilizado para alimentao das bobinas dos contatores,caso elas no sejam na tenso de linha da rede.

Para quem no est bem familiarizado com a partida estrela tringulo, lembre da seo anterior daapostila onde falvamos das diversas opes de ligao do motor. Imagine um motor com tenso deplaqueta de 380/660V e uma rede do tipo 220/380V. Este motor possui bobinas cuja tenso nominal 380V, ou seja, necessrio aplicar 380V sobre cada bobina para que o motor parta com potncia total.Isso conseguido com a ligao mostrada na figura seguinte:


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Fig. 7.4: Ligao tringulo

A ligao da figura acima est em tringulo e cada bobina recebe a tenso de linha da rede que 380V,portanto, o motor estaria com a sua tenso nominal.

Suponha agora que na partida o motor seja ligado da seguinte maneira:

Fig. 7.5: Ligao estrela

Agora ele estaria em estrela. Nesta situao a tenso aplicada sobre cada bobina a tenso de fase e nomais a tenso de linha. A tenso de fase 220V e a tenso nominal da bobina, como j dito anteriormente, 380V, ou seja: a tenso aplicada ao motor menor do que a tenso nominal da bobina, por isso o motorir desenvolver menos potncia e, em consequncia, ir apresentar uma corrente de partida menor.

Isso tudo seria, mais ou menos, o equivalente a pegar uma lmpada cuja tenso nominal 220V e aplicar

127V. Fazendo isso a lmpada no ir produzir a mesma iluminao do que quando se aplicar os 220V detenso nominal. assim que funciona a chave estrela tringulo; parte-se o motor em estrela (tensoaplicada a cada bobina menor do que a tenso nominal da bobina) e depois muda-se para tringulo (tensoaplicada a cada bobina igual a tenso nominal da bobina).

Exemplo: Se a tenso da rede eltrica for 220/380V (220V = tenso de fase e 380V = tenso delinha) ento a plaqueta do motor dever especificar as seguintes tenses, 380/660V. Caso a rede seja127/220V, a tenso de plaqueta do motor dever ser 220/380V.

Na figura 7.6 um esquema completo desta chave.


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Fig. 7.6: Esquema de fora e de comando para partida estrela tringulo em motor trifsico

Antes de passar explicao deste circuito preciso entender como funciona o Rel estrelatringulo. Veja na figura 7.7 o diagrama de temporizao deste Rel.

TAMPAS DE PROTEODOS PARAFUSOS

TESTADOSELETRONICAMENTE

22,598

79

Fig. 7.7: Aspecto visual e temporizao do Rel estrela tringulo

Este Rel possui dois contatos de sada: o estrela (15-18) e o tringulo (25-28). Ao ser alimentadoo Rel inicia imediatamente a contagem do tempo em que o motor fica ligado em estrela. Este tempo setado no prprio Rel e, geralmente, varia de 1s at 30s. Aps decorrido este tempo h um breveintervalo de tempo de 50ms em que as sadas esto ambas desligadas. Este tempo serve para desconectar ocontator que faz a parte estrela da chave. Isso evita a possibilidade de ocorrer um curto circuito entre doiscontatores. Passado este tempo entra o contato para o modo tringulo e a chave comuta para tringulo eassim permanece at que o motor seja desligado.

Explicao do funcionamento do chave do esquema da figura:


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O processo inicia com o pressionamento da botoeira B1 e a consequente ligao do temporizadorestrela tringulo KT1. A energizao de KT1 liga K3, note que o contato 15-18 de KT1, ligado em sriecom K3, faz com que K3 ligue assim que o temporizador KT1 for ligado. Quando K3 liga fechado ocontato 13-14 de K3 ligado em srie com K1 e K1 liga. Assim tem-se K1 e K3 ligados, formando aligao estrela. Aps decorrido o tempo setado em KT1 ocorre o tempo de 50ms. Durante este tempo o

contator K3 desligado ficando ligado o contator K1, atravs do seu contato NA (43-44) ligado em sriecom a sua prpria alimentao. O motor agora est desligado porm est girando porque ficou um tempoligado em estrela. Em seguida fecha o contato 25-28 de KT1 e liga o contator K2. Com K1 e K2 ligadostem-se a ligao em tringulo. E assim a chave permanece enquanto ela no for desligada atravs do botoB0. Se, durante a operao, o ocorrer uma sobrecarga o contato 95-96 do Rel trmico RT abre e a chave desligada como se tivesse sido pressiono o boto B0. Observe os intertravamentos de segurana entreK2 e K3. Esses dois contatores nunca podem estar ligados ao mesmo tempo, pois isso provocaria umcurto circuito, ento, em srie com K2, colocado um contato NF (21-22) de K3 e em srie com K3 colocado um contato NF (21-22) de K2.

Materiais envolvidos na montagem da chave estrela tringulo automtica:

Contatores K1, K2 e K3 Rel trmico RT Botoeira B0 e B1 Disjuntor D Temporizador YD KT1

Fig. 7.8: Material envolvido na montagem da chave de partida estrela tringulo

A ttulo de exemplo apresentada a seguir uma lista de matrias para uma chave estrela tringulopara um motor de 30HP/380V.

Tab. 7.2: Lista de material para montagem da chave de partida estrela tringulo


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ITEM QUANT. R$ UNI. R$ TOTAL1 12 13 14 15 26 17 18 1

9 210 0.511 5012 2013 8014 2015 5016 2117 2818 619 720 121 1022 1023 1024 225 1

DISJUNTOR TRIPOLAR 50 A

LEVANTAMENTO DE MATERIAIS

DESCRIO

CONTATOR TRIPOLAR 18A BOBINA 380 V

TOTAL GERAL R$

BORNE 10 MMPLACA SEPARAOPOSTE FINALEMBALAGEM

TRILHO

FITA DE AMARAO T 18 RTERMINAL TUBOLAR 10,00 MMTERMINAL TUBOLAR 6,00 MM

REBITEFITA DE AMARAO T 50 R

MAO DE OBRA MONTAGEM

CABO FLEXIVEL 10 MM PRETOCABO FLEXIVEL 1,00 MM VERMELHOPLAQUETA DE ACRILICO 50 X 20

CONTATOR TRIPOLAR 32 A BOBINA 380 VRELE TEMPORIZADOR Y-D 30 SEG

BOTAO DUPLO

BLOCO DE CONTATO AUX PARA CONTATOR 1 NA + 1 NF

DISJUNTOR MONOPOLAR 5 A

OBRA:

RELE TERMICO 17-25 A

CAIXA 281814

EQUIPAMENTO:

CLIENTE:

TERMINAL TUBOLAR 1,00 mmTERMINAL DUPLO TUBOLAR 1,00 mm

PAINEL ESTRELA TRIANGULO 30 CV/380V

A figura 7.9 mostra a chave pronta.


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K3K2K1KT1

D

RT

BLOCOS DECONTATOAUXILIARESDE APOIO

B0 e B1

CCA

Fig. 7.9: Aspecto visual da chave estrela tringulo montada

7.4. Inverso de rotao de motores trifsicos:

Nos motores trifsicos, para inverter a rotao basta inverter uma das fases. Assim fica bastantesimples fazer essa operao. O esquema seguinte de uma chave reversora trifsica:

Fig. 7.10: Esquema de fora e de comando para chave inversora de rotao com chave seletora

Observe o esquema da figura 7.8 e veja que se C1 estiver acionado, as fases RST chegam ao motorde uma maneira, se C2 estiver acionada as fases RST chegam ao motor com uma fase invertida em


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relao situao anterior. A seleo feita pela chave seletora 2 posies fixas CH. Na posio central omotor est desligado. Girando a chave para um dos lados o motor parte para a direita e girando para ooutro lado o motor parte para a esquerda. O disjuntor de 5A no circuito de comando serve para proteger ocomando. O disjuntor D protege o motor e seu valor vai depender da corrente nominal do motor. Note osintertravamentos: no circuito de C1 h um contato NF de C2 e no circuito de C2 h um contato NF de C1,

com isso impossvel ligar os dois contatores ao mesmo tempo. A proteo contra sobrecarga feita peloRel trmico RT. Em caso de sobrecarga o Rel trmico RT abre. Aqui se deve observar uma nota muitoimportante: o Rel trmico utilizado, se acionado no deve mais voltar a ligar sem interveno dooperador. Os Rels trmicos da famlia JR18 da CCA possuem esse recurso (ver informativo referente aeste assunto na rea de downloads do site www.sibratec.ind.br), porm pode haver no mercado modelos queno permitem essa situao. Se o Rel trmico se auto religar aps cessada a sobrecarga, o motor partedireto sem interveno do operador, o que representa um grave perigo. Jamais se deve permitir que umamquina eltrica possa se auto ligar aps a ocorrncia de alguma anormalidade.

Material envolvido na montagem da chave reversora

Contatores C1 e C2 Rel trmico Chave seletora 2 posies Disjuntor JD1 Disjuntor DIN de 6A

Fig. 7.11: Material envolvido na montagem da chave reversora com chave seletora

Caso o Rel trmico no possua a posio de permanncia aberto aps acionamento necessriofazer uma alterao no circuito a fim de evitar que o motor se auto ligue aps acionamento do Rel

trmico.

Fig. 7.12: Esquema de fora e de comando para chave inversora com botes de retorno (push-button)


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Este circuito similar ao anterior, porm aqui foi introduzido um contator auxiliar C3. Observeagora que, quando o operador pressiona B0, C3 energizado e o contato NA de C3 em srie com elemesmo fecha, de modo que quando B0 solto, C3 mantm-se ligado via contato NA dele prprio. Aseleo de sentido de rotao agora pode ser feito por uma chave seletora de 2 posies sem paradacentral, ou liga a esquerda ou a direita. Agora, para desligar o circuito, necessrio pressionar B1. Notar

que agora, se o Rel trmico atuar, ele abre o seu contato NF que corta a alimentao do contator C3 eisso desativa todo o circuito. Somente com a interveno do operador, atravs de um novo pressionamentode B0, a chave pode ser religada.

Os materiais envolvidos na montagem da chave reversora com preveno de auto partida so osmesmos mostrados para o primeiro modelo de chave e mais os botes B0 e B1. Os botes B0 e B1 podemser qualquer um dos 3 modelos apresentados abaixo. Os de cor verde, preta e azul possuem um contatoNA que quando pressionado fecha e logo aps volta a posio de repouso que posio aberta. Os de corvermelha possuem um contato NF que quando pressionado abre e logo aps volta a posio de repousoque posio fechada.

Boto B0 Boto B1

Fig. 7.13: Botes de retorno tipo push button

Existe tambm a possibilidade de substituir esses dois botes por uma botoeira dupla com ou semiluminao. A CCA possui os seguintes modelos para esta finalidade:

Fig. 7.14: Chaves seletoras com retorno duplas

7.5. Partida estrela tringulo com inverso de rotao:

Existem algumas situaes em que necessrio partir um motor em estrela tringulo e, ao mesmotempo, inverter a rotao. O esquema seguinte mostra como isso pode ser realizado. Note que K1 e K4esto na mesma posio relativa de dois contatores com a mesma funo de uma chave estrela tringulo.K2 e K3 fazem a posio relativa do terceiro contator de uma chave estrela tringulo, porm, somente umestar ligado. Se a chave for conectada com K1, K4 e K2 o motor estar girando em uma direo. Se aligao for K1, K4 e K3 tem-se a rotao invertida em relao situao anterior.


40/75

Fig. 7.15: Circuito de fora da chave estrela tringulo com reverso de rotao

O disjuntor D forma a proteo geral do circuito de fora. Os Rels trmicos RT1 e RT2 servemde proteo geral em caso de sobrecarga.


41/75

T

DJ2 10A

KA1

B0

N

KA1 KA2B2

B1

KA2

KA1 B3 KA2

KA2

KA1

kT1

KT1

K4

k1

K1 K2 K3

K3

KA1

2

K2

KA2

3

KT1

K1

4

RT1 RT2

Fig. 7.16: Circuito de comando para chave estrela tringulo com reverso de rotao

O circuito de comando mostra a proteo geral feita por um disjuntor termomagntico monopolarde 10A. O processo de acionamento da chave pode ser iniciado pressionando B1 ou B3, dependendo decomo o cliente deseja iniciar a rotao do motor.

Supondo que seja pressionado o boto B1, imediatamente liga o contator auxiliar KA1. Com essecontator fechado ir ocorrer o seguinte, em ordem de ocorrncia ou aproximadamente em ordem visto queh aes que ocorrem simultaneamente:

- Cria-se um caminho alternativo para a energizao de KA1 atravs do contato NA de KA1 emparalelo com B1 (contato selo);

- Impede-se o acionamento de KA2 atravs do contato NF de KA1 em srie com a alimentao deKA2;

- O temporizador kT1 liga. Ateno : este um temporizador estrela tringulo. O contato 15-18 o estrela (fecha imediatamente) e o contato 25-28 o tringulo (fecha aps decorrido o tempo setado).

- O contator k1 imediatamente ligado pelo fechamento do contato 15-18 de KT1;

- KA1 e k1 ligados ligam k2. Veja o circuito de alimentao de k2;Nesta situao esto ligados os contatores k1 e k2. Pelo diagrama de fora v-se que essa uma

ligao em estrela com um determinado sentido de rotao.Agora, decorrido o tempo setado em KT1 ocorre o seguinte:- O contato 15-18 de KT1 abre e desliga k1;- O contato 25-28 de KT1 fecha e liga k4.- k2 continua ligado, atravs do seu contato NA ligado em srie com ele mesmo.

Nesta situao esto ligados os contatores k4 e k2. Pelo diagrama de fora v-se que essa umaligao em tringulo com um determinado sentido de rotao.


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Agora se pode repetir todo o procedimento descrito, porm comeando com o pressionamento dachave B3. Note que agora o contator auxiliar ligado o KA2. O fechamento de KA2 impede que KA1seja acionado. Em seguida ocorre o seguinte:

- Cria-se um caminho alternativo para a energizao de KA2 atravs do contato NA de KA2 emparalelo com B3 (contato selo);

- Impede-se o acionamento de KA2 atravs do contato NF de KA1 em srie com a alimentao deKA2;- O temporizador kT1 liga.- O contator k1 imediatamente ligado pelo fechamento do contato 15-18 de KT1;- KA2 e k1 ligados ligam k3. Veja o circuito de alimentao de k3;Nesta situao esto ligados os contatores k1 e k3. Pelo diagrama de fora v-se que essa uma

ligao em estrela com um sentido de rotao inverso ao sentido de rotao anterior.Agora, decorrido o tempo setado em KT1 ocorre o seguinte:- O contato 15-18 de KT1 abre e desliga k1;- O contato 25-28 de KT1 fecha e liga k4.- k3 continua ligado, atravs do seu contato NA ligado em srie com ele mesmo.

Nesta situao esto ligados os contatores k3 e k4. Pelo diagrama de fora v-se que essa umaligao em tringulo com um sentido de rotao inverso ao sentido mostrado no acionamento por B2.

Note a posio dos contatos NF de RT1 e de RT2. Qualquer um dos dois que atue desligaimediatamente todo o circuito e a nova partida somente possvel com a interveno do operador desde aprimeira operao.

7.6. Partida compensada:

A vantagem da partida compensada em relao a chave estrela tringulo o fato de que com acompensadora possvel partir motores com carga. Neste tipo de partida introduzido umautotransformador em srie com o circuito principal (de fora) da chave de modo que ele produza umaqueda de tenso sobre o motor, isto faz com que o motor parta com uma tenso menor do que a nominal.Na medida em que o motor arranca, os taps do autotransformador vo sendo alterados de modo que nofinal a tenso nominal aplicada ao motor. O esquema bsico mostrado na figura 7.17:


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Fig. 7.17: Circuito de fora da chave com partida compensada

Antes de iniciar a explicao do circuito interessante saber o funcionamento do Rel desobrecarga eletrnico JDA-600.

Os Rels de sobrecarga eletrnicos CCA so a ltima palavra em termos de inovao na proteode mquinas eltricas. Alm da garantia total de funcionamento proporcionada por um circuito eletrnicode alta eficincia contra sobrecarga, eles tambm atuam como Rel falta de fase, o que evita a queima demquinas devido a esse problema. Veja na figura 7.18 como ele funciona. Note que os cabos de fora noso seccionados: eles apenas passam por dentro do Rel e um transformador de corrente se encarrega dereceber a informao da corrente que esta passando por esses cabos.

IC 401

3

2

100 CV

3 ~

K3

IC 115

AM3 160A

FT1

K1 K2

JDA100-300

IC185

R

DJ 1

T

S


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Fig. 7.18: o Rel de sobrecarga eletrnico JD600

O circuito de fora possui um disjuntor termomagntico de 160A que serve como proteo geralem caso de curto-circuito ou sobrecarga. Em seguida veem-se os contatores K1 (185A) e K2 (115A).Esses contatores so de grande porte, veja na figura 7.19 o aspecto deles.

Fig. 7.19: Aspecto visual dos contatores IC115 at IC500 da CCA

O outro contator utilizado um IC40. O modelo do IC40 como visto na figura 7.20:

Fig. 7.20: Aspecto visual dos contatores IC12 at IC32 (esquerda) e IC40 at IC95 (direita)

O auto transformador entra no circuito como um divisor de tenso. O aspecto fsico de um autotransformador pode ser visto na figura 7.21:

Fig. 7.21: Aspecto fsico tpico de um auto transformador de partida


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O motor eltrico j parte ligado na sua tenso nominal, que pode ser em estrela ou tringulo. Vistoisso parte-se para o circuito de comando desta chave:

Fig. 7.22: Circuito de comando da chave de partida compensada

Aqui se v um disjuntor monopolar de 10A que serve como proteo geral da parte de comando dachave. O processo inicia com o acionamento do boto B1. Com B1 acionado liga o contator K3 e otemporizador KT1. Note que assim que K3 liga o contato NA do prprio K3 aciona o K2. Agora a chaveest na situao em que K3 e K2 esto ligados. Agora olhe para o circuito de fora e veja o que est

acontecendo quando K3 e K2 esto ligados. Veja que a alimentao do motor retirada do enrolamentodo auto transformador, ou seja, a tenso que est chegando ao motor no a tenso total, mas sim umatenso determinada pelo divisor feito com o auto transformador. A relao de tenso utilizada,geralmente de 65% da nominal. Na partida, esse procedimento reduz a potncia e tambm a corrente.Agora voltando ao circuito de comando, veja o que ocorre quando o tempo setado no temporizador KT1 atingido. O contato NF de kT1, ligado em srie com a alimentao de K2 abre, e esse contator desligado. Quando K2 desligado o seu contato NF ligado em srie com a alimentao de K1 volta ao seuestado de repouso (fechado) e K1 ligado atravs do fechamento do contato NA de KT1 e do fechamentodo contato NF de K2. Um caminho alternativo de alimentao passando pelo contato NA (agora fechado)de K1 feito de modo a manter a alimentao de KT1. No momento em que K1 liga, K3 desliga (veja ocontato NF de K1 ligado em srie com a alimentao de K3). Agora somente K1 est ligado. Voltando ao

diagrama de fora v-se como se apresenta a nova situao. Com K1 ligado a tenso total da rede aplicada ao motor e agora a potncia desenvolvida por ele a nominal. O circuito desligado a qualquermomento pelo pressionamento de B0 ou por atuao do Rel trmico FT1. Observe que sempre que ocircuito desligado pelo Rel de sobrecarga ele no volta mais a funcionar mesmo que a condio desobrecarga tenha sido eliminado. O retorno s acontece se o operador iniciar o processo de partidanovamente.

7.7. Partida compensada com reverso de rotao

Em algumas situaes necessrio realizar uma partida compensada e com reverso de rotao.No muito comum isso ocorrer, mas sempre interessante saber que isso possvel de ser realizado. Em

seguida apresentado um circuito para realizar este tipo de partida. A lgica desse circuito muitosimples: faz-se uma partida compensada normal e depois acrescenta-se os contatores necessrios para


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fazer a inverso de uma das fases e assim conseguir a reverso da rotao. Note que K1, K2 e K3 fazemuma partida compensada igual a que foi vista no item 7.6 deste captulo. K4 e K5 realizam a inverso dafase.

IC....

1

3

2

3 ~

K3

IC....

FT1

K1 K2IC....

DJ 1

K4 IC.... K5 IC....

R S T


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Fig. 7.24: Circuito de fora e de comando da chave compensadora com reverso de rotao

O processo pode ser iniciado pressionando-se B1 ou B2, dependendo do sentido da rotao inicialque se deseja. Supondo que se inicie por B1:

- Pressionando B1, liga k4 que se mantm ligado atravs do seu contato NA em paralelo com B1(contato selo);

- Fechando K4, aciona-se k3 e o temporizador kT1 que inicia uma contagem de tempo;- Fechando k3, k2 tambm acionado. Note que o acionamento de k2 impede que k1 possa ligar-

se;- Na situao atual tem-se k4, k2 e k3 acionados. Pelo diagrama de fora v-se que isso o

primeiro estgio da chave compensadora em um dos sentidos de rotao;- Quando o tempo setado em kT1 atingido, o contato NF de kT1 abre e desliga k2. O contato NA

de kT1 fecha, ligando k1;

- O fechamento de k1 abre K3: note o contato NF de K1 em srie com a alimentao de k3;- Na atual situao esto ligados k4 e k1. Pelo diagrama de fora v-se que com esses doiscontatores ligados o motor est recebendo a tenso nominal e o motor est em potncia mxima nosentido de rotao escolhido no incio.

Agora todo o processo pode ser repetido se for pressionado B2. Observe que tudo acontece damesma maneira com exceo do contator k4 que trocado pelo k5, invertendo uma fase econsequentemente a rotao do motor. Fica a cargo do leitor fazer esta anlise.

7.8. Partida automtica para duas velocidades (Dahlander):

A velocidade dos motores de induo definida pela frmula:

T

DJ2 10A

1

K4 K5

K1

K3

K1

k2

B0

N

kT1

KT1

K2

k1

K1KT1

FT1

B2 K5

K4

k5

B1 K4

K5

k4 k3


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RPM = (120 x f)/p,

onde f a frequncia da rede eltrica e p o nmero de plos do motor.

Um motor de 4 plos na rede de 60 Hz, por exemplo, deveria ter 1800 RPM, porm, na prtica, ele

sempre ter uma rotao um pouco menor do que essa, 1750 RPM ou prximo a esse valor. Essadiferena entre o clculo terico da rotao e a rotao prtica do motor se chama escorregamento eacontece porque o rotor no consegue acompanhar a velocidade de campo magntico do estator.

Olhando a frmula da velocidade, percebe-se que h somente duas maneiras de alterar a rotao deum motor de induo: alterando a frequncia da rede ou alterando o nmero de plos do motor. Paraalterar a frequncia da rede necessrio um inversor de frequncia. O nmero de plos praticamentefixo e depende da construo fsica do motor, porm, h um tipo de motor conhecido como motorDahlander em que o nmero de plos pode ser alterado.

No motor Dahlander pode-se trabalhar com dois diferentes grupos de plos, por exemplo, pode-se

trocar de 2 para 4 plos, de 4 para 8 plos, etc. Com isso pode-se ter duas rotaes distintas.

Para quem tem familiaridade com enrolamento de motores, a figura 7.25 mostra como feita essacomutao de plos. Na situao superior o motor trabalha com dois plos, portanto, na rede de 60Hzpossui uma rotao aproximada de 3600 RPM. Na segunda situao o motor trabalha com 4 plos e, narede de 60 Hz, possui uma rotao aproximada de 1800 RPM. Veja no desenho da plaqueta mostrada nomesmo desenho, para cada situao, como ele deve ser ligado.

Fig. 7.25: Enrolamento interno do motor Dahlander


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Na figura 7.26 apresentado um esquema para fazer essa mudana na rotao de um motor tipoDahlander.

Fig. 7.26: Esquema de fora e de comando para alterao de rotao em motor Dahlander


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O contator K1 utilizado para conectar e desconectar o motor em velocidade menor (maiornmero de plos). Ele deve ser dimensionado para uma corrente superior a corrente nominal do motor emfuncionamento normal.

Os contatores K2 e K3 conectam e desconectam o motor em velocidade maior (menor nmero deplos). Eles devem ser dimensionados para a corrente eltrica nominal do motor ligado em estrela.

Os Rels trmicos F3 e F4 servem para proteo de sobrecargas para ambas as velocidades. Cadaum deve ser dimensionado na corrente nominal do motor na velocidade em que cada um est colocado.As protees podem ser feitas por fusveis ou disjuntores, ns, particularmente recomendamos

disjuntores, porque com eles, em caso de atuao, no h a possibilidade de algum polo ficar ligado.O boto simples S0 utilizado para parar o sistema e os botes S1 e S2 ligam o motor em cada

uma das rotaes.O procedimento de partida deste circuito assim:

Para partida em velocidade menor:

Pressione S1. O contator K1 fecha e motor parte conectado em tringulo. A alimentao do

contator K1 mantida aps o boto S1 ser solto atravs do contato NA do mesmo contator em paralelocom o prprio S1. Note que se S1 for fechado, nenhum dos outros dois contatores pode fechar, pois h umcontato NF de S1 no circuito de alimentao de K2 e K3, alm de um contato NF de K1 no mesmocircuito. Para trocar a rotao preciso primeiro parar o motor atravs do pressionamento de S0.

Para partido em velocidade maior:

Pressione S2. O contator K2 fecha e motor conectado em estrela. Simultaneamente tambmfecha contator K3 para complementar a ligao em estrela. A alimentao do contator K2 mantida apso boto S2 ser solto atravs do contato NA do mesmo contator em paralelo com o prprio S2. Note que seS2 for fechado, o contator K1 no pode mais ser ligado, pois h um contato NF de S2 no circuito dealimentao de K1.

Note que atuao de qualquer um dos Rels trmicos abre o circuito e isso faz com que sejanecessrio repetir todo o procedimento de ligao da chave de partida.

7.9. Partida automtica para duas velocidades com reverso (Dahlander)

Esta aqui tambm no uma situao muito comum, mas, caso algum dia algum necessite,poder t-la aqui. Na verdade essa situao como se fosse uma chave Dahlander e uma chave reversorajuntas.


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Fig. 7.27: Partida automtica para duas velocidades de motor Dahlander com reverso de rotao

O funcionamento desse circuito assim:


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As caractersticas de dimensionamento so idnticas as da chave Dahlander sem inverso derotao. Entre os contatores de cada inversor K1-K2 e K3-K4 h um intertravamento duplo: um feitopelos contatos auxiliares dos prprios contatores (K1, K2, K3 e K4) e outro feito pelos botes de partida(S1, S2, S3 e S4) e o contato auxiliar 21-22. Estes ltimos poderiam ser substitudos por intertravamentosmecnicos nos prprios contatores, evitando-se assim o uso de botes com 3 contatos para as partidas S3

e S4. O funcionamento para cada uma das 4 situaes possveis o seguinte:

Partida e parada em velocidade menor e rotao a esquerda:

Pressionar o boto S1. O contator K1 fecha e o motor parte em velocidade menor (ligao emestrela). A reteno da alimentao de K1 feita pelo prprio contato NA de K1 e o contato auxiliar 13-14. Para parar pressionar S0.

Partida e parada em velocidade menor e rotao a direita:

Pressione S2 para partir. O contator K2 ligado e o motor parte em velocidade menor com rotao

a direita. A reteno da alimentao feita pelo contato NA de K2 e o contato auxiliar 13-14. Para pararpressionar S0.

Partida e parada em velocidade maior e rotao a direita:

Pressione S3. Os contatores K3 e K5 fecham. Esses dois contatores ligados fazem a rotao maior(ligao em estrela) com rotao a direita. A manuteno da alimentao desses contatores feita pelosrespectivos contatos NA em paralelo com o boto S3. Para parar pressione S0.

Partida e parada em velocidade maior e rotao a esquerda:

Pressione S4. Os contatores K4 e K5 fecham. Esses dois contatores ligados fazem a rotao maior(ligao em estrela) com rotao a direita. A manuteno da alimentao desses contatores feita pelosrespectivos contatos NA em paralelo com o boto S3. Para parar pressione S0.

Note que se o Rel trmico atuar o sistema volta ao estado inicial e o operador dever reinici-lo.Observe a segurana nos intertravamentos: impossvel partir o motor de modo incorreto, porque,sempre, somente uma situao permitida. No h a menor possibilidade de que duas situaes possamocorrer ao mesmo tempo.

8. APLICAES PRTICAS COM MOTORES ELTRICOS

Este captulo apresenta alguns circuitos tpicos envolvendo partida de motores e acionamentosindustriais diversos.

8.1. Partida sequencial de dois motores:

O esquema seguinte mostra como partir dois motores eltricos em sequncia. Liga-se o primeiromotor e, aps um certo tempo selecionado no Rel temporizador, o segundo motor parte automaticamente.Os dois motores devem sempre operar em conjunto.


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Fig. 8.1: Partida sequencial de dois motores eltricos

Como aqui nesse circuito utilizado um temporizador, inicialmente necessrio compreender

como esse dispositivo funciona. Veja na figura seguinte o aspecto fsico do temporizador CCA, bemcomo o diagrama de contatos e a temporizao na sada. Ao ser energizado inicia-se a contagem do tempot. O contato de sada inverte sua posio aps esse tempo t e assim permanece enquanto o temporizadorestiver energizado. Em caso de falta de energia tudo volta ao estado inicial e somente aps o retorno daenergia que o processo de contagem de tempo comea novamente. Todas as informaes tcnicasreferentes a este produto esto no site www.sibratec.ind.br.

t

Sada

Alim.

TCE

DIAGRAMA DE CONTATOS TEMPORIZAO

Fig. 8.2: Temporizador eletrnico CCA

Agora, analisando o circuito nota-se que a partida feita pelo pressionamento do boto b1 e aconsequente ligao do contator K1 que liga o motor 1. No momento em que o contator K1 ligado o

Rel temporizador d1 tambm ligado e iniciada a contagem do tempo at esse Rel fechar o seucontato de sada. Passado esse tempo o contato d1 do Rel fecha e o contator K2 ligado e este aciona o


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segundo motor. Observar que existe sempre um contato NA de cada um dos contatores que faz a retenoaps o retorno de b1 ou de d1. A proteo feita pelos Rels trmicos. Observar que, como os doismotores precisam trabalhar em conjunto, basta que um deles sofra uma sobrecarga para que o circuitotodo seja desligado. Isso obtido pela ligao em srie dos dois contatos NF dos Rels trmicos. Omesmo sistema pode ser expandido para 3, 4, 5 ou mais motores. A ideia sempre ter um temporizador

no motor anterior que aciona o motor subsequente.

8.2. Chave para bomba dgua monofsica:

Fig. 8.3: Chave para bomba dgua monofsica


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Esta chave , na verdade, uma chave partida direta, com chave liga desliga CH1, cujo controle docontator feito por um Rel de nvel (RN) com trs eletrodos: O comum, o de mnimo e o de mximonvel. Quando o nvel da gua dentro do reservatrio atinge um valor mnimo o contato RN do Rel denvel fecha e o contator K1 acionado. Quando o nvel chega ao mximo permitido, o mesmo contato

RN do Rel de nvel abre e o contator desligado. A diferena entre o nvel mximo e mnimo conhecido como histerese do Rel de nvel. Observe como foi ligado o disjuntor DJ1 para evitar que umdos contatos fique sem passagem de corrente eltrica. Nos desenhos seguintes observe a instruocolocada nos bornes de conexo, a orientao a respeito do reaperto dos parafusos e a legenda.

8.3. Chave para bomba dgua trifsica:


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Fig. 8.4: Chave para bomba dgua trifsica

Basicamente esse circuito igual ao anterior, o da chave para bomba dgua monofsica. Adiferena aqui que foi introduzido um Rel falta de fase. Para iniciar o acionamento deste circuito


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necessrio ligar os dois disjuntores: o disjuntor motor DJ1 e disjuntor bipolar D1. DJ1 para o circuito defora e D1 para o circuito de comando. Em seguida deve ser acionada a chave alavanca CH1. A partirdeste momento o contator passa a ser controlado pelo Rel de nvel RN da mesma maneira que o expostopara a chave monofsica. Note que em caso de curto circuito ou de sobrecarga, o contato NF de DJ1 atuadesenergizando o Rel de nvel e abrindo o circuito de comando. O mesmo ocorre em caso de falta de

uma das fases.

Veja na figura 8.5 como ficou a montagem final desta chave. Note a esttica geral da montagem. Oscondutores so todos acondicionados em canaletas apropriadas.

Fig. 8.5: Montagem interna da chave para bomba dgua trifsica

8.4. PARTIDA DE MOTORES BIFSICOS EM DUAS TENSES

Nas zonas rurais muito comum o uso de motores bifsicos, que nada mais so do que um motormonofsico em que o neutro substitudo por outra fase. Esses motores, geralmente, podem serencontrados com potncias de at 15HP. s vezes, dependendo do tipo de carga que o motor irmovimentar, no possvel fazer uma partida direta, ento se pode recorrer a um artifcio que reduz acorrente na partida. A base terica desta chave o fato de que esses motores possuem duas tensesnominais: a menor e a maior e os sistemas bifsicos tambm possuem duas tenses nominais: a menor(fase-neutro) e a maior (fase-fase). A relao entre essas duas tenses sempre uma sendo o dobro daoutra. A ideia do circuito apresentado na figura 8.6 ligar o motor na tenso maior e dar a partida natenso menor da rede e, logo em seguida, comutar para a tenso maior. Note que, ligando o motor natenso maior e aplicando nele a tenso menor, ele estar partindo em potncia menor, com isso consegue-se reduzir a corrente na partida.


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Fig. 8.6: Chave de partida em duas tenses para motores bifsicos

O funcionamento deste circuito relativamente simples, mas convm dar uma breve explicao arespeito de alguns pontos. Em primeiro lugar, note como foi ligado o Rel trmico e o contator C2. Vejaque todos os trs plos so utilizados. O Rel trmico iria desarmar se um dos plos no fosse utilizado. Ofuncionamento do circuito o seguinte:

- Inicia-se pressionado BL e a consequente ligao do temporizador RT1 e do contator auxiliar CA1;- A alimentao de CA1 mantida atravs do contato NA do mesmo contator ligado em paralelo com

BL (contato selo);


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- Antes que RT1 atinja o tempo setado, o contator C1 liga e, em consequncia C2 fica impedido deligar devido ao uso do contato NF de C1 ligado em srie com a alimentao de C2;- Nesta situao aplicada ao motor a tenso menor (fase-neutro). O motor deve estar ligado na tensomaior;- Decorrido o tempo setado no temporizador, o contato reversvel dele mesmo comuta e C1

desligado e C2 ligado;- Nesta situao o motor estar recebendo a tenso nominal (fase-fase) e, portanto, desenvolvendo apotncia nominal.

Note que somente na ligao final o Rel trmico entra no circuito. Enquanto o motor estiver empotenciam menor, o Rel trmico no est no circuito.

8.5. TALHA ELTRICA

As talhas so utilizadas para movimentao de cargas em pontes rolantes e outros dispositivos dedeslocamento. Um dos requisitos fundamentais para as talhas que a alimentao dos contatores seja emtenso baixa (24Vca ou 24Vcc). Este cuidado necessrio em funo da segurana porque as talhasgeralmente so utilizadas em ambientes agressivos ou midos e uma tenso de 220Vca poderia colocarem risco a vida do operador. Note que a botoeira que contm as tenses de comando das talhas est namo do operador.

Existem vrios modelos que podem ser implementados de acordo com a necessidade do cliente.No esquema da figura 8.7 ser apresentada uma talha simples com 4 movimentos: sobe-desce e esquerda-direita. Cada par de movimentos feito por um motor com sistema de reverso de rotao.

Circuito de fora:


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3

2

1

7,5 CV380V

3 ~

FT2

K3 K4K2

DJ21

IC18 IC18

JR28-1316 9- 13A

JDA156-15 (15A)

DJJDA156-40 (40A)

3

2

1

7,5 CV380V

3 ~

FT1

K1 K2

S

DJ 1

T

R

IC18 IC18

JR28-1316 9- 13A

JDA156-15 (15A)

Fig. 8.7: Circuito de fora para talha

Os motores eltricos utilizados so de 7,5HP/380V/4 plos que possuem uma corrente nominal de12,5A. Por isso foi dimensionado um disjuntor trifsico JDA156-25 (25A) com corrente de interrupo de6kA para cada motor e um disjuntor geral JDA156-40 (40A) como proteo geral, o que muitoapropriado para a finalidade a que se destina aqui. Possui tambm 4 contatores, K1, K2, K3 e K4 de 18Ae um Rel trmico JR28-1316 com ajuste de 9-13A para cada um dos motores. Cada um dos motores atuacomo estando ligados a uma chave reversora, j que os movimentos so, na verdade, um sistema de duasreverses.

O circuito de comando muito simples e mostrado na figura seguinte.


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K3

para

frente

para

tras

220

24

B1 B2 B3 B4

FT1

FT2

T1

N

10ADJ

K1

K2

10

sobe

K2

K1

desce

K3

K4

K4

Fig. 8.8: Circuito de comando para talha

Note a fonte redutora de tenso de 220V para 24V. Como j foi dito isso uma providncia que

visa a segurana do operador.

A implementao prtica pode ser feita de diversas maneiras. Uma das maneiras mais usuais ecomuns o uso de uma botoeira industrial como comando e um painel normal onde esto os contatores edemais componentes. A CCA possui a seguinte botoeira que pode ser utilizada para esta finalidade.

Fig. 8.9: Botoeiras industriais

Existe tambm a possibilidade de utilizar uma botoeira com botes de emergncia. A CCA dispetambm desses modelos. Fica a cargo do leitor desenvolver um circuito de uma talha com botes deemergncia.

8.6. PARTIDA DE MOTOR ELTRICO COM TIMER

s vezes necessrio que um motor ligue sempre em um determinado momento. Para isso soutilizados os programadores horrios que permitem a programao necessria.


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O circuito seguinte mostra a parte de fora do motor:

Circuito de fora:

Fig. 8.10: Acionamento de motor com timer

O programador horrio utilizado neste circuito o modelo apresentado abaixo:

Fig. 8.11: Programador horrio CCA

Esse modelo no necessita de alimentao externa para manter a programao porque possui

bateria recarregvel interna e seu circuito todo de baixssimo consumo. O aparelho mantm as

3

2

1

3 ~

FT1

K1

S

DJ 1

T

R

IC.....

JR ......

CCA......


63/75

programaes para faltas de energia com at 150 horas de durao. Todas as demais informaes tcnicasesto em www.sibratec.ind.br.

O esquema seguinte mostra como deve ser o circuito de comando para este tipo de ligao:

1 2 3 4 5

INTERRUPTORHORARIO

M

TDJ2 10A

1

k1

CH1

FT1

N

Fig. 8.12: Circuito de comando para acionamento com timer

A chave CH1 permite comutar para posio com timer ou ligao manual. Quando ela colocada na posio com timer o motor passa a ser acionado sempre que a hora programada no timer atingida. Observar que este timer permite selecionar a hora da ligao e do desligamento.

8.7. PAINEL BRITADOR COM MOTOR DE DOZE PONTAS

Para concluir esse trabalho apresentado a seguir um painel completo de um britador com ummotor de 12 pontas. O motor de 12 pontas um tipo de motor especial que pode trabalhar com quatrotenses diferentes tanto em estrela como em tringulo. Veja as figura 8.13 como esse motor pode serligado.


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Fig. 8.13: Esquema de ligao de motor de induo de doze pontas

Nas figuras seguintes apresentado o projeto completo para o britador citado.

EQUIP AMENTO CLIENTE DESCRI OCCA

CLEI T ONPROJETO03/12/2007 CL E ITON 031207DESENHO N MEROD A TA OBRA MO T OR12PONTAEL E CTRABRITADOR 01FOL H AMATERIAI SELTRICOS


65/75

EQUIPAMENTO

CLIENTE

DESCRIO

IC40

K

4

IC40

K5

11

12

10

T

CCA

CLE

ITON

PROJETO

03/1

2/2007

CLEITON

0312

07

DESENHO

NMERO

DATA

OBRA

MOTOR12PONTA

ELECTRA

BRITADO

R

01

FO

LHA

MATERIAISE

LTRICOS

IC40

1

3

2

75CV

3~

K3

IC95

AM3160A

RL1

K1

K2

JDA

40-80

IC95

DJ1

RS

8

9

7

5

6

4

EQUIPAMENTO CLIENTE DESCRIOCC

A

CLEITONPROJETO03/12/2007 CLEITON 031207DESENHO NMERODATA OBRA MOTOR12PONTAELECTRABRITADOR 01FOLHAMATERIAISELTRICOSRL1TDJ210A 1 RL1 S0 S1 k5K5K5K3K1 KT1KT1 K4K3 k3k4KT1K5 k1K5 K4 k2 NFT1


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EQUIPAMENTO

CLIENTE

DESCRIO

CCA

CLEIT

ON

PROJETO

03/12/

2

circuitos elétricos industriais 2013

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