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7/31/2019 comandos_eletricos projetos

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COMANDOS ELTRICOS


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NDICE

CONTATOR

1. Objetivo 2

2. Introduo Terica 2

2.1. Contator 2

2.2. Contatos 3

2.3. Botoeira ou Botoeira boto liga e desliga 3

2.4. Rel Bimetlico 4

3. Material Utilizado 5

4. Parte Prtica 54.1. Diagrama Principal 5

4.2. Diagrama de Comando 6

4.3. Diagrama Multifilar 6

4.4. Diagrama Unifilar 7

4.5. Simbologia Eltrica 7

5. Concluso 8

6. Questes 8

CARGA TRIFSICA EM ESTRELA E TRINGULO

1. Objetivo 9



4. Parte Prtica 10

4.1. Carga Trifsica Tringulo 10

4.2. Carga Trifsica Estrela 104.3. Tabela 11

4.4. Tringulo 11

5. Concluso 12

6. Questes 12


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MOTOR MONOFSICO

1. Objetivo 13


2.1. Esquema motor monofsico em 110 V 14

2.2. Esquema motor monofsico em 220 V 14


4. Parte Prtica 15

4.1. Diagrama Principal 15


4.3. Diagrama de inverso do motor monofsico 16

5. Concluso 18

6. Questes 18

LIGAO SUBSEQUENTE AUTOMTICA DE MOTORES

1. Objetivo 19



4. Parte Prtica 20



4.3. Teste do Rel 21

5. Concluso 21

6. Questes 21

INVERSO DO SENTIDO DE ROTAO

1. Objetivo 22



4. Parte Prtica 22



5. Concluso 23

6. Questes 23


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LIGAO DE UM MOTOR TRIFSICO EM ESTRELA E TRINGULO

1. Objetivo 24


2.1. Partida de Motores com Chave Estrela-Tringulo 24


4. Parte Prtica 27




4.2. Diagrama: utilizando uma carga trifsica com lmpadas 28

5. Concluso 28

6. Questes 28

COMANDO AUTOMTICO POR CHAVE COMPENSADORA (AUTO-TRANSFORMADOR)

1. Objetivo 29


2.1. Partida por Auto-transformador 29


4. Parte Prtica 31



5. Concluso 31

6. Questes 31

COMANDO AUTOMTICO PARA DUAS VELOCIDADES (DAHLANDER)1. Objetivo 32



4. Parte Prtica 33




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COMANDO AUTOMTICO PARA COMPENSADOR COM REVERSO

1. Objetivo 35



4. Parte Prtica 35



5. Concluso 36

6. Questes 36

COMANDO AUTOMTICO ESTRELA-TRINGULO COM REVERSO

1. Objetivo 37



4. Parte Prtica 37


4.2. Diagrama de Comando e Auxiliar 38

5. Concluso 38

6. Questes 38

COMANDO AUTOMTICO PARA DUAS VELOCIDADES COM REVERSO(DAHLANDER)

1. Objetivo 39



4. Parte Prtica 394.1. Diagrama Principal 39

4.2. Diagrama de Comando e Auxiliar 40

5. Concluso 40

6. Questes 40


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PREFCIO

Hoje, com a atual tecnologia disponvel para automao a nvel industrial, o comando e o

controle dos motores eltricos passaram a ser conhecimentos bsicos indispensveis para o usodos CLPs. Estranhamente, esta rea sempre apresentou falhas por no termos, no mercado,publicaes que pudessem complementar os estudos iniciais daqueles que se interessassem peloassunto.Com isso, esta apostila vem minimizar esta falha servindo assim de material importantssimopara a introduo aos estudos de Comandos Eltricos de Motores.O professor Jos Antnio Alves Neto um engenheiro que j tem vasta experincia emtransmitir seus conhecimentos na rea e por isso, reuniu aqui, toda a sua experincia prtica edidtica para que esse material pudesse ser utilizado por professores e alunos da rea tcnicaem seus dias de trabalho. muito gratificante saber que temos profissionais dedicados ao aprimoramento de outrosprofissionais para que possamos conquistar um maior nvel de desenvolvimento tecnolgico.


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CONTATOR

1.Objetivo

- Comandos atravs do contator;- Diagrama de Comando.

2.Introduo terica3.ContatorContator um dispositivo eletromagntico que liga e desliga o circuito do motor. Usado depreferncia para comandos eltricos automticos distncia. constitudo de uma bobina quequando alimenta cria um campo magntico no ncleo fixo que por sua vez atrai o ncleo mvelque fecha o circuito. Cessando alimentao da bobina, desaparece o campo magntico,provocando o retorno do ncleo atravs de molas, conforme figura 01.

Fig. 01


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4.ContatosNo contator temos os contatos principais e auxiliares. Os principais do contator so maisrobustos e suportam maiores correntes que depende da carga que esse motor ir acionar,

quanto maior a carga acionada, maior ser a corrente nos contatos. (figura 02).

Fig. 02

Os contatos auxiliares, utilizados para sinalizao e comandos de vrios motores, existem ocontato NF (normalmente fechado) e NA (normalmente aberto). (figura 03).

Fig. 03


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5.Botoeira - boto liga e desliga

Fig. 04

6.Rel bimetlicoSo construdos para proteo de motores contra sobrecarga, falta de fase e tenso. Seufuncionamento baseado em dois elementos metlicos, que se dilatam diferentementeprovocando modificaes no comprimento e forma das lminas quando aquecidas.

Fig. 05


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Colocao em funcionamento e indicaes para operao:

1. Ajustar a escala corrente nominal da carga.2. Boto de destravao (azul):Antes de por o rel em funcionamento, premer o boto de destravao. O contato auxiliar ajustado pela fbrica para religamento manual (com bloqueio contra religamento automtico).Comutao para religamento automtico: premer o boto de destravao e gir-lo no sentidoanti-horrio, at o encosto, da posio H (manual) para A (automtico).3. Boto "Desliga" (vermelho). O contato auxiliar abridor ser aberto manualmente, se forapertado este boto.4. Indicador Lig./Desl - (verde). Se o rel estiver ajustado para religamento manual, umindicador verde sobressair da capa frontal se ocorrer o disparo (desligamento) do rel. Parareligar o rel, premer o boto de destravao. Na posio "automtico", no h indicao.5. Terminal para bobina do contator, A2.6. Dimenses em mm.- com contato auxiliar 1F ou 1A;- com contatos auxiliares 1F + 1A ou 2F + 2A;

- para fixao rpida sobre trilhos suporte conforme DINEN 50022;- neste lado do rel, distncia mnima de partes aterradas.

1. Material Utilizado2. Parte Prtica3. Diagrama Principal


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4. Diagrama de Comando

5. Diagrama Multifilar


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6. Diagrama Unifilar

7. Simbologia EltricaDenominao para os aparelhos nos esquemas eltricos:

DENOMINACO APARELHOS

b0 Boto de comando - desliga

b1 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


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CARGA TRIFSICA EM ESTRELA E TRINGULO

1. Objetivo

- Sistema trifsico- Potncia trifsico

2. Introduo Terica:Um sistema trifsico ( 3 ) uma combinao de trs sistemas monofsicos.O gerador ou alternador produz trs tenses iguais, mas defasadas 120 com as demais.As trs fases de um sistema 3 podem ser ligados de duas formas: em estrela (Y) ou tringulo(T).Uma carga equilibrada tem a mesma impedncia em cada enrolamento.No sistema 3 equilibrado o fasor soma as tenses das linhas zero e o fasor da soma dascorrentes das trs linhas zero. A corrente IN no ser nula, quando as cargas no forem iguaisentre si.

3. Material Utilizado- 3 soquetes- 3 lmpadas 150W - 220V- 1 ampermetro AC - 0 - 5A

- 1 voltmetro AC - 0 - 250V- caixa de ferramentas

4. Parte Prtica:5. Carga trifsica TringuloVL = VF

PT = 3 . VF . IF . COSPT3 . VL . IL . COSVF = R . IFR = V/P

6. Carga Trifsica Estrela


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IL = IFPY = 3 . VF . IF . COSPY = 3 . VL . IL . COSVF = R . IFR = V2 / P

7.

Tabela

ESTRELA Y TRINGULO T

MED. CALC. MED. CALC.

VL 220V 220V

VF

IL

IF

POTNCIA Y POTNCIA T

8. TringuloNo sistema trifsico temos o tringulo de potncia e determinamos a potncia aparente,potncia reativa e potncia total real.

P = 3 . VL . IL . COSS = 3 . VL . ILQ = 3 . VL . IL . SEN


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P = potncia total real WS = potncia total aparente , VAQ = potncia total reativa, VARVL = tenso da linha

VF = tenso de faseIL = corrente da linhaIF = corrente da fasengulo de fase da carga

( uma constante )

9. Esquema do Wattmetro Monofsico

10. Medir a potncia trifsica do sistema, utilizando um wattmetro monofsico.

P total = Prs + Pst


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MOTOR MONOFSICO

1. Objetivo

Aplicao do motor monofsico.2. Introduo TericaDevido ao baixo preo e a robustez de um motor de induo, sua aplicao faz necessrio ondeh uma rede eltrica trifsica, para produzir um campo magntico rotativo so motores depequenas potncia com ligao monofsica a dos fios. A partida dada por meio de umenrolamento auxiliar ao qual ligado um capacitor em srie, que provoca um defasamento dacorrente, fazendo o motor funcionar como bifsico. Um dispositivo centrfugo desliga oenrolamento auxiliar aps ter atingido uma certa velocidade.A inverso do sentido de rotao do motor monofsico ocorre quando as ligaes doenrolamento auxiliar so invertidas, trocando o terminal nmero 6 pelo nmero 5, conformeesquema.


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3. Esquema Motor Monofsico em 110 volts

4. Esquema Motor Monofsico em 220 volts


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5. Diagrama Principal


7. Diagrama de inverso do motor monofsico.



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9. Diagrama de comando


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LIGAO SUBSEQUENTE AUTOMTICA DE MOTORES

1. ObjetivoLigar o motor M1 e aps um determinado tempo, acionar o motor M2 utilizando um reltemporizado.

2. Introduo TericaNa ligao subseqente de motores, podemos acionar uma esteira, ponte rolante ou um sistemaautomtico industrial, a fim de desenvolver um produto determinado.No caso de uma esteira o acionamento dado por trs motores M1, M2, M3. Se um dos motores desligado por exemplo, devido a sobrecarga, todos motores frente deste, no sentido deconduo, sero desligados; interrompido o fornecimento de carga esteira, enquanto os

motores montados anteriormente continuam a funcionar, transportando a carga at odescarregamento desta esteira.


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INVERSO DO SENTIDO DE ROTACO

1. ObjetivoComando de um motor nos dois sentidos de rotao.2. Introduo TericaA reverso automtica utilizada para motores acoplados mquina que partem em vazio ou comcarga, esta reverso pode-se dar dentro e fora do regime de partida. A sua finalidade dentro dedeterminados processos industriais tem-se necessidade da reverso do sentido de rotao dosmotores para retrocesso do ciclo de operao, como o caso de esteira transportadora.Os contatos para o movimento a direita e para a esquerda, esto intertravados entre si, atravsde seus contatos auxiliares (abridores) evitando assim curto - circuitos.



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LIGAO DE UM MOTOR TRIFSICO EM ESTRELA E TRINGULO1. ObjetivoLigao em estrela e tringulo.

2. Introduo TericaSempre que possvel, a partida de um motor trifsico de gaiola, dever ser direita, por meio decontatores. Deve ter-se em conta que para um determinado motor, as curvas de conjugados ecorrente so fixas, independente da dificuldade da partida, para uma tenso constante.Nos casos em que a corrente de partida do motor elevada podem ocorrer as seguintesconseqncias prejudiciais:

a. elevada queda de tenso no sistema da alimentao da rede. Em funo disto provoca ainterferncia em equipamentos instalados no sistema.b. o sistema de proteo (cabos, contatores) dever ser superdimensionada ocasionando umcusto elevado.c. a imposio das concessionrias de energia eltrica que limitam a queda da tenso da rede.Caso a partida direta no seja possvel devido aos problemas citados acima, pode-se usarsistema de partida indireta para reduzir a corrente de partida.Em alguns casos ainda, pode-se necessitar de um conjugado de partida alto, com corrente departida baixa, deve-se neste caso escolher um motor de anis.

3. Partida de Motores com Estrela Tringulo

fundamental para a partida com a chave estrela - tringulo que o motor tenho a possibilidadede ligao em dupla tenso, ou seja, em 220 / 380V , em 380/660V ou 440/760V . Os motoresdevero ter no mnimo 6 bornes de ligao. A partida estrela- tringulo poder ser usada


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quando a curva de conjugados do motor suficientemente elevada para poder garantir aacelerao da mquina com a corrente de partida na ligao - tringulo. Tambm a curva doconjugado reduzida na mesma proporo.Por este motivo, sempre que for necessrio uma partida estrela - tringulo, dever ser usado

um motor com curva de conjugado elevado. Os motores WEG, tm alto conjugado mximo departida, sendo portanto ideais para a maioria dos caso, para uma partida estrela - tringulo.Antes de se decidir por uma partida estrela- tringulo, ser necessrio verificar se o conjugadode partida ser suficiente para operar mquina. O conjugado resistente da carga no poderultrapassar o conjugado de partida do motor (veja figura 2.4), nem a corrente no instante damudana para tringulos poder ser de valor inaceitvel. Existem casos onde este sistema departida no pode ser usado, conforme demonstra a figura 2.5.Na figura 2.5. temos um alto conjugado resistente Cr.Se a partida for em estrela, o motor acelera a carga at a velocidade, ou aproximadamente at85% da rotao nominal. Neste ponto, a chave dever ser ligada em tringulo.Neste caso, a corrente, que era de aproximadamente a nominal, ou seja, 100%, saltarepentinamente para 320%, o que no nenhuma vantagem, uma vez que na partida era desomente 190%.

Na figura 2.6. temos o motor com as mesmas caractersticas, porem o conjugado resistente CR bem menor. Na ligao Y , o motor acelera a carga at 95% da rotao nominal. Quando achave ligada em , a corrente que era de aproximadamente 50%, sobe para 170%, ou seja,praticamente igual a da partida Y. Neste caso a ligao estrela - tringulo apresenta vantagem,porque se fosse ligado direto, absorveria da rede 600% da corrente nominal. A chave estrela -tringulo em geral s pode ser empregada em partidas da mquina em vazio, isto , sem carga.Somente depois de ter atingido a rotao nominal, a carga poder ser aplicada.


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Esquematicamente, a ligao estrela - tringulo num meter para uma rede de 220V feita demaneira indicada na figura acima notando-se que a tenso por fase, durante a partida reduzida para 127V.

1.

Diagrama Principal



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3. Diagrama: utilizando uma carga trifsica com lmpadas.

COMANDO AUTOMTICO POR CHAVE COMPENSADORA(AUTO - TRANSFORMADOR)

1. Objetivo- comando por chave compensadora.

2. Introduo Terica3. Partida por Auto TransformadorEste modo de partida se aplica igualmente aos motores de forte potncia, aos quais ele permitedar a partida com caractersticas mais favorveis que obtidas com partida por resistncia, istodevido ao fato de proporcionar um conjugado de partida mais elevado, com um pico de correntemais fraco (reduzido).A partida se efetua geralmente em dois tempos:

1 tempo: Alimentao do motor sob tenso reduzida, por intermdio de um auto -transformador.Desprezando-se o valor da corrente magnetizante, o pico e o conjugado na partida soreduzidos, ambos proporcionalmente ao quadrado da relao de transformao (enquanto que,na partida por resistncias, o pico de corrente s reduzido na simples relao de reduo datenso). As chaves compensadoras (partida por auto - transformadores) so previstas para umpico de corrente e um conjugado na partida, representando 0,42 ou 0,64 dos valores em partidadireta, conforme o tap de ligao do auto - transformador dor 65% ou 80%, respectivamente. Oconjugado motor permite atingir assim um regime elevado.

2 tempo: Abertura do ponto neutro do auto - transformador e conexo do motor sob plenatenso o qual retoma suas caractersticas naturais (fig. 03). Curvas caractersticas velocidade -conjugado e velocidade - corrente (valores indicado em mltiplos valores nominais).

Corrente de Partida: Se, por exemplo, um motor na partida direta consome 100A , com o auto -transformador ligado no tap de 60% (0,6), a tenso aplicada nos bornes do motor 60% datenso da rede.Com a tenso reduzida a 60%, a corrente nominal (In) nos bornes do motor, tambm apenas

60%, ou seja, 0,60 x 100 = 60A.A corrente de linha (IL ) , ( antes do auto - transformador) dada por :


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U - tenso da linha ( rede )IL - corrente da linha0,6xU - tenso no tap do auto - transformadorIN - corrente reduzida nos bornes do motor

O momento de partida proporcional ao quadrado da tenso aplicada aos bornes do motor, nocaso do exemplo ele 0,6 x 0,6 = 0,36 ou seja, aproximadamente 1/3 do momento nominal,como na chave estrela - tringulo.No tap de 80% teramos um momento de 0,8 x 0,8 = 0,64, ou seja, aproximadamente 2/3 domomento do motor. Neste caso a corrente de linha seria:



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COMANDO AUTOMTICO PARA DUAS VELOCIDADES( DAHLANDER)

1. Objetivo- diagrama de comando- variao de velocidade

2. Introduo TericaVariao de velocidade do motor

Consegue-se variar a velocidade de rotao quando se trata de um motor de rotor bobinado.Pode-se lanar mo de varias solues para variar a velocidade do motor.As mais comuns so: Variao da intensidade rotrica da corrente, de modo a se obter variao no desligamento.A energia correspondente ao deslizamento recuperada e devolvida rede aps retornarem as

caractersticas de ondulao na freqncia da rede, o que conseguido com o emprego de umaponte de tiristores;- Variao da freqncia da corrente; Introduo de resistncias externas ao rotor (reostato divisor de tenso) para motores depequena potncia.

Escolha do Motor

Para a escolha do motor pode-se observar o que indicam as tabelas 6.2. e 6.3.TABELA 6.2. - Escolha do motor levando em conta a velocidade.

Corrente alternada Corrente contnua

Motor de Induo sncrono Motor ShuntVelocidadeaproximadamenteconstante, desde a cargazero at a plena carga.Velocidade semi-constanteda carga zero at a plenacarga

Motor de induo comelevada resistncia dorotor

Motor Compound

Velocidade decrescentecom o aumento de carga

Motor de induo com aresistncia do rotor

ajustvel

Motor Srie

TABELA 6.3 - Caractersticas a Aplicaes de Vrios Tipos de Motor


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Tipo Velocidade Conjugado dePartida

Emprego

Motor de Induo

de Gaiola,Trifsico

Aproximadamente

constante

Conjugado baixo,

corrente elevada

Bombas,

ventiladores,mquinas eferramentas

Motor de Induode Gaiola comelevadoDeslizamento

Decrescerapidamente coma carga

Conjugado maiordo que o do casoanterior

Pequenosguinchos, pontesrolantes, serrasetc.

Motor RotorBobinado

Com a resistnciade partidadesligada,semelhante ao

primeiro caso.Com a resistnciainserida, avelocidade podeser ajustada aqualquer valor,embora comsacrifcio dorendimento.

Conjugado maiordo que os doscasos anteriores

Compressores dear, guinchos,pontes rolantes,elevadores etc.



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COMANDO AUTOMTICO PARA COMPENSADORCOM REVERSO

1. Objetivo- ligao de uma chave compensadora com reverso.

2. Introduo TericaSistema de comando eltrico que permite a partida de motores com tenso reduzida e inversodo sentido de rotao. utilizado para reduzir o pico da corrente nos motores da partida.


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4. Diagrama de Comando e Auxiliar


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COMANDO AUTOMTICO ESTRELA TRINGULOCOM REVERSO

1. Objetivo- ligao estrela - tringulo com reverso.

2. Introduo TericaSistema de comando eltrico que possibilite a comutao das ligaes estrela para tringulo,permitindo ainda a inverso dos sentidos de rotao do motor.



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4. Diagrama de Comando e Auxiliar

COMANDO AUTOMTICO PARA DUASVELOCIDADES COM REVERSO

( DAHLANDER )

1. Objetivo- ligao Dahlander com reverso.

2. Introduo Terica um sistema de comando eltrico aplicado a um motor com enrolamento nico tipo Dahlander.Suas pontas de sada permitem ligao em comum plos, ou yy com n/2 plos, possibilitando aobteno de 2 velocidades diferentes, bem como duplo sentido de rotao tanto para V1 comoem V2 .


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BIBLIOGRAFIA

SCHMELCHEN, Theodor. Manual de Baixa tenso: informaes tcnicasParra aplicao de dispositivos de manobra, comando e proteo. 1 edioSiemens S.A. Nobel, So Paulo, 1988.

DAWES, Chester L. Curso de Eletrotcnica. 13 edio. Editora Globo. PortoAlegre, 1976.

WEG, Acionamentos. Informaes Tcnicas. Comando e proteo para motores

Eltricos. Jaragu do Sul, 1990.

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