modelagem e compensação da dinâmica de robôs móveis e...

05/06/2017 1 / 40Evandro Junior Rodrigues

Proteções


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção

1. Proteção contra sobrecorrente

Sobrecarga: quando a corrente nominal da carga é

superior à corrente de projeto do circuito.

Curto-circuito: corrente extremamente elevada devido ao

contato ou falta elétrica.

Disjuntores

2. Fusíveis

3. Relé de sobrecarga


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção 1 - Disjuntor Termomagnético – DTM

Dispositivo de manobra

Dispositivo de proteção

Funcionamento:

• Relé Magnético: é uma bobina com núcleo metálico que se

magnetiza quando a corrente a atravessa.

Atua apenas em caso de corrente de curto-circuito.

• Relé Térmico: formado por um bimetal cujos materiais possuem

coeficiente de dilatação.

Atua quando houver corrente de sobrecarga. Quanto maior a

intensidade da corente, mais rapidamente o bimetal deforma.


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Disjuntor Termomagnético – DTM


Curva Tempo x Corrente

Em quanto tempo o Disjuntor dispara se:

• A corrente do circuito for duas vezes a corrente nominal? (2*In)

• A corrente do circuito for dez vezes a corrente nominal? (10*In)

20 s

0,02 s



Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Especificação do Disjuntor Termomagnético

• Número de polos: monopolar, bipolar, tripolar

• Corrente nominal – In: Corrente nominal do disjuntor

Quadro aberto – com ventilação

Quadro fechado (quadro com tampa) – sem ventilação

(Aumentar 10º na temperatura do quadro)

• Tensão de operação: Baixa tensão (Até 1000 V), média e alta

tensão.

• Capacidade de interrupção – Ics: Corrente de curto-circuito que o

disjuntor consegue interromper sem se danificar.



Coordenação entre Condutor e Dispositivo de Proteção

Para o condutor: Iz = Ic * FCA * FCTPara o Disjuntor: IN = IN / FCT (+10°)

IB = IP

I2 = Aquela que assegura efetivamente a atuação do disjuntor dentro de um intervalo de tempo


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Escolha do Disjuntor (Catálogo – Pial-Legrand/Bticino)


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Corrente nominal dos Disjuntores (Unipolares)


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Correção de Temperatura (40ºC)


Dimensionamento de Dispositivos de Proteção Bipolares e Tripolares da UNIC DIN

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Instalação e Proteção de Motores Elétricos

Ref.: Instalações elétricas industriais – Série eixos

Evandro Junior Rodrigues

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Instalação de Motores Elétricos

Algumas regras práticas de distribuição em circuitos para motores

elétricos:

1. Para motor com potência maior ou igual a 5 CV, será utilizado um

circuito específico para cada motor, constituindo um ramal terminal


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2. Podem-se agrupar dois ou mais motores com potência entre 1 e 5

CV próximos entre si. Limitar a potência total alimentada pela ramal

de distribuição em 5 CV.

Obs.: A secção do condutor do ramal de distribuição é maior que a dos

ramais terminais.

Os ramais terminais podem ser iguais ou diferentes entre si, depende

da potência de cada motor


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3. Motores inferior a 1 CV, pode-se alimentar em um único circuito

com vários motores, inclusive, com tomadas de uso geral (TUG),

constituído por um ramal terminal.

Obs.: Caso típico de instalação residencial nos circuitos de cozinha,

como a geladeira, freezer, área de serviço.


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Partida de motores x Dimensionamento dos condutores

Para o dimensionamento de condutores, no método de queda de

tensão, a partida do motor não deve ultrapassar 10% da tensão

nominal.

Para motores com potência acima de 5 CV, deve-se usar um

dispositivo de redução de corrente de partida.

Até 50 CV o mais utilizado é a chave de partida estrela/triângulo.

Acima desta potência costuma-se utilizar a chave compensadora ou

soft-starter.


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Limites de queda de tensão

A. Instalação alimentada por ramal em baixa tensão

Obs.: Queda de tensão não deve ultrapassar 5% de queda de tensão

entre o ponto de entrega e a carga.


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Limites de queda de tensão

B. Instalação alimentada por subestação


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Dimensionamento das Proteções para Motores

As proteções contra sobrecorrentes em circuitos com motores,

empregam-se fusíveis de ação retardada (diazed ou NH) em conjunto

com o relé térmico como na figura abaixo:


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Dimensionamento das Proteções para Motores

Estas 2 proteções tem os seguintes objetivos:

1. Fusível é para proteger os condutores e o circuito contra corrente

de curto-circuito. Obs.1: Ele deverá ser dimensionado para suportar a corrente de partida do

motor.

Obs.2: A utilização de fusível de retardo é para que ele não seja acionado no

momento da partida do motor.

2. O Relé térmico (bimetálico) é para proteção contra correntes de

sobrecarga.


Fusível e Relé térmico

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Sobrecorrente x Corrente de curto-circuito

Em geral corrente de curto-circuito é considerado uma corrente

superior a 10 vezes o valor da corrente nominal

Icc > 10 * Inm

Sobrecorrente então será a corrente maior que a corrente nominal no

entanto menor que 10 vezes a corrente nominal


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1. Proteção contra curtos-circuitos

Proteção realizado com fusível.

A corrente nominal do fusível é determinada da seguinte forma:

𝐼𝑁𝐹 ≤ 𝐾1 * 𝐼𝑃

𝐼𝑁𝐹 - valor nominal do fusível (valor comercial pelo tipo)𝐾1 - fator multiplicativo (Tabelado)𝐼𝑃 - corrente de partida do motor (Tabelado)


Fusível

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𝐼𝑝 − Corrente de Partida do motor

𝐼𝑝 = 𝐼𝑝/𝐼𝑛 * 𝐼𝑛

𝐼𝑝 - Corrente de partida

𝐼𝑝/𝐼𝑛 − Fator multiplicativo que determina 𝐼𝑝𝐼𝑛 − Corrente nominal


Fusível

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Tabela K1 – Fator para determinação da corrente nominal do fusível


Corrente de partida ou também conhecida como corrente do rotor bloqueado

≤

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Fusível Tipo NH

Atendem a corrente de 6 a 1250 A. Além de ser limitador de corrente possuí elevada capacidade

de interrupção: 120 kA em até 690 VCA.


Fusível

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Fusível Tipo Diazed


Fusível

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Proteção do Ramal de distribuição

Para determinar o valor nominal do fusível 𝐼𝑁𝐹 considera-se a corrente de partida do maior e somam-se as corrente nominais do demais

motores:

𝐼𝑁𝐹 ≤ 𝐾1 * 𝐼𝑃𝑀 + ∑𝐼𝑁𝑀

𝐼𝑁𝐹 - valor nominal do fusível𝐼𝑃𝑀 - corrente de partida do maior motor𝐼𝑁𝑀 - corrente nominal dos motores restantes


Fusível

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Proteção do Ramal Terminal com circuitos com cargas mistasPara determinar o valor nominal do fusível 𝐼𝑁𝐹 considera-se a corrente de partida do maior e somam-se as corrente nominais do demais

motores:

𝐼𝑁𝐹 ≤ 𝐾1 * 𝐼𝑃𝑀 + ∑𝐼𝑁𝑀 + ∑𝐼𝑁𝐴

𝐼𝑁𝐹 - valor nominal do fusível;𝐼𝑃𝑀 - corrente de partida do maior motor;𝐼𝑁𝑀 - corrente nominal dos motores restantes;𝐼𝑁𝐴 - corrente nominal das outras cargas.


Fusível

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2. Proteção contra sobrecarga

Proteção realizado com Relé Térmico

Os relés bimetálicos têm atuação mais lenta que os fusíveis, fazendo

com que esses dispositivos não atuem com as correntes de partida dos

motores.

Sua atuação acontece quando houver uma sobrecarga de maior

duração.

Os Relés possuem uma faixa de ajuste de corrente.

Os Relés devem ser acoplados aos contatores.


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2. Proteção contra sobrecarga

Proteção realizado com Relé Térmico

A corrente de ajuste do relé térmico é:

𝐼𝑁𝐴 = 𝐾2 * 𝐼𝑁𝑀

𝐼𝑁𝐴 - corrente de ajuste do relé térmico / contator K1𝐼𝑁𝑀 - corrente nominal do motor𝐾2 - fator de multiplicação para ajuste do relé

𝐾2 - 1,25 para motores com fator de serviço igual ou superior a 1,15𝐾2 - 1,15 para demais motores, sem fator de serviço.

A Escolha do relé térmico é o que possua uma faixa de ajuste na qual

esteja incluído o valor de 𝐼𝑁𝐴


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Tabela Relé Térmico


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Tabela Relé Térmico - Continuação


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