JNG Materiais Elétricos | Comandos elétricos ( Parte 10 ) FINAL

Esta mesma técnica pode ser usada para o motor de 12 terminais que funciona em 440V. Os motores de maior porte, e por conseguinte maior custo, justificam a utilização de relés de proteção, um para cada parâmetro protegido, como relé de sobrecorrente, de subtensão, de sobretensão, de falta de fase e de sobretemperatura.

Dimensionar uma chave de partida estrela-triângulo para um motor de 100cv, I pólos, 380V/660V - 60Hz, com comando em 220V, Tp = 10s.

In (220V) = 232A

In (380V) = 134,31A λ Dados do Catálogo de Motores WEG:

FT1

CWM 80.1.220.60 + BCXMF 10 λ Dimensionando os Contatores K1 e K2:

Ie	0,58 x In
≥Ie	78A

≥Portando, os contatores a serem escolhidos, de acordo com o catálogo serão:

CWM 80.1.220.60 K1 K2

CWM 50.1.220.60

Ie	0,3 x In
≥Ie	4,3A

λ Dimensionando o Contator K3:

≥Portando, o contator a ser escolhido, de acordo com o catálogo será:

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49 Circuito exemplo de partida em estrela triângulo

KT1

FT1 S0

Rampa de Desaceleração λ Dados do Catálogo de Motores WEG:

FT1 Ip = 599A

KT1 Y

ΔΔ K2 KT1

FT1 S1

PARTIDA COM CHAVE COMPENSADORA • Partida de motores sob carga;

• Reduz a corrente de partida (dependendo do TAP do transformador), evitando sobrecarga no circuito; • A tensão na chave compensadora é reduzida através de auto-transformador;

• Taps do auto-transformador: 50, 65 e 80% da tensão.

Dimensionar uma chave de partida compensadora para um motor de 30cv, VIII pólos, 220V/60Hz, com comando em 220V, tap de 80%, Tp = 15s.

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50 λ Dimensionando o Contator K1:

Ie

In

KT1

FT1 S0

H FT1

KT1 K1 K2

DIAGRAMA UNIFILAR Rampa de Desaceleração

Tensão Plena Rampa de

Para dimensionar o contator K2, tem-se que levar em consideração o tap utilizado o qual reduzirá a tensão e a corrente do secundário do autotransformador por um fator “k” (no caso de 80%, k = 0,8 ) . Para K2, teremos:

Ie

In

≥Ie 78,8 A

Ie

k2 x In

No caso de K3, leva-se em consideração o fator “( k - k2 ) x In ” , que para o tap de 80% será 0,16 x In:

Ie	( k - k2 ) x In Ie 12,61 A

O relé a ser escolhido deve ser escolhido pela corrente nominal do motor, ou seja:

Ie 78,8 A ≥

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JNG Materiais Elétricos | Comandos elétricos ( Parte 8 )

C2 C2 B3

C2-1 C1-1

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SISTEMA 5

POR AÇÃO DAS CHAVES C2-1 E C1-2 , AS CHAVES MAGNÉTICAS SÓ SE MANTERÃO LIGADAS CASO SEJAM SIMULTANEAMENTE ACIONADAS (POR B1 E B3).

C2 G a1 C1

Motores elétricos

Os motores convertem alguma forma de energia em mecânica, de rotação. Os motores elétricos convertem energia elétrica em mecânica ou mais especificamente em torque ou conjugado.

Os motores funcionam pela atração ou repulsão dos pólos magnéticos produzidos pelos eletroímãs dos quais são formados.

Podem se classificar, conforme sua alimentação, em motores de corrente contínua, motores de corrente alternada e motores universais.

C1 C1 B1 a1 C2

C2 C2 B3

B4 C1-1 C2-1

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40 UNIVERSO TECNOLÓGICO EM MOTORES ELÉTRICOS::

CAP. PERMANENTE CAP. 2 VALORES

1. Motores de corrente contínua São fabricados em modelos com e sem escovas.

1.1. Os motores de corrente contínua sem escovas podem ser simples, de dois terminais, ou mais complexos de vários terminais, denominados “motores de passos”.

1.1.1. Os motores C sem escovas simples são muito utilizados, por exemplo em ventiladores de computadores, por serem extremamente silenciosos e duráveis.

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1.1.2. Os motores de passos podem ter seu eixo posicionado em passos ou frações da volta, de acordo com sua alimentação, que aliás é especial e proveniente de circuitos eletrônicos que possibilitam não só o posicionamento do eixo como também o controle do sentido e da velocidade de giro. Nos tipos usados nos ventiladores dos computadores a alimentação externa é por dois terminais mas internamente esta alimentação é distribuída a vários terminais.

Os motores elétricos de corrente contínua com escovas, apresentam tipos de grandes potências e grande facilidade de mudança em sua velocidade de giro, além de poderem girar nos dois sentidos bastando para isso que se inverta a polaridade de sua alimentação. Durante muito tempo os motores C com escovas eram a única opção nas aplicações onde grande torque e controle de velocidade fossem necessários.

2.1. Os motores de corrente alternada se classificam de acordo com o sincronismo do rotor em relação ao campo do estator e de acordo com o número de fases que os alimentam.

2.2. Quanto ao sincronismo podem ser síncronos e assíncronos

2.2.1. Os motores síncronos têm essa denominação por que seu rotor gira em velocidade igual à do campo girante e apresentam as seguintes características:

• A velocidade de seu eixo é constante e determinada pela freqüência da rede de alimentação e pela sua constituição, independendo da carga.

• Podem ser usados como geradores de energia elétrica desde que um outro motor lhe gire o eixo.

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• Podem ser usados para correção de fator de potência, pois podem se comportar como capacitores ou como indutores de acordo com ajuste .

2.2.2. Os motores assíncronos, têm essa denominação por que seu rotor, também denominado induzido, não acompanha a rotação do campo girante do estator, ficando o rotor com velocidade menor que o campo (por volta de 5% abaixo), sendo essa diferença de velocidade chamada de escorregamento. Apresentam baixo torque de partida.

2.2.2.1. A velocidade de rotação dos motores assíncronos é determinada pela freqüência (aumentando a freqüência, aumenta a velocidade), pela sua constituição e pela carga (por causa do escorregamento, aumentando a carga a rotação diminui).

A velocidade de rotação do campo é

120f V= Onde V = velocidade em rotações por minuto (rpm) f=freqüência da alimentação em hertz p= número de pólos do motor

• São classificados em motores de rotor bobinado e rotor em curto ou de gaiola. Apresentam a vantagem de ser de construção bem mais simples que os síncronos e por isso mais baratos que aqueles.

• Os motores com rotor bobinado apresentam anéis coletores nos quais se faz, com escovas, a conexão do rotor com um reostato com o qual se controla o torque do motor, coisa útil para diminuir sua corrente de partida. Este motor exige manutenção para a limpeza e eventualmente troca das escovas e anéis.

• Os motores de rotor em curto, que são os mais comuns, (usados em bombas d’água de uso residencial, por exemplo) não têm anéis ou escovas e isso é uma grande vantagem pois exige baixa manutenção. Porém esses motores não têm controle próprio de torque o que exige formas externas de controlar sua corrente de partida, quando esses motores são de grandes potências (acima de 5cv).

2.3. Quanto ao número de fases o motor pode ser monofásico ou trifásico

2.3.1. O motor chamado de monofásico é alimentado através de dois condutores.

• Embora chamado de monofásico, esse motor pode ser ligado a duas fases ou a fase e neutro, desde que seja obedecida sua tensão nominal.

• Os motores monofásicos de maiores potências exigem a utilização de capacitores e/ou dispositivo interno de partida chamado chave centrífuga de partida.

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• Os motores monofásicos, de acordo com o número de terminais acessíveis externamente, podem ter seu sentido de rotação invertido.

2.3.2. Os motores trifásicos devem ser ligados, impreterivelmente, a três fases e portanto através de três condutores.

• Não necessitam de capacitor nem de chave centrífuga de partida, o que reduz a freqüência de manutenção.

• Os motores trifásicos podem, todos, ter o seu sentido de rotação invertido, bastando para isso que se troquem, entre si, duas das três fases que os alimentam.

3.3. São os utilizados em máquinas de pequeno porte que necessitem de grande torque de partida como é o caso das máquinas de furar portáteis, batedeiras, liqüidificadores, enceradeiras, lixadeiras, máquinas de costura entre outros.

3.4. São motores de escovas, por isso exigem manutenção para troca dessas escovas.

3.5. Esses motores podem ser alimentados tanto por tensão contínua quanto por alternada, no entanto o valor de tensão contínua que os alimenta é bem inferior ao de tensão alternada, pois neste caso o motor apresenta reatância além da resistência.

Por questão de segurança todos os motores fixos devem ter suas carcaças aterradas.

Os motores CA não devem, em freqüência nominal, ser energizados por tensão diferente da nominal especificada pelo fabricante do motor, pois sua corrente nessas condições cresce e pode danificá-lo.

Os motores devem ser acionados por chave contatora, para que sua ligação e desligamento se façam de forma eficiente.

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JNG Materiais Elétricos | Comandos elétricos ( Parte 4 )

λ Emergência.

λ Partir, ligar, pulsar. λ Intervenção.

λ Parada de um ou mais motores. λ Parada de unidades de uma máquina. λ Parada de ciclo de operação.

λ Parada em caso de emergência. λ Desligar em caso de sobreaquecimento perigoso.

λ Partida de um ou mais motores. λ Partir unidades de uma máquina. λ Operação por pulsos. λ Energizar circuitos de comando.

λ Retrocesso. λ Interromper condições anormais.

λ Qualquer função, exceto as acima.

λ Reset de relés térmicos.

λ Comando de funções auxiliares que não tenham correlação direta com o ciclo de operação da máquina. ou

(Joystick) SELETORES LUMINOSOS

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O contato pode ter diversos tipos de acionamento, como por exemplo, por botão, por pedal, por alavanca, por chave (chave de tranca), por rolete por gatilho, ou ainda por ação do campo magnético de uma bobina (eletroímã), formando neste último caso um conjunto denominado contator magnético ou chave magnética.

A seguir estão os símbolos de contatos acionados por botão (os dois à esquerda), e por rolete.

quando verticais (como os acima), e de cima para baixo quando horizontais

Obs. Considere todos os contatos nessa apostila com atuação da esquerda para a direita

Chave seccionadora

É um dispositivo que tem por função a manobra de abertura ou desligamento dos condutores de uma instalação elétrica. A finalidade principal dessa abertura é a manutenção da instalação desligada.

A chave seccionadora deve suportar, com margem de segurança, a tensão e corrente nominais da instalação, isso é normal em todos os contatos elétricos mas nesse caso se exigem melhor margem de segurança.

A seccionadora tem, por norma, seu estado -ligada ou desligada- visível externamente com clareza e segurança.

Esse dispositivo de comando é construído de modo a ser impossível que se ligue (feche) por vibrações ou choques mecânicos, só podendo portanto ser ligado ou desligado pelos meios apropriados para tais manobras.

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No caso de chave seccionadora tripolar, esta deve garantir o desligamento simultâneo das três fases. As seccionadoras podem ser construídas de modo a poder operar:

velocidade das operações

♦ sob carga - então denominada interruptora. A chave é quem desligará a corrente do circuito, sendo por isso dotada de câmara de extinção do arco voltáico que se forma no desligamento e de abertura e fechamento auxiliados por molas para elevar a

♦ sem carga – neste caso o desligamento da corrente se fará por outro dispositivo, um disjuntor, de modo que a chave só deverá ser aberta com o circuito já sem corrente. Neste caso a seccionadora pode ter uma chave NA auxiliar que deve desliga o disjuntor antes que a operação de abertura da chave seja completada.

♦ Com operação apenas local. ♦ Com operação remota, situação na qual sua operação é motorizada.

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Chave magnética ou contator magnético

É formada basicamente por um eletroímã e um conjunto de chaves operado pelo fluxo magnético do eletroímã quando energizado.

A seguir vê-se o símbolo de uma chave magnética com a identificação típica das chaves: os terminais do eletroímã são identificados por letras, em geral a1 e a2 ou a e b, e os terminais das chaves são identificados com numeração.

O número de chaves do contator é bem variado dependendo do tipo. De acordo com o fim a que se destinam, as chaves do contator recebem denominações específicas:

Chaves principais: São mais robustas e destinam-se a comandar altos valores de corrente típicos de motores e outras cargas. São sempre do tipo NA. Sua identificação se faz com números unitários de 1 as 6.

Chaves auxiliares: Bem menos robustas, se prestam a comandar as baixas correntes de funcionamento dos eletroímãs (bobinas) de outras chaves magnéticas, lâmpadas de sinalização ou alarmes sonoros. As chaves auxiliares podem ser do tipo NA ou NF.

A identificação das auxiliares se faz com dezenas de final 3 e 4 para as NA e com 1 e 2 para as dotipo NF. Essas numerações podem aparecer identificando terminais de contatos mesmo que não sejam operados por chave magnética e sim por botão ou rolete por exemplo.

O eletroímã (formado por bobina e entreferro) da chave magnética deve ser ligado à tensão nominal e obedecendo ao tipo: CA ou C.

Um eletroímã feito para operar em C, se for ligado em CA de valor suficiente para acioná-lo ficará superaquecido no entreferro por causa do alto valor da corrente de Foucaut induzida no entreferro. No caso do eletroímã de CA, o entreferro é laminado para evitar essas correntes e no de C o entreferro é maciço.

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Um eletroímã de CA, caso seja ligado em C (com mesmo valor de tensão de CA) ficará superaquecido no eletroímã pela alta corrente, já que em C só haverá resistência enquanto em CA há resistência e reatância indutiva. O eletroímã alimentado por C gera alto valor de tensão de autoindução e isso provoca suavidade na ligação e um arco voltáico na chave que o comanda, durante o desligamento, bem maior que em CA. Este arco no desligamento exige alguns cuidados para diminuir os seus efeitos destrutivos.

Chave magnética de potência e chave magnética auxiliar

possuem chaves auxiliares sendo por isso chamadas de chaves (ou contatores) auxiliares

Algumas chaves magnéticas são construídas apenas com contatos de alta potência, quando então se denominam chaves (ou contatores) de potência. Há também chaves magnéticas que só

O contator tem diversas aplicações, entre elas:

• Inversão de lógica: usa-se uma chave ou contato NF acionado pelo contator para acionar uma carga e isso provoca uma inversão na lógica de funcionamento da chave ou contato que comanda o eletroímã do contator.

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No exemplo, a chave 1 é NA, porém a carga será acionada (pela chave 41-42) como se a chave S1 fosse NF pois sempre que a mesma estiver em repouso a carga estará acionada e quando a chave S1 estiver acionada a carga estará desligada.

Caso a chave 1 fosse NF a carga ficaria acionada como se a chave fosse NA, ligando-se e desligando-se juntamente com a mesma.

• Multiplicação de contatos: com uma única chave pode-se acionar o contator, que pode ter várias chaves, que ligarão (NA) ou desligarão (NF) os circuitos que estiverem ligados através dessas chaves, permite que uma única chave opere diversos circuitos simultaneamente, como visto no exemplo abaixo onde S1 liga o eletroímã que por sua vez aciona três cargas.

cargas A2

42 220VCA

42 220 VCA

S1 carga

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• Ampliação (indireta) da capacidade de corrente de um contato: A corrente do eletroímã é muito menor que a corrente comandada pelos seus contatos, por isso é possível acionar o eletroímã por um contato que só suporta 1A e através dos seus contatos acionar uma carga de 80A, por exemplo.

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