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APOSTILA DE COMANDOS ELÉTRICOS (COMPILADO - 1)

Eletromecânica - Comandos Elétricos – Prof Wesley de Almeida Souto – Compilado I

1. INTRODUÇÃO

A representação dos circuitos de comando de motores elétricos é feita normalmente através de dois diagramas :

Diagrama de força : representa a forma de alimentação do motor à fonte de energia;

Diagrama de comando : representa a lógica de operação do motor. Em ambos os diagramas são encontrados elementos (dispositivos) responsáveis pelo comando, proteção, regulação e sinalização do sistema de acionamento.

A seguir estes elementos são abordados de forma simplificada no intuito de fornecer subsídios mínimos para o entendimento dos sistemas (circuitos) de comandos eletromagnéticos.

2.DISPOSITIVOS DE COMANDO

São elementos de comutação destinados a permitir ou não a passagem da corrente elétrica entre um ou mais pontos de um circuito. Os tipos mais comuns são:

Chave sem retenção ou impulso

É um dispositivo que só permanece acionado mediante aplicação de uma força externa.

Cessada a força, o dispositivo volta à situação anterior. Este tipo de chave pode ter, construtivamente, contatos normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF), conforme mostra figura 1.

Figura 1 : Chaves Tipo Impulso

Chave com retenção ou trava

É um dispositivo que uma vez acionado, seu retorno à situação anterior acontece somente através de um novo acionamento. Construtivamente pode ter contatos normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF) conforme mostra a figura 2.

Figura 2 : Chaves Tipo Trava 2

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Chave de contatos múltiplos com ou sem retenção

Existem chaves com ou sem retenção de contatos múltiplos NA e NF. A figura 3 mostra estes dois modelos.

Figura 3 : Chaves de contatos múltiplos

Chave seletora

É um dispositivo que possui duas ou mais posições podendo selecionar uma ou várias funções em um determinado processo. Este tipo de chave apresenta um ponto de contato comum (C) em relação aos demais contatos. A figura 4 apresenta dois tipos de chaves seletoras.

Figura 4 : Chaves seletoras

Para a escolha das chaves, deve-se levar em consideração as especificações de tensão nominal e corrente máxima suportável pelos contatos.

Relé

Este dispositivo é formado basicamente por uma bobina e pelos seus conjuntos de contatos. A figura 5 mostra a estrutura física de um relé e seu símbolo elétrico.

Figura 5 : Relé 3

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Energizando-se a bobina os contatos são levados para suas novas posições permanecendo enquanto houver alimentação da bobina. Um relé, construtivamente pode ser formado por vários conjuntos de contatos. Uma das grandes vantagens do relé é a isolação galvânica entre os terminais da bobina e os contatos NA e NF, além da isolação entre os conjuntos de contatos. A figura 6 mostra outra vantagem dos relés, que é a possibilidade de acionar cargas com tensões diferentes através de um único relé.

Figura 6 : Acionamento isolado com relé

Outra propriedade muito explorada nos relés é a propriedade de memória através de circuito de auto-retenção ilustrado na figura 7.

Figura 7 : Circuito de auto-retenção

A chave (botoeira) (S1) aciona a bobina (K) fazendo que seu contato auxiliar (K) crie outro caminho para manutenção da bobina energizada. Desta forma, não ocorre o desligamento do relé ao desligar a chave (botoeira) (S1). Este contato auxiliar é comumente denominado de contato de retenção ou selo. Para desligamento utiliza-se a chave (botoeira) (S2).

Contator 4

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Assim como o relé o contator é uma chave de comutação eletromagnética direcionado, geralmente, para cargas de maior potência. Possui contatos principais (para energização da carga) e auxiliares NA e NF com menor capacidade de corrente. Este últimos são utilizados para auxílio no circuitos de comando e sinalização além do acionamento de outros dispositivos elétricos. A figura 8 mostra seu símbolo e aplicações.

Figura 8 : Contator

Para especificação do contator deve-se levar em conta alguns pontos : número de contatos, tensão nominal da bobina, corrente máxima nos contatos e condições de operação definindo as categorias de emprego. A figura 8 (c) mostra um esquema de auto-retenção análogo ao mostrado com relé.

3.DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO

São elementos intercalados no circuito com o objetivo de interromper a passagem de corrente elétrica sob condições anormais, como curto-circuitos ou sobrecargas. Os dispositivos de proteção mais comuns são:

Fusível

O princípio de funcionamento do fusível baseia-se na fusão do filamento e consequente abertura do filamento quando por este passa uma corrente elétrica superior ao valor de sua especificação. A figura 9 apresenta um fusível tipo cartucho e seu símbolo. Temos ainda os fusíveis do tipo DIAZED, NH, etc, para maior capacidade de corrente.

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Figura 9 : Fusível cartucho

Os fusíveis geralmente são dimensionados 20% acima da corrente nominal do circuito.

São classificados em retardados e rápidos. O fusível de ação retardada é usado em circuitos nos quais a corrente de partida é muitas vezes superior à corrente nominal. É o caso dos motores elétricos e cargas capacitivas. Já o fusível de ação rápida é utilizado em cargas resistivas e na proteção de componentes semicondutores, como o diodo e o tiristor em conversores estáticos de potência.

Disjuntor Termomagnético

O disjunto termomagnético possui a função de proteção e, eventualmente, de chave.

Interrompe a passagem de corrente ao ocorrer uma sobrecarga ou curto-circuito. Define-se sobrecarga como uma corrente superior a corrente nominal que durante um período prolongado pode danificar o cabo condutor e/ou equipamento. Esta proteção baseia-se no princípio da dilatação de duas lâminas de metais distintos, portanto, com coeficientes de dilatação diferentes. Uma pequena sobrecarga faz o sistema de lâminas deformar-se (efeito térmico) sob o calor desligando o circuito.

Figura 10 : Princípio de proteção para sobrecarga

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