apostila de comandos eletricos

apostila de comandos eletricos

(Parte 1 de 4)

DLB MAQ CE - Comandos elétricos DLB MADLB MADLB MADLB MADLB MAQCEQCEQCEQCEQCE - COMANDOS ELÉTRICOS - COMANDOS ELÉTRICOS - COMANDOS ELÉTRICOS - COMANDOS ELÉTRICOS - COMANDOS ELÉTRICOS

DLB MAQ CE - Comandos elétricos Apresentação

livro “Comandos Elétricos” tem como objetivo dar subsídios teóricos e facilitar as

atividades práticas propostas na Bancada Didática de Treinamento em Comandos Elétricos.

O livro foi organizado em duas unidades de estudos; • Estudo Teórico; e

• Atividades Práticas.

A unidade de estudo “Estudo Teórico”, apresenta de forma simples, direta e com uma linguagem didática, os conteúdos teóricos do assunto “Comandos Elétricos”, tais como; componentes de comandos, sinalização, acionamentos e segurança. Serão estudados também diagramas elétricos com a simbologia normalizada e diversos tipos de partidas e formas de acionamentos de motores elétricos.

A unidade “Atividades Práticas” têm como objetivo complementar a teoria estudada, comprovando os conceitos teóricos nas montagens dos componentes no painel de comandos elétricos.

Desejamos uma boa sorte e um excelente aprendizado aos alunos que queiram se aventurar nesta viagem, no mundo da eletroeletrônica industrial.

© Schooltech, 2002 Esse livro é parte integrante do “Painel Didático de Treinamento em Comandos Elétricos”

Comandos Elétricos: Teoria e Atividades Práticas Elaboração e editoração: Airton Almeida de Moraes Revisão técnica: Davi Almeida Moraes

Capa: Montagens com fotos de catálogos da Siemens e Weg

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Estudo Teórico

DLB MAQ CE - Comandos elétricos Fusíveis industriais

uitas vezes ouvimos dizer que um curto-circuito provocou um incêndio num prédio, indús-

tria ou residência. Isso poderia ser evitado se os circuitos elétricos desses lugares estivessem protegidos por componentes de proteção devidamente especificados.

Neste capítulo você vai estudar um dos componentes de proteção utilizado em comandos elétricos, os fusíveis industriais.

Esses componentes são de suma importância nos circuitos de comandos industriais, pois cabe a eles a proteção dos componentes e fiação que compõe o circuito.

Você vai descobrir que esses tipos de fusíveis, apresentam algumas características que os diferem de outros fusíveis utilizados em circuitos prediais por exemplo.

Para complementação de estudo deste capítulo é necessário que você tenha acesso à catálogos técnicos desses componentes.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Fusível industrial é um componente elétrico de proteção, com a função de interromper a circulação da corrente elétrica num circuito, mediante curto-circuito ou sobrecarga de longa duração.

Esse componente é composto basicamente de um corpo de material isolante, normalmente porcelana de alta resistência mecânica, dois contatos externos para conexão ao circuito, e internamente, um elemento metálico chamado elo fusível, responsável pela interrupção da circulação de corrente elétrica no circuito.

Esse elo fusível fica hermeticamente fechado e envolvido por areia quartzo com a finalidade de interromper o arco voltáico que surge no momento da queima do elo fusível.

Esses fusíveis possuem também um indicador de atuação, ou seja, no momento que o fusível é “queimado” devido um curto-circuito, por exemplo, um fio esticado posicionado próximo ao elo fusível é interrompido e um indicador externo é acionado sinalizando que esse fusível está danificado, ou o circuito sofreu alguma anomalia.

A figura a seguir ilustra esse componente e suas partes.

Os fusíveis industriais se dividem em dois modelos: Fusíveis NH e Fusíveis Diazed. São especificados conforme a necessidade e tipo de circuito que vão proteger.

A foto que segue ilustra esses dois modelos de fusíveis industriais.

Fonte: Catálogo Siemens

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Especificações técnicas

Para a especificação desses componentes num determinado circuito são necessários os seguintes dados: Corrente nominal, tensão nominal e capacidade de interrupção.

A corrente nominal é aquela que ao circular pelo fusível não causa a interrupção do elofusível. Esse valor de corrente pode circular por tempo indeterminado que não ocorrerá a interrupção da circulação de corrente elétrica no circuito.

O valor especificado de tensão nominal determina a tensão máxima que o fusível pode ser submetido para operar sem causar danos na sua isolação.

A capacidade de interrupção determina o valor máximo da corrente de curto-circuito que o fusível é capaz de interromper trabalhando na tensão nominal.

Tipos de fusíveis industriais

Os fusíveis industriais são fabricados em dois tipos, conforme o tempo de atuação; Ação Rápida ou Ação Retardada.

Os Fusíveis de Ação Rápida são utilizados onde a corrente do circuito em todos os momentos é inferior ao valor da corrente nominal do circuito e qualquer sobrecorrente deve ser interrompida imediatamente, como por exemplo circuitos eletrônicos e resistivos.

Já os Fusíveis de Ação Retardada, quando submetidos a uma sobrecorrente só vão atuar se essa sobrecorrente prevalecer por alguns segundos. Esse tipo de fusível é recomendado para proteção de circuitos sujeitos a sobrecargas periódicas, como por exemplo circuitos com motores e capacitores.

Desta forma, os fusíveis industriais são utilizados somente como dispositivos de proteção contra curto-circuito nas redes dos circuitos elétricos industriais. Para proteção contra sobrecarga é utilizado um outro componente que ainda estudaremos.

Fusível Diazed Os fusíveis Diazed são construidos com corpo cilíndrico como se pode ver na foto abaixo.

Fonte: Catálogo Siemens

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Para facilitar a identificação da corrente nominal do fusível, quando em operação em um circuito, o indicador de queima apresenta uma cor que define sua corrente nominal.

A tabela a seguir apresenta a cores normalizadas e as respectivas correntes.

)A(lanimoNetnerroC rocedogidóC

2a soR 4 morraM 6e dreV 01 ohlemreV 61a zniC 02 luzA 52o leramA

Para a conexão do fusível ao circuito é necessário a utilização dos seguintes acessórios: base, parafuso de ajuste, anel de proteção e tampa.

A foto a seguir ilustra esses componentes.

Fonte: Catálogo Siemens

A base tem como finalidade alojar o fusível. O parafuso de ajuste deve ter a mesma especificação do fusível e não permite que sejam colocados fusíveis com correntes nominais acima do especificado no circuito. O anel de proteção isola a parte metálica energizada da base e a tampa é o elemento que permite a colocação e retirada do fusível sem ter o contato humano com as partes energizadas do conjunto.

Pode ainda ser utilizado uma proteção adicional ao conjunto, a cobertura. A seguir é apresentado a foto de um conjunto com a tampa.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

A fusão do elo-fusível de um diazed ocorre em função dos valores de corrente e tempo de circulação. O gráfico a seguir ilustra a curva característica desse componente com esses valores para os fusíveis da Siemens.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Fusível NH Os fusíveis NH tem sua forma construtiva conforme foto a seguir.

Fonte: Catálogo Siemens

Para a utilização e conexão do fusível ao circuito é necessário a utilização da base. Para a manipulação do fusível utiliza-se o punho. As fotos a seguir ilustram esses componentes.

Fonte: Catálogo Siemens

Da mesma forma que ocorre com os fusíveis tipo diazed, os fusíveis NH obedecem uma curva característica traçada pelo fabricante para a fusão do elo fusível.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Fusível NH Os fusíveis NH tem sua forma construtiva conforme foto a seguir.

Fonte: Catálogo Siemens

Para a utilização e conexão do fusível ao circuito é necessário a utilização da base. Para a manipulação do fusível utiliza-se o punho. As fotos a seguir ilustram esses componentes.

Fonte: Catálogo Siemens

Da mesma forma que ocorre com os fusíveis tipo diazed, os fusíveis NH obedecem uma curva característica traçada pelo fabricante para a fusão do elo fusível.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

O gráfico a seguir ilustra a curva característica desse componente com esses valores para os fusíveis da Siemens.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

A Chaves seccionadoras manuais

utilização de comandos automáticos, muitas vezes não é viável, pois o custo de uma

instalação industrial com esses componentes é um pouco caro. Desta forma, pequenas e médias empresas podem optar pela instalação de chaves seccionadoras manuais.

As chaves seccionadoras manuais, são componentes de manobra eficiente e de baixo custo, utilizadas para a alimentação e manobras de motores.

Esse equipamento tem um papel de fundamental importância nos circuitos de comandos industriais, pois cabe a ele a alimentação, inversão de rotação ou outro tipo de manobra nos motores elétricos de um determinado sistema industrial.

Neste capítulo você vai estudar os tipos de chaves seccionadoras mais utilizadas nos acionamentos manuais de motores elétricos.

Para melhor compreensão deste capítulo, você deverá ter conhecimentos de instalações elétricas industriais .

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Chaves seccionadoras manuais são componentes eletromecânicos, utilizados para manobras de motores elétricos.

Através de um sistema mecânico acionado manualmente pelo operador, contatos elétricos mudam de posição, desligando ou comutando o posicionamento desses contatos. Desta forma, é possível ligar e desligar um motor, inverter o sentido de rotação, mudar a velocidade e até mesmo criar um sistema de partida.

A foto abaixo ilustra uma chave seccionadora manual.

Seu funcionamento mecânico está baseado na utilização de cames acionados por um sistema rotativo. Quando o operador aciona o manípulo esses cames acionam os contatos elétricos mudando suas posições.

Especificações técnicas

Para a especificação de uma chave seccionadora num determinado circuito são necessários os seguintes dados: Corrente nominal, tensão nominal de serviço, tensão de isolação e tipo de operação.

A corrente nominal é o valor de corrente que ao circular através dos contatos da chave seccionadora não causa nenhum dano, ou seja, é a máxima corrente que a chave suporta.

O valor especificado de tensão nominal de serviço determina a tensão máxima de trabalho para a chave operar com segurança.

A tensão de isolação é a tensão máxima que a chave seccionadora pode ser submetida sem causar danos na sua isolação.

Quanto ao tipo de operação, esse dado determina se a chave seccionadora opera com carga ou a vazio.

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Tipos de chaves seccionadoras As chaves seccionadoras podem ser divididas basicamente em dois tipos:

• Chave seccionadora com carga; • Chave seccionadora sem carga.

A chave seccionadora com carga tem seu mecanismo e contatos elétricos projetados para uma interrupção de linha sem ou com uma circulação de corrente elétrica.

Esse tipo de chave é equipada com um dispositivo chamado “câmara de extinsão de arco voltáico” e as molas que impulsionam o mecanismo no momento da manobra são projetados para proporcionar uma alta velocidade de comutação.

O outro tipo, chave seccionadora sem carga, foi projetada e especificada para operar sem carga, ou seja, sem a circulação de uma corrente elétrica nos seus contatos. Neste caso o tempo de comutação dos contatos depende da velocidade que o operador impõe no momento da manobra.

Chave reversora para motor monofásico

A chave reversora para motor monofásico, tem como funções básicas; ligar/desligar e inverter o sentido de rotação do motor monofásico.

Essa chave possui três posições; desligada, esquerda e direita.

Na posição desligado todos contatos estão abertos não permitindo uma circulação de corrente elétrica no motor.

Analisando o funcionamento em 110 volts temos:

Na posição “direita” ocorre a alimentação dos terminais do motor e o motor gira no sentido horário. Nessa posição temos a fase (R) alimentando os terminais 1,2 e 6 e o neutro alimentando os terminais 3,4 e 5.

Essa ocorrência pode ser observada no esquema a seguir:

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Na posição “esquerda” ocorre a alimentação dos terminais do motor e o motor gira no sentido anti-horário. Nessa posição temos a fase (R) alimentando os terminais 1,2 e 5 e o neutro alimentando os terminais 3,4 e 6.

A inversão do sentido de rotação ocorre com a inversão dos terminais do enrolamento auxiliar, pontas 5 e 6. É exatamente isso que a chave reversora faz nos terminais do motor.

A alimentação do motor a esquerda pode ser observada no esquema a seguir:

Analisando o funcionamento em 220 volts temos:

Na posição “direita”, sentido horário, temos a fase “R” alimentando os terminais 1 e 6 e a fase “S” alimentando o terminal 4.

Os terminais 2, 3 e 5 devem ser interligados e isolados. A alimentação do motor no sentido horário pode ser observada no esquema a seguir:

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Na posição “esquerda” sentido anti-horário, temos a fase “R” alimentando o terminal 1 e a fase “S” alimentando os terminais 4 e 6.

Essa ocorrência pode ser observada no esquema a seguir:

A inversão do sentido de rotação ocorre com a inversão do terminal 6 que se interliga com os terminais 1 ou 4.

É bom lembrar que ao inverter o sentido de rotação de um motor monofásico em movimento, sempre deve desligar e esperar que o motor desacelere, pois se estiver em movimento nada vai ocorrer, pois o interruptor centrífugo estará aberto, não permitindo a alimentação dos terminais (5 e 6) do enrolamento auxiliar.

Chave reversora para motor trifásico

A chave reversora para motor trifásico, tem como funções básicas, ligar/desligar e inverter o sentido de rotação do motor trifásico.

A seguir a foto de uma chave reversora trifásica. Essa chave possui três posições; desligada, esquerda e direita.

Na posição desligado todos contatos estão abertos não permitindo uma circulação de corrente elétrica no motor.

Na posição “direita” ocorre a alimentação dos terminais do motor e o motor gira no sentido horário. Nessa posição temos as fases R, S e T alimentando os terminais 1,2 e 3 do motor elétrico trifásico.

Essa ocorrência pode ser observada no esquema a seguir:

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Na posição “esquerda” sentido anti-horário, temos as fases R, S e T alimentando os terminais 2, 1 e 3 do motor elétrico trifásico.

A inversão do sentido de rotação de motor trifásico ocorre com a inversão de duas fases, neste caso R e S, nos terminais 1 e 2.

Essa ocorrência pode ser observada no esquema a seguir:

Chave reversora estrela-triângulo

A chave reversora estrela-triângulo, tem como funções básicas; ligar/desligar alimentar o motor nas ligações estrela ou triângulo.

A seguir a foto de uma chave reversora estrela-triângulo. Essa chave possui três posições; desligada, estrela e triângulo.

Na posição desligado todos contatos estão abertos não permitindo uma circulação de corrente elétrica no motor.

Na posição “estrela” ocorre a alimentação dos terminais do motor para esse tipo de ligação. Fases R, S e T alimentam os terminais 1, 2 e 3 do motor elétrico e os terminais 4, 5 e 6 são interligados.

A seguir é apresentado o esquema desta ligação:

Na posição “triângulo” as fases R, S e T alimentam os terminais 1 e 6, 2 e 4, 3 e 5. Segue abaixo o esquema desta ligação:

DLB MAQ CE - Comandos elétricos

Chave comutadora para ligação Dahlander

A chave comutadora para ligação Dahlander é utilizada em motores com esse tipo de ligação, normalmente chamados; motor Dahlander. Essa chave tem como funções básicas, ligar/desligar alimentar o motor na ligação triângulo ou na ligação duplo-estrela. Desta forma é possível obter duas velocidades com o mesmo motor elétrico por meio de comutação de pólos.

(Parte 1 de 4)

Comentários