Circuitos Elétricos Industriais

Circuitos Elétricos Industriais

(Parte 7 de 8)

Fig. 7.20: Circuito de comando da chave de partida compensada

Aqui vê-se um disjuntor monopolar de 10A que serve como proteção geral da parte de comando da chave. O processo inicia com o acionamento do botão B1. Com B1 acionado liga o contator K3 e o temporizador KT1. Note que assim que K3 liga o contato NA do próprio K3 aciona o K2. Agora a chave está na situação em que K3 e K2 estão ligados. Agora olhe para o circuito de força e veja o que está acontecendo quando K3 e K2 estão ligados. Veja que a alimentação do motor é retirada do enrolamento do auto transformador, ou seja, a tensão que está chegando ao motor não é a tensão total, mas sim uma tensão determinada pelo divisor feito com o auto transformador. A relação de tensão utilizada, geralmente é de 65% da nominal. Na partida, esse procedimento reduz a potência e também a corrente. Agora voltando ao circuito de comando, veja o que ocorre quando o tempo setado no temporizador KT1 é atingido. O contato NF de kT1, ligado em série com a alimentação de K2 abre, e esse contator é desligado. Quando K2 é desligado o seu contato NF ligado em série com a alimentação de K1 volta ao seu estado de repouso (fechado) e K1 é ligado através do fechamento do contato NA de KT1 e do fechamento do contato NF de K2. Um caminho alternativo de alimentação passando pelo contato NA (agora fechado) de K1 é feito de modo a manter a alimentação de KT1. No momento em que K1 liga, K3 desliga (veja o contato NF de K1

Email/MSN: vendas.cca@cca.ind.br - Site: w.cca.ind.brSIBRATEC ligado em série com a alimentação de K3). Agora somente K1 está ligado. Voltando ao diagrama de força vê-se como se apresenta a nova situação. Com K1 ligado a tensão total da rede é aplicada ao motor e agora a potência desenvolvida por ele é a nominal. O circuito é desligado a qualquer momento pelo pressionamento de B0 ou por atuação do relé térmico FT1. Observe que sempre que o circuito é desligado pelo relé de sobrecarga ele não volta mais a funcionar mesmo que a condição de sobrecarga tenha sido eliminado. O retorno só acontece se o operador iniciar o processo de partida novamente.

7.7.Partida compensada com reversão de rotação

Em algumas situações é necessário realizar uma partida compensada e com reversão de rotação. Não é muito comum isso ocorrer, mas é sempre interessante saber que isso é possível de ser realizado. Em seguida é apresentado um circuito para realizar este tipo de partida. A lógica desse ciruito é muito simples: faz-se uma partida compensada normal e depois acresenta-se os contatores necessários para fazer a inversão de uma das fases e assim conseguir a reversão da rotação. Note que K1, K2 e K3 fazem uma partida compensada igual a que foi vista no item 7.6 deste capítulo. K4 e K5 realizam a inversão da fase.

IC1 3 2
IC
K1 K2IC

FT1 DJ 1

K4 ICK5 IC....

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N kT1

Fig. 7.21: Circuito de força e de comando da chave compensadora com reversão de rotação

O processo pode ser iniciado pressionado-se B1 ou B2, dependendo do sentido da rotação inicial que se deseja. Supondo que se inicie por B1:

- Pressionando B1, liga k4 que se mantém ligado através do seu contato NA em paralelo com B1 (contato selo); - Fechando K4, aciona-se k3 e o temporizador kT1 que inicia uma contagem de tempo;

- Fechando k3, k2 também é acionado. Note que o acionamento de k2 impede que k1 possa ligar-se;

- Na situação atual tem-se k4, k2 e k3 acionados. Pelo diagrama de força vê-se que isso é o primeiro estágio da chave compensadora em um dos sentidos de rotação;

- Quando o tempo setado em kT1 é atingido, o contato NF de kT1 abre e desliga k2. O contato NA de kT1 fecha, ligando k1; - O fechamento de k1 abre K3: note o contato NF de K1 em série com a alimentação de k3;

- Na atual situação estão ligados k4 e k1. Pelo diagrama de força vê-se que com esses dois contatores ligados o motor está recebendo a tensão nominal e o motor está em potência máxima no sentido de rotação escolhido no início.

Agora todo o processo pode ser repetido se for pressionado B2. Observe que tudo acontece da mesma maneira com exceção do contator k4 que é trocado pelo k5, invertendo uma fase e conseqüentemente a rotação do motor. Fica a cargo do leitor fazer esta análise.

7.8.Partida automática para duas velocidades (Dahlander):

A velocidade dos motores de indução é definida pela fórmula: RPM = (120 x f)/p,

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Um motor de 4 pólos na rede de 60 Hz, por exemplo, deveria ter 1800 RPM, porém, na prática, ele sempre terá uma rotação um pouco menor do que essa, 1750 RPM ou próximo a esse valor. Essa diferença entre o cálculo teórico da rotação e a rotação prática do motor se chama escorregamento e acontece porque o rotor não consegue acompanhar a velocidade de campo magnético do estator.

Olhando a fórmula da velocidade, percebe-se que há somente duas maneiras de alterar a rotação de um motor de indução: alterando a freqüência da rede ou alterando o número de pólos do motor. Para alterar a freqüência da rede é necessário um inversor de freqüência. O número de pólos é praticamente fixo e depende da construção física do motor, porém, há um tipo de motor conhecido como motor Dahlander em que o número de pólos pode ser alterado.

No motor Dahlander pode-se trabalhar com dois diferentes grupos de pólos, por exemplo, pode-se trocar de 2 para 4 pólos, de 4 para 8 pólos, etc. Com isso pode-se ter duas rotações distintas.

Para quem tem familiaridade com enrolamento de motores, a figura 7.2 mostra como é feita essa comutação de pólos. Na situação superior o motor trabalha com dois pólos, portanto, na rede de 60Hz possui uma rotação aproximada de 3600 RPM. Na segunda situação o motor trabalha com 4 pólos e, na rede de 60 Hz, possui uma rotação aproximada de 1800 RPM. Veja no desenho da plaqueta mostrada no mesmo desenho, para cada situação, como ele deve ser ligado.

Fig. 7.2: Enrolamento interno do motor Dahlander

Na figura 7.23 é apresentado um esquema para fazer essa mudança na rotação de um motor tipo Dahlander.

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Fig. 7.23: Esquema de força e de comando para alteração de rotação em motor Dahlander

O contator K1 é utilizado para conectar e desconectar o motor em velocidade menor (maior número de pólos). Ele deve ser dimensionado para uma corrente superior a corrente nominal do motor em funcionamento normal.

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Os contatores K2 e K3 conectam e desconectam o motor em velocidade maior (menor número de pólos). Eles devem ser dimensionados para a corrente elétrica nominal do motor ligado em estrela.

Os relés térmicos F3 e F4 servem para proteção de sobrecargas para ambas as velocidades. Cada um deve ser dimensionado na corrente nominal do motor na velocidade em que cada um está colocado.

As proteções podem ser feitas por fusíveis ou disjuntores, nós, particularmente recomendamos disjuntores, porque com eles, em caso de atuação, não há a possibilidade de algum pólo ficar ligado.

O botão simples S0 é utilizado para parar o sistema e os botões S1 e S2 ligam o motor em cada uma das rotações. O procedimento de partida deste circuito é assim:

Para partida em velocidade menor:

Pressione S1. O contator K1 fecha e motor parte conectado em triângulo. A alimentação do contator

K1 é mantida após o botão S1 ser solto através do contato NA do mesmo contator em paralelo com o próprio S1. Note que se S1 for fechado, nenhum dos outros dois contatores pode fechar, pois há um contato NF de S1 no circuito de alimentação de K2 e K3, além de um contato NF de K1 no mesmo circuito. Para trocar a rotação é preciso primeiro parar o motor através do pressionamento de S0.

Para partido em velocidade maior:

Pressione S2. O contator K2 fecha e motor é conectado em estrela. Simultaneamente também fecha contator K3 para complementar a ligação em estrela. A alimentação do contator K2 é mantida após o botão S2 ser solto através do contato NA do mesmo contator em paralelo com o próprio S2. Note que se S2 for fechado, o contator K1 não pode mais ser ligado, pois há um contato NF de S2 no circuito de alimentação de K1.

Note que atuação de qualquer um dos relés térmicos abre o circuito e isso faz com que seja necessário repetir todo o procedimento de ligação da chave de partida.

7.9.Partida automática para duas velocidades com reversão (Dahlander)

Esta aqui também não é uma situação muito comum, mas, caso algum dia alguém necessite, poderá tê-la aqui. Na verdade essa situação é como se fosse uma chave Dahlander e uma chave reversora juntas.

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Fig. 7.24: Partida automática para duas velocidades de motor Dahlander com reversão de rotação O funcionamento desse circuito é assim:

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As características de dimensionamento são idênticas as da chave Dahlander sem inversão de rotação.

Entre os contatores de cada inversor K1-K2 e K3-K4 há um intertravamento duplo: um feito pelos contatos auxiliares dos próprios contatores (K1, K2, K3 e K4) e outro feito pelos botões de partida (S1, S2, S3 e S4) e o contato auxiliar 21-2. Estes últimos poderiam ser substituídos por intertravamentos mecânicos nos próprios contatores, evitando-se assim o uso de botões com 3 contatos para as partidas S3 e S4. O funcionamento para cada uma das 4 situações possíveis é o seguinte:

Partida e parada em velocidade menor e rotação a esquerda:

Pressionar o botão S1. O contator K1 fecha e o motor parte em velocidade menor (ligação em estrela). A retenção da alimentação de K1 é feita pelo próprio contato NA de K1 e o contato auxiliar 13-14. Para parar pressionar S0.

Partida e parada em velocidade menor e rotação a direita:

Pressione S2 para partir. O contator K2 é ligado e o motor parte em velocidade menor com rotação a direita. A retenção da alimentação é feita pelo contato NA de K2 e o contato auxiliar 13-14. Para parar pressionar S0.

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