Dispositivos de comando e proteção

Dispositivos de comando e proteção

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Instalações Elétricas I LAB. 2

Manual DEGEM – Curso EMC-1 Manual de contatores e relés de sobrecarga - WEG 1

I. OBJETIVO • circuitos de controle através de contatores, relés térmico e de tempo.

1. CIRCUITOS DE CONTROLE

Circuito de linha ou de força

• conecta e desconecta a alimentação das cargas • opera de acordo com o circuito de controle

Circuito de controle

• ativa o circuito principal, a função principal do circuito de controle é estabelecer a seqüência de operação das cargas;

• como função auxiliar evita a operação errada ou perigosa do equipamento;

• utiliza os contatos auxiliares do contator;

• é necessário observar que nos diagramas esquemáticos dos circuitos de controle todos os componentes são indicados em sua posição de repouso.

Figura 1 – Chave de partida direta: circuito de força e de controle

2. CONTATOR

Contator é uma chave de operação eletromagnética, que possui uma única posição de repouso e pode estabelecer, conduzir ou interromper correntes em condições normais ou de sobrecarga. Os contatores foram projetados para trabalhar com altas correntes e baixas freqüências de comutação, opera sob correntes de carga e de sobrecarga, mas não de curtocircuito e são utilizados principalmente em equipamentos de controle elétrico.

O contator é constituído de uma bobina que quando alimentada cria um campo magnético no núcleo fixo, atraindo o núcleo móvel e fechando o circuito, conforme mostra a Fig. 2.

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Figura 2 – Principio de funcionamento do contator

A energização da bobina é feita através de uma botoeira (tipo liga-desliga) e o desligamento pode ser feito através do relé de proteção (quando há sobrecarga, o relé correspondente opera abrindo o contato NF que está em série com a bobina, desenergizando-a e abrindo o circuito).

Além do contatos principais, que são utilizados para circuitos de força, os contatores têm contatos auxiliares, que são utilizados para comando, sinalização ou intertravamento. Esses contatos NA ou NF são em quantidade suficientes para as necessidades do circuito de comando

Figura 3. Contatos principais e contatos auxiliares do contator.

Os contatos precisam ser feitos de material bom condutor e resistente às temperaturas dos arcos que se formam ao estabelecer ou interromper correntes.

O contator tem como característica principal um elevado número de operações que depende do tipo de carga que ele opera, pois a duração do arco depende, para uma dada tensão e corrente, de alguns fatores como: velocidade de separação dos contatos, da velocidade de fechamento do contator e do fator de potência da carga, com isso pode-se determinar o esforço térmico sobre os contatos e conseqüentemente a vida útil dos contatos.

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CATEGORIA DE EMPREGO DOS CONTATORES (conforme IEC 60947-1)

CORRENTE ALTERNADA AC-1 Cargas não indutivas ou de baixa indutividade – Resistências

AC-2 Motores com rotor bobinado (com anéis) Partida com desligamento durante a partida e em regime nominal

AC-3 Motores com rotor em curto-circuito(gaiola) Partida com desligamento em regime nominal

AC-4 Motores com rotor em curto-circuito(gaiola) Partida com desligamento durante a partida, partida com inversão de rotação, manobras intermitentes.

AC-5a Lâmpadas de descarga em gás (fluorescentes, vapor de mercúrio ou sódio). AC-5b Lâmpadas incandescentes AC-6a Transformadores AC-6b Banco de capacitores AC-7a Cargas de aparelhos residenciais ou similares de baixa indutividade AC-7b Motores de aparelhos residenciais AC-8 Motores-compressores para refrigeração com proteção de sobrecarga CORRENTE CONTÍNUA DC-1 Cargas não indutivas ou de baixa indutividade - Resistências

DC-3 Motores de derivação (shunt) Partidas normais, partidas com inversão de rotação, manobras intermitentes, frenagem.

DC-5

Motores série Partidas normais, partidas com inversão der rotação, manobras intermitentes, frenagem.

DC-6 Lâmpadas incandescentes Contatores auxiliares/Contatos auxiliares

AC-12 Cargas resistivas e eletrônicas AC-13 Cargas eletrônicas com transformador de isolação

AC-14 Cargas eletromagnéticas ≤ 72VA

AC-15 Cargas eletromagnéticas > 72VA CORRENTE CONTÍNUA

DC-12 Cargas resistivas e eletrônicas DC-13 Cargas eletromagnéticas DC-14 Cargas eletromagnéticas com resistências de limitação

3. RELÉS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA

O relé de proteção contra sobrecarga ou relé bimetálico ou ainda relé térmico é indicado para proteção de motores contra sobrecarga.

A sobrecarga pode ser causada por: rotor bloqueado, freqüência elevada de manobra, partida prolongada, sobrecarga em regime de operação, falta de fase e variação da tensão e freqüência.

A função do relé de proteção contra sobrecarga é desligar a alimentação do equipamento antes que sejam atingidos valores de corrente e de tempo que causam deterioração da isolação.

Há dois tipos de relé de proteção, conforme o principio construtivo:

• relés de sobrecarga bimetálico • relés de sobrecarga eletrônico

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Relé de sobrecarga bimetálico

O relé de sobrecarga bimetálico é constituído de um par de lâminas metálicas(um por fase), com metais de dilatação térmica linear diferentes e por um mecanismo de disparo contidos num invólucro isolante com alta resistência térmica.

Figura 4 – Relé de sobrecarga bimetálico

Figura 5 – Curvas características do relé bimetálico

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