Apostila Acionamentos Eletricos 2008 Neemias

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLÓGICA DO RIO GRANDE DO NORTE CURSO DE ELETROTÉCNICA APOSTILA DE ACIONAMENTOS ELÉTRICOS (Profº Neemias S. Souza) CAMPUS – CENTRAL / NOVEMBRO 2009.

Transcript of Apostila Acionamentos Eletricos 2008 Neemias

  • INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLGICA DO

    RIO GRANDE DO NORTE

    CURSO DE ELETROTCNICA

    APOSTILA DE ACIONAMENTOS ELTRICOS (Prof Neemias S. Souza)

    CAMPUS CENTRAL / NOVEMBRO 2009.

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    Apresentao da Disciplina Acionamentos Eltricos

    Prezados Estudantes

    Estamos dando incio aos trabalhos relativos aos contedos da disciplina de Acionamentos Eltricos. A referida disciplina tem como objetivos principais, fornecer os conhecimentos bsicos necessrios para os projetos de

    circuitos eltricos para o acionamento de mquinas eltricas. Conhecer e dimensionar os principais dispositivos de comando e

    proteo utilizados nos circuitos de comandos eltricos. Ler e interpretar os circuitos de comandos eltricos de mquinas eltricas e

    conhecer os principais mtodos eletrnicos de acionamento de mquinas eltricas.

    Tais conhecimentos so de fundamental importncia porque em qualquer sistema eltrico (dos setores industrial, predial e

    residencial), do mais simples ao mais complexo sistema produtivo, h algum tipo de mquina ou equipamento sendo acionado de

    alguma forma, como por exemplo, atravs de um motor eltrico, o qual a forma mais largamente utilizada de obteno de energia

    mecnica.

    Sendo assim, esperamos que todos possam gostar da disciplina e, com isso, venham a desenvolver um excelente

    trabalho, visando sempre ampliao e consolidao dos conhecimentos, aproveitando as oportunidades que lhes so oferecidas.

    Desde j, desejamos...sucesso!

    ELABORAO: Professor: Neemias Silva de Souza.

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    1) CONTROLE DOS MOTORES ELTRICOS 1.1) Funes principais do controle

    As funes principais do controle de um motor so: partida, parada, direo de rotao, regulao da velocidade, limitao

    da corrente de partida, proteo mecnica, proteo Eltrica, etc. A figura 1.1 mostra um motor de induo trifsico tpico.

    1.2) Partida Um motor s comea a girar quando o momento de carga a ser vencido, quando parado, for menor do que seu conjugado

    de partida.

    1.3) Parada

    Em determinadas aplicaes h necessidade de uma rpida desacelerao do motor e da carga. Ao ser desligado o motor da

    linha de alimentao utiliza-se um dispositivo de inverso de rotao com o motor ainda rodando. A parada ou desligamento do

    motor da rede efetua-se atravs de um rel impedindo-o de partir na direo contrria. No caso de motores sncronos emprega-se

    frenagem dinmica.

    1.4) Sentido de rotao

    A maior parte dos motores (exceto alguns, por exemplo: motores monofsicos, como o de plo sombreado e o de repulso)

    podem ser empregados nos dois sentidos de rotao dependendo apenas de um controle adequado.

    1.5) Regulao da velocidade

    Os motores de C.A., exceto os universais, so mquinas de velocidade constante. H, entretanto, possibilidade de serem

    religadas as bobinas do estator de um motor de induo, de tal maneira a duplicar o nmero de plos e, desta forma, reduzir a

    velocidade metade, onde os estatores podem ser construdos com dois enrolamentos independentes, calculados para o nmero

    de plos que se deseja, conseguindo-se por meio de plos reversveis (variao de plos) e com reduzido nmero de conexes

    variar a velocidade sncrona do motor.

    Cada um destes bobinados pode ento ser ligado de forma a possibilitar duas velocidades, na razo de 2:1, obtendo-se

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    assim quatro velocidades sncronas independentes; contudo, no podero proporcionar quaisquer velocidades intermedirias.

    Com motores de induo de rotor bobinado possvel obter-se qualquer velocidade desde zero at aproximadamente a

    velocidade de sincronismo, mediante a variao de uma simples resistncia ligada ao bobinado do rotor, e que no implica em

    aquecimento do mesmo, pois, as perdas na resistncia so externas ao motor.

    Um outro mtodo de regulao da velocidade dos motores de C.A., que permite obter no eixo uma velocidade que pode ir

    desde zero at o dobro da velocidade sncrona, pelo conhecido sistema do rotor com comutador, atravs de decalagem das

    escovas.

    Outra possibilidade de alterao de velocidade nos motores de induo atravs do inversor de freqncia, o qual possibilita

    o controle do motor CA variando a freqncia, mas tambm realiza a variao da tenso de sada para que seja respeitada a

    caracterstica V/F ( Tenso / Freqncia) do motor.

    Nos motores de corrente contnua, a velocidade pode ser regulada pela insero de um reostato no circuito de campo, para

    proporcionar ajustes no fluxo.

    1.6) Limitao da corrente de partida A ligao dos motores a uma rede eltrica pblica deve observar as prescries para este fim, estabelecido por norma.

    Normalmente, procura-se arrancar um motor a plena tenso a fim de se aproveitar ao mximo o binrio de partida. Quando o

    arranque a plena tenso de um motor eltrico provoca uma queda de tenso superior mxima admissvel, deve-se recorrer a um

    artifcio de partida com tenso reduzida, tendo porm o cuidado de verificar se o torque suficiente para acionar a carga.

    H dois mtodos para reduzir a tenso na partida:

    a) Fornecer corrente tenso normal, fazendo-se com que o motor, temporariamente, seja conectado rede, com o enrolamento para uma tenso superior, empregando-se o sistema de partida em estrela-tringulo;

    b) Fornecer corrente em tenso abaixo da normal por meio de resistncias, indutncias ou autotransformador. Todos os sistemas de partida com tenso reduzida apresentam (em oposio vantagem da reduo da corrente) a

    desvantagem de que o momento ou conjugado de arranque reduz-se na proporo do quadrado da reduo da tenso fornecida ao

    motor.

    1.7) Proteo Mecnica

    Os motores devem ser protegidos tanto para a proteo do pessoal de servio como contra influncias prejudiciais externas para o prprio motor, devendo satisfazer aos requisitos de segurana, preveno de acidentes e incndios.

    A carcaa do motor serve para fix-lo no local de trabalho e proteg-lo conforme o ambiente onde ser instalado.

    construda de maneira a englobar as diversas modalidades de proteo mecnica para satisfazer s exigncias das normas,

    referentes s instalaes e mquinas para as quais sero destinados os motores.

    Basicamente, entretanto, as protees mecnicas classificam-se em trs categorias: prova de pingos e respingos,

    totalmente fechados e prova de exploso.

    Motor prova de pingos e respingos todas as partes rotativas, ou sob tenso, so protegidas contra gua gotejante de

    todas as direes, no permitindo a entrada direta ou indireta de gotas ou partculas de lquidos ou objetos slidos que se

    derramem ou incidam sobre o motor.

    Motor totalmente fechado Este tipo de motor de tal forma encerrado que no h troca do meio refrigerante entre o exterior

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    e o interior do invlucro, no sendo necessariamente estanque. Dependendo das caractersticas requeridas, tais motores podem

    dispor ou no de ventilador para refrigerao. .

    Motor prova de exploso So motores construdos para servio em ambientes saturados de gases e poeira, suscetveis

    ao perigo de inflamao rpida, no podendo provocar a mesma, quer por meio de fasca ou pelo alto aquecimento.

    Seu invlucro resiste a exploses de gases ou misturas explosivas especificadas no seu interior, e impede que uma

    atmosfera inflamvel circundante sofra ignio por isso.

    1.8) Proteo eltrica

    Como todo motor est sujeito a sofrer variaes do ponto de vista eltrico, h, portanto, convenincia em proteg-lo. Em

    geral, as protees principais necessrias so contra: curto-circuito, sobrecargas, baixa tenso, fase aberta, reverso de fase,

    defeitos internos etc.

    Os dispositivos de proteo fazem operar os mecanismos de desligamento no caso de existir uma predeterminada condio.

    2) Sobre os motores eltricos de induo de rotor em curto-circuito.

    Neste curso utilizaremos os motores de induo trifsicos com rotor do tipo gaiola de esquilo (como o visto na figura 1.1

    acima) por serem os mais comuns na indstria. Este nome dado devido ao tipo de rotor utilizado (rotor em curto-circuito). Um

    estudo completo sobre este tipo de mquina eltrica tema de um curso de mquinas eltricas. Apesar disso, algumas

    caractersticas bsicas so interessantes ao estudo dos comandos eltricos.

    Basicamente, o motor de induo com rotor do tipo gaiola de esquilo composto por duas partes:

    Estator: Circuito magntico do motor eltrico, geralmente do tipo ranhurado, onde ficam alojadas as bobinas que mediante ligao apropriada, produzem o campo magntico girante.

    Rotor: enrolamento constitudo por barras (de cobre ou alumnio) curto-circuitadas nas extremidades. A corrente no circuito do rotor induzida pela ao do campo girante do estator. O motor de induo em funcionamento significa que o campo magntico

    formado no circuito do rotor ir ento perseguir o campo girante do estator.

    Quando o motor energizado, ele funciona como um transformador com o secundrio em curto-circuito, portanto exige da

    rede eltrica uma corrente muito maior que a nominal, podendo atingir cerca de 8 vezes o valor da mesma.

    As altas correntes de partida causam inconvenientes, pois, exige dimensionamento de cabos com dimetros bem maiores

    do que o necessrio. Alm disso,

    pode ocorrer quedas momentneas do fator de potncia , que monitorado pela concessionria de energia eltrica, causando

    elevao das contas de energia.

    Para evitar estas altas correntes na partida, existem mtodos de acionamentos de motores eltricos que proporcionam

    uma reduo no valor da corrente de partida dessas mquinas, tais como:

    Partida estrela-tringulo;

    Partida srie-paralela;

    Partida por autocompensador. Os motores de induo podem ser adquiridos com 3, 6, 9 ou 12 terminais externos. No caso do motor de 6 terminais

    existem dois tipos de ligao:

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    1 Tringulo: Com a tenso nominal do enrolamento de fase igual a 220 V (ver figura 2.1a);

    Estrela: Com o enrolamento conectado em estrela a tenso de linha passa a ser 3 vezes a tenso do enrolamento em (3 . 220 = 380V) (ver figura 2.1b);

    2 Tringulo: Com a tenso nominal do enrolamento de fase igual a 380 V;

    Estrela: Com o enrolamento conectado em estrela a tenso de linha passa a ser 3 vezes a tenso do enrolamento em (3 . 380 = 660V).

    Fig. 2.1 Ligaes tringulo e estrela de um motor 6 terminais

    No caso do motor de 12 terminais, existem quatro tipos possveis de ligao:

    Tringulo em paralelo: a tenso nominal 220 V (ver figura 2.2)

    Estrela em paralelo: a tenso nominal 380 V (ver figura 2.2)

    Tringulo em srie: a tenso nominal 440 V (ver figura 2.2)

    Estrela em srie: a tenso nominal 760 V (ver figura 2.2) A unio dos terminais segue uma determinada ordem padro. Existe uma regra

    prtica para faz-lo: numera-se sempre os terminais de fora com 1, 2 e 3 e ligam-se os

    terminais restantes. No caso do motor de 12 terminais deve-se ainda associar as sries e os paralelos com as bobinas

    correspondentes, como por exemplo (1-4 com 7-10).

    Fig. 2.2 Ligaes estrela tringulo em um motor de 12 terminais

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    Uma ltima caracterstica importante do motor de induo a ser citada a sua placa de identificao (Fig. 2.3), que traz

    informaes importantes e, algumas esto listadas a seguir:

    CV: Potncia mecnica do motor em cv. a potncia que o motor pode fornecer, dentro de suas caractersticas nominais. Ip/In: Relao entre as correntes de partida e nominal; Hz: Freqncia da tenso de operao do motor; RPM: Velocidade do motor na freqncia nominal de operao V: Tenso de alimentao A: Corrente que o motor absorve da rede quando funciona potncia nominal, sob tenso e frequncia nominais. F.S: Fator de servio: Fator que aplicado potncia nominal, indica a carga permissvel que pode ser aplicada continuamente ao motor, sob condies especificadas.

    Fig. 2.3 Placa de Identificao do Motor Eltrico

    3) Elementos de um circuito de acionamento e proteo de motores eltricos.

    Um dos pontos fundamentais para o entendimento dos comandos eltricos a noo de que os objetivos principais dos

    elementos em um painel eltrico so:

    a) proteger o operador e

    b) propiciar uma lgica de comando.

    Partindo do princpio da proteo do operador, uma seqncia genrica dos elementos necessrios partida e manobra

    de motores mostrada na figura 2.4. Nela podem-se distinguir os seguintes elementos:

    A) Seccionamento: S pode ser operado sem carga. Usado durante a manuteno e verificao do circuito.

    B) Proteo contra correntes de curto-circuito: Destina-se a proteo dos condutores do circuito terminal.

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    C) Proteo contra correntes de sobrecarga: para proteger as bobinas do enrolamento do motor.

    D) Dispositivos de manobra: destina-se a ligar e desligar o motor de forma segura, ou seja, sem que haja o contato do operador no circuito de potncia, onde circula a maior corrente.

    Fig. 2.4 Seqncia genrica para o acionamento de um motor

    importante repetir que no estudo de comandos eltricos importante ter a seqncia mostrada na figura 2.4 em mente,

    pois ela consiste na orientao bsica para o projeto de qualquer circuito.

    Ainda falando em proteo, as manobras (ou partidas de motores) convencionais, so dividas em dois tipos, segundo a

    norma IEC 60947:

    I. Coordenao do tipo 1: Sem risco para as pessoas e instalaes, ou seja, desligamento seguro da corrente de curto-circuito. Porm, pode ocorrer dano no contator e no rel de sobrecarga.

    II. Coordenao do tipo 2: Sem risco para as pessoas e instalaes. No pode haver dano ao rel de sobrecarga ou em outras partes, com exceo de leve fuso dos contatos do contator e estes permitam uma fcil separao sem deformaes significativas.

    Em comandos eltricos trabalhar-se- bastante com um elemento simples que o contato. A partir do mesmo que se

    forma toda lgica de um circuito e tambm ele quem d ou no a conduo de corrente. Basicamente existem dois tipos de

    contatos, listados a seguir:

    i. Contato Normalmente Aberto (NA): no h passagem de corrente eltrica na posio de repouso, como pode ser observado na figura 2.5(a). Desta forma, a

    carga no estar acionada.

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    ii. Contato Normalmente Fechado (NF): h passagem de corrente eltrica na posio de repouso, como pode ser observado na figura 2.5(b). Desta forma, a

    carga estar acionada.

    Fig. 2.5 Representao dos contatos NA e NF

    Os citados contatos podem ser associados para atingir uma determinada finalidade, como por exemplo, fazer com que

    uma carga seja acionada somente quando dois deles estiverem ligados. As principais associaes entre contatos so descritas a

    seguir.

    Associao de contatos normalmente abertos

    Basicamente existem dois tipos, a associao em srie (figura 2.6a) e a associao em paralelo (2.6b).

    Quando se fala em associao de contatos comum montar uma tabela contendo todas as combinaes possveis entre

    os contatos, esta denominada de Tabela Verdade. As tabelas 1.1 e 1.2 referem-se as associaes em srie e paralelo.

    Nota-se que na combinao em srie a carga estar acionada somente quando os

    dois contatos estiverem acionados e por isso denominada de funo E. J na combinao em paralelo qualquer um dos

    contatos ligados aciona a carga e por isso denominada de funo OU.

    Fig. 2.6 Associao de contatos NA

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    Associao de contatos normalmente fechados

    Os contatos NF da mesma forma podem ser associados em srie (figura 2.7a) e paralelo (figura 2.7b), as respectivas

    tabelas verdade so 1.3 e 1.4.

    Nota-se que a tabela 1.3 exatamente inversa a tabela 1.2 e, portanto, a associao em srie de contatos NF

    denominada funo no OU. Da mesma forma a associao em paralelo chamada de funo no E.

    Fig. 2.7 Associao de contatos NF

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    . Nos prximo captulo sero mostrados alguns dos elementos fundamentais em um painel eltrico, todos contendo

    contatos NA e NF. Posteriormente descrever-se- como estes elementos podem ser associados para formar uma manobra de

    cargas.

    4) Principais elementos e dispositivos em circuitos de comandos eltricos

    Neste captulo o objetivo o de conhecer os dispositivos utilizados nos painis de comandos eltricos. Assim como para

    trocar uma simples roda de carro, quando o pneu fura, necessita-se conhecer as ferramentas prprias, em comandos eltricos,

    para entender o funcionamento de um circuito e posteriormente para desenhar o mesmo, necessita-se conhecer os elementos

    apropriados. A diferena est no fato de que em grandes painis existem barramentos de elevada capacidade que podem

    submeter as pessoas a situaes de riscos.

    Um comentrio importante neste ponto que por via de regra os circuitos de manobra so divididos em comando e

    potncia, possibilitando em primeiro lugar a segurana do operador e em segundo a automao do circuito. Embora no parea

    clara esta diviso no presente momento, ela tornar-se- comum a medida em que os circuitos forem sendo estudados.

    4.1) Botoeira ou Boto de comando

    Quando se fala em ligar um motor, o primeiro elemento que vem a mente o de uma chave para lig-lo. S que no caso

    de comandos eltricos a chave que liga os motores diferente de uma chave usual, destas que se tem em casa para comandar

    lmpadas, por exemplo.

    A diferena principal est no fato de que ao movimentar a chave residencial ela vai para uma posio e permanece nela,

    mesmo quando se retira a presso do dedo. Na chave industrial ou botoeira h o retorno para a posio de repouso atravs de

    uma mola, como pode ser observado na figura 3.1a. O entendimento deste conceito fundamental para compreender o porque da

    existncia de um selo no circuito de comando.

  • 12

    Fig.3.1 (a) Esquema de uma botoeira (b) Exemplos de botoeiras comerciais

    A botoeira faz parte da classe de componentes denominada elementos de sinais. Estes so dispositivos pilotos e nunca

    so aplicados no acionamento direto de motores.

    A figura 3.1a mostra o caso de uma botoeira para comutao de 4 plos. O contato NA (Normalmente Aberto) pode ser

    utilizado como boto LIGA e o NF (Normalmente Fechado) como boto DESLIGA. Esta uma forma elementar de intertravamento.

    Note que o retorno feito de forma automtica atravs de mola. Existem botoeiras com apenas um contato. Estas ltimas podem

    ser do tipo NA ou NF. Os botes de comando so identificados segundo normas, conforme a tabela abaixo quanto s aplicaes e

    tipos.

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    Ao substituir o boto manual por um rolete, tem-se a chave fim de curso (fig. 3.2), muito utilizada em circuitos pneumticos

    e hidrulicos. Este muito utilizado na movimentao de cargas, acionado no esbarro de um caixote, engradado, ou qualquer outra

    carga.

    Outros tipos de elementos de sinais so os Termostatos, Pressostatos (fig. 3.3), as Chaves de Nvel e as chaves de fim de

    curso (que podem ser roletes).

    Fig. 3.2 - Chaves fim de curso

    Fig. 3.3 - Pressostato

    Todos estes elementos exercem uma ao de controle discreta, ou seja, liga / desliga. Como por exemplo, se a presso

    de um sistema atingir um valor mximo, a ao do Pressostato ser o de mover os contatos desligando o sistema. Caso a presso

    atinja novamente um valor mnimo atua-se re-ligando o mesmo.

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    4.2) Rels

    Os rels (Fig. 3.4) so os elementos fundamentais de manobra de cargas eltricas, pois permitem a combinao de lgicas no comando, bem como a separao dos circuitos de potncia e comando. Os mais simples constituem-se de uma carcaa

    com cinco terminais. Os terminais (1) e (2) correspondem a bobina de excitao. O terminal (3) o de entrada, e os terminais (4) e

    (5) correspondem aos contatos normalmente fechado (NF) e normalmente aberto (NA), respectivamente.

    Uma caracterstica importante dos rels, como pode ser observado na figura 3.5 que a tenso nos terminais (1) e (2)

    pode ser 5 Vcc, 12 Vcc ou 24 Vcc, enquanto simultneamente os terminais (3), (4) e (5) podem trabalhar com 110 Vca ou 220 Vca.

    Ou seja no h contato fsico entre os terminais de acionamento e os de trabalho. Este conceito permitiu o surgimento de dois circuitos em um painel eltrico:

    i. Circuito de comando: neste encontra-se a interface com o operador da mquina ou dispositvo e portanto trabalha com baixas correntes (at 10 A) e/ou baixas tenses.

    ii. Circuito de Potncia: o circuito onde se encontram as cargas a serem acionadas, tais como motores, resistncias de aquecimento, entre outras. Neste podem circular correntes eltricas da ordem de 10 A ou mais, e atingir tenses de at 760 V.

    Fig. 3.4 Rels

    Fig. 3.5 Diagrama esquemtico de um rel

    Em um painel de comando, as botoeiras, sinaleiras e controladores diversos ficam no circuito de comando. Do conceito de

    rels pode-se derivar o conceito de contatores, visto no prximo item.

  • 15

    4.3) Rel deTempo Os Rels temporizadores (fig. 3.6) so dispositivos eletrnicos que permitem, em funo de tempos ajustados, comutar um

    sinal de sada de acordo com a sua funo.

    Muito utilizados em automao de mquinas e processos industriais como partidas de motores, quadros de comando, fornos

    industriais, injetoras, entre outros.

    Possui eletrnica digital que proporciona elevada preciso, repetibilidade e imunidade a rudos.

    Projetado de acordo com normas internacionais, os rels constituem uma soluo compacta e segura, em caixas com

    dimenses reduzidas para montagem em trilho DIN 35mm, nas configuraes com 1 ou 2 sadas NA-NF e alimentado em 110-

    130V 50/60Hz, 220-240V 50/60Hz ou 24Vcc.

    Fig. 3.6 Rels Temporizadores

    Com faixas de temporizao, os rels podem ser ajustados de 0,3 segundos a 30 minutos com elevada confiabilidade e

    preciso. Quanto ao tipo de atuao (ver fig. 3.7) os rels podem ser com: Retardado na energizao Esse tipo atua suas chaves um tempo aps a ligao, ou energizao do rel e as retorna

    ao repouso imediatamente aps seu desligamento ou desenergizao.

    Retardado na desenergizao Este atua as chaves imediatamente na ativao, porm estas chaves s retornam ao repouso um tempo aps a desativao. No painel desse rel se encontra um boto pelo qual se seleciona o tempo de retardo.

    Grficos de acionamento x tempo, das bobinas e dos contatos dos rels temporizados.

    Fig. 3.7 Grficos Acionamento x Tempo, dos rels

  • 16

    4.4) Contatores

    So dispositivos (fig. 3.8c) de manobra mecnica, acionado eletromagneticamente, construdos para uma elevada

    freqncia de operao, e cujo arco eltrico extinto no ar, sem afetar o seu funcionamento.

    Como pode ser observado na figura 3.8a e 3.8b, o contator consiste basicamente de um ncleo magntico (bipartido, uma

    parte mvel e a outra fixa) e uma bobina que quando alimentada por um circuito eltrico, forma um campo magntico que,

    concentrando-se na parte fixa do ncleo, atrai a parte mvel.

    Quando no circula corrente pela bobina de excitao essa parte do ncleo repelida por ao de molas. Contatos

    eltricos so distribudos solidariamente a esta parte mvel do ncleo, constituindo um conjunto de contatos mveis. Solidrio a

    carcaa do contator existe um conjunto de contatos fixos. Cada jogo de contatos fixos e mveis podem ser do tipo Normalmente

    aberto (NA), ou normalmente fechados (NF).

    Fig.3.8a Diagrama esquemtico de um contator com 2 terminais NA e um NF

    Os contatores podem ser classificados como: Contatores de Potncia ou Contatores Auxiliares. De forma simples

    pode-se afirmar que os contatores auxiliares tem os seus contatos dimensionados para corrente mxima de aproximadamente 6A e

    possuem de 4 a 8 contatos, podendo chegar a 12 contatos.

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    Fig. 3.8b

    Fig. 3.8c - Foto de contatores comerciais

    Os contatores de potncia so para correntes mximas de at 600 A aproximadamente. De uma maneira geral possuem 3

    contatos principais do tipo NA, para manobra de cargas trifsicas e podem dispor tambm, de contatos auxiliares acoplados.

    Um fator importante a ser observando no uso dos contatores so as fascas produzidas pelo impacto, durante a

    comutao dos contatos. Isso promove o desgaste natural dos mesmos, alm de consistir em riscos a sade humana. A

    intensidade das fascas pode se agravar em ambientes midos e tambm com a intensidade de corrente eltrica circulando no

    painel. Dessa forma foram aplicadas diferentes formas de proteo, resultando em uma classificao destes elementos.

    Basicamente existem 4 categorias de emprego de contatores principais:

    a) AC1: aplicada em cargas hmicas ou pouco indutivas, como aquecedores e fornos a resistncia.

    b) AC2: para acionamento de motores de induo com rotor bobinado.

    c) AC3: aplicao de motores com rotor de gaiola em cargas normais como bombas, ventiladores e compressores.

  • 18

    d) AC4: para manobras pesadas, como acionar o motor de induo em plena carga, reverso em plena marcha e operao intermitente.

    4.5) Fusveis

    Os fusveis (fig. 3.9a e 3.9b) so dispositivos usados com o objetivo de limitar a corrente de um circuito, proporcionando

    sua interrupo em casos de curtos-circuitos ou sobrecargas de longa durao. O curto-circuito uma ligao, praticamente sem

    resistncia, entre condutores sob tenso ou, pode ser tambm, uma ligao intencional ou acidental entre dois pontos de um

    sistema ou equipamento eltrico, ou de um componente, atravs de uma impedncia desprezvel. Nessas condies, atravs de

    uma resistncia transitria desprezvel, a corrente assume um valor muitas vezes maior do que a corrente de operao; assim

    sendo, o equipamento e parte da instalao podero sofrer um esforo trmico (corrente suportvel de curta durao) ou

    eletrodinmico (corrente nominal de impulso) excessivos.

    Sua atuao deve-se a fuso de um elemento pelo efeito Joule, provocado pela sbita elevao de corrente em

    determinado circuito. O elemento fusvel tem propriedades fsicas tais que o seu ponto de fuso inferior ao ponto de fuso do

    cobre. Este ltimo o material mais utilizado em condutores de aplicao geral.

    Fig. 3.9a - Fusvel NH Fig. 3.9b - Fusvel Diazed

    4.6) Disjuntores

    Os disjuntores (Fig. 3.10) so dispositivos magneto-trmicos para proteo de instalaes e equipamentos eltricos contra

    sobrecarga e curto-circuito. Eles so equipados com um disparador trmico (bimetal) que atua nas situaes de sobrecarga, e com

    um disparador eletromagntico que atua nos casos de curto-circuito.

  • 19

    Fig. 3.10

    Ambos os sistemas so individualmente ajustados para valores adequados proteo de cargas especficas, tais como

    circuitos de comando, pequenos motores, etc. Alguns disjuntores possuem disparo livre, ou seja, se, por exemplo, o acionador for

    travado na posio ligado, internamente o disjuntor dispara.

    Devido a um dispositivo de corte ultra-rpido, a separao dos contatos efetua-se em menos de 1 ms. O arco eltrico fortemente reduzido por cmaras de extino de construo especial onde se interrompe a corrente de curto-circuito alternada

    antes de sua passagem pelo zero.

    Os contatos so construdos com o emprego de ligas especiais base de prata, o que oferece uma elevada segurana

    contra a colagem dos contatos e uma elevada durabilidade eltrica.

    O disjuntor precisa ser especificado atravs de algumas grandezas bem definidas tais como: Tenso de isolamento,

    tenso nominal, corrente nominal, capacidade de interrupo e tipo de acionamento.

    A figura 3.11 mostra o aspecto fsico dos disjuntores comerciais.

    Fig. 3.11 - Aspecto dos disjuntores tripolares

  • 20

    4.7) Rel Trmico ou de Sobrecarga

    Os rels trmicos (Fig. 3.12) so dispositivos construdos para proteger, controlar ou comandar um circuito eltrico,

    atuando sempre pelo efeito trmico provocado pela corrente eltrica.

    Os rels trmicos tm como elemento bsico o bimetal. Esse elemento, constitudo de duas lminas finas (normalmente ferro e nquel), sobrepostas e soldadas. Os dois materiais apresentam coeficientes de dilatao diferentes, dessa

    forma, um dos metais se alonga mais do que o outro quando aquecidos.

    Por estarem rigidamente unidos e fixados, numa das extremidades, o metal de menor coeficiente de dilatao provoca um

    encurvamento do conjunto para o seu lado, afastando o conjunto de um ponto determinado. Esse movimento usado para diversos

    fins, como disparar um gatilho e abrir um contato eltrico (Fig. 3.12a).

    Fig. 3.12 - Rel Trmico

    Fig. 3.12a - Rel trmico Funcionamento

  • 21

    4.8) Simbologia grfica

    At o presente momento mostrou-se a presena de diversos dispositivos que podem ser partes constituintes de um

    circuito de comando eltrico. Em um comando, para saber como estes dispositivos so ligados entre si necessrio consultar um

    desenho chamado de esquema eltrico.

    No desenho eltrico cada um dos elementos representado atravs de um smbolo. A simbologia padronizada atravs

    das normas ABNT, DIN, IEC, etc. Na tabela 3.1 apresentam-se alguns smbolos referentes aos componentes estudados nos

    pargrafos anteriores.

    Tab.3.1 - Simbologia em comandos eltricos

  • 22

    5) Conceitos bsicos em circuitos de comandos eltricos

    Para ler e compreender a representao grfica de um circuito eltrico, imprescindvel conhecer os componentes

    bsicos dos comandos eltricos e tambm suas finalidades. Alguns destes elementos so descritos a seguir.

    A) Selo: O contato de selo sempre ligado em paralelo com o contato de fechamento da botoeira. Sua finalidade de

    manter a corrente circulando pelo contator, mesmo aps o operador ter retirado o dedo da botoeira.

    B) Selo com dois contatos

    C) Intertravamento: Processo de ligao entre os contatos auxiliares de vrios dispositivos, pelo qual as posies de operao desses dispositivos so dependentes umas das outras. Atravs do intertravamento, evita-se a ligao de certos dispositivos antes

    que os outros permitam essa ligao.

  • 23

    E) Circuito paralelo ao intertravamento

    F) Intertravamento com dois contatos

    G) Ligao condicionada

    H) Proteo do sistema: Os contatos auxiliares dos rels de proteo contra sobrecarga, por exemplo, e as botoeiras de desligamento devem estar sempre em srie.

  • 24

    I) Intertravamento com botoeiras: O intertravamento, tambm pode ser feito atravs de botoeiras. Neste caso, para facilitar a representao, recomenda-se que uma das botoeiras venha indicada com seus contatos invertidos.

    J) Esquema Multifilar

    Nesta representao todos os componentes e conexes so representados. Os dispositivos so mostrados de acordo com

    sua seqncia de instalao, obedecendo a construo fsica dos mesmos.. A posio dos contatos feita com o sistema

    desligado. A disposio dos elementos do circuito pode ser qualquer uma, com a vantagem de que eles so facilmente

    reconhecidos.

    K) Esquema Funcional: Neste diagrama, todos os condutores esto representados. No levada em conta a posio construtiva e a conexo mecnica entre as partes. O sistema subdividido de acordo com os circuitos de correntes existentes. Estes circuitos

  • 25

    devem ser representados sempre que possvel, por linhas retas, livres de cruzamentos. A posio dos contatos desenhada com o

    sistema desligado. A vantagem consiste no fato de que se torna fcil ler os esquemas e respectivas funes, assim este tipo de

    representao o que ser adotado neste curso.

    6) Simbologia numrica e literal

    Assim como cada elemento em um circuito de comando eltrico tem o seu smbolo grfico especfico, tambm, a

    numerao dos contatos e a representao literal dos mesmos, tem um padro que deve ser seguido. Neste captulo sero

    apresentados alguns detalhes, para maiores informaes deve-se consultar a norma NBR 5280 ou a IEC 113.2.

    A numerao dos contatos que representam os terminais de fora feita como segue.

    1, 3 e 5 = Circuito de entrada (linha)

    2, 4 e 6 = Circuito de sada (terminal) J a numerao dos contatos auxiliares segue o seguinte padro:

    1 e 2 = Contato normalmente fechado (NF), sendo 1 a entrada e 2 a sada

    3 e 4 = Contato normalmente aberto (NA), sendo 3 a entrada e 4 a sada

    Nos rels e contatores tem-se A1 e A2 para os terminais da bobina. Os contatos auxiliares de um contator seguem um tipo

    especial de numerao, pois, o nmero composto por dois dgitos, sendo:

    Primeiro dgito: indica o nmero do contato

    Segundo dgito: indica se o contato do tipo NF (1 e 2) ou NA (3 e 4)

    Exemplo 1: Numerao de um contator de potncia com dois contatos auxiliares 1 NF e 1 NA.

  • 26

    Exemplo 2: Numerao de um contator de auxiliar com 4 contatos NA e 2 contatos NF

    Com relao simbologia literal, alguns exemplos so apresentados na tabela 5.1 a seguir. Tabela 5.1 Smbolos literais segundo NBR 5280

    7) Partida direta de Motor Eltrico de Induo

    Sistema de partida no qual o motor recebe, nos seus terminais, plena tenso no instante da partida. O motor de rotor gaiola

    pode partir a plena carga e com a corrente elevando-se de 4 a 8 vezes a corrente nominal, conforme o tipo e nmero de plos. O

    conjugado na partida atinge aproximadamente 1,5 vezes o conjugado nominal.

    o mtodo de partida mais simples, em que no so empregados dispositivos especiais de acionamento do motor.

    Apenas so utilizados contatores, disjuntores ou chaves interruptoras que possibilitem a alimentao do motor com plena

    tenso no instante da partida.

    Os motores somente podem partir diretamente da rede se forem satisfeitas as seguintes condies:

  • 27

    a capacidade nominal da rede seja suficientemente elevada que torne a corrente de partida do motor como que

    irrelevante;

    a corrente de partida do motor de baixo valor porque a sua potncia pequena;

    a partida do motor feita sem carga, o que reduz a durao da corrente de partida e, conseqentemente, atenua os

    efeitos sobre o sistema de alimentao.

    Os fatores que impedem a partida dos motores diretamente da rede secundria pblica de suprimento so:

    a potncia do motor ser superior ao mximo permitido pela concessionria local, normalmente estabelecida em 7,5 cv

    (COSERN);

    a carga a ser movimentada necessitar de acionamento lento e progressivo.

    Objetivo: A primeira combinao entre os dispositivos de comando estudados a partida direta de um motor, mostrada na figura 6.1 abaixo. O objetivo o de montar este sistema no laboratrio, observando as conexes entre os dispositivos e a lgica de

    funcionamento, bem como apresentar o conceito de selo.

    Fig. 6.1 - Circuitos de comando e potncia para uma partida direta de motores

  • 28

    Componentes:

    1 Disjuntor tripolar (Q1);

    1 disjuntor bipolar (Q2);

    1 rel trmico (F2);

    1 contator (K1);

    1 botoeira NF (S0);

    01 botoeira NA (S1);

    1 Motor trifsico (M1).

    7) Partida direta de Motor Eltrico com sinalizao (Fig. 7.1) Objetivo: Neste laboratrio o objetivo o de consolidar os conceitos j estudados e introduzir os elementos de sinalizao no comando.

    Fig. 7.1 - Circuitos de comando e potncia para uma partida direta de motores com sinalizao Componentes: 1 Disjuntor tripolar (Q1);

    1 disjuntor bipolar (Q2);

    1 rel trmico (F2);

    1 contator (K1);

    1 botoeira NF (S0);

  • 29

    1 botoeira NA (S1);

    1 Motor trifsico (M1);

    1 lmpada verde (H1);

    1 lmpada amarela (H2);

    1 lmpada vermelha (H3).

    8) Partida de Motor Eltrico com reverso (Fig. 8.1) Objetivo: Acionar, de forma automtica, um motor eltrico com a reverso do sentido de rotao, mostrando algumas similaridades com a partida direta e introduzir o conceito de intertravamento.

    Fig. 8.1 - Circuitos de comando e potncia para uma partida com reverso

    Componentes: 1 Disjuntor tripolar (Q1);

    1 disjuntor bipolar (Q2);

    1 rel trmico (F2);

    2 contatores (K1 eK2);

    1 botoeira NF (S0);

    2 botoeiras NA (S1 e S2);

    1 Motor trifsico (M1).

  • 30

    9) Partida estrela-tringulo (Y - ) Em instalaes eltricas industriais, principalmente aquelas sobrecarregadas, podem ser usadas chaves estrela-tringulo

    (Fig. 9.1) como forma de suavizar os efeitos de partida dos motores eltricos.

    S possvel o acionamento de um motor eltrico atravs de chaves estrela-tringulo se este possuir seis terminais

    acessveis e dispor de dupla tenso nominal, tal como 220/380 V ou 380/660 V.

    O procedimento para o acionamento do motor feito, inicialmente, ligando-o na configurao estrela at que este alcance

    uma velocidade prxima da velocidade de regime, quando ento esta conexo desfeita e executada a ligao em tringulo. A

    troca da ligao durante a partida acompanhada por uma elevao de corrente, fazendo com que as vantagens de sua reduo

    desapaream se a comutao for antecipada em relao ao ponto ideal.

    Durante a partida em estrela, o conjugado e a corrente de partida ficam reduzidos a 1/3 de seus valores nominais. Neste

    caso, um motor s pode partir atravs de chave estrela-tringulo quando o seu conjugado, na ligao em estrela, for superior ao

    conjugado da carga do eixo. Devido ao baixo conjugado de partida a que fica submetido o motor, as chaves estrela-tringulo so

    mais adequadamente empregadas em motores cuja partida se d em vazio.

    A seguir, algumas vantagens e desvantagens das chaves estrela-tringulo:

    a) Vantagens

    custo reduzido;

    elevado nmero de manobras;

    corrente de partida reduzida a 1/3 da nominal;

    dimenses relativamente reduzidas.

    b) Desvantagens

    aplicao especfica a motores com dupla tenso nominal e que disponham de seis terminais acessveis; . conjugado de partida reduzido a 1/3 do nominal;

    a tenso da rede deve coincidir com a tenso em tringulo do motor;

    o motor deve alcanar, pelo menos, 90% de sua velocidade de regime para que, durante a comutao, a corrente de pico no

    atinja valores elevados, prximos, portanto, da corrente de partida com acionamento direto.

    Objetivo: Demonstrar uma dos importantes mtodos para diminuir picos de corrente durante a partida de um motor de induo trifsico.

  • 31

    9.1) Circuito de potncia

    Fig. - 9.1a

    9.2) Circuito de comando

    Fig. 9.1b

  • 32

    10) Partida atravs de chave compensadora

    A chave compensadora (Fig. 10.1a e comando Fig. 10.1b) composta, basicamente, de um autotransformador com vrias

    derivaes, destinadas a regular o processo de partida. Este autotransformador ligado ao circuito do estator. O ponto estrela do

    autotransformador fica acessvel e, durante a partida, curto-circuitado e esta ligao se desfaz logo que o motor conectado

    diretamente rede.

    Normalmente, este tipo de partida empregado em motores de potncia elevada, acionando cargas com alto ndice de atrito,

    tais como britadores, mquinas acionadas por correias, calandras e semelhantes.

    A abaixo representa, esquematicamente, uma chave compensadora construda a partir de trs autotransformadores.

    Fig. 10.1a

    As derivaes, normalmente encontradas nos autotransformadores de chaves compensadoras, so de 50%, 65% e 80%.

    .

    Relativamente s chaves estrela-tringulo, podem-se enumerar algumas vantagens e desvantagens da chave

    compensadora.

    a) Vantagens:

    na derivao 65%, a corrente de partida na linha se aproxima do valor da corrente de acionamento, utilizando chave

  • 33

    estrela-tringulo;

    a comutao da derivao de tenso reduzida para a tenso de suprimento no acarreta elevao da corrente, j que o

    autotransformador se comporta, neste instante, semelhantemente a uma reatncia que impede o crescimento da mesma;

    variaes gradativas de tape, para que se possa aplicar a chave adequadamente capacidade do sistema de suprimento.

    b) Desvantagens:

    custo superior ao da chave estrela-tringulo;

    dimenses normalmente superiores s chaves estrela-tringulo, acarretando o aumento no volume dos Centros de Controle de

    Motores (CCM).

    Fig. 10.1b

  • 34

    11) Sistemas de partida de motores eltricos Dimensionamento dos dispositivos de comando e Proteo. a) Partida Direta:

    Roteiro de Clculo.

    Contator: K1 Ie IN . 1,15

    Rel de Sobrecarga: FT1 IN

    Fusveis de Fora: F1,2,3

    - Com a corrente de partida [IP = (IP / IN) . IN] e o tempo de partida (TP = 5s), consultar a curva caracterstica do

    fusvel e obter o fusvel indicado pela referida curva.

    - IF 1,20 . IN

    - IF IF MxK1

    - IF IFMxFT1

    b) Partida Estrela-tringulo:

  • 35

    Roteiro de Clculo.

    Contatores: K1 e K2 Ie (0,58 . IN) . 1,15

    K3 Ie (0,33 . IN) . 1,15

    Rel de Sobrecarga: FT1 0,58 . IN

    Fusveis de Fora: F1,2,3

    - Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . 0,33 ] e o tempo de partida (TP = 10s), consultar a curva

    caracterstica do fusvel e obter o fusvel indicado pela referida curva.

    - IF 1,20 . IN

    - IF IF MxK1, K2 - IF IFMxFT1

    c) Partida Compensadora:

    Roteiro de Clculo.

    Contatores: K1 Ie IN . 1,15

    K2 Ie (Tap2. IN) . 1,15

    K3 Ie (Tap Tap2) . IN . 1,15

    Rel de Sobrecarga: FT1 IN

    Fusveis de Fora: F1,2,3

    - Com a corrente de partida [ IP = (IP / IN) . IN . Tap2 ] e o tempo de partida (TP = 15s), consultar a curva

    caracterstica do fusvel e obter o fusvel indicado pela referida curva.

    - IF 1,20 . IN

    - IF IF MxK1 - IF IFMxFT1

  • 36

    12) Soft-Starter

    um dispositivo eletrnico (fig. 11) composto de pontes tiristorizadas (SCRs na configurao antiparalelo acionadas por

    uma placa eletrnica, a fim de controlar a corrente de partida de motores de corrente alternada trifsicos. Seu uso comum em

    bombas centrfugas, ventiladores, e motores de elevada potncia cuja aplicao no exija a variao de velocidade.

    Fig. 11 Soft-starters comerciais

    A soft-stater controla a tenso sobre o motor atravs do circuito de potncia, constituido por seis SCRs, variando o ngulo

    de disparo dos mesmos e consequentemente variando a tenso eficaz aplicada ao motor. Assim, pode-se controlar a corrente de

    partida do motor, proporcionando uma "partida suave" (soft start em ingls), de forma a no provocar quedas de tenso eltrica

    bruscas na rede de alimentao, como ocorre em partidas diretas (veja figura 12). Costumam funcionar com a tecnologia chamada

    by-pass, a qual, aps o motor partir e receber toda a tenso da rede, liga-se um contator que substitui os mdulos de tiristores,

    evitando sobreaquecimento dos mesmos.

    Fig. 12 Comparativo entre mtodos de partida

  • 37

    Aplicaes

    Bombas Centrfugas, Alternativas (Saneamento / Irrigao / Petrleo), Ventiladores, Exaustores, Sopradores,

    Compressores de Ar, Refrigerao (Parafuso / Pisto), Misturadores, Aeradores, Centrfugas, Britadores, Moedores, Picadores de

    Madeira, Refinadores de Papel, Fornos Rotativos, Serras e Plainas (Madeira), Moinhos (Bolas / Martelo), Transportadores de

    Carga.

    Parametrizao bsica (Soft-starter)

    Vamos abordar os seguintes tpicos : O uso da I.H.M; Tipos de parmetros; Principais parmetros; Exemplos de parametrizao;

    Uso da I.H.M - 3P

    - A IHM-3P uma interface simples que permite a operao e a programao da soft starter . - Display de LEDs - Indicao de estado de operao;

  • 38

    - Indicao dos erros; - Visualizao e alterao de parmetros; - Operao da soft starter (liga/desliga). - Possibilidade de instalao remota.

    Funo das teclas

    Descrio dos Parmetros

    Para facilitar a descrio dos parmetros, estes foram agrupados por caractersticas e funes, como a seguir : Parmetros de leitura - P71...P77,P82, P96...P99 Parmetros de regulao - P00...P15,P22...P42,P45,P47 Parmetros de configurao - P43,P44,P46,P51...P57,P61,P62 Parmetro do motor - P21, P25, P26 e P27 Tipos de parmetros

    Parmetros de Leitura: So variveis que podem ser visualizadas no display. Mas no podem ser alterados pelo usurio. Parmetros de Regulao: So os valores ajustveis serem utilizados pelas funes da soft starter. Parmetros de Configurao: Definem as caractersticas da soft stater, as funes serem executadas, bem como as funes das entradas/sadas.

    Aciona o motor via rampa

    Desaciona o motor via rampa (quando programado); Reseta a soft-starter aps ocorrncia de erros

    Incrementa o nmero do parmetro ou seu contedo

    Decrementa o nmero do parmetro ou seu contedo

    Comuta o display entre o nmero do parmetro e o seu contedo

  • 39

    Parmetro do Motor: Define a corrente nominal do motor; Para ajuste das protees. P71 - Verso de Software(Parmetro de leitura) Indica a verso de software contida CPU (circuito integrado D1 CCS 1.1X) P73 - Corrente do motor(Parmetro de leitura) Indica a corrente de sada da soft-starter diretamente em Ampres (A). Valores possveis - 0 ... 9999 A

    P76 - Cos (Parmetro de leitura) Indica o cos da carga. Valores possveis - 0.00 ... 0.99 P77 - Tenso de Sada(Parmetro de leitura) Indica a tenso imposta pela soft-starter sobre a carga (desconsidera a FCEM). Valores possveis - 0 ... 100 % UN P01 - Tenso Inicial(Parmetro de regulao) Ajusta o valor inicial de tenso (% UN) que ser aplicado ao motor para a execuo da rampa de partida.

    Padro de fbrica 30 % P02 - Tempo da Rampa de Acelerao(Parmetro de regulao) Define o tempo da rampa de tenso a ser aplicada na partida do motor, desde que a soft starter no entre limitao de corrente.

    Padro de fbrica 20 s Rampa de Tenso

    P01 - tenso inicial (%UN) P02 - tempo de rampa (s)

    mn mx

    25% 90% 1%

    faixa

    mn mx

    1s 240s 1s

    faixa

  • 40

    P03 - Degrau de Tenso(Parmetro de regulao) Ajusta o valor da tenso (%UN) que ser aplicada imediatamente aps a soft starter receber o comando de parada por rampa.

    Padro de fbrica 100% P04 - Rampa de Desacelerao(Parmetro de regulao) Define o tempo da rampa decrescente de tenso que ser aplicada ao motor.

    Padro de fbrica OFF Parada com Rampa de Tenso P03 - degrau de tenso (%UN) P04 - tempo de rampa (s)

    P11 - Limitao de corrente(Parmetro de regulao) Ajusta o valor mximo de corrente fornecida pelo conjunto rede + soft starter para o motor (carga) durante a acelerao.

    mn mx

    100% 40% 1%

    faixa

    mn mx

    OFF, 2s 240s 1s

    faixa

  • 41

    Padro de fbrica OFF

    Se a tenso total no for atingida ao final da rampa de tenso, ser indicado no display E02 e os tiristores sero bloqueados.

    P33 - Nvel de Tenso do Jog(Parmetro de regulao) Define o valor de tenso aplicada ao motor enquanto a DI4 estiver em 24 VCC (Aps realizada a rampa).

    Padro de fbrica 25% P34 - Tempo da Frenagem C.C.( Parmetro de regulao) Ajusta o tempo da frenagem C.C., desde que P53 = 3.

    Padro de fbrica 1 s P35 - Nvel de Tenso de Frenagem C.C.( Parmetro de regulao) Ajusta o valor da tenso de linha VAC convertido em VCC aplicado aos terminais do motor, durante a frenagem.

    mn mx

    OFF, 150% 500% 1%

    faixa

    mn mx

    25% UN 50% UN 1%

    faixa

    mn mx

    1s 10s 1s

    faixa

  • 42

    Padro de fbrica 30% Acionamento tpico com frenagem C.C.

    Dimensionar K1 pela INOM do motor em regime AC3.

    P41 - Tempo do pulso no Kick Start( Parmetro de regulao) Define o tempo de aplicao do pulso de tenso que ser aplicado ao motor para que este possa vencer a inrcia da carga.

    Padro de fbrica OFF

    Inibe a limitao de corrente

    P42 - Nvel de Tenso no Kick Start( Parmetro de regulao) Determina o nvel de tenso (%UN) aplicado ao motor para que este consiga vencer o processo inercial da carga.

    mn mx

    30% UN 50% UN 1%

    faixa

    mn mx

    OFF,0.2s 2s 0.1s

    faixa

  • 43

    Padro de fbrica 70% Kick Start

    P45 - Pump control(Parmetro de regulao) Faz o controle na acelerao e desacelerao do motor para evitar Golpes de Arete nas tubulaes.

    Valores possveis - OFF,ON Padro de fbrica OFF Pump control: Esta funo ajusta automaticamente os parmetros abaixo : P02 = 15 s P03 = 80 % UN P04 = 15 s P11 = OFF P14 = 70 % IN P15 = 5 s

    P43 - Rel By-Pass(Parmetro de configurao) Atua rel aps a tenso de sada ter atingido seu valor nominal. Valores possveis - OFF,ON

    Fazer o by-pass da soft starter

    Acionamento multimotor

    Padro de fbrica OFF

    P46 Valores Default(Parmetro de configurao) Restaura valores pr definidos na programao padro de fbrica

    mn mx

    70% 90% 0.1%

    faixa

  • 44

    Valores possveis - OFF,ON

    No afeta P22 e P23

    Padro de fbrica OFF

    12) Inversores de Freqncia

    A demanda por motores CA vem crescendo cada vez mais e com isso tambm a demanda de equipamentos para controle

    desses motores. Isso deve-se ao baixo custo de compra e manuteno dos motores CA comparados aos motores CC que utilizam

    escovas com grande desgaste e elevada manuteno.

    Fig. 13 Inversores de Freqncia

    O que so inversores de freqncia?

    So dispositivos eletrnicos (Fig. 13) que convertem a tenso da rede alternada (CA), em tenso contnua (CC) de

    amplitude e freqncia constantes, e finalmente converte esta ltima, numa tenso de amplitude e freqncia variveis (CA)

    (Figuras 14, 15, 16 e 17)

    Fig. 14 Inversor de Freqncia

  • 45

    Fig. 15 Diagrama de Blocos de um inversor de frequncia

    Fig. 16 Esquema do inversor IGBT

    Fig. 17 Onda da Sada (sem filtro)

    Estes equipamentos controlam totalmente a velocidade do motor de zero at a freqncia mxima nominal ou superiores.

    Existem inversores que podem gerar uma tenso alternada (CA) de at 7200Hz para alimentar motores especiais. Os drives tm a

  • 46

    habilidade de atuar como dispositivos de proteo para os mais variados problemas de rede eltrica que se pode ocorrer, como o

    desequilbrio das tenses entre fases, falta de fase, sobretenses, subtenses, sobrecarga, queda de tenso, etc.

    Estes equipamentos so usados em motores eltricos de induo substituindo os rudimentares sistemas de variao de

    velocidades mecnicos, tais como polias, variadores eletromagnticos e variadores hidrulicos, bem como os custosos motores de

    corrente contnua pelo conjunto motor assncrono e inversor, mais barato, de manuteno mais simples e fcil reposio.

    Aplicaes Os inversores de freqncia tm uma vasta aplicao na indstria de mquinas e processos em geral. Com a capacidade

    inerente de variar a velocidade ou controlar o torque de motores eltricos trifsicos CA permitem aos projetistas, desenvolver

    mquinas que sem os mesmos, seriam praticamente impossveis de serem fabricadas. Alguns exemplos de aplicaes para a

    utilizao com eficincia dos drives so: pontes rolantes, elevadores, escadas rolantes, compressores, ventiladores,bombas,

    sistemas de ar-condicionado (HVAC), extrusoras, bobinadoras, guindastes, compressores, cortadeiras, dobradeiras, etc...

    Benefcios dos inversores de freqncia

    Os inversores de freqncia controlam a rotao e a velocidade do motor eltrico para prover as reais demandas do

    processo sem perdas, propiciando uma considervel economia de energia. Alm disso, reduz as cargas nas redes de alimentao

    e o stress mecnico nas mquinas durante a partida do motor, principalmente nos acoplamentos e caixas de reduo.

    Essas funcionalidades tambm podem ser realizadas com mtodos de controle simples, por exemplo, com vlvulas ou

    controle por by-pass, controles por sistemas liga/desliga. Porm esses mtodos consomem muita energia, alm do custo total ser

    maior do que a soluo com inversores de freqncia. Alm disso, ainda tem o efeito ambiental, pois aumentam a emisso de CO2

    em plantas de gerao de energia. Desta forma os custos totais do investimento com mtodos de controle simples so muito

    maiores do que com inversores de freqncia. Ainda, existem vrios outros retornos de investimento na aquisio de drivers. Por

    exemplo, a capacidade de otimizar o processo, o qual nos d melhor qualidade e melhores ndices de produo, muito difcil de

    se atingir com os mtodos de controle simples. Um eventual aumento na capacidade de produo normalmente requer a reconstruo de todo o sistema.

  • ANEXO 1 - Contatores e Rels de Sobrecarga - Catlogo

  • 48

  • 49

  • 50

  • 51

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  • 53

  • ANEXO 2 Curvas Caractersticas dos Fusveis tipo D e NH

    Curva Fusvel Diazed

  • Curva Fusvel NH

  • 11) Referncias Bibliogrficas 1. KOSOV, Irving L. Mquinas Eltricas e transformadores, 8. ed. So Paulo, Globo, 1989.

    2. FILHO, Joo Mamede. Instalaes Eltricas Industriais, 6 ed. Rio de Janeiro, LTC, 2001.

    3. FILHO, Joo Mamede. Manual de Equipamentos Eltricos, 3 ed. Rio de Janeiro, LTC, 2005.

    4. Manual de Chaves de Partida, WEG

    5. Manual de Motores Eltricos, WEG

    6. VAN VALKEN BURGH, Nooger e Neville, Eletricidade Bsica, Vol. 5, Rio de Janeiro, Ao Livro Tcnico,

    1982.

    7. Coleo Bsica Senai de Comandos Eltricos: SENAI DN, 1980.