PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAISIPUC – Departamento de Engenharia Elétrica

Daniel Castro

Fernando Almeida Araújo

LABORÁTORIO DE ACIONAMENTOSRELATÓRIO 02EXERCÍCIO 04

Belo Horizonte2º SEMESTRE DE 2015

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1 INTRODUÇÃO

Relatório referente ao exercício 04 da Lista de exercícios – Problemas de

Acionamentos da disciplina de Laboratório de Acionamentos, que trata sobre o

controle de um único motor em partida direta para abertura/fechamento da porta de

um elevador. Foi realizado a simulação deste exercício no software CadeSimu e

realizado a montagem prática na bancada da SIEMENS no laboratório.

2 RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO

2.1 O botão de comando ABRE aciona o motor fazendo-o girar em sentido horário, abrindo a porta do elevador. Ao ser totalmente aberta, a chave de fim de curso (normalmente fechada) b1 é acionada, momento no qual o motor deverá ser desligado;

Para isto foi implementado um botão BA para acionamento da bobina do contator

KA com selo para permitir o acionamento do motor M1 com partida direta em sentido

horário através do contator de potência KA. A chave NF fim de curso b1 foi instalada

em série com alimentação da bobina KA para que em caso de a porta ao abrir

acionar a chave fim de curso o motor seja desligado.

2.2 O botão de comando FECHA aciona o motor fazendo-o girar em sentido anti-horário, fechando a porta do elevador. Ao ser totalmente fechada, a chave de fim de curso (normalmente fechada) b2 é acionada, momento no qual o motor deverá ser desligado;

Neste caso foi implementado um botão BF para acionamento da bobina do

contator KF com selo para permitir o acionamento do motor M1 com partida direta

em sentido anti-horário através do contator de potência KF. A chave NF fim de curso

b2 foi instalada em série com alimentação da bobina KF para que em caso de a

porta fechar acionar a chave fim de curso o motor seja desligado. Para evitar que

seja enviado o comando de abrir e fechar a porta ao mesmo tempo, foi instalado em

série de cada bobina KA e KF, o intertravamento elétrico com contato NF de cada

bobina.

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2.3 Após o comando de abrir ou fechar a porta, o motor deverá ter um tempo máximo de 15 segundos para completar a operação. Ao final desse prazo o motor deverá ser automaticamente desligado, mesmo que as chaves de fim de curso não tenham sido acionadas;

Esta é uma medida de segurança implementada para evitar que o motor

permaneça em funcionamento por falha nas chaves fim de curso de abertura ou

fechamento. Para isso foi utilizado um NA de cada bobina KA e KF em paralelo, para

acionar um relé temporizado na energização KT com 15 segundos. Ao se passar

este tempo um contato NF do relé KT abre a alimentação principal do comando e

desliga o motor.

2.4 O acionamento de um botão de comando (abre ou fecha) exclui o funcionamento do outro até que o motor pare;

Para evitar este problema foi implementado o intertravamento elétrico entre as

bobinas KA e KF.

2.5 Caso a chave EMERGÊNCIA seja pressionada, o motor deverá ser imediatamente desligado;

Instalado um botão de emergência BE com contato NF na alimentação

principal do comando, para que em caso de acionamento deste botão o circuito de

comando seja todo desenergizado e o motor desligado.

2.6 A atuação do relé de sobrecarga do motor M1desliga-o imediatamente;

Instalado um contato NF do relé de sobrecarga RT1 na alimentação principal

do comando, para que em caso de acionamento do relé por sobrecarga no motor, o

circuito de comando seja todo desenergizado e o motor desligado.

2.7 O sistema deverá prever proteção contra inversão ou falta de fase, situações nas quais o motor deverá ser imediatamente desligado;

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Instalado um contato NA do relé de supervisão RFFT na alimentação principal

do comando, para que em caso de inversão ou falta de fase, o circuito de comando

possa abrir e ser desenergizado e o motor desligado.

2.8 O sentido de giro do motor deverá ser sinalizado por duas lâmpadas distintas, uma quando a porta estiver sendo aberta e outra quando ela estiver sendo fechada;

Para isto foi instalado em paralelo a bobina KA uma lâmpada amarela HA e

em paralelo a bobina KF uma lâmpada HF. Em caso de acionamento do motor para

abrir ou fechar a porta, uma das lâmpadas vai acender para indicar a situação de

funcionamento do elevador.

3 COMENTÁRIO DOS RESULTADOS

A montagem da prática foi realizada na aula do dia 26/09 na bancada da

SIEMENS e inicialmente foram testados os acionamentos e proteções do comando e

logo após o circuito de potência do motor.

Desta forma observamos na prática o funcionamento do sistema do elevador

com único motor para abrir e fechar a porta, com parada através de fim de curso,

tempo de funcionamento, botão desliga e emergência e proteções do circuito e da

máquina.

Com auxílio do professor realizamos algumas medições nos períodos

transitórios de partida e parada do motor. Logo abaixo vamos analisar os dados do

motor e estes resultados:

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Foto 1 – Dados do motor

Através da foto 1 podemos observar os dados do motor, que nos informa que

este é um motor com duplo polo, ou seja, podemos ligar com 6 ou 8 polos. Em

nossa montagem realizamos a ligação do motor com 6 polos para obtermos maior

velocidade de rotação.

Portanto o motor utilizado na montagem foi de 6 polos, 220V, 0.25cv, 60Hz,

1140rpm, In 1.1A, IP44 e isolamento classe B.

Foto 2 – Medidor de corrente para tensão

Para medir os resultados de partida e parada do motor foi utilizado um

conversor de medidas de corrente para tensão interligado ao osciloscópio, que mede

as formas de onda, para obtermos através de conversões, a forma de onda da

partida e da parada do motor. A escala utilizada no medidor foi de 100mV/A.

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Foto 3 – Medição da velocidade do motor

A medição da velocidade do motor foi de 1198.4 rpm, sendo bastante próxima

do valor nominal de 1140 rpm, neste caso temos então um motor operando um

pouco acima do valor nominal. As curvas de aceleração e desaceleração vão indicar

estes valores próximos do nominal.

Foto 4 – Partida do motor

Com o uso do osciloscópio conseguimos obtermos a forma de onda no

momento da partida do motor e analisando este resultado, chegamos nas seguintes

conclusões:

- Corrente nominal da onda próxima de 130mV = 1,3A, sendo acima do valor

nominal de 1,1A da placa do motor, porém como já constatado na velocidade de

rotação acima do valor da nominal de placa, a corrente também deveria e foi maior

que a nominal de placa.

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- Corrente máxima de partida de 480mV = 4,8A, confirmado a instrução de

que a corrente de partida varia entre 4 a 8 vezes a corrente nominal. Neste caso a

corrente de partida foi 4,36 vezes o valor da corrente nominal de placa.

- Tempo de aceleração próximo de 140ms, sendo um tempo bastante baixo

para aceleração do motor até atingir as condições nominais de operação.

Foto 5 – Parada do motor

Na foto 5 apresenta o gráfico de parada do motor, devido o momento de

desligamento do motor, neste caso chegamos as seguintes conclusões:

- Corrente nominal da onda próxima de 130mV = 1,3A, sendo o mesmo valor

que na onda de partida do motor, pois em ambos os casos a condição nominal é a

mesma.

- Corrente máxima na parada de 540mV = 5,4A, sendo um valor um pouco

maior que na condição de partida do motor, entretanto dentro da faixa de 4 a 8

vezes o valor da nominal de placa.

- Tempo de desaceleração próximo de 200ms, sendo um tempo maior que na

aceleração do motor, isso nos demonstra que este motor demora maior tempo para

desacelerar do que para acelerar.

4 CONCLUSÃO

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Neste trabalho de simulação, montagem e relatório conseguimos confirmar

diversas teóricas abordadas no início da disciplina de Laboratório de acionamentos e

constatar que na prática, a base teórica funciona bem, os valores são bastante

próximos dos esperados.

Uma das diferenças detectadas foi entre a simulação via software e a

montagem na bancada, que podem divergir devido a diferença de componentes

disponíveis no mercado, ou seja, na simulação conseguimos componentes com

diversos contatos NA e NF, porém isso não é possível na pratica devido o

equipamento tem suas limitações.