COORDENAÇÃO ACADÊMICA DE PROCESSOS INDUSTRIAIS PROFESSOR: WILSON MENDES CAVALCANTE APOSTILA DE ACIONAMENTOS ELÉTRICOS MÓDULO 01: CHAVES MAGNÉTICAS

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1 COORDENAÇÃO ACADÊMICA DE PROCESSOS INDUSTRIAIS PROFESSOR: WILSON MENDES CAVALCANTE APOSTILA DE ACIONAMENTOS ELÉTRICOS MÓDULO 01: CHAVES MAGNÉTICAS

2 SIMBOLOGIA SIMBOLOGIA NOMENCLATURA Contatos principais do contator Contato auxiliar NA Contato auxiliar NF Contato auxiliar NF do relé térmico Contatos principais do relé térmico

3 SIMBOLOGIA Bobina do contator Botão de comando (botoeira) NF Botão de comando (botoeira) NA Bobina do relé de tempo Contatos NF e NA do relé de tempo

4 SIMBOLOGIA Lâmpada piloto (sinalização) Fusível Sistema trifásico Motor de corrente alternada trifásico Autotransformador

5 NOÇÕES FUNDAMENTAIS Motor elétrico é um dispositivo que transformar energia elétrica em mecânica, em geral, energia cinética. (FRANCHI, 2010, p. 17). Motor de Indução Trifásico São aqueles alimentados por um sistema trifásico a três fios, em que as tensões estão defasadas de 120º elétricos. Representam a grande maioria dos motores empregados nas instalações industriais. (MAMEDE, 2007, p. 265).

6 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO

7 PLACA DE IDENTIFICAÇÃO

8 CONFIGURAÇÃO ESTRELA- TRIÂNGULO

9 CHAVE TRIFÁSICA DE PARTIDA MANUAL

10 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO PARTIDA DIRETA

11 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO PARTIDA REVERSORA

12 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO ESTRELA-TRIÂNGULO

13 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO COMPENSADORA

14 CHAVES DE COMANDO MAGNÉTICO As chaves de comando magnético são equipamentos eletromagnéticos de controle e proteção, capazes de estabelecer, conduzir e interromper correntes de motores em condições normais, inclusive em sobrecargas e curto-cicuitos. Proporcionam: 1. Proteção do operador contra acidentes; 2. Proteção do motor; 3. Proteção das instalações; 4. Comando manual, acionamento à distância ou automático.

15 CONTATORES Os contatores são os elementos principais de comandos eletromecânicos, que permitem o controle de elevadas correntes por meio de um circuito de baixa corrente. (FRANCHI, 2010, p. 134).

16 CONTATORES FUNCIONAMENTO

17 RELÉS TÉRMICOS Os relés térmicos são dispositivos baseados no princípio de dilatação de partes termoelétricas (bimetálicas).

18 RELÉS TÉRMICOS FUNCIONAMENTO

19 RELÉS DE FALTA DE FASE Os Relés de Falta de Fase são dispositivos eletrônicos destinados à proteção de equipamentos ligados a sistemas trifásicos contra ausência de fase.

20 RELÉS DE NÍVEL Os relés de nível são dispositivos eletrônicos de controle e supervisão automática do nível de líquidos condutores de corrente elétrica.

21 RELÉS DE NÍVEL CONTROLE SUPERIOR

22 RELÉS DE TEMPO Os relés de tempo são dispositivos eletrônicos que permitem, em função de tempos ajustados, comutar um sinal de saída de acordo com sua função.

23 RELÉS DE TEMPO CONTATOS

24 PROGRAMADOR DIÁRIO E SEMANAL O programador diário e semanal (PDS) é um dispositivo eletrônico usado para o acionamento e desacionamento de equipamentos elétricos em horários e dias da semana pré-estabelecidos.

25 FUSÍVEIS É um dispositivo dotado de um elemento metálico, com seção reduzida na sua parte média, normalmente colocado no interior de um corpo de porcelana hermeticamente fechado, contendo areia de quartzo de granulometria adequada. (MAMEDE, 2007, p. 441).

26 FUSÍVEIS

27 FUSÍVEIS Dimensionar os fusíveis para proteger o motor WEG de 5 cv, 220V/60Hz, IV polos, supondo que o seu tempo de partida (T P ) seja 5 segundos (partida direta): Resolvendo pelo primeiro critério, tem-se: Do catálogo de motores WEG: Sendo I n = 13,8A; Tem-se que, I p = 131,16A.

28 FUSÍVEIS

29 Com o valor de I p e o tempo de partida obtemos no gráfico de curvas características obtemos um fusível de 35A, conforme Figura FUSÍVEIS Com o valor de I p e o tempo de partida obtemos no gráfico de curvas características obtemos um fusível de 35A, conforme a Figura anterior. Levando em consideração o segundo critério, tem-se: Logo, I F 16,56A. Nota-se que o fusível de 35A satisfaz a condição acima. O terceiro critério é verificar se o contator e o relé admitem este fusível, como fusível máximo.

30 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA DIRETA A partida direta é a forma mais simples de partir um motor elétrico, na qual as três fases são ligadas diretamente ao motor, ocorrendo um pico de corrente. (FRANCHI, 2010, p. 154).

31 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA DIRETA

32 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA DIRETA REVERSORA Esta chave é a forma mais simples de partida para acionar motores nos dois sentidos de giro (horário e anti-horário), tem as mesmas vantagens e limitações da chave magnética de partida direta. A sua utilização se destina para máquinas operatrizes (tornos, frezadoras, plainas, etc.) e transportadores (elevadores, esteiras, talhas elétricas, etc.).

33 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA DIRETA REVERSORA

34 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO Este tipo de partida consiste na alimentação do motor com redução de tensão nas suas bobinas, durante a partida. Só pode ser empregada nos motores de seis terminais e ainda os que a tensão nominal em triângulo do motor corresponda à tensão nominal da linha da rede.

35 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO

36 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA COMPENSADA A chave compensadora pode ser usada para acionar motores sob carga. Ela reduz a corrente de partida, evitando uma sobrecarga no circuito, deixando o motor com um conjugado suficiente para a partida e aceleração. A tensão na chave é reduzida através de um autotransformador, que possui taps (diferentes níveis de tensão) normalmente 50, 65 e 80 % da tensão nominal.

37 CHAVE MAGNÉTICA DE PARTIDA COMPENSADA

38 MANUTENÇÃO EM QUADROS DE COMANDO Manutenção preventiva Toda instalação deve ser periodicamente verificada por pessoas qualificadas, devendo o intervalo entre as verificações ser compatível com a importância da instalação. São feitas todas as verificações necessárias (tensão, corrente, estado dos condutores, reaperto de todas as conexões elétricas, verificação de desgastes de componentes, resistência de isolamento em relação à terra, etc.);

39 MANUTENÇÃO EM QUADROS DE COMANDO Manutenção preditiva - É feita através de monitoramentos externos, onde são observados os níveis de tensão e corrente através de instrumentos fixados nos painéis, observa-se algum tipo de ruído anormal, o tempo médio das partidas, etc. Este tipo de manutenção tem como vantagem sobre a anterior pelo fato de somente ter paradas quando necessário, por outro lado, quando se percebe uma anormalidade, o desgaste pode ser tanto a ponto de elevar muito o valor do reparo;

40 MANUTENÇÃO EM QUADROS DE COMANDO Manutenção corretiva - É o pior tipo de manutenção existente, pois só é feito quando dá problema mesmo, porém em empresas que funcionam 24 horas por dia e não há outro equipamento reserva para colocar em funcionamento durante uma possível manutenção, opta-se por este tipo de manutenção, porém requer um maior gasto com reposição dos componentes danificados.

41 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 1. Contator não liga: Fusível de comando ou força queimado; Relé térmico desarmado; Comando interrompido (algum contato NF aberto, botoeira sem acionar fechar seu contato NA ou cabo partido); Bobina do contator queimada; Falta de energia ou fase.

42 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 2. Contator não desliga: Contatos soldados (b D, contator); Defeito mecânico do mesmo; Instalação errada.

43 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 3. Contator desliga de forma indesejável: Fortes quedas de tensão por oscilações na rede elétrica; Atuação de religadores automáticos; Sobre carga do motor (relé térmico com rearme automático).

44 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 4. Faiscamento excessivo: Instabilidade da tensão de comando (correntes de partidas muito elevadas); Subdimensionamento do contator; Desgaste, mau contato nos contatos principais do contator); Fornecimento irregular de comando (botoeiras ou contatos NA e NF com defeito).

45 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 5. Contator zumbe: Corpo estranho no entreferro; Contato móvel principal quebrado; Bobina com tensão e/ou frequência erradas; Superfícies magnéticas sujas ou oxidadas, especialmente após longas paradas; Quedas de tensão elevadas durante a partida.

46 ALGUNS DEFEITOS E CAUSAS 6. O relé térmico atuou: Relé inadequado ou mal regulado; Partida muito longa; Frequência de ligações muito alta (várias ligações em intervalos curtos); Falta de fase ou fusível de força queimado; Carga muito elevada (sobrecarga); Eixo bloqueado.

47 DISJUNTOR-MOTOR O disjuntor-motor é uma solução compacta para proteção do circuito elétrico além de partida de motores até 100A. Possui alta capacidade de interrupção, permitindo sua utilização mesmo em instalações com elevado nível de corrente de curto-circuito. Possui disparador térmico ajustável para proteção contra sobrecargas, mecanismo diferencial com sensibilidade a faltas de fase e magnético calibrado em 12xIn para proteção contra curtos-circuitos.

48 DISJUNTOR-MOTOR

49 FUNCIONAMENTO Seu acionamento é rotativo e possui indicação de disparo (TRIP), permitindo ao operador a visualização do desligamento manual do disjuntor ou de seu disparo via mecanismo de proteção. A manopla de acionamento pode ser bloqueada com cadeado ou similar na posição desligado, garantindo assim segurança em manutenções. O disjuntor-motor pode ser usado como chave de partida direta manual, onde o operador deverá acionar sua manopla de disparo.

50 ACIONAMENTO MANUAL

51 PARTIDA COM CONTATOR O Disjuntor-motor pode ser acoplado a um contator, com isso, tem-se a proteção contra curto-circuito, sobrecarga, falta de fase e a partida do motor com operação automática/remota. Esta partida é manobrada pelo contator o que eleva o número de operações realizadas. Quando ocorre alguma falta no motor ou na instalação, tem-se igualmente a sinalização através da posição de TRIP da manopla rotativa do disjuntor-motor, com reset manual.

52 INSTALAÇÃO

53 REFERÊNCIAS FILHO, João Mamede. Instalações Elétricas Industriais, 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos Elétricos, 4. ed. São Paulo: Érica Ltda, WEG. Guia de Especificação de Motores Elétricos, rev. 11. Jaraguá do Sul: WEG. Módulo 1: Comando Proteção. Jaraguá do Sul. WEG. Disjuntores-motores MPW, rev. 30. Jaraguá do Sul: CAVALCANTE, Wilson Mendes. Apostila de Comandos Elétricos, 1. ed. Palmeira dos Índios: IFAL, < Acesso em: 18 abr < eletrosim.blogspot.com.br/2012/05/reles-de-nivel.html>. Acesso em 18 abr