ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL - PDF
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Maria do Mar Arruda Cunha
1 ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL
2 Qualificação SENAI - PR, BA Elaboração Técnica Revisão Técnica Edmir Carvelli Laércio Facina e Cláudio Alves Batista Equipe de editoração Coordenação do Labtec Diagramação Ilustração Capa Eduardo Fayet Virtual Grafic Design Virtual Grafic Design Ricardo Mueller de Oliveira Ficha Catalográfica NIT - Núcleo de Informação Tecnológica Diretoria de Tecnologia SENAI - DR/PR S474e SENAI. PR Eletricista Instalador Industrial / SENAI. PR. -- Curitiba, p. 1. Instalação Elétrica Industrial. CDU: Direitos reservados ao SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional do Paraná Avenida Cândido de Abreu, Centro Cívico Telefone: (41) Telefax: (41) CEP Curitiba - PR
3 SUMÁRIO MOTORES ELÉTRICOS... 5 MOTOR MONOFÁSICO DE CORRENTE ALTERNADA... 6 MOTOR TRIFÁSICO... 8 MOTOR 9 TERMINAIS MOTOR 12 TERMINAIS CHAVE DE PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO...16 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISPOSITIVOS DE COMANDO CHAVES MAGNÉTICAS PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO COMPENSADORA COMPENSADORA COM REVERSÃO MOTORES 1 COMPENSADORA DAHLANDER DAHLANDER COM REVERSÃO MOTOR 2 ENROLAMENTOS MOTOR 2 ENROLAMENTOS COM REVERSÃO PARTIDA ROTÓRICA PARTIDA ROTÓRICA COM REVERSÃO PARTIDA SÉRIE PARALELA PARTIDA CONSECUTIVA INTERRUPTOR FIM-DE-CURSO RELÊ FALTA DE FASE CHAVE BÓIA RELÊ DE NÍVEL SENSOR DE APROXIMAÇÃO FRENAGEM POR CORRENTE CONTÍNUA SISTEMAS DE PARTIDA DIMENSIONAMENTO TABELA DE CONTADORES TABELA DE SEGURANÇA - TIPO D TABELA DE SEGURANÇA - TIPO NH CÁLCULO DOS ALIMENTADORES TABELA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO... 74
4 CÁLCULO DE CONVERSÃO DE POTÊNCIA GRAU DE PROTEÇÃO CATEGORIA DE MOTORES FATOR DE POTÊNCIA RENDIMENTO E PERDA CÁLCULO FATOR DE POTÊNCIA RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS BIBLIOGRAFIA... 96
5 MOTORES ELÉTRICOS Motor elétrico é uma máquina capaz de transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado entre todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização da energia elétrica com o baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e facilidade de comando, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos. Os tipos mais comuns são: 1. Motores de corrente contínua contínua. São motores de custo mais elevados, além de necessitarem de uma fonte de corrente Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu uso é restrito a casos especiais onde estas exigências compensam o custo muito mais alto de sua instalação. 2. Motores de corrente alternada São os mais utilizados, pois a distribuição de energia elétrica é feita quase que totalmente em corrente alternada. Dentre os principais tipos de motores de corrente alternada podemos citar: Motor síncrono: funciona com velocidade fixa. É utilizado somente para grandes potências (em função de seu alto custo para motores de pequena potência) ou quando se necessite de velocidade invariável. Motor de indução: funciona normalmente com velocidade constante, que pode variar ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor elétrico mais usado entre todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas, encontradas na prática. 5
6 MOTOR MONOFÁSICO DE CORRENTE ALTERNADA É aquele projetado para ser alimentado por circuito de corrente monofásica ou bifásica. Os principais tipos são: de fase dividida; de arranque capacitivo; de pólos amortecedores; universal. Dentre estes trataremos do motor monofásico de arranque capacitivo por ser um dos mais utilizados. Este motor é constituído por duas partes principais. Uma fixa (estator) que é formado por chapas finas de ferro silicioso, isoladas eletricamente e prensadas umas junto às outras. É no estator onde os enrolamentos são alojados. A parte móvel (rotor) é também formada por um conjunto de finas chapas de ferro silicioso isoladas eletricamente umas das outras. Os elementos principais responsáveis pelo funcionamento deste tipo de motor são: enrolamento de trabalho ou principal - é o enrolamento que entra em funcionamento a partir do momento em que o motor é ligado e só deixa de funcionar quando o mesmo é desligado; enrolamento de partida ou auxiliar - enrolamento que devido à sua combinação com o capacitor, proporciona um outro campo magnético, que em conjunto com o campo magnético produzido pelo enrolamento de trabalho, irá provocar a partida do motor. interruptor centrífugo - dispositivo que tem a função de colocar o enrolamento de partida em funcionamento no instante da partida e de retirá-lo quando o motor atingir aproximadamente 75 % de sua rotação nominal. capacitor - tem a função de ajudar na partida do motor. 6
7 A numeração interna dos enrolamentos de partida e de trabalho, assim como as ligações externas (ligações que se encontram na placa de identificação do motor) estão representadas abaixo: 7
8 MOTOR TRIFÁSICO É um motor próprio para ser alimentado por um sistema elétrico de 3 fases. São motores de emprego mais amplo na indústria. Oferecem melhores condições de operação do que os monofásicos (não necessitam de auxílio na partida e apresentam rendimento mais elevados), e não dependem de redes elétricas especiais como os motores de corrente contínua. potência. Este tipo de motor é utilizado em inúmeras situações, atendendo a uma variada gama de Eles podem ser de vários tipos: assíncrono de rotor em curto: para serviços que não exijam velocidades variáveis e partida com carga, como moinhos, ventiladores, prensas, bombas centrífugas, máquinas operatrizes, etc; assíncrono de rotor bobinado: para serviços que requerem velocidade variável e partida com carga, como compressores, transportadores, guindastes, pontes rolantes, etc; síncrono: para serviços que exijam velocidade constante ou onde se deseja corrigir o fator de potência da rede elétrica. Entre os tipos de motores de C.A. citados, o motor assíncrono com rotor em curto é o mais utilizado. Por este motivo, iniciaremos nossos estudos sobre motores elétricos trifásicos com ele. Este motor, assim como os monofásicos, também são formados por duas partes principais:uma fixa, chamada estator e outra móvel, denominada rotor. É no estator onde encontramos as bobinas que são isoladas do núcleo e distribuídas nas ranhuras do mesmo. 8
9 LIGAÇÃO INTERNA DE MOTOR TRIFÁSICO DE 6 TERMINAIS LIGAÇÕES EXTERNAS DO MOTOR TRIFÁSICO DE 6 TERMINAIS Na ligação triângulo 220 V ( D ) as bobinas são agrupadas de acordo com o esquema abaixo representado: Já na ligação estrela 380 V ( Y ) tem-se:
10 Para identificarmos os terminais deste motor, podemos seguir o roteiro abaixo: 1) Através de um multímetro (na função Ohm), de um teste de continuidade ou com o auxílio de uma lâmpada para teste, localizar as 3 bobinas internas; 2) Separe três pontas, uma de cada conjunto e junte-os; 3) As três restantes coloque R, S e T; 4) Energize o motor; 5) Se funcionar, os pontos que estão em R, S e T são os pontos 1, 2 e 3 e de acordo com o fechamento interno numere os três restantes, o par da 1 é o número 4, o par da 2 é o número 5 e o par da 3 é a número 6. 6) Se não funcionar, inverta uma bobina pela do seu par e refaça o teste. Se ainda não deu, volte na posição inicial e inverta outra bobina; faça isso até funcionar. OBSERVAÇÕES: 1. Para inverter-se o sentido de rotação do motor, basta trocar uma linha por outra qualquer. Por exemplo, a Linha 1 com a Linha Na ligação Y, (estrela) a alimentação das bobinas podem ser invertidas, ou seja, as linhas energizam os terminais 4, 5 e 6, enquanto que os de números 1, 2 e 3 são curto-circuitados. 3. A identificação dos terminais do motor também pode ser encontrada através de letras. A correspondência com os números são: U - 1 V - 2 W - 3 X - 4 Y - 5 Z
11 Solucionando Problemas 1) Como são ligadas internamente os enrolamentos do motor trifásico de indução de seis terminais? 2) Mostrar o esquema de ligação dos terminais do motor em 220 V. 3) Mostrar o esquema de ligação dos terminais do motor em 380 V. 4) O que é necessário para se inverter o sentido de rotação do motor trifásico? 5) Mostrar o diagrama de ligação de uma chave reversora trifásica para ligação de um motor em 220 V. (Representar a chave nas 3 posições). 11
12 MOTOR 9 TERMINAIS MOTOR TRIFÁSICO DE 9 TERMINAIS 12
13 MOTOR TRIFÁSICO DE 9 TERMINAIS 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL 13
14 MOTOR 12 TERMINAIS MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS 14
15 MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS 15
16 CHAVE DE PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO A chave de partida estrela-triângulo tem por objetivo limitar a corrente de partida do motor no instante de sua partida. É utilizada para atender às exigências das companhias fornecedoras de energia elétrica que consideram necessário o emprego de dispositivos especiais para limitar a corrente de partida, a fim de evitar perturbações no funcionamento de instalações vizinhas. Para a utilização deste sistema de partida, necessita-se observar os seguintes critérios: Quanto a carga - o motor deverá partir com a máquina acionada em vazio, isto é, sem carga aplicada a seu eixo. A mesma só poderá ser incrementada à máquina após o motor ter atingido aproximadamente 80 % de sua velocidade síncrona. Quanto a tensão da rede - deverá ser igual ao valor de tensão da ligação do motor e não ser superior a 500V. Quanto ao motor - deverá atender as seguintes exigências: 1) Possuir pelo menos 6 terminais para ligação (1, 2, 3, 4, 5, 6 ou U, V, W, X, Y, Z ); 2) Ter disponibilidade de ligação em dupla tensão, ou seja, 220 / 380 V, 380 / 660 V ou 440 V / 760 V. As tensões duplas deverão estar relacionadas matematicamente pelo fator trifásico ( 3 ). A tabela seguinte mostra quando podemos usar este tipo de partida em função da tensão da rede e das tensões de ligações dos motores a serem comandados: Tensão da rede Tensão de ligação em D Tensão de ligação em Y 220 V 220 V 380 V 380 V 380 V 660 V 440 V 440 V 760 V 16
17 A ligação estrela-triângulo apresenta vantagens em relação a partida direta do motor como a redução da corrente de partida para 25 a 30 % da corrente de partida direta na ligação estrela. Se a partida fosse direta a ligação absorveria da rede 500 % da corrente nominal. Em contra partida tem-se também a potência do motor reduzida a 1/3 da nominal. CHAVE DE PARTIDA COMPENSADORA Dispositivo para partida de motor elétrico com tensão reduzida. Seu emprego é justificado em atendimento as exigências das companhias fornecedoras de energia elétrica, a fim de evitar perturbações nas redes vizinhas devida à acentuada queda de tensão provocada pela corrente de partida. Este sistema de partida de motores vem atender também um detalhe técnico importante que é o de permitir a partida do motor sob carga. Os terminais do motor deverão ser conectados de acordo com a tensão da rede. A tensão na chave é reduzida através do autotransformador que possui normalmente taps de 65% e 80% da tensão nominal da rede. A manobra para a posição definitiva de funcionamento deve ser feita quando o motor alcançar aproximadamente 80% de sua velocidade nominal para receber tensão plena. É obrigatória a instalação de um seccionador com fusíveis antes da chave compensadora para proteção da mesma. A principal desvantagem deste tipo de partida para motores está no seu maior custo em função do autotransformador, além da limitação de sua freqüência de manobra, pois devem ser respeitados os números de partidas bem como sua duração para um determinado intervalo de tempo. Outro fator negativo neste sistema de partida com chave manual é que na passagem de tensão reduzida para tensão plena, o motor é desligado. Isto faz com que se tenha um novo pico de corrente quando a tensão no motor é restabelecida. 17
18 CHAVE COMUTADORA DE PÓLOS Dispositivo previsto para proporcionar duas ou mais velocidades a um motor através da comutação do número de pólos de seu enrolamento ou entre dois enrolamentos do mesmo. A velocidade síncrona (n s ) de um motor é definida pela velocidade de rotação do campo girante, a qual depende do número de pólos do motor (p) e da freqüência da rede (f) dada em Hertz ou ciclo por segundo. A velocidade do campo então pode ser expressa da seguinte maneira: f ns = 120 p Assim, temos as seguintes velocidades síncronas para os valores de número de pólos abaixo representados: Número de Pólos Rotações Por Minuto ( síncrona ) do Motor 50 Hz 60 Hz Quando o motor gira numa velocidade diferente da velocidade síncrona, temos um motor assíncrono. A diferença percentual entre a velocidade do motor e a velocidade síncrona é definida como escorregamento ( S ) que pode ser calculado pela fórmula: ns n S(%) = x100 ns Os motores de rotor de gaiola apresentam escorregamento entre 2 a 5 %. Por exemplo, um motor com 1750 RPM ( IV pólos ) possui escorregamento de: S (%) = ( ) / 1800 x 100 S = 2,77 % 18
19 Ligar as chaves de comutação polar:
20 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL Os condutores e equipamentos que fazem parte de um circuito elétrico devem ser protegidos automaticamente contra correntes de curto-circuito e contra sobrecargas de longa duração (intensidade de corrente acima do valor compatível com o aquecimento do condutor e que poderiam danificar a isolação do mesmo ou deteriorar o equipamento). Quando ocorrer um curto-circuito, o dispositivo de proteção deverá interromper a corrente antes que os efeitos térmicos e mecânicos da mesma possam tornar-se perigosos aos condutores, terminais e equipamentos. A) FUSÍVEIS São dispositivos de proteção com corpo de porcelana, com suficiente resistência mecânica, com extremidades metálicas interligadas internamente pelo élo fusível e imerso em areia de granulação adequada. Finalidade: Os fusíveis tem a finalidade de proteger um circuito elétrico (equipamento, fiação) contra corrente de curto-circuito ou sobrecarga de longa duração. Simbologia : Tipos de segurança: Segurança NH Segurança D NH : N (do alemão - Niederspannung) => baixa tensão H (do alemão - Hochleistung) => alta capacidade 20
21 A segurança NH é composta de: 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL Base: material de construção à base de esteatita. Possui contatos em forma de garras prateadas pressionadas por molas. Fusível: corpo retangular de porcelana com extremidades metálicas em forma de faca. No interior do corpo de porcelana encontra-se o elo fusível e o elo indicador de queima, imerso em areia especial de granulometria adequada. O fusível é formado pelo: Elo fusível : feito de cobre, em forma de lâminas vazadas em determinados pontos a fim de redução da seção condutora; Elo indicador de queima : constituído por um fino fio ligado em paralelo com o elo fusível. Quando o elo fusível se funde este fio também se funde, provocando então o desprendimento da espoleta; Areia especial: é utilizada como meio extintor do arco voltaico, evitando portanto o perigo de explosão do fusível. O arco voltaico se desenvolve por um caminho, formado pela ionização sucessiva da parte gasosa que se interpõe entre os contatos, devido à abertura lenta dos contatos pôr onde circule uma corrente de um circuito com carga. A segurança D é composta de: Base: elemento de porcelana onde é conectada a entrada/saída de energia e aloja todos os componentes da segurança D. base. Tampa: corpo de porcelana com um corpo metálico roscado. Serve para fixar o fusível à Anel de proteção : elemento também de porcelana, num formato de anel cuja finalidade é de evitar a possibilidade de contato acidental, na hora da troca do fusível. Parafuso de ajuste: dispositivo de porcelana com parafuso metálico que faz a união de entrada de energia elétrica para o fusível. Impede o uso de fusível de capacidade de corrente superior à indicada. 21
22 Fusível: corpo que se assemelha ao formato de uma garrafa. Possui extremidades metálicas, em uma das quais está localizada a espoleta. A fusão do elo fusível dá-se pelos efeitos térmicos da corrente. As classes de função são : g : fusíveis que suportam a corrente nominal por tempo indeterminado e são capazes de desligar a partir do menor valor de sobrecorrente até a corrente nominal de desligamento. Este tipo reage à menor intensidade de sobrecorrente. a: fusíveis que suportam a corrente nominal por tempo indeterminado e são capazes de desligar a partir de um determinado múltiplo do valor da corrente nominal até a corrente nominal de desligamento. Este tipo reage a partir de um valor elevado de sobrecorrente. As classes de objetos protegidos são: L: cabos e linhas M: equipamentos eletromecânicos R: semicondutores B: instalações em condições pesadas (minas) Portanto os fusíveis são especificados para classes de serviços, compostos de classe de função e da classe de objetos protegidos. Consequentemente as classes de serviços são indicadas por duas letras: gl: proteção total de cabos e linhas em geral am: proteção parcial de equipamentos eletromecânicos ar: proteção parcial de equipamentos eletrônicos B: proteção total de instalações em minas Geralmente empregam-se fusíveis da classe de serviço am. Os equipamentos de segurança devem ser instalados no ponto inicial do circuito que deve ser protegido. manejo. A altura de fixação deve ser tal que o operador tenha facilidade de fazer a inspeção ou 22
23 Os locais a serem colocados as seguranças devem ser arejados, evitando-se ambientes confinados, para que a temperatura seja igual a do ambiente. Esses locais devem ser de fácil acesso para que haja facilidade quando da inspeção e da manutenção. FUSÍVEIS TIPO RÁPIDO E TIPO RETARDADO O fusível tipo retardado: suporta elevações de corrente por certo tempo, sem ocorrer a fusão do elo fusível. É indicado para proteção de circuitos onde existam cargas indutivas e capacitivas. Fusível tipo rápido: fusíveis para o uso em circuitos predominantemente resistivos, ou seja, onde não haja picos de correntes. B) RELÉ DE SOBRECARGA É um dispositivo construído para proteger, controlar ou comandar um circuito elétrico, atuando sempre pelo efeito térmico provocado pela corrente elétrica. Possui um regulador de corrente, onde a regulagem pode ser variada conforme as características do circuito. Os relés de sobrecarga não podem ser operados manualmente. São, portanto, empregados em combinação com contatores, em geral na proteção de motores. Também chamados de relés térmicos, esses dispositivos tem como elemento básico o bi-metal. Esse bi-metal é constituído de duas lâminas finas (normalmente ferro e níquel), sobrepostas e soldadas. Funcionamento: Quando dois metais de coeficientes de dilatação diferentes são unidos em superposição, temos um par metálico com a conformação apropriada para o relé. Em virtude da diferença de coeficiente de dilatação, um dos metais alonga-se mais do que o outro. Por estarem rigidamente unidos, o de menor coeficiente de dilatação provoca um encurvamento do conjunto para o seu lado, afastando o mesmo para um determinado ponto. Esse movimento pode ser usado para diversos fins, como disparar um gatilho e abrir um circuito. O gatilho tem a função de fazer com que a abertura ou o fechamento dos contatos seja o mais rápido possível, a fim de que o arco elétrico não provoque a soldagem ou o desgaste dos contatos. 23
24 Simbologia: Os bornes de numeração ímpar são para entrada de energia, ou seja, devem receber alimentação, enquanto que os bornes de numeração par são para saída de energia. O borne 98 é utilizado para conectar a lâmpada de indicação de parada do motor por sobrecarga. 24
25 DISPOSITIVOS DE COMANDO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL BATERIA As chaves auxiliares tipo botoeira são chaves de comando manual que tem por finalidade interromper ou estabelecer momentaneamente, por pulso, um circuito de comando, para iniciar, interromper ou comandar um processo de automação. Vermelho => para, desligar, botão de emergência; Amarelo => iniciar um retorno, eliminar uma condição perigosa; Verde ou Preto => arranque, ligar, partida; Branco ou Azul => qualquer função que não corresponda a uma das cores anteriores Devem ser instaladas bem à mão, na altura prevista e dispostas fisicamente na posição e espaçamento correto, quando se instalarem várias botoeiras. Quanto à sua disposição, o botão desliga deve ficar sob o botão liga na posição vertical. Na posição horizontal, o botão desliga geralmente está à direita do botão liga. Simbologia 25
26 OBSERVAÇÕES: 1) a entrada de energia é conectada nos bornes de numeração ímpar, e a saída nos bornes pares. 2) considerando o botão na posição de repouso: o contato NF (normalmente fechado ou abridor) recebe a numeração: 1-2 o contato NA (normalmente aberto ou fechador) recebe a numeração: 3-4 INTERRUPTORES FIM DE CURSO São dispositivos auxiliares de comando, de acionamento, que atuam num circuito com função bastante diversificada, como: comandar contatores; comandar circuitos de sinalização para indicar a posição de um determinado móvel. As chaves auxiliares fim de curso são basicamente constituídas por uma alavanca ou haste, com ou sem roldanas na extremidade, que transmite o movimento aos contatos que se abrem ou se fecham de acordo com a sua função. Estes dispositivos são utilizados para: 1. Controle - determinar os pontos de parada dos elevadores, sinalização, produzir seqüência e controle de operação. 2. Comando - paradas, inversão de curso ou sentido de rotação de partes móveis. 3. Segurança - paradas de energia, alarme e sinalização. Simbologia 26
27 CONTATOR São dispositivos de comando, acionados eletromagneticamente, construídos para uma elevada freqüência de operação. Para o comando de motor, geralmente é acoplado a relés de sobrecarga. Possuem câmara para extinção do arco voltaico. Os contatores pertencem a classe das chaves. Basicamente existem contatores para os motores e contatores auxiliares. Características dos contatores para os motores: Possuem dois tipos de contatos com capacidade de corrente diferentes (contatos principais e contatos auxiliares); maior robustez de construção; recebem relés de proteção; tamanho físico de acordo com a potência a ser comandada; potência da bobina do eletroímã varia de acordo com o tipo de contator. Simbologia 27
28 CATEGORIAS DE EMPREGO DE CONTATORES WEG CONFORME A VDE 0660 TIPO DE CORRENTE C.A. CATEGORIA APLICAÇÕES AC 1 AC 2 AC 3 AC 4 C.C. DC 2 DC 3 Manobras leves; carga ôhmica ou pouco indutiva (aquecedores, lâmpadas incandescentes e fluorescentes compensadas). Manobras leves; comando de motores com anéis coletores (guinchos, bombas, compressores, etc ). Desligamento em regime. Serviço normal de manobras de motores com rotor de gaiola (bombas, ventiladores, compres sores, etc). Desligamento em regime. Manobras pesadas. Acionar motores com carga plena; comando intermitente ( pulsatório ); reversão a plena marcha e paradas por contracorrente ( pontes rolantes, tornos, etc ). SERVIÇO NORMAL SERVIÇO OCASIONAL Ligar Desligar Ligar Desligar 1 x In 1 x In 1,5 x In 1,5 x In 2,5 x In 1 x In 2,5 x In (1) 6 x In 1 x In 10 x In 8 x In (2) 6 x In 6 x In 4 x In 4 x In 12 x In 10 x In (2) 8 x In 8 x In (2) 10 x In 8 x In (2) DC 1 Carga ôhmica ou pouco indutiva 1 x In 1 x In 1,5 x In 1,5 x In Acionar motores com excitação em paralelo. 1 x In 1 x In 4 x In DC 4 DC 5 AC 11 DC 12 1) Refere-se a paradas por contra - corrente. 2) Para In > 100 A. Acionar motores com excitação em série. 2,5 x In 1 x In 2,5 x In (3) 4 x In 2,5 x In (3) 4 x In 4 x In Circuitos de comando em corrente alternada. 10 x In 1 x In 10 x In 10 x In Circuitos de comando em corrente contínua. 1 x In 1 x In 1,1 x In 1,1 x In 3) Refere-se a serviço intermitente ( pulsatório ), reversão a plena marcha e paradas por contra - corrente. 28
29 CHAVES MAGNÉTICAS LIGA DESLIGA TRIFÁSICA INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTEIRAS, CONTATOR E RELÊ DE SOBRECARGA LIGA DESLIGA MONOFÁSICA LIGAÇÕES DE MOTOR MONOFÁSICO (127 V E 220 V) 29
30 REVERSORA TRIFÁSICA 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTÕES, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA REVERSÃO 30
31 CHAVE REVERSORA MONOFÁSICA (127 V) 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL CHAVE REVERSORA MONOFÁSICA (220 V) 31
32 Solucionando Problemas 32
33 PARTIDA ESTRELA-TRIÂNGULO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL O sistema de partida estrela-triângulo tem como objetivo, reduzir o pico de corrente na partida do motor. Na ligação estrela, os mesmos podem partir no máximo, com 30% de sua carga nominal, pois na partida, a corrente e o conjugado são reduzidos para 25 à 33% do valor atingido na partida em ligação triângulo. A curva de conjugado do motor deverá ser suficientemente elevada para poder garantir a aceleração das máquinas de até 95% da rotação nominal, com a corrente de partida. 440/760V). Os motores deverão ter disponibilidade de ligação em dupla tensão (220/380V, 380/660V, Os valores de tensão das ligações estrela e triângulo deverão estar relacionadas matematicamente pelo fator tráficos ( 3 ). Vantagens : baixo custo; pequeno espaço ocupado por seus componentes; número sem limites de manobras; Desvantagens: se o motor não atingir pelo menos 90% de sua rotação nominal, na comutação para a ligação triângulo, o pico de corrente é quase que o mesmo para a partida direta devido ao desligamento do motor; o motor deverá ter pelo menos 6 terminais acessíveis para ligações; o valor de tensão da rede deverá coincidir com o valor de tensão da ligação triângulo do motor. 33
34 INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COM PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO AUTOMÁTICA 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ DE SOBRECARGA, RELÊ TEMPORIZADOR E CONTATORES PARA PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO AUTOMÁTICA 34
35 INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ DE SOBRECARGA, RELÊ TEMPORIZADOR E CONTATORES PARA PARTIDA ESTRELA - TRIÂNGULO AUTOMÁTICA 35
36 ESTRELA TRIÂNGULO COM REVERSÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR CONTATORES, RELÊ DE SOBRECARGA, TEMPORIZADOR E BOTOEIRAS PARA PARTIDA EM ESTRELA - TRIÂNGULO AUTOMÁTICA COM REVERSÃO INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR CONTATORES, RELÊ DE SOBRECARGA, TEMPORIZADOR E BOTOEIRAS PARA PARTIDA EM ESTRELA - TRIÂNGULO AUTOMÁTICA COM REVERSÃO 36
37 COMPENSADORA INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ TEMPORIZADOR, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA PARTIDA EM COMPENSADORA AUTOMÁTICA 37
38 COMPENSADORA COM REVERSÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL PARTIDA EM COMPENSADORA AUTOMÁTICA COM REVERSÃO PARTIDA EM COMPENSADORA AUTOMÁTICA COM REVERSÃO 38
39 3 MOTORES 1 COMPENSADORA 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE CHAVE COMPENSADORA AUTOMÁTICA COM 1 AUTO-TRANSFORMADOR PARA PARTIDA DE 3 MOTORES INSTALAÇÃO DE CHAVE COMPENSADORA AUTOMÁTICA COM 1 AUTO-TRANSFORMADOR PARA PARTIDA DE 3 MOTORES 39
40 DAHLANDER INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO (LIGAÇÃO DAHLANDER) COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊS DE SOBRECARGA E CONTATORES 40
41 DAHLANDER COM REVERSÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO (LIGAÇÃO DAHLANDER) PARA COMUTAÇÃO POLAR AUTOMÁTICA E REVERSÃO 41
42 MOTOR 2 ENROLAMENTOS INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE DOIS ENROLAMENTOS SEPARADOS (2 E 4 PÓLOS) 42
43 MOTOR 2 ENROLAMENTOS COM REVERSÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE DOIS ENROLAMENTOS SEPARADOS (2 E 4 PÓLOS) COM COMUTAÇÃO POLAR E REVERSÃO POR BOTÕES INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE DOIS ENROLAMENTOS SEPARADOS (2 E 4 PÓLOS) COM COMUTAÇÃO POLAR E REVERSÃO POR BOTOEIRAS 43
44 PARTIDA ROTÓRICA PARTIDA RETÓRICA SEMI-AUTOMÁTICA PARTIDA RETÓRICA AUTOMÁTICA 44
45 PARTIDA ROTÓRICA COM REVERSÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL PARTIDA RETÓRICA AUTOMÁTICA COM REVERSÃO PARTIDA ROTÓRICA AUTOMÁTICA COM REVERSÃO 45
46 PARTIDA SÉRIE PARALELA INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ TEMPORIZADOR, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA PARTIDA SÉRIE - PARALELA EM TRIÂNGULO (220 / 440V) INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ TEMPORIZADOR, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA PARTIDA SÉRIE - PARALELA EM TRIÂNGULO (220 / 440V) 46
47 INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ TEMPORIZADOR, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA PARTIDA SÉRIE - PARALELA EM ESTRELA (380 / 760V) INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO DE 12 TERMINAIS COMANDADO POR BOTOEIRAS, RELÊ TEMPORIZADOR, RELÊ DE SOBRECARGA E CONTATORES PARA PARTIDA SÉRIE - PARALELA EM ESTRELA (380 / 760V) 47
48 PARTIDA CONSECUTIVA PARTIDA CONSECUTIVA AUTOMÁTICA 48
49 INTERRUPTOR FIM-DE-CURSO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL INSTALACÃO DE PORTÃO ELÉTRICO COMANDADO POR INTERRUPTORES FIM-DE-CURSO E RELÊ TEMPORIZADOR Abertura e fechamento manual Estágio 1 (Abrir portão): Acionando-se a botoeira S1 ou S 1, a bobina do contator K1 é energizada. O contato fechado de K1(21-22) intertrava a bobina do contator K2. A bobina do contator K1 é selada pelo contato aberto K1(13-14) e os contatos principais colocam o motor sob tensão, fazendo com que o portão comece a abrir. Chegando ao final de seu curso, o portão pressiona o interruptor fim-de-curso S2. Neste instante, seu contato fechado S2(1-2) abre-se, desenergizando a bobina de K1 e conseqüentemente, parando o motor. O contato aberto do interruptor fim-de-curso S2(3-4) fecha-se e energiza a bobina do contator auxiliar Ka. (o contato da chave de 3 bornes está fechado no manual). O contato de Ka(13-14) fecha-se. Estágio 2 (fechar portão): Acionando-se a botoeira S1 ou S 1, a bobina do contator K2 é energizada. O contato fechado de K2(21-22) intertrava a bobina do contator K1. A bobina do contator K2 é selado pelo contato aberto K2 (13-14) e os contatos principais colocam o motor sob tensão, fazendo com que o portão comece a fechar. O interruptor fim-de-curso S2 é liberado (o contato NA volta a permanecer aberto e o contato NF volta a permanecer fechado). Chegando ao final de seu curso, o portão pressiona o interruptor fim-de-curso S3. Neste instante, seu contato fechado S3(1-2) abre-se, desenergizando a bobina de K2 e conseqüentemente, parando o motor através da abertura de seus contatos principais. 49
50 A nova abertura do portão é iniciada com o acionamento da botoeira S1 ou S 1 conforme descrito no estágio 1. Abertura manual e fechamento automático Estágio 1 (Abrir portão): Acionando-se a botoeira S1 ou S 1, a bobina do contator K1 é energizada. O contato fechado de K1(21-22) intertrava a bobina do contator K2. A bobina do contator K1 é selada pelo contato aberto K1(13-14) e os contatos principais colocam o motor sob tensão, fazendo com que o portão comece a abrir. Chegando ao final de seu curso, o portão pressiona o interruptor fim-de-curso S2. Neste instante, seu contato fechado S2(1-2) abre-se, desenergizando a bobina de KI e conseqüentemente, parando o motor. O contato aberto do interruptor fim-de-curso S2 fecha-se e energiza a bobina do relê temporizador Kr. (o contato da chave de 3 bornes está fechado no automático). Estágio 2 (fechar portão): Decorrido o tempo ajustado para o relê temporizador, seu contado (15-18) fecha-se, energizando a bobina do contator K2. O contato fechado de K2(21-22) intertrava a bobina do contator KI. A bobina do contator K2 é selada pelo contato aberto K2(13-14) e os contatos principais colocam o motor sob tensão, fazendo com que o portão comece a fechar. O interruptor fim-de-curso S2 é liberado (o contato NA volta a permanecer aberto e o contato NF vota a permanecer fechado). Chegando ao final de seu curso, o portão pressiona o interruptor fimde-curso S3. Neste instante, seu contato fechado S3(1-2) abre-se, desenergizando a bobina de K2 e conseqüentemente, parando o motor através da abertura de seus contatos principais. A nova abertura do portão é iniciada com o acionamento da botoeira S1 ou S 1 conforme descrito no estágio 1. Observações: 1) Por medida de segurança, o contator K1 deve abrir o portão. 2) A botoeira S0 desliga o motor em qualquer estágio de funcionamento. 3) A chave de 3 bornes permite abrir/fechar o portão no modo manual ou automático. 50
51 RELÊ FALTA DE FASE INSTALAÇÃO DE MOTOR TRIFÁSICO COMANDADO POR BOTOEIRAS, CONTATOR, RELÊ DE SOBRECARGA E RELÊ DE FALTA DE FASE 51
52 CHAVE BÓIA CHAVE BÓIA 52
53 RELÊ DE NÍVEL INSTALAÇÃO DE DOIS MOTORES TRIFÁSICOS (PARA BOMBA DE RECALQUE) COMCOMUTAÇÃO AUTOMÁTICA E MANUAL COMANDADA POR RELÊS DE: NÍVEL, FALTA DE FASE E SOBRECARGA 53
54 SENSOR DE APROXIMAÇÃO 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL SENSORES DE APROXIMAÇÃO Definição Dispositivo que comuta um circuito elétrico, mediante a aproximação de um corpo, frente à sua face sensível. Princícipio de funcionamento Baseia-se na existência de uma bobina geradora de campo eletromagnético que cria a região ativa do sensor. A presença de um material metálico nesta região, faz com que o campo magnético seja atenuado, causando então a mudança de estado da saída do mesmo. A alta velocidade e confiabilidade dos sensores são as principais vantagens que estes dispositivos oferecem em relação aos eletromecânicos. Os sensores de aproximação indutiva são dispositivos que comutam um circuito elétrico, quando aproximamos de sua face sensível uma peça metálica. Já os de aproximação capacitivo, além dos metais, também respondem à aproximação de materiais como vidros, líquidos, granulados (condutores ou não). Os principais componentes de um sensor de aproximação são: corpo encapsulado, onde são alojados todos os componentes eletrônicos; elemento de fixação, que tem a função de fixar o sensor no seu local de trabalho; condutor, que são destinados as ligações do sensor. As principais características elétricas dos sensores são: Tensão nominal - variável para corrente contínua (CC) de 10 a 30 V e de 90 a 250 V para os de corrente alternada (CA); 54
55 Corrente nominal - valor máximo de corrente que os componentes eletrônicos internos suportam sem se danificarem; Tipo de contato - normalmente aberto (NA) e/ou normalmente fechado (NF); Sensibilidade - ou distância de acionamento (Sn) dada em milímetros. É a distância máxima que atua o sensor aproximando-se de sua face sensível uma chapa quadrada de aço de 1 mm de espessura e de lado igual ao diâmetro do sensor; Freqüência de comutação. ESQUEMAS DE LIGAÇÃO 55
56 FRENAGEM POR CORRENTE CONTÍNUA PARTIDA AUTOMÁTICA DE MOTOR TRIFÁSICO DE INDUÇÃO COM REVERSÃO E FRENAGEM ELETROMAGNÉTICA PARTIDA AUTOMÁTICA DE MOTOR TRIFÁSICO DE INDUÇÃO COM REVERSÃO E FRENAGEM ELETROMAGNÉTICA 56
57 SISTEMAS DE PARTIDA PARTIDA COMPENSADORA Este sistema de partida foi desenvolvido para reduzir o pico de corrente proveniente da partida do motor elétrico, porém, deixando o mesmo com conjugado suficiente para a partida e aceleração com carga. Neste sistema, a tensão é reduzida através de um auto-transformador que possui terminais ( tap ) de 65% e de 80% da tensão nominal, a fim de que os motores possam partir satisfatoriamente. Assim sendo, a corrente e o conjugado de partida ficam reduzidos a aproximadamente 42 % e 64 % dos valores atingidos em partida direta, para os terminais ( tap ) de 65 % e 80 % respectivamente. Vantagens: na comutação do tap de partida para a tensão plena (da rede), o motor não é desligado e o segundo pico é bem reduzido, visto o auto-transformador trabalhar como uma reatância; para que o motor possa partir satisfatoriamente, é possível variar o tap de 65% para 80% ou até mesmo para 90% da tensão da rede; o valor de tensão da rede poderá ser igual ao valor de tensão da ligação triângulo ou estrela do motor. Desvantagens: limitação de sua freqüência de manobra; custo mais elevado em função do auto-transformador; maior espaço ocupado pelo quadro devido também ao auto-transformador. 57
58 Limitação da corrente de partida em motores trifásicos: 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL Sempre que possível, a partida de um motor trifásico de gaiola, deverá ser direta, por meio de contatores. Deve ter - se em conta que para um determinado motor, as curvas de conjugado e correntes são fixas, independente da dificuldade de partida, para uma tensão constante. Nos casos em que a corrente de partida do motor é elevada podem ocorrer as seguintes conseqüências prejudiciais: a) Elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede. Em função disto, provoca a interferência em equipamentos instalados no sistema; b) O sistema de proteção (cabos, contatores) deverá ser superdimensionado, ocasionando um custo elevado; c) A imposição das concessionárias de energia elétrica que limitam a queda de tensão da rede. Caso a partida direta não seja possível, devido aos problemas citados acima, pode - se usar sistema de partida indireta para reduzir a corrente de partida. Estes sistemas de partida indireta (tensão reduzida) são: chave estrela - triângulo; chave compensadora; chave série - paralelo; resistor primário; reator primário; partida eletrônica (soft - start). Partida com chave estrela - triângulo É fundamental para a partida com a chave estrela - triângulo que o motor tenha a possibilidade de ligação em dupla tensão, ou seja, em 220/380V, em 380/660V ou 440/760V. Os motores deverão ter no mínimo seis bornes de ligação. A partida estrela - triângulo poderá ser usada quando a curva de conjugados do motor é suficientemente elevada para poder garantir a aceleração da máquina com a corrente reduzida. 58
59 Na ligação estrela, o conjugado fica reduzido para 25 a 33 % do conjugado de partida na ligação triângulo. Por este motivo, sempre que for necessária uma partida estrela - triângulo, deverá ser usado um motor com curva de conjugado elevado. Os motores Weg têm alto conjugado máximo e de partida, sendo, portanto, ideais para a maioria dos casos, para uma partida estrela - triângulo. Antes de se decidir por uma partida estrela - triângulo, será necessário verificar se o conjugado de partida será suficiente para operar a máquina. O conjugado resistente da carga não poderá ultrapassar o conjugado de partida do motor, nem a corrente no instante da mudança para triângulo poderá ser de valor inaceitável. Existem casos onde este sistema de partida não pode ser usado. No caso de termos um alto conjugado resistente e se a partida for em estrela, o motor acelera a carga aproximadamente até 85% da rotação nominal. Neste ponto, a chave deverá ser ligada em triângulo. Neste caso, a corrente, que era aproximadamente a nominal, ou seja, 100%, salta repentinamente para 320%, o que não é nenhuma vantagem, uma vez que na partida era de somente 190%. Num outro caso temos um motor com as mesmas características, porém, o conjugado resistente é bem menor. Na ligação estrela, o motor acelera a carga até 95% da rotação nominal. Quando a chave é ligada em triângulo, a corrente, que era de aproximadamente 50%, sobe para 170%, ou seja, praticamente igual a da partida em estrela. Neste caso, a ligação estrela - triângulo apresenta vantagem, porque se fosse ligado direto, absorveria da rede 600% da corrente nominal. A chave estrela - triângulo em geral só pode ser empregada em partidas da máquina em vazio, isto é, sem carga. Somente depois de ter atingido a rotação nominal, a carga poderá ser aplicada. O instante da comutação de estrela para triângulo deve ser criteriosamente determinado, para que este método de partida possa efetivamente ser vantajoso nos casos em que a partida direta não é possível. No caso de motores tripla tensão nominal ( 220/380/440/760V ), deve - se optar pela ligação 220/380V ou 440/760V, dependendo da rede de alimentação. Esquematicamente, a ligação estrela - triângulo num motor para uma rede de 220V é feita da maneira indicada na figura 1, notando - se que a tensão por fase durante a partida é reduzida para 127V. 59
60 Partida com chave compensadora (autotransformador) 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL A chave compensadora pode ser usada para a partida de motores sob carga. Ela reduz a corrente de partida, evitando uma sobrecarga no circuito, deixando, porém, o motor com um conjugado suficiente para a partida e aceleração. A tensão na chave compensadora é reduzida através de autotransformador que possui normalmente taps de 50, 65 e 80% da tensão nominal. Comparação entre chaves estrela - triângulo e compensadoras automáticas : Estrela - triângulo (automática): Vantagens: a) a chave estrela - triângulo é muito utilizada por seu custo reduzido; b) não tem limite quanto ao seu número de manobras; c) os componentes ocupam pouco espaço; d) a corrente de partida fica reduzida para aproximadamente 1/3 Desvantagens: a) a chave só pode ser aplicada a motores cujos seis terminais ou bornes sejam acessíveis; b) a tensão de rede deve coincidir com a tensão em triângulo do motor; c) com a corrente de partida reduzida para aproximadamente 1/3 da corrente nominal, reduz-se também o momento de partida 1/3; d) caso o motor não atingir pelo menos 90% de sua velocidade nominal, o pico de corrente na comutação de estrela para triângulo será quase como se fosse uma partida direta, o que se torna prejudicial aos contatos dos contatores e não traz nenhuma vantagem para a rede elétrica. 60
61 Chave compensadora (automática) 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL Vantagens: a) no tap de 65% a corrente de linha é aproximadamente igual a da chave estrela - triângulo, entretanto, na passagem da tensão reduzida para a tensão da rede, o motor não é desligado e o segundo pico é bem reduzido, visto que o auto - trafo por curto tempo se torna uma reatância. b) é possível a variação do tap de 65% para 80% ou até para 90% da tensão da rede, a fim de que o motor possa partir satisfatoriamente. Desvantagens: a) a grande desvantagem é a limitação de sua freqüência de manobras. Na chave compensadora automática é sempre necessário saber a sua freqüência de manobra para determinar o auto - trafo de acordo; b) a chave compensadora é bem mais cara do que a chave estrela - triângulo, devido ao auto - trafo; c) devido ao tamanho do auto - trafo, a construção se torna volumosa, necessitando quadros maiores, o que torna o seu preço elevado. Partida com chave série - paralelo Para partida em série - paralelo é necessário que o motor seja religável para duas tensões, a menor delas igual a da rede e a outra duas vezes maior. Este tipo de ligação exige nove (9) terminais no motor e a tensão nominal mais comum é 220/440V, ou seja: durante a partida o motor é ligado na configuração série até atingir sua rotação nominal e, então, faz-se a comutação para a configuração paralelo. 61
62 Partida com resistor primário 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL Neste método de partida são colocados resistores em série com cada uma das fases, provocando uma queda de tensão nos bornes do motor e conseqüentemente, uma redução na corrente absorvida. Naturalmente, o conjugado de partida também fica reduzido. Quando o motor está próximo de sua velocidade nominal é ligado diretamente à rede. Este método de partida melhora o fator de potência na partida, mas, possui o inconveniente de produzir maior perda de energia nos próprios resistores. Na prática, é um método pouco utilizado. Partida com reator primário Este método de partida é similar ao anterior, sendo inserida uma reatância indutiva nas fases de alimentação. Tem-se com isso, perdas menores, maior fator de potência e torque máximo maior que no caso do resistor primário. Porém, os reatores são mais caros, sendo utilizados, na prática, apenas para partida de motores de grande potência e de média tensão. Partida eletrônica (soft - start) O avanço da eletrônica permitiu a criação da chave de partida a estado sólido a qual consiste de um conjunto de pares de tiristores (SCR) (ou combinações de tiristores/ diodos),um em cada borne de potência do motor. O ângulo de disparo de cada par de tiristores é controlado eletronicamente para aplicar uma tensão variável aos terminais do motor durante a aceleração. Este comportamento é, muitas vezes, chamado de partida suave (soft - start). No final do período de partida, ajustável tipicamente entre 2 e 30 segundos, a tensão atinge seu valor pleno após uma aceleração suave ou uma rampa ascendente, ao invés de ser submetido a incrementos ou saltos repentinos, como ocorre com os métodos de partida por autotransformador, ligação estrela - triângulo, etc. Com isso, consegue - se manter a corrente de partida (na linha) próxima da nominal e com suave variação, como desejado. Além da vantagem do controle da tensão (corrente) durante a partida, a chave eletrônica apresenta, também, a vantagem de não possuir partes móveis ou que gerem arco, como nas chaves mecânicas. Este é um dos pontos fortes das chaves eletrônicas, pois sua vida útil é mais longa (até centenas de milhões de manobras). É importante lembrar, porém, que uma vida útil tão longa, tem pouco a ver com o motor, o qual pode falhar bem mais cedo por questões que não tem a ver com a partida. 62
63 DIMENSIONAMENTO SELEÇÃO DOS DISPOSITIVOS DE COMANDO E PROTEÇÃO Partida direta 1) Através da placa do motor, identificar: In (corrente nominal em ampére) E (tensão nominal em volt) P (potência em CV, HP ou KW) Cod ou Ip/In (corrente com o rotor bloqueado) F.S. (fator de serviço) 2) Procurar na Tabela 1: Contator baseado na potência e/ou na corrente máxima de serviço; 3) Calcular a corrente de partida em triângulo (Ip?): quando não encontrar o Cod ou Ip/In estipular um valor em torno de 6 à 8 vezes a In para a partida direta. IpD = InxCod. ou IpD = In. Ip In 4) Através da IpD, ir na Tabela 3 ou 4 (Curva de desligamento tempo/corrente) e procurar o fusível. OBS: O fusível deve suportar a corrente de partida sem fundir-se (adotar tempo de partida do motor em torno de 4 à 6 segundos ). 5) Identificar a laj do relé: Iaj. = In 6) Através desta, identificar na Tabela 1 o relé de sobrecarga. 63
64 Partida em estrela - triângulo 1) Através da placa do motor, identificar: In (corrente nominal em ampére) E (tensão nominal em volt) P (potência em CV, HP ou KW) Cod ou Ip/In (corrente com o rotor bloqueado) F.S. (fator de serviço) K 1 e K 2 = 0,58 x In Com o resultado, ir na Tabela 1 e localizar o contator através da corrente máxima de serviço; Com o contator encontrado achar o fusível máximo; 3) Encontrar o contator K3 (partida - ver diagrama): K 3 = 0,33 x In Com o resultado, ir na Tabela 1 e achar o contator através da corrente máxima de serviço. OBS: Em K3 não é necessário identificar o fusível máximo. 4) Calcular a corrente de partida em estrela (IpY) IpD = InxCod. ou IpD = In. Ip In IpΥ = Ip 3 Através da IpY, ir na Tabela 3 ou 4 e procurar o fusível. 64
65 OBSERVAÇÕES: 1) O fusível deve suportar a IpY sem fundir-se (tempo de partida em estrela em torno de 9 a 11 segundos); 2) Se o fusível encontrado for abaixo da In do motor, deve-se optar pelo próximo fusível da escala imediatamente superior a corrente nominal do motor. 5) Encontrar o relé de sobrecarga: I aj = 0,58 x In Com o resultado, ir na Tabela 1 e identificar o relé. Partida em compensadora 1) Através da placa do motor, identificar: In (corrente nominal em ampére) E (tensão nominal em volt) P (potência em CV, HP ou KW) Cod ou Ip/In (corrente com o rotor bloqueado) F.S. (fator de serviço) 2) Dimensionar o contator de acordo com o tap do auto-tranformador a ser utilizado. OBS : É preferível dimensionar K3 ( ver figura 2 e/ou 3 ) para o tap de 80% visto este dar condições de trabalho também em 65% sem alteração dos contatores: K 3 = 0,64 x In para 80 % ou K 3 = 0,42 x In para 65 % serviço; Com o relultado, ir na Tabela 1 e achar o contator baseado na corrente máxima de 3) Para dimensionar K1 (ver figura 2 e/ou 3) é preferível usar o tap de 65%, visto este dar condições de trabalho também em 80% sem alteração dos contatores: K 1 = 0,23 x In para 65 % ou K 1 = 0,16 x In para 80 % 4) Dimensionar K2 de acordo com a In do motor: K 2 = In 65
66 Com o valor encontrado, ir na Tabela 1 e achar o contator baseado na corrente máxima de serviço; Através do contator encontrado, localizar o fusível máximo; 5) Calcular a corrente de partida em compensadora: IpD = InxCod. ou IpD = In. Ip In Ipc 65% = 0,42 x IpD 6) Com uma das correntes de partida, ir na Tabela 3 e ou 4 e localizar o fusível. OBS: O fusível deve suportar a Ipc sem fundir-se (tempo de partida do motor em torno de 14 a 16 segundos). 7) Relé de sobrecarga: Ver Tabela 1 e localizar o relé. EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTO PARTIDA DIRETA Selecionar os dispositivos de comando (contator) e de proteção (fusíveis e relê de sobrecarga) para o motor trifásico com os seguintes dados: 1730 RPM P = 4 CV In = 11,4 A em 220 V Ip/In = 7,4 F.S. = 1,15 OBS.: 1) Considerar categoria de emprego para o contator, a AC 3 2) Tempo de partida do motor = 4 segundos 66
67 PARTIDA EM ESTRELA - TRIÂNGULO Seleciomar os dispositivos de comando (contatores) e de proteção (fusíveis e relè de sobrecarga) para o motor trifásico com os seguintes dados: 3520 RPM P = 30 CV In = 70 A em 220 V Ip/In = 9,2 F.S. = 1,15 OBS.: 1) Conciderar categoria de emprego para o contator, a AC 3 2) Tempo de partida do motor = 10 segundos PARTIDA EM COMPENSADORA Selecionar os dispositivos de comando (contatores) e de proteção (fusíveis e relé de sobrecarga) para o motor trifásico com os seguintes dados: 1775 RPM P = 60 CV In = 140 A em 220 V Ip/In = 8 F.S. = 1,0 OBS.: 1) Considerar categoria de emprego para o contator, a AC 3 2) Tempo de partida do motor = 15 segundos 67
68 TABELA DE CONTADORES 68
69 TABELA DE SEGURANÇA - TIPO D 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL 69
70 TABELA DE SEGURANÇA - TIPO NH 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL 70
71 CÁLCULO DOS ALIMENTADORES 0004BA ELETRICISTA INSTALADOR INDUSTRIAL No cálculo dos alimentadores devem ser seguidas as seguintes condições básicas: 1) Obediência aos limites de queda de tensão estabelecidos por norma (NBR 5410/90). 2) Obediência a capacidade de condução de corrente do condutor. CLASSIFICAÇÃO DOS ALIMENTADORES a) ALIMENTADORES DE ILUMINAÇÃO Para este tipo de alimentador, a queda de tensão do medidor até o ponto final de consumo, deverá ser de 4%, sendo 2% no alimentador e 2% nos ramais. b) ALIMENTADORES DE FORÇA Podemos encontrar as seguintes distribuições de alimentadores: 1) Radial - A carga é alimentada diretamente pelo quadro de distribuição, sendo a queda máxima entre o quadro e a carga de 5%. 71