AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

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AULA 1 
AUTOMAÇÃO E CONTROLE 
INDUSTRIAL
Profª Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Nesta primeira aula abordaremos tópicos relacionados a acionamentos 
elétricos e eletrônico de máquinas elétricas. Esse assunto é de extrema relevância 
para automação industrial, pois qualquer sistema automatizado ou de controle 
envolve máquinas elétricas que necessitam ser acionadas. Portanto, conhecer os 
tipos de acionamentos disponíveis para estas máquinas se torna fundamental. 
Assim, estudaremos os comandos elétricos, os dispositivos de manobra e 
proteção, os tipos de partida e os inversores de frequência. 
TEMA 1 – COMANDOS ELÉTRICOS 
Começaremos nossos estudos de acionamentos elétricos e eletrônicos 
entendendo o que são e como funcionam os comandos elétricos. Por definição, 
comandos elétricos são os circuitos elétricos responsáveis pelo acionamento de 
máquinas elétricas. Caso queira revisar seus conhecimentos em máquinas 
elétricas, o livro Acionamentos Elétricos do autor Franchi (2008) traz uma 
abordagem de todos os tipos de motores e outras definições importantes 
empregadas nesta disciplina. 
Os diagramas de comando tratam-se basicamente de uma lógica de 
contatos, que por meio da associação de contatos abertos e fechados, controla o 
acionamento das máquinas. A seguir estudaremos os tipos de contatos e suas 
possíveis associações, além da lógica empregando as associações destes. 
1.1 Tipos de contatos 
Existem dois tipos de contatos muito utilizados em comando elétricos, 
sendo eles os contatos abertos e fechados. Os contatos funcionam como chaves 
que vão fechar ou abrir, dependendo do seu tipo e função, permitindo ou não a 
passagem de corrente elétrica. 
Começaremos pelo contato normalmente aberto (NA), o qual pode ser 
definido como uma chave que seu estado natural é normalmente aberto, porém 
quando energizado se fecha e passa a conduzir a corrente elétrica. Já o contato 
normalmente fechado (NF) é definido como uma chave que seu estado natural é 
normalmente aberto, e quando energizado abre deixando de conduzir corrente 
elétrica. 
 
 
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A seguir podemos verificar a simbologia aplicada a estes contatos. Na 
Figura 1(a) está representado um contato aberto, enquanto na Figura 1(b) o 
contato fechado. Convencionalmente, usa-se terminações com os números 1 e 2 
para contatos fechados e 3 e 4 para contatos abertos, além disso os primeiros 
números indicam se o contato é o primeiro, segundo ou outro. 
Figura 1 – Contatos elétricos 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
1.2 Lógica e associação contatos 
Os contatos podem ser associados em série ou em paralelo. O tipo de 
associação está relacionado com a lógica de comando, que abordaremos na 
sequência. Dependendo da lógica implementada serão executados os comandos 
desejados. Por exemplo, caso desejado implementar uma lógica para desligar 
algo deve-se empregar contatos fechados que quando energizados serão abertos 
e deixarão de conduzir corrente elétrica, fazendo assim como que o circuito 
desligue. O mesmo pensamento pode ser pensado para o caso de ligar algo, ou 
seja, empregando contatos abertos, quando energizados serão fechados e 
passarão a conduzir corrente elétrica. 
Lógicas mais complexas podem ser empregadas associando contatos 
abertos e fechados, tanto em série quanto em paralelo. A seguir serão 
apresentados estes dois tipos de associações. 
1.2.1 Série 
Na configuração em série os contatos são posicionados um na sequência 
do outro, ademais operam semelhante a função E para contatos abertos e a 
função E inversora para os contatos fechados. 
 
 
 
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Figura 2 – Associação em série 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
Por meio da Figura 2(a) é possível verificar como funciona a associação 
em série de contatos abertos, além de observar que é necessário acionar os dois 
contatos para que o circuito se feche e passe a conduzir corrente. Já na Figura 
2(b) é apresentada a associação em série dos contatos fechados, por meio da 
qual se pode verificar que quando não acionados os contatos o sistema está 
permitindo a passagem de corrente, e quando pressionado qualquer um deles ou 
então ambos, o caminho da corrente é aberto. 
1.2.2 Paralela 
Na configuração em paralelo os contatos são posicionados lado a lado 
como pode ser observado na Figura 3. Além de que eles operam semelhante a 
função ou caso sejam empregados os contatos abertos, ou então como a função 
ou inversora para os contatos fechados. 
Figura 3 – Associação em paralelo 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
Outros exemplos de circuitos empregando comandos elétricos podem ser 
encontrados na apostila de Souza (2009). 
 
 
 
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TEMA 2 – DISPOSITIVOS DE MANOBRA 
Começaremos os estudos sobre os dispositivos de manobra entendo o que 
eles são e quais suas funções. Os dispositivos de manobra são componentes 
responsáveis por permitir ou não a passagem de corrente elétrica, e suas funções 
são basicamente ligar e desligar os circuitos. 
Esses dispositivos são de extrema importância, pois, por meio deles são 
realizadas todas as manobras desejadas no sistema, tanto de acionamento 
quanto de desligamento. Entre os principais tipos de dispositivos de manobra 
podemos citar as botoeiras e os disjuntores, sendo que estes acumulam a função 
de proteção. A seguir, abordaremos com mais detalhes estes dispositivos. 
2.1 Botoeiras 
Como discutido anteriormente, as botoeiras têm como sua principal função 
permitir ou não a passagem de corrente elétrica. Elas funcionam basicamente 
como chaves de liga e desliga, semelhantes aos interruptores de acionamento de 
lâmpadas, porém cada tipo possui um modo de operação. Por isso, vamos 
analisar o funcionamento de cada tipo de botoeiras. 
2.1.1 Botão pulsador 
O botão pulsador, também conhecido como botão sem retenção, pode 
operar como uma chave para ligar ou como chave para desligar, sendo que 
dependendo do seu modelo executará uma função. 
Assim como os contatos vistos anteriormente, existem botões pulsadores 
NA e NF, sendo que ambos mudam o seu estado natural enquanto são 
pressionados. Portanto, um botão NA quando pressionado se fecha permitindo a 
passagem de corrente elétrica, enquanto um botão NF quando pressionado se 
abre bloqueando a passagem de corrente elétrica. 
Botões pulsadores NA são empregados para acionar elementos, enquanto 
que os botões pulsadores NF são utilizados no desligamento. Na Figura 4 são 
apresentados os dois modelos de botão pulsador, os quais são empregados 
juntamente com os contatos NA e NF em comandos elétricos. A associação entre 
os contatos e os botões pulsadores são responsáveis por formar as lógicas de 
comandos dos acionamentos de máquinas elétricas. 
 
 
 
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Figura 4 – Botões pulsadores 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
2.1.2 Chave seletora 
Neste tipo de botoeira são encontradas as duas posições possíveis, ou 
seja, ligada e desligada. Também chamada de botoeira de retenção, esta chave 
elimina a necessidade de um botão de ligar e outro de desligar, concentrando as 
duas funções, podendo este fato ser considerado como uma de suas vantagens. 
Na Figura 5 é apresentada um esquemático da chave seletora. Analisando 
a figura, é possível observar que são encontradas as duas posições na mesma 
botoeira. 
Figura 5 – Chave seletora 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
2.1.3 Botão de emergência 
O botão de emergência tem características bem específicas, tanto no 
acionamento do mesmo quanto na sua forma. Esses botões são utilizados para 
desligar os circuitos em caso de alguma irregularidade no funcionamento. 
 
 
 
 
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Fisicamente, são formados por contatos NF que quando acionados se 
abrem, bloqueando a passagem de corrente elétrica, e ficam retidos nesta 
posição. Para que sejam destravados é necessário que o botão seja girado nosentido horário, para evitar que o sistema volte a operar por acidente. 
Uma característica diferente é que esses botões são acionados facilmente, 
pois o seu formato foi projetado para poder ser acionado com qualquer parte do 
corpo, além disso, são sempre na cor vermelha, o que indica desligamento. A 
Figura 5 ilustra um exemplo de botão de emergência. 
Figura 5 – Exemplo de botão de emergência 
 
Fonte: Dhammarat Nunart/Shutterstock. 
2.2 Disjuntores 
O disjuntor consiste em um dispositivo que desarma automaticamente 
quando em caso de sobrecarga ou curto circuito, sendo que atua tanto na proteção 
quanto na manobra do sistema. Diferentemente do fusível, que estudará na 
sequência, o disjuntor não precisa ser trocado a cada desarme que ocorra, ele é 
apenas rearmado. Sendo assim, a cada vez que o sistema apresenta uma 
corrente maior do que a suportada pelo disjuntor, ele desarma, e quando a 
anomalia é solucionada, ele pode ser rearmado sem a necessidade de 
substituição do mesmo. 
 
 
 
 
 
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TEMA 3 – DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E RELÉS TEMPORIZADORES 
Os dispositivos de proteção são responsáveis por proteger a carga e o 
próprio circuito em caso de sobrecargas, queda de tensão ou qualquer outro 
fenômeno que venha causar algum dano. Entre os equipamentos que atuam na 
proteção podemos citar os fusíveis, relés térmicos e o disjuntor, como já discutido. 
Além desses dispositivos, também discutiremos sobre os relés 
temporizadores. 
3.1 Fusíveis 
Os fusíveis são elementos de proteção amplamente utilizados devido ao 
seu funcionamento simplificado e custo acessível. São aplicados na proteção 
contra curto-circuito e em caso de sobrecarga de longa duração. 
Estes componentes são definidos como um elo de ligação, por meio do qual 
a corrente elétrica transita. Quando ocorre uma variação de corrente acima da sua 
capacidade, ele aquece e por efeito Joule se funde, interrompendo assim a 
passagem de corrente. 
Após a ocorrência de uma fundição, o fusível deve ser trocado, ou seja, a 
cada anomalia apresentada no sistema o fusível é danificado para proteger o 
sistema, porém deve ser reposto. Esse fato o diferencia do disjuntor, que como foi 
analisado, só precisa ser rearmado. 
3.2 Relés térmicos 
Os relés térmicos, também chamados de relés de sobrecarga, atuam na 
proteção de motores elétricos e são acionados pelo aquecimento. Quando ocorre 
um aquecimento do motor, seja por bloqueio do seu eixo ou então por uma carga 
acima da sua capacidade, o relé térmico identifica esta situação e desarma o 
circuito de comando, com o objetivo de evitar danos à máquina. 
A Figura 6 ilustra a simbologia dos relés térmicos, apresentando seus 
contatos principais que são ligados no contator ao circuito de força e os contatos 
auxiliares empregados no circuito de comando. 
 
 
 
 
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Figura 6 – Simbologia do relé térmico 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
3.3 Relés temporizadores 
Os relés temporizadores são dispositivos que executam ações por meio de 
tempos pré-definidos, realizando a comutação de seus contatos com base no 
tempo definido. São empregados em aplicações em que é necessário atuar após 
um determinado intervalo de tempo, como máquinas que não possam ser 
acionadas simultaneamente. 
Existem basicamente dois tipos de temporizadores, sendo eles 
temporizador com retardo na energização e temporizador com retardo na 
desenergização. A Figura 6 apresenta a simbologia destes temporizadores. 
Figura 7 – Simbologia dos relés temporizadores 
 
Fonte: Carla Eduarda Orlando de Moraes de Lara. 
O temporizador apresentado pela Figura 6(a) é o com retardo na 
energização. Após a energização da sua bobina, ele conta o tempo pré-definido e 
após o final da contagem ele comuta os seus contatos de 15 – 16 para 15 – 18. 
Já o temporizador apresentado na Figura 6(b) é o com retardo na desenergização, 
ou seja, quando sua bobina é energizada ele comuta os seus contatos, e após 
 
 
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sua desenergização ele começa a contar o tempo também pré-estabelecido e ao 
final da contagem volta seus contatos para a posição de origem. 
TEMA 4 – PARTIDAS ELETROMECÂNICAS 
A partida de motores elétricos é um dos momentos mais cruciais de seu 
funcionamento, isso acontece devido a necessidade de uma alta corrente para 
mudar seu estado de inércia. A corrente de pico, como é chamada a corrente de 
partida, pode chegar a 8 vezes o valor da corrente nominal. 
Em algumas situações, essa alta corrente de pico pode acionar dispositivos 
de proteção ou então causar problemas à rede de alimentação. Por outro lado, 
sabe-se que a corrente de um motor está relacionada diretamente a sua tensão. 
Portanto, empregando chaves de partida, pode-se reduzir a tensão na partida e 
aumentá-la quando o motor tiver em velocidade nominal. A seguir, estudaremos 
os principais tipos de chaves de partidas. 
4.1 Partida direta 
Na partida direta a chave fornece energia diretamente ao motor, sendo as 
três fases ligadas no motor, gerando uma corrente de pico. Nesse tipo de partida 
não existe um controle da corrente de pico, portanto é aplicada apenas em 
motores de pequenas potências na faixa de até 5CV, dependendo das exigências 
da concessionária na qual a instalação está inserida. 
Segundo Franchi (2008), esse tipo de partida é indicado então para 
motores de baixa potência, em caso de a máquina movimentada não necessitar 
de uma aceleração gradativa e estar equipada com algum dispositivo mecânico 
que evite uma alta velocidade de partida. Esquemas de ligação e exemplos de 
dimensionamentos de chaves de partidas diretas e indiretas podem ser 
encontrados no livro de Franchi (2008). 
4.2 Partida Estrela Triângulo 
A partida estrela triângulo é uma das partidas indiretas empregadas no 
acionamento de motores trifásicos, sendo que todos os tipos de partidas indiretas 
têm como objetivo diminuir a corrente de partida, para que a partida seja mais 
suave. 
 
 
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Seu princípio de funcionamento consiste em realizar a partida em duas 
etapas. Na primeira o motor é fechado em estrela e é aplicado então uma tensão 
de 220 V em seus terminais, o que faz com a que a corrente de partida seja 
diminuída em 33%, aproximadamente. Após um tempo, a alimentação do motor é 
comutada para 380 V, e ele passa a operar em tensão nominal. 
Esse tipo de partida é amplamente empregado, pois possui um baixo custo 
e pode ser utilizada em diversas aplicações. 
4.3 Partida Compensadora 
A partida compensadora também é um tipo de partida indireta, e trabalha 
de forma semelhante a estrela triângulo. Porém, na partida compensadora quem 
vai fornecer os níveis de tensões diferentes, um nível mais baixo na partida e a 
tensão nominal após a partida, é um autotransformador. 
A redução da corrente de partida depende da derivação do transformador, 
ou seja, do TAP empregado. Caso seja um TAP de 65%, teremos uma redução e 
42% da corrente de pico, já se o TAP usado for de 85% a redução será de 64%. 
Esta partida pode ser aplicada a motores que precisam partir com carga e também 
em motores monofásicos ou motores com apenas três bornes externos. Suas 
desvantagens consistem no custo mais elevado, uma vez que é necessário o uso 
do autotransformador, e possui limitações de manobra. 
TEMA 5 – PARTIDAS ELETRÔNICAS 
Com a evolução da eletrônica de potência, torna-se cada vez mais comum 
o uso de partidas eletrônicas para motores elétricos, as quais são viáveis 
economicamente e práticas. Os autores Bruna, et al, 2012, apresentam em seu 
artigo resultados que mostram que as partidas eletrônicas se apresentaram mais 
eficientes na redução da corrente de partida. 
Entre as partidas eletrônicas mais utilizadas destacam-se a soft-starter e 
os inversores de frequências, as quais trataremos na sequência. Os circuitos de 
potência e comando destas partidas também podem ser encontrados no livro de 
Franchi (2008). 
 
 
 
 
125.1 Soft-starter 
A chave de partida soft-starter é um dispositivo que permite realizar a 
partida de motores elétricos de maneira indireta e com maior eficiência. Por meio 
do soft-starter a partida do motor ocorre como um sinal rampa, ou seja, ele vai 
aumentando a tensão linearmente até atingir a tensão normal. 
Esta característica de acionamento garante acelerações e desacelerações 
progressivas, permitindo a adaptação da velocidade a diversos tipos de 
aplicações. Além disso, vale ressaltar que empregando o soft-starter se tem uma 
melhor eficiência, pois o motor tem uma melhor performance. Também, 
controlando a energização se tem controle da corrente de partida e controlando a 
desenergização se tem um desligamento controlado do motor. 
Do ponto de vista de operação, a rampa de tensão na aceleração e 
desaceleração é realizada por circuitos eletrônicos empregando ponte de tiristores 
controlada por placas eletrônicas, que ajustam a tensão conforme as 
especificações pré-definidas pelo usuário. 
Os soft-starters podem ser utilizados em diversas aplicações, como: 
ventiladores e exaustores, britadores e moedores, bombas centrífugas e 
compressores. 
5.2 Inversos de Frequência 
Outro dispositivo muito utilizado para partidas indiretas é o inversor de 
frequência, o qual tem como principal função gerar tensão e frequência trifásica 
ajustável. Com a criação deste dispositivo pôde-se empregar motores de indução 
trifásicos em aplicações que existem controle de velocidade, o que até então só 
era possível com motores de corrente contínua (cc). O uso dos motores cc 
implicava em várias limitações, como custo deste tipo de motor e necessidade de 
conversão de tensão alternada para contínua. 
Assim como o soft-starter, o inversor de frequência também surgiu com a 
evolução da eletrônica de potência, e atua por meio do melhor método no controle 
de velocidade dos motores de indução trifásicos que é a variação na frequência 
da fonte alimentadora. Pode-se definir o inverso de frequência então como um 
conversor de frequência de possibilita o ajuste da velocidade e do conjugado. 
Se considerarmos que um motor de indução trifásico possui a característica 
de velocidade constante, o uso do inversor de frequência para alterar essa 
 
 
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característica amplia suas aplicações. A frequência de um motor trifásico é 
diretamente proporcional a suja velocidade. Logo, atuar na variação da frequência 
de alimentação do motor resulta em uma alteração de sua velocidade. 
O inversor de frequência também opera a rampa de aceleração, permitindo 
uma partida de motor sem solavancos, ou seja, o motor não muda seu estado de 
inércia instantaneamente. Isso evita desgastes nos componentes do motor, 
aumentando sua durabilidade. 
Outra vantagem dos inversores de frequência é que esses possuem 
interfaces de comunicação, o que facilita a operação e permite um monitoramento 
da velocidade e frequência do motor. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
BRUNA, B. P. D. et al., Estudo de acionamentos das chaves de partidas elétricas 
e eletrônicas para motores elétricos. In: Simpósio de Integração Científica e 
Tecnológica do Sul Catarinense, Santa Catarina, n. 1, 2012. 
FRANCHI, C. M. Acionamentos Elétricos. 4ª ed. São Paulo: Érica, 2008. 
SOUZA, N. S. Apostila de acionamentos elétricos. Apostila do Curso de 
Eletrotécnica do Instituto Federal do Rio Grande do Norte, 2009.