Aula 5 Equipamentos de um Sistema Elétrico Chaves, Contatores e Atuadores

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ELETROTÉCNICA 
Unidade 2: Equipamentos de um Sistema 
Elétrico 
AULA 2: Chaves, Contatores e Atuadores. 
Comandos Elétricos 
• Painéis Elétricos: 
– Proteção do operador; 
– Propiciar uma lógica de comando. 
 
 
 
 
Sequência Genérica 
• Seccionamento: só pode ser operado sem carga. 
Usado durante a manutenção e verificação do 
circuito. 
• Proteção contra correntes de curto-circuito: 
destina-se a proteção dos condutores do circuito 
terminal. 
• Proteção contra correntes de sobrecarga: para 
proteger as bobinas do enrolamento do motor. 
• Dispositivos de manobra: destinam-se a ligar e 
desligar o motor de forma segura, ou seja, sem 
que haja o contato do operador no circuito de 
potência, onde circula a maior corrente. 
 
 
 
 
Dispositivos de Seccionamento 
• Comutadoras; 
 
• Seccionadoras: Dispositivo de manobra que assegura, na posição aberta, 
uma distância de isolamento que satisfaz requisitos de segurança 
especificados. 
 
• Interruptores; 
 
• Contatores: Dispositivo de manobra de operação não manual, que tem uma 
única posição de repouso e é capaz de estabelecer (ligar), conduzir e 
interromper correntes em condições normais do circuito, inclusive 
sobrecargas de funcionamento previstas. 
 
 
 
 
Contatos 
• Contato Normalmente Aberto (NA): não há passagem de corrente elétrica 
na posição de repouso. Desta forma a carga não estará acionada. Figura (a). 
 
• Contato Normalmente Fechado (NF): há passagem de corrente elétrica na 
posição de repouso. Desta forma a carga estará acionada. Figura (b). 
 
 
 
 
Contatos: Simbologia 
 
 
 
 
Associação de Contatos 
• Contatos NA em série: função “AND” 
 
 
 
 
Associação de Contatos 
• Contatos NA em paralelo: função “OR” 
 
 
 
 
Associação de Contatos 
• Contatos NF em série: função “NOR” 
 
 
 
 
Associação de Contatos 
• Contatos NF em paralelo: função “NAND” 
 
 
 
 
Chaves 
• Chaves sem retenção ou impulso: É um dispositivo que só 
permanece acionado mediante aplicação de uma força 
externa. Cessada a força, o dispositivo volta à situação anterior. 
 
 
 
 
Chaves 
• Chaves com retenção ou trava: É um dispositivo que uma vez 
acionado, seu retorno à situação anterior acontece somente 
através de um novo acionamento. 
 
 
 
 
Chaves 
• Chaves de contatos múltiplos com ou sem retenção: 
 
 
 
Chaves 
• Chaves seletora: É um dispositivo que possui duas ou mais 
posições podendo selecionar uma ou várias funções em um 
determinado processo. Este tipo de chave apresenta um ponto 
de contato comum (C) em relação aos demais contatos. 
 
 
 
 
Chaves: Simbologia 
Chaves: Simbologia 
Chaves 
Seccionadoras 
• Dispositivo que tem por função a manobra de abertura ou desligamento dos 
condutores de uma instalação elétrica. 
 
• A finalidade principal dessa abertura é a manutenção da instalação desligada. 
 
• Por norma, seu estado (ligada ou desligada) deve ser visível externamente com 
clareza e segurança. 
 
• Construído de modo a ser impossível que se ligue (feche) por vibrações ou choques 
mecânicos, só podendo portanto ser ligado ou desligado pelos meios apropriados 
para tais manobras. 
 
• No caso de chave seccionadora tripolar, esta deve garantir o desligamento 
simultâneo das três fases. 
 
 
 
 
 
Seccionadoras 
• As seccionadoras podem ser construídas de modo a poder operar: 
 
– sob carga - então denominada interruptora. A chave é quem desligará a 
corrente do circuito, sendo por isso dotada de câmara de extinção do arco 
voltáico que se forma no desligamento e de abertura e fechamento auxiliados 
por molas para elevar a velocidade das operações. 
 
– sem carga – neste caso o desligamento da corrente se fará por outro 
dispositivo, um disjuntor, de modo que a chave só deverá ser aberta com o 
circuito já sem corrente. Neste caso a seccionadora pode ter uma chave NA 
auxiliar que deve desliga o disjuntor antes que a operação de abertura da chave 
seja completada. 
 
 
 
 
 
Seccionadoras: Símbolos 
 
 
 
 
 
Seccionadoras 
Relés 
• Elementos fundamentais de manobra de cargas elétricas; 
• Permitem a combinação de lógicas no comando, bem como a 
separação dos circuitos de potência e comando. 
• Energizando-se a bobina os contatos são levados para suas 
novas posições permanecendo enquanto houver alimentação 
da bobina. 
 
 
 
 
Relés 
• Circuito de comando: 
 
– Interface com o operador da máquina ou dispositivo; 
– Geralmente, baixas correntes e/ou baixas tensões. 
– Em um painel de comando, as botoeiras, sinaleiras e controladores 
diversos ficam no circuito de comando. 
 
• Circuito de Potência: 
 
– Onde se encontram as cargas a serem acionadas, tais como motores, 
resistências de aquecimento, entre outras. 
– Geralmente, altas correntes e/ou altas tensões. 
 
 
 
 
Relés 
• O princípio de funcionamento dos 
contatores é idêntico ao dos relés; 
 
• Dispositivo de manobra (mecânico) 
de operação não manual, que tem 
uma única posição de repouso e é 
capaz de estabelecer (ligar), 
conduzir e interromper correntes 
em condições normais do circuito, 
inclusive sobrecargas de 
funcionamento previstas. 
 
 
 
 
Contatores 
• Dispositivo de manobra mecânica usado no comando de 
motores e na proteção contra sobrecorrente, quando acoplado 
a relés de sobrecarga. 
 
• Contatores são dispositivos de manobra mecânica, acionados 
eletromagneticamente, construídos para uma elevada 
frequência de operação. 
 
• Tipos: 
– Contatores para motores ou principais; 
– Contatores auxiliares; 
 
 
 
 
Contatores para Motores 
• Dois tipos de contatos com capacidade de carga diferentes: principais e 
auxiliares; 
 
• Maior robustez de construção; 
 
• Possibilidade de receberem relés de proteção e existência de câmara de 
extinção de arco voltaico; 
 
• Variação de potência da bobina do eletroímã de acordo com o tipo de 
contator; 
 
• Tamanho físico de acordo com a potência a ser comandada; 
 
 
 
 
Contatores Auxiliares 
• São usados para aumentar o número de contatos auxiliares dos contatores 
de motores, para comandar contatores de elevado consumo na bobina, 
para evitar repique, e para sinalização. 
 
• Tamanho físico variável conforme o número de contatos; 
 
• Potência do eletroímã praticamente constante; 
 
• Corrente nominal de carga máxima de 10A para todos os contatos; 
 
• Ausência de necessidade de relé de proteção e de câmara de extinção. 
 
 
 
 
Contatores: norma DIN EM 50011 
• Terminais da bobina: Identificação por letras (“a1”-“a2” ou “a”-“b”); 
• Contatos principais: números unitários, de 1 a 6; 
– Letra L para terminais ligados a fonte; 
– Letra T para terminais ligados a carga; 
• Contatos auxiliares: identificação por dezenas; 
– Final 1 e 2 para contatos NF; 
– Final 3 e 4 para contatos NA; 
– Final 5 e 6 para contatos NF retardados na abertura; 
– Final 7 e 8 para contatos NA adiantados no fechamento 
 
 
 
 
Contatores: norma DIN EM 50011 
Contatores 
• Especificação: 
– Tensão nominal; 
– Frequência nominal; 
– Corrente nominal; 
– Número mínimo de manobras; 
– Tensão nominal da bobina; 
– Número de contatos: NA e NF 
 
• Exemplo: Contator magnético tripolar para motor de 50cv/380V, tensão 
nominal de 500V, corrente nominal de 75A, número mínimo de 50000 
manobras, com bobina para tensão de 220V, frequência de 60Hz, com 
contatos 2NA e 2 NF.Contatores: Símbolos 
Acionamento com retardo na 
ligação 
Acionamento com retardo no 
desligamento 
Acionamento com contador de 
impulsos elétricos 
• O número de pulsos deve ser programado pelo usuário 
 
Contatores: Vantagens 
• Comando à distância; 
 
• Elevado número de manobras; 
 
• Grande vida útil mecânica; 
 
• Pequeno espaço para montagem; 
 
• Garantia de contato imediato; 
 
• Tensão de operação de 85 a 110% da tensão nominal prevista para o 
contator. 
 
 
 
Contatores: Parâmetros 
• Definir categoria de Emprego 
 
• Identificar Corrente Nominal e Tensão Nominal. 
 
• Identificar Tensão de Comando da Bobina. 
 
• Definir número de Contatos Auxiliares. 
 
 
 
 
Inversão de Lógica 
Memorização (Selo) 
Categorias de Emprego de 
Contatores (conforme IEC 60947-1) 
• As categorias de emprego foram criadas para facilitar a escolha pelo usuário 
do contator mais adequado para sua instalação tanto do ponto de vista 
econômico como o técnico. 
 
• Fatores considerados: 
 
– Maior duração do arco; 
– Correntes associadas ao ligamento e desligamento das cargas; 
– Potência do circuito; 
– Frequência com que são executadas as operações mais críticas 
 
 
 
Categorias de Emprego de 
Contatores 
• AC–-1: Cargas não indutivas ou de baixa indutividade – Resistências 
 
• AC-2: Motores com rotor bobinado (com anéis) 
 
• AC-3: Motores com rotor em curto-circuito (gaiola) – Desligamento em 
regime nominal 
 
• AC-4: Motores com rotor em curto-circuito (gaiola) – Desligamento durante 
a partida 
 
• AC-5a: Lâmpadas de descarga em gás (fluorescentes, vapor de mercúrio ou 
sódio); 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Categorias de Emprego de 
Contatores 
• AC-5b: Lâmpadas incandescentes 
 
• AC-6a: Transformadores 
 
• AC-6b: Bancos de capacitores 
 
• AC-7a: Cargas de aparelhos residenciais ou similares de baixa indutividade 
 
• AC-7b: Motores de aparelhos residenciais 
 
• AC-8: Motores-compressores para refrigeração com proteção de sobrecarga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Categorias de Emprego de 
Contatores 
• Corrente contínua: 
 
– DC-1: Cargas não indutivas ou de baixa indutividade – Resistências 
 
– DC-3: Motores de derivação (shunt) 
 
– DC-5: Motores série 
 
– DC-6: Lâmpadas incandescentes 
 
 
 
 
Categorias de Emprego de 
Contatores 
• Contatos auxiliares: Corrente alternada 
 
– AC – 12: Cargas resistivas e eletrônicas 
 
– AC – 13: Cargas eletrônicas com transformador de isolação 
 
– AC – 14: Cargas eletromagnéticas ≤ 72 VA 
 
– AC – 15: Cargas eletromagnéticas > 72 VA 
 
 
 
 
Categorias de Emprego de 
Contatores 
• Contatos auxiliares: Corrente contínua 
 
– DC – 12: Cargas resistivas e eletrônicas 
 
– DC – 13: Cargas eletromagnéticas 
 
– DC – 14: Cargas eletromagnéticas com resistências de limitação 
 
 
 
 
Contatores