Relatório - materiais e equipamentos elétricos

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE APUCARANA 
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
GABRIEL NÉIA DOS REIS ZIELINSKI 
JOÃO DONIZETE DELFINO JUNIOR 
LUCAS MEZZOMO FRANCO 
RAFAEL UEZU 
 
 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
DIMENSIONAMENTO PARTIDA DIRETA DE MOTORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
APUCARANA 
2018 
 
 
GABRIEL NÉIA DOS REIS ZIELINSKI 
JOÃO DONIZETE DELFINO JUNIOR 
LUCAS MEZZOMO FRANCO 
RAFAEL UEZU 
 
 
 
 
 
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
DIMENSIONAMENTO PARTIDA DIRETA DE MOTORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APUCARANA 
2018 
Relatório de Materiais e Equipamentos 
Elétricos - Atividade Prática 5. 
Esquematização para Partida Direta de 
Motores Trifásicos. Curso de Engenharia 
Elétrica da Universidade Tecnológica 
Federal do Paraná. 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 4 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .............................................................................................. 5 
2.1 RELÉ DE SOBRECARGA ............................................................................................................ 5 
2.2 CONTATOR .................................................................................................................................... 6 
2.3 FUSÍVEIS ........................................................................................................................................ 7 
2.4 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO (MIT) ................................................................................ 7 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................................... 8 
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS ............................................................................................................ 8 
3.2 MÉTODOS UTILIZADOS ............................................................................................................. 8 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................................... 9 
5 CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 10 
6. REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 11 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 A maioria dos motores usados atualmente são os motores elétricos, visto que 
ele possuem multifuncionalidade na adaptação de cargas, uma construção simples 
em relação aos outros motores, atua com energia elétrica e tem um rendimento alto. 
O motor elétrico é um dispositivo que transforma energia elétrica em mecânica por 
relação entre campos eletromagnéticos ou fenômenos eletromecânicos. 
 Para um motor elétrico estar em operação corretamente é preciso associa-lo 
com seus dispositivos de acionamentos, que em geral são os fusíveis, relés e 
contator, caso esses dispositivos auxiliares não sejam utilizados, pode se ter uma 
redução da vida útil ou danificação do motor. 
 Este trabalho tem por intenção mostrar o funcionamento em partida direta de 
um motor elétrico trifásico com seus respectivos componentes de acionamento. A 
próxima seção apresenta brevemente os conceitos necessários para entender o 
funcionamento do motor elétrico e os componentes de acionamento. 
 
 
 
 
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
2.1 RELÉ DE SOBRECARGA 
 O relé de sobrecarga, ou relé térmico, é um elemento passivo em um circuito 
elétrico, que tem por intenção proteger um circuito. Assim ele atua como 
intermediário em um sistema. Em geral essa categoria de relés são destinados a 
proteção contra sobrecarga, falta de fase e tensão para motores. 
 O dispositivo é feito de uma, ou maios placas bimetálicas, tendo os metais 
que o compõem coeficientes de dilatação térmica diferentes entre si. Com base na 
figura 1, o funcionamento é dado de modo que acorrente elétrica passe pelas 
placas, caso a corrente maior do que o esperado haverá aquecimento nas placas e 
as mesmas se deformaram para o lado de uma das faces, que alavancará um 
sistema para interromper a passagem de corrente. 
 
Figura 1. Funcionamento de um relé térmico (Fonte: Sprecher + Schuh). 
 Alguns relés possuem botões de teste, botões de rearme, indicadores de 
sobrecarga e contatos auxiliares, como ilustrado na figura 2. 
 
figura 2. Esquema de um relé térmico 
(Fonte: COMANDOS ELÉTRICOS E INDUSTRIAIS). 
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 Usualmente em um projeto podemos identificar um relé térmico por sua 
simbologia, que é mostrada na figura 3, onde pode-se notar os contatos e 
que são para a entrada da alimentação e e são para a saída, que quando 
acionados conduzem a corrente nominal. 
 
Figura 3. Simbologia de um relé térmico 
2.2 CONTATOR 
 Visto que em altas tensões o fechamento de um contacto pode formar faíscas 
e arcos elétricos. O contator é um elemento eletromecânico que tem por objetivo 
fechar e abrir rapidamente os contactos de uma maneira a reduzir esse efeito. 
 Com base na figura 4, podemos ver que o funcionamento é baseado em uma 
bobina (eletroímã) que atua em baixa tensão, contactos que podem estar 
normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF) para a entrada (1, 3, 5) e 
saída (2, 4, 6) da alimentação e conectores para a energização da bobina ( e ) 
 
Figura 4. Funcionamento de um contator 
(Fonte: Instituto Newton C. Braga - EL040: Como funcionam os contatores) 
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Quando energizado o eletroímã gera força de atração sobre a estrutura onde se 
localiza os contactos, que por vez os liga. 
 A simbologia adotada para representar um contator em um projeto ou 
esquema é ilustrado na figura 5, onde e são novamente os terminais de 
entrada da alimentação e e são os de saída. 
 
Figura 5. Simbologia comumente usada de um contator 
2.3 FUSÍVEIS 
 Os fusíveis são dispositivos de segurança utilizados em circuitos elétricos 
com a função de protegê-lo das sobrecargas de corrente elétrica, de modo que 
danos ao sistema elétrico sejam evitados. Estes danos podem ser a queima do 
circuito, explosões e até eletrocuta mentos. 
 Diferente dos disjuntores, os fusíveis são mais utilizados em circuitos 
domésticos e indústria leve. 
 O de funcionamento de um fusível se baseia no principio onde a corrente que 
passa em um condutor gera calor, o qual é proporcional ao quadrado da intensidade 
da corrente. Quando a corrente um determinado valor máximo, o condutor se 
aquece, entretanto não dissipa rapidamente este calor, resultando no derretimento 
do componente e assim fazendo com que o circuito se abra, impedindo a passagem 
de corrente. 
2.4 MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO (MIT) 
 O principio de funcionamento do MIT se dá pela interação do fluxo magnético 
com uma corrente em um condutor, resultando em uma força no mesmo. Esta força 
é proporcional às intensidades de fluxo e de corrente. Existem dois tipos de MIT, 
sendo o que apresenta rotor em gaiola e o rotor bobinado. 
 O motor é composto por duas partes: o estator, onde o campo magnético é 
produzido; e o rotor, onde a corrente que interage com o fluxo é produzida. 
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 No estator, três enrolamentos são montados. Estes enrolamentos estão 
ligados à rede alimentação, e podem estar ligados, entre si, em estrela ou triângulo. 
 Ao se energizar os enrolamentos do estator, por meio de uma alimentação 
trifásica, um campo magnético girante é criado. Conforme o campo varre os 
condutores do rotor, uma força eletromotriz é induzida nestes condutores,resultando 
no aparecimento de uma corrente elétrica nos mesmos. 
Os condutores do rotor, com uma corrente elétrica percorrendo-os, interagem 
com o campo magnético girante do estator. Deste modo, um torque eletromagnético 
é produzido e atua sobre os condutores do rotor fazendo-o girar. 
Porém, visto que o campo do estator gira continuamente, o rotor não 
consegue se alinhar com o mesmo. A velocidade síncrona é sempre maior do que a 
velocidade do rotor. 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 Com o objetivo de obter melhores análises e maior compreensão, os 
procedimentos tomados e instrumentos utilizados no experimento para montagem 
da ligação direta de um motor elétrico estão apresentados a seguir. 
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS 
 Fusíveis Diazed 4 A (3); 
 Fios e cabos; 
 Botão NF (1); 
 Botão NA (1); 
 Relé térmico 1,2 -1,8 A (1); 
 Contator tripolar 18 A (1); 
 Motor de indução trifásico VOGES modelo: B63b4; 
 Amperímetro. 
3.2 MÉTODOS UTILIZADOS 
 A fim de realizar uma ligação direta em um motor elétrico e verificar de forma 
prática a utilização de equipamentos relacionados a integridade do sistema 
montado, o seguinte circuito foi montado: 
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Figura 6: esquematização do circuito montado 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 As informações coletadas da placa do motor estão apresentadas a seguir: 
Corrente de linha: 1,11 A; Tensão: 220V; 
Potência: 1/4 cv; Fator de Potência 0,68; 
O valor da corrente de linha medida pelo amperímetro foi de 0,9 A. 
 Com os dados apresentados, é possível comparar a corrente de linha 
especificada nos dados de placa do motor que foram fornecidas pelo fabricante com 
o valor da corrente de linha medido pelo amperímetro. A equação do erro relativo 
nos dá um valor em porcentagem do quão distante a corrente de linha medida pelo 
amperímetro está da corrente de linha nominal. 
 
 
 
 
 
 
 
 Tendo em vista o valor calculado, podemos dizer que ele está dentro do 
previsto, pois o motor não estava realizando trabalho no momento do experimento, 
ou seja o motor não estava sendo utilizado para realizar uma tarefa que exigia o 
esforço físico que ele foi projetado para realizar. Portanto através do valor calculado 
para o erro relativo, é possível afirmar que a corrente elétrica que estava sendo 
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utilizada era relativamente menor que a corrente elétrica que estava especificada 
pelo fabricante. 
 Durante a realização do experimento, falhas não foram encontradas e cada 
componente do circuito estava funcionando do jeito com que já havia sido previsto e 
descrito na fundamentação teórica. 
5 CONCLUSÃO 
 Primeiramente, foi possível determinar que a diferença entre o descrito pelo 
fabricante sobre o motor e o experimentalmente verificado no mesmo é devido à 
falta de qualquer trabalho sendo realizado por ele. 
 Foi possível também compreender a importância e o método utilizado pelos 
equipamentos de proteção para manter o circuito operando de maneira segura.
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6. REFERÊNCIAS 
 Manual de equipamentos elétricos / João Mamede Filho. - 4. ed. - [Reimpr.]. - 
Rio de Janeiro : LTC, 2015. 
 Maquinas elétricas e acionamento/Edson Bim. - 3.ed. - Rio de Janeiro: 
Elsevier, 2014. 
 Tudo sobre relés. Instituto Newton C. Braga, acessado em 9 de junho, 2018. 
Disponível em: < http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-
funciona/597-como-funcionam-os-reles> 
 Como funcionam os contatores (EL040). Instituto Newton C. Braga, acessado 
em 9 de junho, 2018. Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/3854-el040> 
 Protetor de motor trifásico (CIR3283). Instituto Newton C. Braga, acessado 
em 9 de junho, 2018. Disponível em: < 
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/banco-de-circuitos/controles-e-
drivers/11638-protetor-de-motor-trifasico-cir3284> 
 Cálculos com motores (MEC133). Instituto Newton C. Braga, acessado em 9 
de junho, 2018. Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/176-automacao/automacao-
industrial/3479-mec133>