Introdução ( Aula 1 )

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Docente: Antonio de Pádua
2019.1 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DO RECIFE
 Graduação em Engenharia Mecânica
DISCIPLINA: Automatização de Sistemas Mecânicos(CCE0697)
 Introdução aos Comandos Elétricos
	Por definição os comandos elétricos tem por finalidade a manobra de motores elétricos que são os elementos finais de potência em um circuito automatizado.
	Entende-se por manobra o estabelecimento e condução, ou a interrupção de corrente elétrica em condições normais e de sobrecarga.
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
	 Em países industrializados, em torno de 70% de toda a energia elétrica gerada é consumida por plantas industriais, dos quais em torno da metade são consumidos por motores elétricos.
	 Energia elétrica é distribuída e entregue aos consumidores em tensões e frequência fixas de 50 ou 60 Hz. 
	 Uma vez que a velocidade de máquinas de corrente alternada é proporcional a frequência das tensões e correntes de entrada, as máquinas operam com velocidades fixas quando alimentadas diretamente das redes das empresas de distribuições de energia.
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
	 Por outro lado os processos modernos de manufatura, tais como máquinas ferramentas, requerem velocidades variáveis.
A introdução de acionamentos com velocidades variáveis aumenta a produtividade e automação e consequentemente o rendimento
Diminuir a entrada de energia ou aumentar a eficiência do processo de transmissão mecânica pode reduzir o consumo de energia
O rendimento global do sistema pode ser aumentado por meio da introdução de acionamentos com velocidades variáveis em substituição aos sistemas de velocidade fixa
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
As máquina convertem a energia elétrica em energia mecânica
É o movimento automatizado das máquinas que substitui na
prática o trabalho humano
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Automação de Sistemas Mecânicos
 Controle de Motores Elétricos
 Principais Funções do Controle
	Partida 
	Parada
	Sentido de Rotação
	Regulação de Velocidade
	Limitação da corrente de partida
	Proteção Elétrica
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
	
Automação de Sistemas Mecânicos
 Componentes Básicos de Um comando
 Introdução aos Comandos Elétricos
Botoeira
Disjuntor
Contactor
Relé Térmico
Temporizador
Inversor
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
Em comandos elétricos trabalhar-se bastante com um elemento simples que é o contato. 
A partir do mesmo é que se forma toda lógica de um circuito e também é ele quem dá ou não a condução da corrente
 Contatos
Automação de Sistemas Mecânicos
Basicamente existem dois tipos de contatos
Contato Normalmente Aberto (NA ou NO): não há passagem de corrente elétrica na posição de repouso. Desta forma , a carga não estará acionada.
Contato Normalmente Fechado ( NF ou NC): Não há passagem de corrente elétrica na posição de repouso. Desta forma a carga estará acionada.
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Contatos
	
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Contatos
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Contatos
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Chaves
Automação de Sistemas Mecânicos
	São chaves de duas posições: uma dessas posições é mantida pelo acionamento e apenas enquanto durar o acionamento. 
A outra, chamada posição de repouso, é mantida por algum método próprio da chave, como uma mola por exemplo.
	
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Botoeiras
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Botoeiras
Parte metálica fixa
Botão (material isolante)
Contato
Parte metálica fixa
Base (material isolante)
Parafuso de conexão
ESTRUTURA BÁSICA DAS BOTOEIRAS
	
	Conforme a posição de repouso, a chave recebe uma denominação específica:
	Quando a mola mantém a chave aberta, esta última se chama normalmente aberta ou NA;
	Quando a mola mantém a chave fechada, esta última se chama normalmente fechada ou NF.
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Botoeiras
Posição em repouso
Posição atuada
pilha
Chave NA atuação por botão
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Botoeiras
pilha
CARGA OPERADA POR CHAVE NA
CARGA ENERGIZADA
CARGA DESENERGIZADA
CHAVE FECHADA
CHAVE ABERTA
Diagrama Esquemático
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
G
*
Posição em repouso
Posição atuada
pilha
Chave NF atuação por botão
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
CARGA 
DESENERGIZADA
CHAVE NÃO ATUADA
 (FECHADA)
CARGA
 ENERGIZADA
CHAVE ATUADA
 (ABERTA)
CARGA OPERADA POR CHAVE NF
Diagrama Esquemático
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
G
*
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Botoeiras
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
 Associações de Contatos
 AS ASSOCIAÇÕES SE FAZEM PARA OBTER FORMAS DE DEPENDÊNCIA MAIS COMPLEXAS ENTRE AS CHAVES E AS RESPECTIVAS CARGAS.
ASSOCIAÇÃO SÉRIE NA
 Quando se associam chaves em série sua carga só será energizada quando todas as chaves estiverem fechadas.
 Chaves NA: a carga só liga se todas as chaves estiverem acionadas.
 S=A•B
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
SÉRIE - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
REPOUSO
*
SÉRIE - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
ATUADA
*
SÉRIE - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
ATUADA
REPOUSO
*
SÉRIE - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
ATUADA
ATUADA
*
Carga operada por chave NA
CARGAAutomação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
CHAVE 
*
ASSOCIAÇÃO PARALELA NA
 Quando as chaves se associam em paralelo, sua carga será energizada desde que pelo menos uma das chaves esteja fechada.
 Chaves NA: a carga se liga desde que pelo menos uma chave esteja acionada.
 S=A+B
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
PARALELO - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
REPOUSO
*
PARALELO - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
ATUADA
*
PARALELO - NA -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
ATUADA
REPOUSO
*
Carga operada por chave NA
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
CARGA
CHAVES 
*
 Quando se associam chaves em série sua carga só será energizada quando todas as chaves estiverem fechadas.
 Chaves NF: a carga só liga se todas as chaves estiverem não acionadas.
 S=A•B
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
SÉRIE - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
REPOUSO
pilha
REPOUSO
*
SÉRIE - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
REPOUSO
pilha
ATUADA
*
SÉRIE - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
ATUADA
*
Carga operada por chave NF
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
CARGA
CHAVE 
*
ASSOCIAÇÃO PARALELA NF
 Quando as chaves se associam em paralelo, sua carga será energizada desde que pelo menos uma das chaves esteja fechada.
 Chaves NF: a carga se liga desde que pelo menos uma chave esteja não acionada.
 S=A+B
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
PARALELO - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
REPOUSO
*
PARALELO - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
REPOUSO
ATUADA
*
PARALELO - NF -
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
pilha
ATUADA
REPOUSO
*
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
PARALELO - NF -
pilha
ATUADA
ATUADA
*
Carga operada por chave NF
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
CARGA
CHAVES 
*
	TENSÃO: QUANDO ABERTAS AS CHAVES FICAM SUBMETIDAS A UM ALTO VALOR DE TENSÃO E DEVEM SUPORTÁ-LO SEM PERMITIR FLUXO DE CARGAS.
 CORRENTE: QUANDO FECHADAS AS CHAVES DEVEM CONDUZIR A CORRENTE DO CIRCUITO COMANDADO SEM SUPER AQUECER NEM PROVOCAR QUEDA DE TENSÃO.
 VELOCIDADE DE OPERAÇÃO: QUANTO MAIS RÁPIDO A CHAVE SE ABRIR OU FECHAR, MENOR SERÁ A POSSIBILIDADE DE PRODUÇÃO DE RESISTÊNCIA NOS PONTOS DE CONTATO E CONSEQUENTEMENTE MENOR SERÁ A QUEDA DE TENSÃO PRODUZIDA E O CALOR.
 NÚMERO DE OPERAÇÕES: INDICA A QUANTIDADE DE OPERAÇÕES QUE A CHAVE PODE EXECUTAR ATÉ QUE SE DESTRUA.
PARÂMETROS
Botoeira
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
São componentes destinados a realizar manobras do tipo liga desliga.
Entrada 
Saída
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
A chave magnética compõe-se de:
 BOBINA;
 FERRAGEM (PARTE FIXA E PARTE MÓVEL)
 CHAVES (PARTE FIXA E PARTE MÓVEL)
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
A BOBINA, ENERGIZADA, GERA UM CAMPO MAGNÉTICO
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
+
*
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
*
O CAMPO MAGNÉTICO É CONCENTRADO PELA PARTE FIXA DO ENTRE-FERRO, NA QUAL É FIXADA A BOBINA E A PARTE FIXA DAS CHAVES
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
*
 O CAMPO MAGNÉTICO, CONCENTRADO, ATRAI A PARTE MÓVEL DO ENTRE-FERRO NA QUAL SE PRENDE A PARTE MÓVEL DAS CHAVES
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
+
*
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
PARTES FIXAS
PARTES MÓVEIS
*
Contator
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
*
1 - O CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO NA BOBINA QUANDO ENERGIZADA, É CONCENTRADO PELA PARTE FIXA DO ENTRE-FERRO, NA QUAL É FIXADA A BOBINA E A PARTE FIXA DAS CHAVES
 2 - O CAMPO MAGNÉTICO, CONCENTRADO, ATRAI A PARTE MÓVEL DO ENTRE-FERRO NA QUAL SE PRENDE A PARTE MÓVEL DAS CHAVES
 3 - QUANDO SE UNEM A PARTE MÓVEL COM A PARTE FIXA HÁ O ACIONAMENTO DAS CHAVES..
 4 - QUANDO SE UNEM A PARTE MÓVEL COM A PARTE FIXA HÁ TAMBÉM UMA CONCENTRAÇÃO AINDA MAIOR DO CAMPO MAGNÉTICO, AUMENTANDO A INDUTÂNCIA E REDUZINDO A CORRENTE ELÉTRICA CASO A TENSÃO APLICADA SEJA ALTERNADA.
.
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
 A INTENSIDADE DE CORRENTE DE ACIONAMENTO DA (BOBINA) CHAVE MAGNÉTICA É MUITO MENOR QUE A CORRENTE POSSÍVEL DE SER COMANDADA PELAS SUAS CHAVES.
POR ISSO UM DISPOSITIVO UMA PEQUENA POTÊNCIA PODE ENERGIZAR A BOBINA, QUE ATIVARÁ SUAS CHAVES, QUE PODEM COMANDAR UMA ALTA POTÊNCIA COMO DE UM MOTOR.
CORRENTES NA CHAVE MAGNÉTICA
Contator 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos ComandosElétricos
*
ISOLAMENTO ENTRE CIRCUITOS QUE INTERAGEM
 A BOBINA DA CHAVE MAGNÉTICA É GALVANICAMENTE ISOLADA DAS CHAVES POR ELA OPERADAS.
ISSO SIGNIFICA QUE UMA TENSÃO APLICADA ENTRE A BOBINA E AS CHAVES NÃO PROVOCARÁ CORRENTE ELÉTRICA
POR ISSO, É POSSÍVEL POR EXEMPLO UMA FONTE DE TENSÃO CONTÍNUA ( EX.: 24V) ALIMENTAR A BOBINA E UMA DE TENSÃO ALTERNADA (EX.: 440V) ALIMENTAR A CARGA ATRAVÉS DAS CHAVES OPERADAS PELA CHAVE MAGNÉTICA.
Contator
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
 A CHAVE MAGNÉTICA PODE OPERAR SIMULTANEAMENTE VÁRIAS CHAVES E POR ISSO É POSSÍVEL A PARITR DE UMA ÚNICA CHAVE ACIONAR DIVERSOS RECEPTORES
MULTIPLICAÇÃO DE CONTATOS
Contator
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
 QUANDO SE USA UMA CHAVE NORMALMENTE ABERTA OPERADA PELA CHAVE MAGNÉTICA, A CARGA FICARÁ ENERGIZADA ENQUANTO A BOBINA ESTIVER ENERGIZADA.
Contator
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
0A
0A
*
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
+
5A
0,2A
*
Contator de potência
Os contatores de potência são constituídos de três contatos normalmente abertos (para força) e podem ter contatos auxiliares (para comando).
Os contatores possibilitam que a carga (motor, resistência, etc..) receba as três fases ao mesmo tempo.
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
CHAVE MAGNÉTICA NÃO ATUADA
CARGA A NÃO ATUADA
CARGA B ATUADA
b
a
33
34
41
42
S1
G
A
B
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
G
*
Contatores auxiliares
Os contatores auxiliares são constituídos de contatos normalmente abertos ou fechados e destinados para (comando).
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Rele térmico
O rele térmico destina-se a proteger o equipamento contra alta corrente, desarmando um contato que estará ligado em série com a bobina do contator.
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Temporizador
O temporizador é um componente que após a sua energização conta um tempo pré determinado aciona um contato elétrico. 
Comum
NF
NA
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Simbologia
Potencia 
 Contator 
Botoeira
Disjuntor motor 
Rele térmico 
Disjuntor
Fusível
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Simbologia
Comando 
 Sinalizador 
Borne
Contator
Temporizador
Cont. aux. NA
Cont. aux. NF
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
DIAGRAMAS ELÉTRICOS
OS DIAGRAMAS ELÉTRICOS PODEM SER FEITOS DE ACORDO COMO O MODELO UNIFILAR OU MULTIFILAR CONFORME SEU OBJETIVO.
 UNIFILAR > OBJETIVA MOSTRAR AS INTERLIGAÇÕES ENTRE EQUIPAMENTOS SEM MINÚCIAS QUANTO AOS PONTOS DE CONEXÃO EXISTENTES NESSES EQUIPAMENTOS.
 MULTIFILAR > OBJETIVA MOSTRAR TODOS OS CONDUTORES E CONEXÕES EXISTENTES EM UMA INSTALAÇÃO. 
DIAGRAMAS UNIFILARES E MULTIFILARES
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
M1
3~
F1
F2
F3
C1
R1
DIAGRAMA UNIFILAR E MULTIFILAR DE UM MOTOR
RAMAL DISTRIBUIDOR
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
M1
FUSÍVEIS
CHAVE
MOTOR
RELÉ TÉRMICO
*
DISJUNTOR
DISJUNTOR
REDE EMPRESA CONCESSIONÁRIA
TRANSFORMADOR
MEDIÇÃO
GERADOR
INTERTRAVAMENTO ELETROMECÂNICO
CGR
CRD
DIAGRAMA UNIFILAR 
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
a2
a1
C1
C1
C1
C1
 B1
R1
CIRCUITO DE COMANDO E SINALIZAÇÃO E DE FORÇA
F
N
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
M1
3~
F1
F2
F3
C1
R1
*
CIRCUITO BÁSICO COM MEMÓRIA E SINALIZAÇÃO
FUNCIONAMENTO
 BOBINA ENERGIZADA
 SELO FECHADO
 BOTÃO LIGA ACIONADO
 BOTÃO LIGA DESACIONADO
CIRCUITO BÁSICO COM MEMÓRIA E SINALIZAÇÃO
FUNCIONAMENTO
ACIONAMENTO DE C1
C1
G
a2
a1
C1
C1
C1
 B1
B2
 
 
 
 B1 
*
Selo
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
K1
B1
B0
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
K1
Selo
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
B1
B0
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Selo
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
K1
B1
B0
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Selo
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
B1
B0
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
K1
*
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
K1
B1
B0
S
T
K1
K1
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
*
Comandos Elétricos 
220V ～
R
S
K1
K1
K1
B1
B0
S
T
K1
D1
Automação de Sistemas Mecânicos
 Introdução aos Comandos Elétricos
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