Partida Estrela-Triângulo com CLP

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE PELOTAS
Engenharia Elétrica
Acionamentos Elétricos
Prof. João Luís Marins
Aluno(a):
Graciela Barbosa Viana
Projeto: Partida Estrela-Triângulo com CLP
Relatório Final
Pelotas
2018/01
INTRODUÇÃO:
Partida estrela triângulo é a mais usual das partidas indiretas de motor elétrico trifásico. A mesma tem como objetivo diminuir os efeitos da corrente de pico. Neste método o motor parte com a configuração estrela, que proporciona uma maior impedância e menor tensão nas bobinas, diminuindo assim a corrente de partida, o que ocasionará uma perda considerável do conjugado de partida. Após alguns segundos, quando o motor já partiu, o sistema irá migrar para o fechamento triângulo. Vale lembrar que o intuito desta e de qualquer uma das partidas indiretas é reduzir a corrente elétrica no instante da partida (arranque) do motor elétrico trifásico. Com essa configuração a corrente de partida pode ser reduzida para aproximadamente 1/3 da que seria acionada em partida direta.
LEVANTAMENTO DAS INFORMAÇÕES DO PROCESSO:
O processo é aplicado em máquinas que partem em vazio (sem carga) ou com conjugado resistente baixo, tais como ferramentas clássicas para madeira, serra portátil, furadeiras, esmeril, ventiladores, bombas hidráulicas, etc.
O funcionamento dessa chave consiste de início, em ligarmos o estator do motor em estrela, e após um tempo de aproximadamente 3 a 25 segundos (tempo suficiente para que o motor atinja 90% da rotação nominal), mudamos a ligação para triângulo através de um temporizador, automaticamente.
A corrente e o conjugado, em estrela, ficam reduzidos a 33% do valor que teriam na partida direta em triângulo. Por isso, devem-se utilizar motores com curva de conjugado elevado. O conjugado resistente da carga não deve ultrapassar o conjugado de partida do motor. A corrente, no instante de comutação, não deve atingir valores muito elevados, sob pena de se tornarem inaceitáveis. Uma comutação prematura (velocidade do motor ainda baixa), ou uma pausa mais longa de comutação, causa uma diminuição excessiva da velocidade e leva a um pico de corrente elevado.
Já uma pausa muito curta de comutação pode fazer surgir uma corrente de curto-circuito sobre o arco voltaico ainda não extinto na ligação estrela. Sendo assim, não ofereceria nenhuma vantagem e seria prejudicial aos contatos do contator e à rede elétrica. Este tipo de partida necessita que o motor elétrico seja de seis terminais, e que a tensão menor seja 380V e a tensão maior seja 660V. Iremos automatizar a partida estrela-triângulo por meio de um CLP, com comandos em LADDER. 
JUSTIFICATIVA DA PROPOSTA:
Os motores elétricos trifásicos por serem máquinas elétricas indutivas possuem um aumento abrupto da corrente elétrica no momento de sua partida. Por este motivo, usamos as partidas indiretas, pois possibilitam a redução da corrente nominal do motor elétrico no momento da partida de motores.
Alguns dos benefícios da partida indireta é o custo reduzido, elevado número de manobras, ter as dimensões reduzidas e a corrente de partida reduzida a 1/3 da corrente nominal. Considerando que todo processo pode, de alguma forma, ser automatizado, a decisão entre a utilização da automação torna-se uma questão mais de ordem econômico-financeira que propriamente técnica. 
FUNCIONAMENTO DETALHADO:
Primeiro controle: 
Vamos estabelecer os endereços da programação:
I01: entrada botão liga;
I02: entrada botão desliga;
Q01- saída contatora de alimentação;
T01- temporizador;
Q02-saída contator fechamento em estrela;
Q03-saída contator fechamento em triângulo;
Segundo controle: 
O botão desliga possui um contato físico normalmente fechado, portanto ao energizarmos o sistema a entrada I02 fecha contato.
Terceiro controle: 
Pressionando o botão liga, a entrada I01 fecha seu contato, energizando assim a saída Q01 que fecha seu contato de selo na linha 002, mantendo assim a alimentação ao motor ligada (energizada bobina do contator de alimentação do motor).
Quarto controle: 
Na linha 003, o contato Q01 também se fecha iniciando assim a contagem do temporizador T01. Este temporizador está configurado no modo de retardo na energização, com duração de 5 segundos.
Quinto controle: 
Na linha 004 a saída Q02 é acionada (energizando assim a bobina do contator que fecha o motor em estrela), abrindo seu contato na linha 005 de maneira a impedir que Q03 seja acionada.
Sexto controle: 
Passados 5 segundos T01 é energizado e os seus contatos comutam: T01 se abre na linha 004 desenergizando Q02 e se fecha na linha 005 acionando a saída Q03(energizando a bobina do contator que fecha o motor em triângulo).
Sétimo controle: 
Para que o sistema seja desligado basta pressionar o botão desliga, conectado à entrada I02, desenergizando assim Q01 e consequentemente todas as linhas do programa, já que todas elas possuem um contato de Q01.
Figura 1: Diagrama de Partida de Motor Elétrico Estrela – Triângulo.
Fonte: https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br/2016/12/diagramasclps.html
LEVANTAMENTO DAS FUNCIONALIDADES DO PROJETO
Para Ligar o sistema:
· Inicialmente o motor recebe a alimentação de 220V da rede de alimentação em seus terminais;
· Pressionando o botão ligar I01(entrada digital), a saída Q01(saída digital) do CLP é energizada;
· Q01(saída digital) fecha seu contato de selo na linha 002 e mantém assim a alimentação no motor ligada;
· A bobina do contator Q1 é energizada;
· Na linha 003, o contato Q01(saída digital) também se fecha;
· A contagem do temporizador T01(saída digital) é iniciada com retardo na energização de 5 segundos;
· Na linha 004 a saída Q02(saída digital) é acionada e a bobina do contator K3 é energizada, assim fecha o motor em estrela;
· Q02(saída digital) abre seu contato na linha 005 de maneira a impedir que Q03(saída digital) seja acionada;
· Passados 10 segundos, T01(saída digital) é energizado e os seus contatos comutam;
· T01(saída digital) se abre na linha 004 desenergizando Q02(saída digital); 
· T01(saída digital) se fecha na linha 005 acionando a saída Q03(saída digital);
· A bobina do contator Q2 é energizada e fecha o motor em triângulo;
Para desligar o sistema:
· Pressionar o botão desliga, conectado à entrada I02(entrada digital);
· Q01(saída digital) é desenergizado e consequentemente todas as linhas do programa, já que todas elas possuem um contato de Q01(saída digital/contatora de alimentação). 
FLUXOGRAMA:
Figura 2: Fluxograma da partida estrela-triângulo.
Fonte: Feito através do programa PowerPoint
Entradas e saídas utilizadas:
	Variável
	Tipo
	Sinal
	Conexão no clic 02
	Botão liga
	Entrada
	Digital
	I01
	Botão desliga
	Entrada
	Digital
	I02
	Botão Reset
	Entrada
	Digital
	I03
	Contator de alimentação 
	Saída
	Digital
	Q01
	Contator de partida Estrela 
	Saída
	Digital
	Q02
	Contator de partida Triângulo
	Saída
	Digital
	Q03
	Sinalização Reset 
	Saída
	Digital
	Q04
	Temporizador
	Saída
	Digital
	T01
	Contador
	Saída
	Digital
	C01
	RTC de acionamento
	Saída
	Digital
	R01
	RTC de acionamento
	Saída
	Digital
	R02
	IHM 1
	Saída
	Digital
	H01
	IHM 2
	Saída
	Digital
	H02
Simulações do projeto:
Esta é a programação Ladder para a partida Estrela-Triângulo:
Quando acionado o botão ligar (I1), as contatoras, representadas por Q1 e Q2 serão acionadas dando início a partida Estrela com tensão nominal de 220V. Este processo também dará start para o temporizador (T1) que após 5 segundos de retardo de energização desligará a contatora Q2 e ligará a contatora Q3 (partida Triângulo).
Início da simulação. I1 está em nível baixo, todas as contatoras estão sem energização.
Simulação no CLP 
Partida Estrela, Q1 e Q2 acionadas. Tensão nominal 220V. Neste momento o temporizador passa a contagem de 5 seg. antes de comutar para Triângulo. A IHM 1 também informa a partida em execução com a contagem da quantidade de partidas.
Partida Triângulo, Q1 e Q3 acionadas. Tensão nominal passa para 380V. A IHM 2 também informa a partida em execução.
Simulação: I2 em nível alto, contato NF é acionado eo circuito é desligado.
Simulação: I3 em nível alto, o circuito é resetado.
PROJETO NA BANCADA
REFERÊNCIAS:
1. Diagrama estrela-triângulo em Ladder http://www.ppgel.net.br/rabelo/ensino/Lab%20MAQ/PARTIDA%20ESTRELA%20TRIANGULO%20COM%20PLC.pdf
2. Estrela-triângulo, lógica Ladder
https://www.youtube.com/watch?v=veBfdoMFG7A
3. Implementando comando de chave estrela-triângulo com CLP
https://www.youtube.com/watch?v=Sk8Ok3xYMLk&t=34s
4. Módulo CLP EDUTEC EE0180-A
http://docslide.com.br/documents/relatorio-ii-partida-estrela-triangulo-e-reversao-de-motores.html
5. Programa Ladder - Partida estrela-triângulo
http://profcolassante.blogspot.com.br/2015/06/programa-linguagem-ladder-2-partida.html
6. Curso de Projetos e Instalações Elétricas 
http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~jose.eli/apostilas/AutomacaoIV_230505.pdf
7. Porque usar a partida estrela-triângulo
https://www.saladaeletrica.com.br/partida-estrela-triangulo/
8. Partida de Motores de Indução Trifásicos
http://www.ppgel.net.br/rabelo/ensino/maquinasII/partida2.pdf
9. Automação industrial
https://pt.slideshare.net/marv2/apostila-de-automao-com-clp-em-linguagem-ladder
10. Aprendendo linguagem Ladder com o Clic Edit - WEG
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABT7sAK/clp-clic-02-aprendizagem
11. Chaves de partida
http://intranet.etb.com.br/servidor/salaVirtual/downloads/admin/downloads/rleal/Material_Segunda_prova___Chaves___Imprimir.pdf
12. Como Transformar Comando Elétrico Estrela-Triângulo para Programa C.L.P
http://www.boxindustrial.com.br/news/como-transformar-comando-eletrico-estrela-triangulo-para-programa-c-l-p/
13. Programação genérica aplicada à programação de CPL
https://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstream/tde/984/1/Dissertacao_Marcos_Carneiro2.pdf
14. Comandos elétricos
http://www.joinville.ifsc.edu.br/~matsumi/geral/Comandos_Eletricos/Aula_Comandos_Eletricos_Industriais.pdf
15. Diagramas Ladder no CLP
https://ensinandoeletrica.blogspot.com.br/2016/12/diagramasclps.html
16. Weg- Guia de seleção de partidas
http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-guia-de-selecao-de-partidas-50037327-manual-portugues-br.pdf
17. Implementando comando de chave estrela- triângulo com CLP
https://www.youtube.com/watch?v=Sk8Ok3xYMLk
18. Sala da elétrica
https://www.youtube.com/user/eletron2/videos
19. Partida Estrela Triângulo Aula Prática #1 por Jadson Caetano
https://www.youtube.com/watch?v=W36NWy5K2SE
20. Como funciona o Estrela Triângulo ? | Teoria e Prática
https://www.youtube.com/watch?v=AG6OmDLwxOw&spfreload=10
21. Dimensionamento dos componentes para a chave de partida estrela triângulo Parte 3
https://www.youtube.com/watch?v=j3FI6td9lIA
22. Controladores programáveis
http://proedu.ifce.edu.br/bitstream/handle/123456789/319/controladores_programaveis.pdf?sequence=1
 
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Triângulo
 
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