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19/08/2020 1 CIRCUITOS DE COMANDOS ELÉTRICOS Prof. Me. Ervaldo Garcia Jr. NORMAS TÉCNICAS ◦ A simbologia tem por objetivo estabelecer símbolos gráficos que devem ser utilizados para, em diagramas de circuitos eletroeletrônicos, representarem os componentes e a relação existente entre eles e também na esquematização de automatismos e ligações elétricas de qualquer natureza. As condições citadas nas normas são CONDIÇÕES MÍNIMAS a serem atendidas. 1 2 19/08/2020 2 ABNT ◦ As normas da ABNT vem caracterizadas por um conjunto de letras ( NBR ) e números que as identificam. As letras NBR significam Normas BRasileiras, sendo que em termos de conteúdo, assim se apresentam: As NORMAS GERAIS , aplicadas às metodologias de instalação e de projeto. Por exemplo, a norma de INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO – NBR 5410. As ESPECIFICAÇÕES, que indicam as condições técnicas a serem atendidas. Por exemplo, as condições técnicas que devem estar presentes num CABO DE COBRE ISOLADO COM PVC estão definidas na norma NBR 7288, para um nível de tensão entre 1kV e 6kV. Os MÉTODOS DE ENSAIO, que, como o próprio nome diz, definem os procedimentos normalizados a serem seguidos quando do ensaio de um componente ou equipamento, nos seus mais diversos aspectos: montagem do circuito ou do dispositivo de ensaio, instrumentação quanto a sua exatidão, temperatura de referência, altitude de referência, etc. As normas de SIMBOLOS GRÁFICOS e de SIMBOLOS LITERAIS informam como um componente deve ser identificado no seu esquema de ligação, tanto no desenho do símbolo quanto na letra que o deve caracterizar. 3 4 19/08/2020 3 As normas de PADRONIZAÇÃO são necessárias em alguns casos de partes e componentes elétricos, para permitir a intercambialidade. Por exemplo: altura do eixo de motores, por grupo de potências. Em todas essas normas, existe o item DEFINIÇÕES, que contem a TERMINOLOGIA TÉCNICA a ser utilizada. Essa terminologia está intimamente ligada ao SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA – SI, que contem as grandezas físicas, sua representação e as unidades de medida e suas abreviaturas e modo de redação. Portanto, sem entrarmos nesses enfoques, devemos ter presente a necessidade de conhecer detalhadamente, o SISTEMA SI. Para esclarecer dúvidas relativas a Unidades de Medida, consultar o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – INMETRO. Normas Técnicas dos Principais Componentes Elétricos. ◦ IEC 60947-1 Equipamentos de manobra e de proteção em baixa tensão – Especificações ◦ IEC 60947-2 Disjuntores ◦ IEC 60947-3 Seccionadores e seccionadores-fusível ◦ IEC 60947-4 Contatores de potência, relés de sobrecarga e conjuntos de partida. ◦ IEC 60947-5 Contatores auxiliares, botões de comando e auxiliares de comando. ◦ IEC 60947-7 Conectores e equipamentos auxiliares ◦ IEC 60269-1 Fusíveis para baixa tensão ◦ IEC 60439-1 Conjuntos de manobra e comando em baixa tensão ◦ NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão. ◦ NBR 5280 Símbolos Literais de Eletricidade 5 6 19/08/2020 4 Terminologia ◦ Seccionadores. Dispositivo de manobra (mecânico) que assegura, na posição aberta, uma distância de isolamento que satisfaz requisitos de segurança especificados. ◦ Interruptor. Chave seca de baixa tensão, de construção e características elétricas adequadas à manobra de circuitos de iluminação em instalações prediais, de aparelhos eletrodomésticos e luminárias, e aplicações equivalentes. ◦ Contator. 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. ◦ Disjuntor. Dispositivo de manobra ( mecânico ) e de proteção, capaz de estabelecer ( ligar ), conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais especificadas do circuito, tais como as de curto-circuito. ◦ Fusível encapsulado. Dispositivo cujo elemento fusível é completamente encerrado num invólucro fechado, o qual é capaz de impedir a formação de arco externo e a emissão de gases, chama ou partículas metálicas para o exterior quando da fusão do elemento fusível, dentro dos limites de sua característica nominal. ◦ Relé ( elétrico ). Dispositivo elétrico destinado a produzir modificações súbitas e predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída , quando certas condições são satisfeitas no circuito de entrada que controlam o dispositivo. 7 8 19/08/2020 5 Grandezas Elétricas ◦ Corrente nominal. Corrente cujo valor é especificado pelo fabricante do dispositivo. ◦ Corrente de curto-circuito. Sobrecorrente que resulta de uma falha, de impedância insignificante entre condutores energizados que apresentam uma diferença de potencial em funcionamento normal. ◦ Corrente de partida. Valor eficaz da corrente absorvida pelo motor durante a partida, determinado por meio das características corrente-velocidade. ◦ Sobrecorrente. Corrente cujo valor excede o valor nominal. ◦ Sobrecarga. A parte da carga existente que excede a plena carga. ◦ Capacidade de Interrupção. Um valor de corrente presumida de interrupção que o dispositivo é capaz de interromper, sob uma tensão dada e em condições prescritas de emprego e funcionamento, dadas em normas individuais. ◦ Resistência de contato. Resistência elétrica entre duas superfícies de contato, unidas em condições especificadas. 9 10 19/08/2020 6 Graus de Proteção ◦ IP – International Protection Dispositivos de Proteção ◦ Fusíveis Os fusíveis são dispositivos de proteção que, pelas suas características, apresentam destaque na proteção contra a ação de correntes de curto- circuito, podendo porém também atuar em circuitos sob condições de sobrecarga, caso não existam nesse circuito, dispositivos de proteção contra tais correntes, que são os relés de sobrecarga. 11 12 19/08/2020 7 DIAZED ◦ São usados em circuitos de baixa potência e conectados através de porta-fusível com rosca. Podem ser de atuação rápida ou retardada. NH ◦ Usados em circuitos de alta potência e conectados por encaixe. São normalmente de atuação retardada. Fusível DIAZED 13 14 19/08/2020 8 15 16 19/08/2020 9 17 18 19/08/2020 10 19 20 19/08/2020 11 Fusível NH 21 22 19/08/2020 12 Relés de Proteção contra Sobrecargas ◦ Origem das Sobrecargas: Rotor bloqueado Elevada freqüência de manobra Partida difícil ( prolongada ) Sobrecarga em regime de operação Falta de fase Desvio de tensão e de freqüência. ◦ Conceito de Sobrecarga A sobrecarga é uma situação que leva a um sobreaquecimento por perda joule, que os materiais utilizados somente suportam até um determinado valor e por tempo limitado. A determinação de ambas as grandezas é feita em Norma Técnica do referido produto. ◦ Portanto, a função do relé de sobrecarga é a de atuar antes que esses limites de deterioração sejam atingidos, garantindo uma VIDA ÚTIL apropriada aos componentes do circuito. 23 24 19/08/2020 13 Relé de Sobrecarga Bimetálico Dispositivos de Manobra ◦ Dispositivo de manobra - Dispositivo elétrico destinado a estabelecer ou interromper corrente, em um ou mais circuitos elétricos. ◦ SECCIONADOR-FUSÍVEL SOB CARGA. 25 26 19/08/2020 14 SECCIONADOR. 27 28 19/08/2020 15 DISJUNTORES 29 30 19/08/2020 16 31 32 19/08/2020 17 CARACTERÍSTICAS COMPARATIVAS FUSÍVEL-DISJUNTOR ◦ Ambos tem como maior e mais difícil tarefa, interromper a circulação da corrente de curto- circuito. Contatores 33 34 19/08/2020 18 35 36 19/08/2020 19 ◦ Características: Elevado número de manobras; Tensão Nominal e Freqüência Nominal; Condições de carga; Tipo de Carga(resistiva ou indutiva); Regime de manobra da carga; Categoria de Emprego; 37 38 19/08/2020 20 Durabilidade ou Vida Útil ◦ Mecânica – 10 a 15 milhões de manobras ◦ Elétrica – Variável - função da freqüência de manobras da carga á qual o contator está sujeito, ao número total de manobras que o contator é capaz de fazer, a sua categoria de emprego e aos efeitos do arco elétrico, que dependem da tensão e da corrente elétrica. 39 40 19/08/2020 21 ◦ Conclusões: Na escolha do contator adequado a uma instalação, e para evitar freqüentes trocas, temos que conhecer, alem da tensão, freqüência elétrica e tipo de carga (como vimos até aqui), também a freqüência de manobras, ou seja, o número de manobras por unidade de tempo (p.ex. manobras por hora) que a carga realiza. Na avaliação de qual o contator que melhor atende ao usuário, e além do seu custo, temos que saber, entre os contatores para nossa escolha, qual o que apresenta uma durabilidade adequada e relacionar essa durabilidade com o custo-benefício. Avaliar o que significa para o ciclo de trabalho da indústria, freqüentes substituições de componentes, ou seja, até que ponto essas prejudicam o ciclo produtivo. Relés ◦ Mesmas características, considerações e princípio de funcionamento dos contatores; ◦ Utilizado em Baixas potências (circuitos de comando) 41 42 19/08/2020 22 DISPOSITIVOS AUXILIARES ◦ Botões Pulsadores Com Trava Contatos ◦ Fechador: Também chamado ligador ou normalmente aberto (ou NA ou do inglês NO) , é mantido aberto por ação de uma mola e se fecha quando acionado. ◦ Abridor: Também chamado desligador ou normalmente fechado (ou NF, ou do inglês NC)é mantido fechado por ação de uma mola e se abre quando acionado. 43 44 19/08/2020 23 45 46 19/08/2020 24 Sinalização ◦ Lâmpadas ◦ Buzinas ◦ Sirenes 47 48 19/08/2020 25 Chaves de Posição ou Fim de Curso 49 50 19/08/2020 26 Sensores ◦ Indutivos São utilizados para detectar a aproximação de peças metálicas. A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre a face sensora do sensor e o acionador. Distância Sensora Sa=0,81.Sn.k 51 52 19/08/2020 27 Dados Técnicos Gerais Aplicações 53 54 19/08/2020 28 Aplicações ◦ Capacitivos O Elemento Sensor é um capacitor cuja capacitância varia com a aproximação de qualquer material (orgânicos, plásticos, pós, líquidos, madeira, papeis, metais, etc). A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre a face sensora do sensor e o acionador. 55 56 19/08/2020 29 Aplicações 57 58 19/08/2020 30 ◦ Sensores Ópticos Baseiam-se no princípio da emissão, da reflexão e da recepção de luz. Dividem-se em duas categorias: os transmissivos (chaves óticas ou barreira) e os reflexivos (reflexão direta no objeto ou tipo espelho prismático). Barreira 59 60 19/08/2020 31 Reflexão Difusa Retro-Reflexão 61 62 19/08/2020 32 Aplicações Aplicações 63 64 19/08/2020 33 Aplicações ◦ Sensores Magnéticos 65 66 19/08/2020 34 ◦ Relés Temporizadores São classificados em dois tipos quanto ao princípio de funcionamento: ◦ Temporizados na ativação. ◦ Temporizados da desativação. Relé Temporizado na Ativação 67 68 19/08/2020 35 Relé Temporizado na Desativação Relés Contadores A1, A2 – Bobina de Contagem R1, R2 – Bobina de Reset 69 70 19/08/2020 36 ◦ Quadros de Comando 1º Exemplo: 2º Exemplo 71 72 19/08/2020 37 3º Exemplo 4º Exemplo 73 74
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