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Disciplina: Comandos Elétricos Aula 2 Instrutor: Engº Victor Luiz Santiago de Oliveira Campina Grande, 13 de Novembro de 2017 CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA 2 Comandos Elétricos Apresentação • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Dispositivos de acionamento retilíneo ou angular • Retorno automático ou por acionamento • Utilizados para sinalização, detecção de objetos e limitação de curso • São compostos de duas partes as quais denominamos de cabeçote e corpo. 3 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • O funcionamento deste dispositivo se baseia no acionamento do atuador da chave ocasionado pelo contato físico de um objeto que se movimenta em relação a este atuador movimentando-o o suficiente para que a(s) posição do(s) contato(s) seja(m) modificada(s). Assim como as botoeiras estas chaves podem acionar mais de um contato dos tipos NA, NF ou reversor. 4 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • As chaves fim de curso podem possuir diversos tipos de elementos de acionamento (haste, pistão alavanca, etc) 5 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Haste flexível 6 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Pino arredondado 7 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Pino com rolete 8 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Pino com rolete 9 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Alavanca com rolete 10 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Chave Fim de Curso / Interruptor Fim de Curso • Cabo sob tensão 11 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento 12 Comandos Elétricos Chave fim de curso - vídeo • 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. • Os principais elementos de um contator são: contatos, bobina, molas, núcleo, e carcaça. 13 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Energizando-se a bobina do contator, o mesmo é acionado, abrem-se os contatos NF e fecham-se os contatos NA (exatamente nesta ordem para contatos terminados de comandos terminados em 1-2 e 3-4) 14 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Os contatores podem ser classificados em dois tipos: Potência (força, principal) ou de comandos (auxiliar). • Contatos principais (potência) • Os contatores principais são fabricados para operação de cargas. 15 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Os contatores podem ser classificados em dois tipos: Potência (força, principal) ou de comandos (auxiliar). • Contatos auxiliares • São projetados para executar comandos e sinalização de sistemas. São geralmente utilizados em grandes sistemas, ou quando o circuito de comandos necessita de um número maior de contatos NA e/ou NF. A capacidade de condução de corrente dos contatos é em geral 5A. • Devem ser identificados por dois números. 16 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Os contatores podem ser classificados em dois tipos: Potência (força, principal) ou de comandos (auxiliar). • Contatos auxiliares • O algarismo da unidade corresponde ao tipo do contato. • O algarismo da dezena corresponde à ordem do contato no dispositivo – 1º, 2º contato, etc. 17 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Contatos auxiliares • Os números 1 – 2 são utilizados para contatos NF sem retardo na abertura; • Os números 3 – 4 são utilizados para contatos NA. • Os números 5 – 6 são utilizados para contatos NF retardados na abertura; • Os números 7 – 8 são utilizados para contatos NA adiantados no fechamento. 18 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Contatos auxiliares • Na operação de contatos NF e NA em um mesmo contator, um contato NF terminado em 1 – 2 abre antes do fechamento de um contato NA terminado em 3 – 4. • No caso de uso de contato NF terminado em 5 – 6 em conjunto com contato NA terminado em 7 – 8 em um mesmo dispositivo fecha-se primeiro o contato NA e logo após abre-se o contato NF. 19 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Categoria de emprego dos contatores 20 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Contator • Categoria de emprego dos contatores 21 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento 22 Comandos Elétricos Contator - vídeo 23 Comandos Elétricos Dimensionamento de contactor - vídeo • Para dimensionar contatores elétricos, vamos seguir os seguintes passo a passo. • A corrente nominal (In) do motor deverá ser menor ou igual a corrente nominal(In) do contator principal de força. • Devemos levar em consideração o fator de serviço do motor, em geral F.S = 1.15. • CHAVE DE PARTIDA DIRETA • Contator Principal = Fator de serviço(F.S) x corrente nominal do motor(In). • CHAVE DE PARTIDA ESTRELA TRIÂNGULO • Contator K1 e k2 = 0,58 x corrente nominal do motor(In). • Contator K3 = 0,33 x corrente nominal do motor (In). • CHAVE DE PARTIDA COMPENSADORA • Contator K1 =Corrente nominal do motor (In). • Contator K2 = 0,64 x corrente nominal do motor (In). • Contator K3 = 0,23 x corrente nominal do motor (In). 24 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Exercício: • Dimensionar os contactores para o acionamento de um motor trifásico com corrente nominal igual a 50 A. Considere F.S. = 1.15. • Partida Direta • Partida Estrela-Triângulo • Partida Compensadora 25 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Exercício: • Dimensionar os contactores para o acionamento de um motor trifásico com corrente nominal igual a 50 A. Considere F.S. = 1.15. • Partida Direta 𝑲 = 𝟓𝟎 ∗ 𝟏. 𝟏𝟓 = 57,5A CONTATOR WEG CWB65 26 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Exercício: • Dimensionar os contactores para o acionamento de um motor trifásico com corrente nominal igual a 50 A. Considere F.S. = 1.15. • Partida Estrela-Triângulo 𝑲𝟏 = 𝑲𝟐 = 𝟎, 𝟓𝟖 ∗ 𝟓𝟎 = 𝟐𝟗𝑨 𝑲𝟑 = 𝟎, 𝟑𝟑 ∗ 𝟓𝟎 = 𝟏𝟔, 𝟓𝑨 27 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento CONTATOR CWB18 CONTATOR CWB32 • Exercício: • Dimensionar os contactores para o acionamento de um motor trifásico com corrente nominal igual a 50 A. Considere F.S. = 1.15. • Partida Compensadora 𝑲𝟏 = 𝟓𝟎𝑨 𝑲𝟐 = 𝟎. 𝟔𝟒 ∗ 𝟓𝟎 = 𝟑𝟐𝑨 𝑲𝟑 = 𝟎, 𝟐𝟑 ∗ 𝟓𝟎 = 𝟏𝟏, 𝟓𝑨 28 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento CONTATOR CWB32 CONTATOR CWB12 CONTATOR CWB50 • Relé de tempo • Os relés temporizadores, também conhecidos como relés de tempo, são dispositivos que permitem o controle de tempo em processos • Os tipos mais utilizados são o eletrônico e o pneumático, existindo também os eletromecânicos e mecânicos 29 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Os relés de tempo eletrônicos possuem terminais correspondentes à alimentação e aos contatos e um seletor de tempo. • O circuito eletrônico de controle é alojado em caixa padrão para fixação por parafusos ou em trilho DIN 35 mm ou através de parafusos. • Os contatos geralmente são do tipo reversíveis. • Podem ser encontrados para alimentação em corrente contínua (12, 24, 48, 125 Vcc) ou em corrente alternada (12, 24, 42, 48, 110, 125, 220, 380, 440 Vca) 30 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Funcionamento: A comutação do(s) contato(s) ocorre após o tempo ajustado no seletor, conforme o tipo de relé. • Tipos: Os diversos tipos de relés eletrônicos, com algumas variações, podemser entendidos como combinação de três tipos básicos que são: retardo na energização, retardo na desenergização e cíclico. 31 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Retardo na energização: • A comutação do(s) contato(s) ocorre(m) após a contagem do tempo T ajustada no seletor, contada a partir da alimentação do relé. 32 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Retardo na desenergização: • A comutação do(s) contato(s) ocorre(m) no momento em que o relé é acionado permanecendo neste estado até o tempo T após o desligamento do relé, quando o contato comutador volta à posição inicial. 33 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Cíclico: • A comutação do(s) contato(s) ocorre(m) ciclicamente durante tempos T1 e T2 selecionados nas escalas. Os tempos T1 e T2 podem ser iguais ou diferentes. 34 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo eletrônico • Cíclico: • A comutação do(s) contato(s) ocorre(m) ciclicamente durante tempos T1 e T2 selecionados nas escalas. Os tempos T1 e T2 podem ser iguais ou diferentes. 35 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento • Relé de tempo pneumático • São blocos acoplados diretamente ao contator. Assim como os relés de tempo eletrônico podem possuir mais de um contato. • Funcionamento: A temporização se dá através do deslocamento de uma membrana interna ao bloco de acordo com o tempo pré-ajustado. • Os tipos de relés pneumáticos encontrados são com retardo na energização e com retardo na desenegização. 36 Comandos Elétricos Dispositivos de Acionamento 37 Comandos Elétricos Relé de tempo - vídeo • A sinalização utilizada em comandos elétricos é geralmente de dois tipos: visual e sonora. 38 Comandos Elétricos Dispositivos de Sinalização • Sinalização Visual: • A sinalização visual é realizada através de lâmpadas alojadas em dispositivos conhecidos como sinaleiros. • Cada sinaleiro possui uma cor específica que é utilizada para identificar uma atividade. 39 Comandos Elétricos Dispositivos de Sinalização • Sinalização Sonora: • A sinalização sonora é utilizada em comandos elétricos geralmente para indicar condições de operação perigosa, alarme, pane ou desligamento não programado ou não intencional de máquinas ocasionada por problemas, desligamento por atuação de proteções do sistema entre outras. • Para a sinalização são utilizadas sirenes, buzinas, cigarras com frequência, timbre e potência adequados aos ambientes. 40 Comandos Elétricos Dispositivos de Sinalização • Dispositivos de Medição: • Os dispositivos de medição utilizados na maioria dos comandos elétricos são amperímetros, voltímetros, frequencímetros, horímetros, entre outros. 41 Comandos Elétricos Dispositivos de Medição e Auxiliares • Dispositivos Auxiliares: • Os voltímetros e amperímetros dependendo da magnitude dos valores de tensão e corrente a serem medidos utilizam dispositivos auxiliares conhecidos como transformadores de potencial – TP e transformador de corrente – TC respectivamente. • Os Transformadores de corrente são utilizados para redução da corrente elétrica que deverá ser medida pelo amperímetro. • O TP é utilizado para redução da tensão elétrica que deverá ser medida pelo voltímetro. • Em alguns casos também se utilizam transformadores com o fim de reduzir a tensão de alimentação do circuito de comandos. 42 Comandos Elétricos Dispositivos de Medição e Auxiliares • Dispositivos Auxiliares: • Transformador de potencial 43 Comandos Elétricos Dispositivos de Medição e Auxiliares • Dispositivos Auxiliares: • Transformador de corrente 44 Comandos Elétricos Dispositivos de Medição e Auxiliares 45 Comandos Elétricos Transformador de corrente - vídeo • Dispositivos Auxiliares: Exemplo de uso 46 Comandos Elétricos Dispositivos de Medição e Auxiliares • Sensores: • São dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica esta grandeza. • Tipos: • Capacitivo • Indutivo 47 Comandos Elétricos Sensores • Sensor capacitivo ou sensor detector de proximidade de efeito capacitivo: • Este tipo de sensor permite a detecção sem contato e a medição linear de pequenos deslocamentos, da ordem de aproximadamente zero até três centímetros com uma resolução que pode chegar à nanométrica. • O sensor capacitivo opera de forma similar ao capacitor. No entanto a capacitância do sensor é variável de acordo com a distância entre a superfície de leitura do sensor e o material a ser detectado. • Também podem ocorrer mudanças na capacitância do sensor pela captação de material condutivo ou dielétrico. • A alteração da capacitância por fim representa uma variação no sinal elétrico emitido pelo dispositivo. 48 Comandos Elétricos Sensores • Sensor capacitivo ou sensor detector de proximidade de efeito capacitivo: • Aplicações: • Medição de posicionamento com alta precisão • Medição de espessura • Testes de linha de produção/verificação de uniformidade nas dimensões dos mecanismos produzidos • Identificação da composição de certos materiais de diferentes permissividades • Aplicações gerais de sensores: Chave fim de curso sem contato, contador, entre outras funções 49 Comandos Elétricos Sensores • Sensor indutivo ou sensor detector de proximidade de efeito indutivo: • Este tipo de sensor apresenta a capacidade de detectar objetos metálicos em pequenas distâncias. Sendo, portanto, definido como um sensor de proximidade. • Possuem uma vida útil prolongada em relação aos sensores fim de curso que utilizam contatos mecânicos. Adicionalmente, são componentes muito bem vedados e que podem trabalhar em ambientes com poeira (não metálica) e até mesmo em contato com líquidos. E apesar da pequena distância de detecção, apresenta ótima precisão e, portanto, repetibilidade em medições de proximidade. • O princípio de funcionamento do sensor indutivo se dá a partir do um campo eletromagnético variável que é gerado pelo oscilador em conjunto com a bobina na extremidade do dispositivo. 50 Comandos Elétricos Sensores • Sensor indutivo ou sensor detector de proximidade de efeito indutivo: • Aplicações: • Detecção de presença ou ausência de um material metálico; • Detecção de passagem de material; • Detecção de fim de curso; • Contagem e reconhecimento de pulsos por meio de componente mecânico dentado; • Identificação de materiais metálicos; • Leitura de posição (longa distância); 51 Comandos Elétricos Sensores • Sensor Capacitivo x Sensor Indutivo 52 Comandos Elétricos Sensores 53 Comandos Elétricos Sensores - vídeo COMANDOS ELÉTRICOS Obrigado pela atenção! Contato: victorlso@gmail.com
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