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COMANDOS ELÉTRICOS Apresentação da Disciplina: Comandos Elétricos Remoto Prof. Gênova 17/Agosto/2021 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ-IFCE CURSO: INTEGRADO EM ELETROTÉCNICA DISCIPLINA: Comandos Elétricos ~ 3 8 0 V ca -6 0 H z Motor de Indução Trifásico 220/380V – 60Hz N Bo (NF) B1 (NA) A1 A213 14 F1 F12 F1 F1 F4 F4 C1 1. Apresentação da disciplina: O que é a disciplina de comandos elétricos? São práticas a serem trabalhadas para montagem de circuitos de comandos elétricos e circuitos de força, desenvolvidas e realizadas pelos alunos em painéis e bancadas de trabalho, utilizados para o comando, controle e alimentação de motores, para alunos dos cursos do Técnico e integrado em Eletrotécnica, Mecatrônica Industrial, Engenharia de Mecatrônica, Mecânica e Proeja, no ambiente do Laboratório de Comandos Elétricos – LCEI do IFCE sede Fortaleza. Em face a pandemia do covid-19, que vem assolando o mundo, as aulas presenciais foram interrompidas e transformadas em aulas remotas, à distância. O fato é que a disciplina de Comandos Elétricos por ser eminentemente prática de montagens, ficou a mercê de melhoria das condições sanitárias para então ter o seu retorno presencial, fato que não vem ocorrendo e com isso os alunos vão ficando na dependência desta disciplina para poder concluir o curso técnico. Diante desta realidade e sendo sensível as condições dos alunos, que vem dificultando o avanço na sua vida profissional, foi decidido que a partir do semestre 2021-1, foram retomadas as aulas só que no modo remoto, inclusive com a utilização de simuladores. Dessa forma a disciplina poderá ser concluída e ficando de ante mão acertado que tão logo as aulas presenciais sejam retomadas no laboratório, estes alunos terão espaço e tempo para praticar o que será visto de forma teórica e pelos simuladores. Neste Laboratório são disponibilizados 20 painéis que possibilitam os alunos trabalharem simultaneamente em 20 postos de trabalho, em atividades laborais inerentes ao tema de comandos elétricos. O assunto tratado é fundamentado através do Manual de Comandos Elétricos, cujas práticas são apresentadas e comentadas por assunto, em etapas subsequentes. O aluno deverá conhecer as tensões de placa de motores de indução, os tipos de ligação e conexão das bobinas, aplicar diagramas de comando e força, desenvolvendo a interpretação, compreensão e práticas de montagem no contexto tratado em comandos elétricos, incluindo a simbologia padronizada e conceitos básicos de desenho de diagramas e esquemas eletro- eletrônicos, bem como os procedimentos de segurança básicos para quem vai trabalhar com o manuseio de eletricidade em circuitos de baixa tensão (tensão de fase: 220V e tensão de Linha: 380V); Práticas a serem trabalhadas: • Apresentação dos materiais, tensões de placa de motores, ligação e conexão das bobinas, simbologia e teste dos materiais; • Simuladores para aplicação em comandos elétricos: – Cad-Simu, ZELIO soft 2 e Clic02; • Apresentação do módulo lógico; • Partida direta de MIT convencional e virtual, local e à distância e com disjuntor-motor; • Controle de partida e paradas de motores através de botão wireless • Acionamento do motor monofásico; • Partida direta de MIT com reversão; • Acionamento do Motor monofásico com reversão de rotação; • Partida de MIT com chave Y-Δ; • Acionamento do motor Dahlander de polos comutáveis; • Partida de MIT com chave Y-série-paralelo; • Partida de MIT com chave compensadora; • Reversão de rotação do MIT e freio eletromagnético; • Reversão de rotação do moto freio; • Partida de MIT com chave soft-starter; • Acionamento do MIT com inversor de frequência; • Acionamento do MIT com inversor de frequência e controle pelo módulo lógico; • Comando para sistema de abastecimento de água com chaves boias; • Comando para talha em 3 graus de movimento; • Comando parta controle de portão veicular; • Comando de sinal de trânsito através do Módulo Lógico programável; 2. Material Didático Adotado e Procedimento da Prática • Para o desenvolvimento desta disciplina será adotada a apostilha de Comandos Elétricos, desenvolvida pelo professor, fruto de pesquisa e aplicação dos conhecimentos adquiridos sobre o tema, estando disponibilizada para o aluno em meio magnético, no SISTEMA ACADÊMICO do IFCE. • Para que a aula possa evoluir com um rendimento satisfatório, é fundamental que o aluno procure ler com antecedência a prática a ser trabalhada, e com isso ganha-se tempo durante o desenrolar das aulas o que vai dar mais segurança nas ações a serem adotadas para entendimento do assunto, criando inclusive, massa crítica para esclarecimentos e questionamentos. • O procedimento de uma aula remota contempla os seguintes passos: - apresentação do tema pelo professor; - Apresentação de circuitos de comando convencional por botoeiras e contator, comando virtual pelo módulo lógico e comando com o disjuntor motor Com a compreensão da prática a ser trabalhada, o aluno deverá praticar a confecção do diagrama utilizando a simbologia padronizada; O aluno deverá utilizar os programas de simuladores do tipo Cad-Simu e Zelio2 e Clic02 para desenvolverem os circuitos e proceder as simulações pertinentes ao tema trabalhado; As duvidas devem ser sanadas durante as aulas através do Chat do google Meet ou diretamente levantando a mão e falando quando for autorizado. Também o aluno poderá utilizar o e-mail institucional e encaminhar as suas dúvidas e sugestões para o professor, que deverá responder em tempo hábil; Todas as aulas serão gravadas e ficarão a disposição do aluno para consulta em qualquer tempo. Painel e bancada de trabalho do Laboratório de Comandos Elétricos-LCEI Alimentação do painel: Tomada de corrente com 4 encaixes (3F+1N), plugue de 4 pinos, Disjuntor DR e barra de neutro. Montagem da placa do simulador de comandos Montagem do bloco aditivo de contatos auxiliares no disjuntor-motor Montagem do bloco aditivo de contatos auxiliares no disjuntor-motor • Bloco aditivo com 1NF + 1NA acoplado ao disjuntor-motor 3.1. Contator Função: Comando, controle, alimentação e seccionamento de cargas típicas de motores, iluminação, capacitores e outras. • Letras/Números: C ou K, C1, K2, C1(13-14)... • Simbologia: A1 1 3 5 13 21 C1 A2 2 4 6 14 22 3. Apresentação do material 3.2. Bloco Aditivo de contatos auxiliares • Função: Adicionar contatos auxiliares (NA/NF) a um contator de força ou principal • Letras/Números • C ou K, C1(61-62), K1(83-84) • Simbologia: 53 61 71 83 54 62 72 84 *Bloco de encaixe frontal, acopla ao eixo do contator mais contatos auxiliares. 3.3. Relé bimetálico de sobrecarga • Função: Proteção do motor contra sobrecarga • Letras/Números: e4 (2-4-6), F4 (2-4-6), F5 (2-4-6), 95-96, 97-98 • Botão de rearme manual (hand) ou automático (Aut.) • Dial de ajuste: Iaj = 1,15 IN • Simbologia: 95 97 2(T1) 4(T2) 6(T3) 96 98 Utiliza um par bimetálico de barras justapostas com coeficientes de dilatação diferentes. Quando ocorre uma sobrecarga o par bimetálico aquece e dilata, fazendo um trabalho mecânico de deslocamento e promove a abertura do contato NF... 3.4. Botão de Comando (NF) • Função: Desativação de circuitos de comando ou componentes, através de contato de impulso e retorno por mola; • (Botão desliga): Cor: vermelho; • Letras/Números: b, S, bo So ....... • Simbologia: bo 3.5. Botão de Comando (NA) • Função: Acionamento de circuitos de comando ou componentes, através de contato de impulso e retorno por mola; • (Botão Liga): Cor: verde, preto,... • Letras/Números: b, S, b1 S2 ..... • Simbologia: b1 3.6. Botão de Comando Conjugado (NA/NF), (NA/NA), (NF/NF), (2NA/2NF)... • Função: Acionamento, desativação, intertravamento de circuitos de comando ou componentes, através de contato de impulso eretorno por mola; • Letras/Números: b 21 , S23 b22 • Simbologia: 1 1’ 3 3’ 2 2’ 4 4’ 3.7. Sinalização Verde • Função: Sinalização visual luminosa indicando circuito pronto para energização e circuito desligado; • Letras/Números: h, L, h1 , L1 .... • Simbologia: h1 3.8. Sinalização Vermelha • Função: Sinalização visual luminosa indicando circuito ligado, motor em operação...; • Letras/Números: h, L, h2 , L2 .... • Simbologia: h2 3.9. Fusível NH: Fusível de alta capacidade para proteção contra curto circuito do circuito de força, com características retardadas. Do alemão: N é de Niederspannung = baixa tensão, e H é de Hochleistung = alta capacidade • Valores usuais: 6,10,16,20,25,32,35,40,50,63,80,100, 125,160,200,224,250,315,355,400,500, 630,800,1000 e 1250 A • Letras/Números: F, e, F1 , e1 ..... • Simbologia: 3.10. Fusível Diazed: Fusível de encaixe calibrado para proteção contra curto circuito do circuito de força e principalmente do circuito de comando. Possui características retardadas; • Ex. SIEMENS: • TDII = 2, 4, 6, 10, 16, 20 e 25A • TDIII = 32, 35, 50, 60 e 63 A • Letras/Números: F, e, F21 , e21 ..... • Simbologia: 3.11. Chave Secionadora Rotativa de Baixa Tensão • Função: Seccionamento e comutação de cargas típicas de motores, circuitos de iluminação dentre outros; • Ex. Seccionadora tripolar de circuito terminal de motor, comutadora de voltímetro, comutadora de amperímetro, comutadora de 2 posições, ... • Letra/Número: Q1 • Simbologia: • Algumas disposições dos fusíveis com relação ao dispositivo de manobra de baixa tensão do tipo chave seccionadora rotativa: (a) (b) ( c ) Fusível no lado da barra aplica-se a fusíveis do tipo NH com contratos de faca. Com a chave desligada os fusíveis NH podem ser removidos relativamente sem perigo, por meio de punhos isolados. Proporcionam um maior trecho do ramal protegido pelo fusível; Chave do lado da barra é aplicado para fusíveis de altas correntes nominais de procedência norte-americana ou inglesa que não possuem facas de contato para encaixe na base e usam terminais de ligação aparafusados de forma a garantir uma maior pressão de contato dos fusível Para a troca a chave deve ser aberta. Semelhante ao tipo b, só que nesta configuração é usada para CCM com gavetas extraíveis baseado na norma americana (NEMA) que prescreve que a chave deve ficar antes dos fusíveis; 3.12. Relé de Tempo • Função: Temporizar a operação de componentes do circuito de comando em controle de processo ou dedicados para chaves Y-Δ, compensadora, Y- série/paralelo, ... (com retardo na ligação, ...) • Letras/Números: d1 , d1(15-16/15-18) • Simbologia: A1 15 A2 16 18 Quando atinge o tempo de contagem, comuta e segura o contato. Para resetar basta desenergizar a bobina. 3.13. Relé Falta de Fase • Função: Proteção contra falta e desequilíbrio de fases, nos circuitos de alimentação de motores trifásicos ou outras cargas; • Letras/Números: d2 , RFF1 ... • Simbologia: Ao ocorrer falta ou desequilíbrio de fases o contato auxiliar NF é aberto, desenergizando a bobina de um contator, por exemplo. 3.14. Chave de Nível (tipo bóia), nível inferior(NI) • Função: Acionamento ou desativação automática de circuitos através do controle do nível de líquidos (ex. água). Contato fechado na posição horizontal e aberto na vertical; • Ex. aplicação em cisternas ou drenagem da água em terrenos baixos; • Letras/Números: Q1 • Simbologia NI http://www.bing.com/images/search?q=CHAVE+B%c3%93IA&id=35A4673DEA81A51E2F92B16BE6A255D90ED915EC&FORM=IQFRBA 3.15. Chave de Nível (tipo bóia), nível superior(NS) • Função: Acionamento ou desativação automática de circuitos através do controle do nível de líquidos (ex. água). Contato fechado na posição vertical e aberto na horizontal; • Ex. aplicação em caixas d’água; • Letras/Números: Q2 • Simbologia: NS http://www.bing.com/images/search?q=CHAVE+B%c3%93IA&id=35A4673DEA81A51E2F92B16BE6A255D90ED915EC&FORM=IQFRBA Boia de Nível a 3 (três) fios • É muito comum encontrar hoje no mercado, boias de nível que disponibilizam 3 fios e que podem funcionar ou como boia superior (NS) ou como boia inferior (NI), bastando para isso escolher adequadamente o par de terminais. A boia de nível trabalha com uma esfera metálica dentro de um casulo, e um contrapeso, que serve para ajustar o curso da boia no reservatório. Na boia de nível superior estando a caixa d’água seca ou com o nível baixo, a posição da boia é virada para baixo e um contato é fechado. Já a boia nível inferior estando a cisterna com água, a posição da boia é virada para cima. Para o sistema funcionar é necessário que as boias sejam ligadas em série com os contatos fechados alimentando a moto-bomba. Ao encher a caixa, a boia NS abre seu contato desligando automaticamente o motor. 3.16. Chave Fim de Curso (de posição) • Função: Acionamento ou desativação de circuito de comando através do impulso de contato por fim de curso (Rolete ou pino) • Letras/Números: S , S1 , S2 ... • Simbologia: NA, NF, NA/NF 3.17. Chave Soft-Starter • Função: Comando de motores para partidas e paradas suaves através de chaveamento estático microprocessado. A chave usa tiristores em ligação antiparalela. Conversor CA-CA. • Letras/ Números: n1 • Símbolo CA~3Φ CA~3Φ Fonte Carga 3.18. Inversor de Frequência: • Função:Acionamento de motor CA com velocidade e freqüência variável. • Conversor CA-CC-CA • Transistor IGBT • Letras/Números: n1 • Simbologia: = CA = CC CA - Entradas analógica (AI1) e digitais(LI1, LI2...) 3.19. Módulo Lógico Programável • Função: Executar tarefas de comando e controle em automação industrial, comercial e predial. • Programação diretamente nas teclas e display ou através de microcomputador; • Letras/Números: n1 • Simbologia: MLP Entradas Saídas Inputs Outputs ML com 4 saídas ML com 8 saídas 3.20. Disjuntor-Motor • Função: Comando e Proteção contra correntes de sobrecarga (atuador térmico) e curto-circuito (atuador magnético) em circuitos de motores. • Aplicado em circuitos de força de motores onde o relé de sobrecarga é suprimido. • Letra/Número: Q1 • Simbologia: Obs. Conexão mais usual: Disjuntor-motor em série com o contator. 13 21 14 22 R S T ~380V, 60Hz Circuito de comando e força para partida direta de MIT com disjuntor motor e contator 3.21. Ponte de diodos (trifásica) Função: Realizar a retificação da corrente alternada em contínua, através de uma ponte de diodos trifásica, com objetivo de aplicação na frenagem de motores elétricos; Letra/Números: D1 Simbologia: 3.22. Botão sem fio (wireless) e sem bateria Nesta aplicação é necessário utilizar um botão específico (botão do sistema Harmony da Schneider) que funciona sem fio e sem bateria e neste caso vai funcionar como transmissor, enquanto uma base deve ser habilitada e alimentada para funcionar como receptor tendo como outputs, contatos de relé que podem alimentar sinalizadores ou bobinas de contatores e outros elementos. O botão pode ser programado através do receptor de forma a funcionar em comando monoestável (um botão para ligar e um, botão para desligar) ou biestável (apenas um botão para ligar e desligar). 3.23. Cabo de programação para interface entre o Módulo Lógico da Schneider ou Micro Controlador Programável da WEG, e o Micro computador (PC): O cabo de conexão possibilita que o usuário desenvolva a programação diretamente no PC e faça a transferência deste programa para o ambiente do Módulo Lógico 4. Teste do material: • Utilização do multímetro digital: • O teste consisteem verificar a continuidade ou descontinuidade elétrica entre contatos NF, NA, bobinas, de contatores, botoeiras, relés, elemento fusível, polos de disjuntores e lâmpadas de sinalização. Os testes serão realizados com o multímetro com a chave seletora na posição do diodo e aviso sonoro. Teste do material: • Utilização do teste neon: • O teste neon é um teste de contato que pode ser usado para verificação visual do potencial fase e do neutro. • Com o disjuntor DR do painel ligado, segure com a mão no cabo isolado do teste e faça contato da ponta da fenda da chave metálica com o elemento de teste. Se o sinalizador neon acender é porque o potencial testado é fase, caso contrário é neutro ou massa, consiste em verificar a continuidade ou descontinuidade elétrica entre contatos NF, NA, bobinas, de contatores, botoeiras, relés, elemento fusível, polos de disjuntores e lâmpadas de sinalização. Os testes serão realizados com o multímetro com a chave seletora na posição do diodo e aviso sonoro. 5. FICHAS TÉCNICAS Para facilitar o aprendizado, diversos quadros se encontram fixados nas paredes do laboratório LCEI, e que representam as fichas técnicas de alguns componentes a serem utilizados e manuseados durante as montagens práticas, (contator tripolar, contato principal, contato auxiliar, relé de sobrecarga, disjuntor motor...) que descrevem o significado e a simbologia aplicada nos diagramas, de forma que o aluno possa ler, memorizar e interiorizar o conhecimento teórico-prático de maneira lúdica, no ambiente do laboratório, e isso possa ser levado para a sua vida profissional. Não perca tempo! Leia as fichas, tire foto com o celular e usufrua destas facilidades para a construção do aprendizado! Muita atenção e concentração durante as montagens!
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