Dispositivos de Comando Apostila, Notas de estudo de Engenharia Elétrica
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Dispositivos de Comando
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ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ENERGIA E AUTOMAÇÃO ELETRICAS ESCOLA POLITÉCNICA DA USP PEA - LABORATÓRIO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DISPOSITIVOS DE COMANDO Código: COM Índice 1 Objetivo... eretas 03 2 Dispositivos de Comando................... 03 2.1 Generalidades. ................ renas 03 2.1 Contatores............... eee 05 2.2.1 Generalidades................ ee 05 2.2.1 Aplicações e Funcionamento do Contator................... 06 2.2.1Com Botão “Liga-Desliga”.................. 06 2.2.3 Contator com Elemento de Controle........................... 08 2.2.3 Contator Associado a Temporizador........................... 09 2.2.3 Contator com Elemento Térmico......................... 10 3 Exemplos... ereerereeereerenanenaaa 11 4 Exercícios... eee enero 13 5 Referências Bibliográficas .................... 17 1. OBJETIVO Esta experiência tem por finalidade a familiarização com dispositivos e chaves de comando a distância, com possibilidade de efetuar acionamentos sequenciais pré determinados ou deslocados em relação ao tempo. 2. DISPOSITIVOS DE COMANDO 2.1 GENERALIDADES Todo acionamento elétrico além de contar com proteção adequada deve ter ainda dispositivos que permitam a sua ligação e desligamento, sem risco para o operador. Os dispositivos de comando, de acionamento e controle são constituídos por chaves, algumas aptas a interromper ou ligar circuitos com carga (disjuntores), outras perfazendo essas funções somente sem carga (seccionadoras). São fatores determinantes na escolha de disjuntores e seccionadoras suas tensões e correntes nominais, sendo que naqueles é imprescindível a consideração de sua capacidade disruptiva, isto é, o valor máximo da intensidade de corrente que a chave consegue interromper. Em muitas aplicações deve-se executar o comando automaticamente ou à distância. Essas duas funções são executadas pelos "contatores", objeto da presente experiência. Um aspecto de relevante importância no âmbito dos sistemas elétricos, onde estão inseridos os dispositivos de comando, é que coexistem usualmente 3 tipos de circuitos, cada qual com sua função, quais sejam: - circuito de potência ou principal; - circuito de comando e proteção; - circuito de sinalização ou supervisão. O circuito de potência é geralmente trifásico e alimenta a carga principal, apresenta usualmente, correntes relativamente altas e portanto condutores com grandes bitolas. O circuito de comando e proteção é independente do circuito de potência, não obstante utilize frequentemente a mesma fonte de tensão. O circuito de comando e proteção tem como carga os elementos (usualmente bobinas) que acionam mecanismos que permitem que chaves (contatos), associadas aos dispositivos de comando, mudem de estado (abrir/fechar). Essas chaves podem estar inseridas em circuitos de potência, de sinalização e no próprio circuito de comando e proteção. Os circuitos de comando e proteção incluem chaves (em série) que interrompem esse circuito (cortando a alimentação das bobinas) quando dispositivos de proteção assim determinarem. Os circuitos de sinalização e supervisão fornecem indicações e informações (usualmente luminosas ou sonoras) sobre o estado do circuito principal como por exemplo, se está operando ou não, se há sobrecarga etc.. CIRCUITO DE POTÊNCIA Chaves com FONTE comando a CARGA distância FONTE FONTE CIRCUITO DE SINALIZAÇÃO CIRCUITO DE COMANDO E PROTEÇÃO Ooo OPERADOR 2.2 CONTATORES 2.2.1 GENERALIDADES São constituídos por um conjunto de contactos fixos, A , e outro de contatos móveis, B, que são acoplados mecanicamente e comandados por núcleo de ferro que se encontra no interior de uma bobina. Usualmente os contatores possuem um conjunto de contatos normalmente fechados (NF) que quando a bobina é acionada "abrem"; simultaneamente possuem um conjunto de contatos normalmente abertos (NA) que quando a bobina é acionada "fecham". Um contator utilizado, por exemplo, no comando de um motor, possui pelo menos: - 3 contatos principais NA - 1 contato auxiliar NA - 1 contato auxiliar NF É possível acoplar outros contactos auxiliares no contator, conforme as necessidades. Este tipo de contator possui os 3 contatos NA de "potência" dimensionados para uma carga com corrente relativamente alta. Enquanto os contatos auxiliares são dimensionados para uma corrente auxiliar de comando bem menor. Os contatores aplicados especialmente em circuitos de controle geralmente se apresentam com 10 contatos de baixa capacidade de corrente, combinando 5 NA e 5 NF e, podendo haver outras variações conforme a aplicação. O comando do contator é realizado pela energização da bobina, quando o núcleo de ferro é atraído, ocasionando o deslocamento dos contatos móveis que nessas condições se justapõem ou se afastam dos fixos. Em outras palavras, os contatos são mantidos abertos ou fechados conforme circule ou não corrente pela bobina. A corrente que circula pela bobina é a corrente do circuito de comando, sendo portanto muito menor de que aquela que circula pelo circuito principal. Consegue-se assim ligar ou desligar correntes de intensidades relativamente grandes através da ligação ou interrupção de corrente de pequena intensidade. Nessas condições é fácil concluir pela economia, que advém do emprego do contator sempre que seja exigido comando a distância. Contatos Principais (móveis) Circuito de Comando Contatos Princinais Contatos Principais (FixosWEntrada, - q : ES E rixosYSaída, nu ACOPLAMENTO eo As2 Figura 2.1 - Esquema de Contator. 2.2.2 APLICAÇÕES E FUNCIONAMENTO DO CONTATOR 2.2.2.1 COM BOTÃO “LIGA-DESLIGA” Em muitas aplicações necessita-se comandar o contator por meio de um par de botões liga-desliga, um de ligar, NA em posição de repouso, outro de desligar, NF na posição de repouso. O circuito da figura 2.2 constitui o comando do contator através do par de botões liga-desliga (B1/C1 e B2/C1) respectivamente. Ao se fechar o botão B1/C1 (liga) é aplicada a tensão de linha (VRT) na bobina do contator que a energiza mudando o estado de todos os contatos do contator. Assim, os contatos NA se fecham e os NF se abrem, em particular, os contatos principais se fecham, o que ocorre também com o contato Sl/Cl que permite que o circuito continue energizado, independente do estado (em repouso ou não) do botão liga. Qualquer elemento série que abra o circuito que alimenta a bobina, a desenergizará e os contatos voltarão ao estado anterior. É o caso de B2/C1 que corresponde ao botão "desliga" ou do contato auxiliar Rb/C1 que abre comandado por dispositivo de proteção. O circuito da figura 2.2, mostra a atuação na rede de carga ao ligar os terminais RST aos terminais U-V-W, assim como o elemento Rb de detecção de sobrecarga. LIGA H ci Figura 2.2 - Chave magnética com botão “liga-desliga”. 2.2.3 CONTATOR COM ELEMENTO DE CONTROLE Muitas vezes é necessário condicionar a ação de acionar um processo (por exemplo ligar um motor), ao fato de um outro processo já estar em andamento. Consideremos por exemplo, o caso de uma esteira de carga que transporta areia, que deve ser elevada para um silo através de um elevador de caçambas. Nesse processo, a correia transportadora só poderá ser ligada depois que o elevador estiver funcionando, pois caso contrário, a correia “enterrará” a caçamba na areia, impedindo o bom funcionamento do sistema. Isto se obtém, a partir de conveniente arranjo de contatos auxiliares, de forma que se iniba a operação do motor que move a correia, quando o motor que aciona as caçambas não estiver operando. A figura 2.2.3 mostra uma forma de se conseguir esse efeito, onde se observa que o circuito de comando do contator que energiza o motor da caçamba, apresenta um contato NA inserido no circuito de comando do motor da esteira. Assim, só será possível energizar a bobina do contator do motor da esteira, se o circuito de comando do motor de caçamba estiver energizado e, portanto a caçamba operando. Note que de modo geral, poderá haver múltiplas possibilidades de condicionar processos através do enlace lógico de circuitos de comando, utilizando-se contatos auxiliares comandados pelo contator de um processo porém, inseridos no circuito de comando de outro processo.
muito boa
muitto bom
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