ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Comandos Elétricos
Relatório de Máquinas Elétricas
Piracicaba
14/08/2011
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Descrição de contrução e funcionamento de Componentes elétricos de comandos elétricos
Tipologia: Notas de estudo
2012
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ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Comandos Elétricos
Relatório de Máquinas Elétricas
Piracicaba
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Curso de Engenharia Mecânica
Turma 1 – Noturno
Comandos Elétricos
Relatório de Máquinas Elétricas
Relatório da Aula Prática de Portas lógicas apresentado para avaliação da Disciplina Máquinas elétricas do 8º semestre do Curso de Engenharia Mecânica da Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba sob orientação do Prof. Antônio Moraes
Piracicaba
Lista de Figuras
1.0 Objetivo
Este trabalho tem o objetivo de apresentar os principais componentes dos comandos elétricos e ligação das chaves.
2.0 Fundamentos teóricos
2.1 – Classificação dos componentes elétricos em circuitos
Os circuitos elétricos são esquemas de comando e acionamento que representam os componentes empregados em máquinas e equipamentos industriais e a interação entre eles para se conseguir o funcionamento desejado e possíveis movimentos do sistema mecânico. Os componentes elétricos nos circuitos podem ser classificados em três categorias:
- Elementos de entrada dos sinais elétricos
- Elementos de processamento de sinais
- Elementos de saída de sinais elétricos
2.2 – Elementos de entrada de sinais
Os elementos de entradas de sinais elétricos são aqueles que emitem informações ao circuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica ou eletrônica. Entre os elementos de entradas de sinais podemos citar as botoeiras, chaves fim de curso, sensores de proximidade e os pressostatos. Eles emitem sinais de energização e deserginação do circuito.
Os componentes de processamento de sinais elétricos são aqueles que analisam as informações emitidas pelos elementos de entrada, combinando-se entre si para que o comando elétrico apresente o comportamento final desejado.Pode-se citar os relés auxiliares, os contatores de potência, relés temporizadores e os contadores, todos destinados a combinar os sinais para energização ou desenergização dos elementos de saída.
2.3.1 – Relés auxiliares
Os relés auxiliares são chaves elétricas de quatro ou mais contatos, acionadas por bobinas eletromagnéticas.
Figura 4: relé auxiliar com 2 contatos abertos e 2 fechados Tomando como exemplo o relé auxiliar acima que possui 2 contatos abertos (13/14 e 43/44) e 2 fechados (21/22 e 31/32), acionados por uma bobina eletromagnética de 24 Vcc. Quando a bobina é energizada, imediatamente os contatos abertos fecham, permitindo a passagem da corrente elétrica entre eles, enquanto que os contatos fechados abrem interrompendo a corrente. Quando a bobina é desligada, uma mola recoloca imediatamente os contatos nas sua posições iniciais.
2.3.2 – Contatores de Potência
Os contatores de potência apresentam as mesmas características construtivas e de funcionamento dos relés auxiliares, sendo dimensionados para suportarem correntes elétricas mais elevadas, empregadas na energização de dispositivos elétricos que exigem maiores potências de trabalho.
Figura 5: Contator de potência Outra categoria de relés são os temporizadores que geralmente possuem comutador acionado por uma bobina eletromagnética com retardo na ligação ou no desligamento.
2.4 – Elementos de saída de sinais
Os solenóides são bobinas eletromagnéticas que, quando energizadas, geram um campo magnético capaz de atrair elementos com características ferrosas.
Figura 8: Representação de solenóide
Na eletroválvula, hidráulica ou pneumática, a bobina do solenóide é enrolada em torno de um magneto fixo, preso a carcaça da válvula, enquanto que o magneto móvel é fixado diretamente na extremidade do carretel a válvula. Quando uma corrente elétrica percorre a bobina, um campo magnético é gerado e atrai os magnetos, o que empurra o carretel da válvula na direção oposta a do solenóide que foi energizado. Dessa forma, é possível mudar a posição do carretel no interior da válvula, por meio de um pulso elétrico.
Figura 9: Representação de válvula acionada por solenóide
Figura 10: Representação de funcionamento de válvula solenóide
Em seguida no modo simulação do FluidSim ligar e desligar as chaves dos circuitos e analisar os resultados. Montar o circuito conforme figura 12 de acionamento da lâmpada através de contator.
Figura 12: Representação dos componentes do comando elétrico
Montar o circuito pneumático conforme figura 13 e o de acionamento do comando Elétrico.
Figura 13: Representação dos componentes do comando elétrico e dos componentes pneumáticos
Simular no FluidSim cada circuito abaixo.
Figura 14: Representação dos componentes do comando elétrico do selo desliga dominante e selo liga dominante
Figura 17: Uma chave do circuito acionada Se somente uma chave for acionada a lâmpada do circuito Lógica”E” não é energizada. A lâmpada somente acenderá se as duas chaves forem acionadas ao mesmo tempo. Se uma das duas chaves for desacionada a passagem da corrente elétrica é interrompida e a lâmpada desliga.
Na lógica “OU” utiliza-se dois botões ligados em paralelo, pode-se acionar uma ou ambas que a Lâmpada acendera.
Figura 18: Duas chaves do circuito acionada Na figura 11(c) Lógica Não como o botão é um contato normalmente fechado ao energizar o circuito a lâmpada acende pois a corrente passa até o botão ser acionado e abrir a passagem da corrente elétrica. No acionamento da lâmpada por contator(figura 12), ao acionar o botão a corrente energiza o contator K1. Ao acionar o contato K1 a chave normalmente aberta é acionada e fecha, permitindo fluir a corrente elétrica e acionar a lâmpada.
Figura 19:Lâmpada acionada por contator Ao soltar o botão, por ser um botão pulsador sem trava o circuito abre e a lâmpada desliga. No circuito da figura 21 ao acionarmos o botão o contato normal aberto fecha e a bobina do solenóide 1Y1 é acionada. Ao ser acionada a válvula direcional muda de posição fazendo com que o ar do circuito pneumático seja dirigido para a câmara traseira do circuito fazendo o cilindro avançar. Quando o botão é desacionado por utilizarmos um botão pulsador o contato que está fechado se abre, o solenoide é desacionado, a válvula retorna pela força da mola e o cilindro retorno a sua posição.
Figura 20:Cilindro acionado por válvula acionada por solenóide No circuito com selo desliga dominante ao acinar o botão liga a corrente passa através do botão desliga NF e aciona o contator K1. Ao acionar o contator K1 os contatos NA se fecham, selando o botão liga e energizando a lâmpada. Ao pressionar o botão desliga o contator e desnergizado. Nesse circuito sempre o botão desliga é prioritário em relação ao sinal do liga.
Na figura 24, enquanto o contator k1 não estiver acionado o contato fechado K1 permite a passagem da corrente acionando a lâmpada indicativa verde, representando o circuito pneumático com o pistão recuado.
Figura 24: Circuito desliga dominante e circuito pneumático.
No circuito da figura 25 ao acionarmos o botão liga o contato normal aberto fecha e a bobina do solenóide 1Y1 é acionada. Ao ser acionada a válvula direcional muda de posição fazendo com que o ar do circuito pneumático seja dirigido para a câmara traseira do circuito fazendo o cilindro avançar. O contato K1 NA se fecha e acende a Lâmpada amarela indicando que o pistão está acionado. Quando o botão é desacionado por utilizarmos um botão pulsador o contato que está fechado se abre, o solenoide é desacionado, a válvula retorna pela força da mola e o cilindro retorno a sua posição.
Figura 25: Circuito desliga dominante e circuito pneumático acionado.
Na figura 26 quando o botão pulsador liga é acionado a bobina do relé é energizada fechado o contato NA que permite o selo do contator K1. Assim mesmo após o botão liga ser desacionado o rele K1 permanece energizado até apertar o botão desliga ou acionar o botão Liga-R. Com K1 energizado o solenóide 1Y1 da válvula direcional também é energizado, o carretel da válvula muda de posição fazendo com que o pistão avance. A Lampada indicando avanço também é acionada. O cilindro permanece em avançado até pressionar o botão Liga-R, porém é necessário pressionar o botão desliga antes. Ao pressionar o botão Liga-R a corrente flui e aciona o relé K2, o botão liga-R é selado, a lâmpada indicando recuo acende e o solenóide 1Y2 é acionado comutando o carretel da válvula direcional e posicionando na posição de recuo do pistão. Ao pressionar o botão geral o circuito é desacionado imediatamente parando e o pistão para na posição que se encontra.