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relatório de automação com conceitos teóricos sobre comandos elétricos e descrição do exercício prático
Tipologia: Notas de estudo
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Relatório da Aula Prática de Comandos elétricos apresentado para avaliação da Disciplina de Automação industrial do 10º semestre do Curso de Engenharia Mecânica da Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba sob orientação do Prof. Marcelo Eurípedes
Figura 1: botão pulsador tipo cogumelo ............................................................................... 5 Figura 2: (a) botão liso tipo pulsador e (b) botão giratório com trava ................................. 5 Figura 3: relé auxiliar com 2 contatos abertos e 2 fechados ................................................ 6 Figura 4: Contator de potência ............................................................................................. 7 Figura 5: Lâmpada ............................................................................................................... 8 Figura 6: Sinalizador sonoro ................................................................................................ 9 Figura 7: Circuito de comando e potência para uma partida com reversão ....................... 11 Figura 8: Circuito de comando uma partida com reversão e sinaleiras ............................ 12 Figura 9: Circuito de comando para ligar dois motores sendo o primeiro com reversão e o segundo partida direta ........................................................................................................ 13 Figura 10: Circuito de potência para ligar dois motores sendo o primeiro com reversão e o segundo partida direta ........................................................................................................ 13 Figura 11: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida sentido horário ................................................................................................................................ 14 Figura 12: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido anti-horário ......................................................................................................................... 15 Figura 13: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido horário com sinaleira .......................................................................................................... 16 Figura 14: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido anti-horário com sinaleira .................................................................................................. 16 Figura 15: Motor acionado no sentido horário ................................................................... 17 Figura 16: Comportamento do circuito ao pressionar o botão S0 ...................................... 18 Figura 17: Motor 1 acionado sentido anti-horário e motor 2 acionado em partida direta, ambos acionados pelo botão S2. ........................................................................................ 19
1.0 Objetivo
Este trabalho tem o objetivo de apresentar os principais componentes dos comandos elétricos e descrever a montagem e funcionamento dos circuitos montados no laboratório de motores.
2.0 Fundamentos teóricos
2.1 – Classificação dos componentes elétricos em circuitos
Segundo Reis (2005,p.343), “os circuitos elétricos são esquemas de comando e acionamento que representam os componentes empregados em máquinas e equipamentos industriais e a interação entre eles”. Moreira classifica os componentes elétricos em três categorias:
2.2 Elementos de entrada de sinais
Moreira define elementos de entrada de sinais como aqueles que emitem informações ao circuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica ou eletrônica. Eles emitem sinais de energização e deserginação do circuito.
2.3 – Elementos de processamento de sinais
Conforme Moura(p.14), “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”.
2.3.1 – Relés auxiliares
Segundo Fialho (2010, p. 222), “é um dispositivo do tipo impulso acionado por campo magnético. É formado por uma bobina e seus contatos”. A figura 3 representa um relé auxiliar.
Figura 3: relé auxiliar com 2 contatos abertos e 2 fechados Fonte: Moura, p.
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 suas posições iniciais.
Outra categoria de relés são os temporizadores que geralmente possuem comutador acionado por uma bobina eletromagnética com retardo na ligação ou no desligamento.
2.3.2 – Contatores de Potência
De acordo com Reis (2005,p.309), “contatores (figura 4) são dispositivos de manobra mecânica, acionados eletromagneticamente, construídos para uma elevada frequencia de operação”.
Figura 4: Contator de potência Fonte: Moura, p.
Figura 6: Sinalizador sonoro Fonte: Moura, p.
2.5 – Dispositivos de proteção
2.5.1 – Disjuntor termomagnético
Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuitos e sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar uma falha na corrente elétrica, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida. Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade em poderem ser rearmados manualmente, depois de interromperem a corrente em virtude da ocorrência de uma falha.
2.5.2 – Fusíveis
Conforme Reis (2005,p.309), “fusíveis são elementos inseridos nos circuitos para interrompê-los em situações anormais da corrente, como curto circuito ou sobrecargas de longa duração”.
Os fusíveis são classificados segundo a tensão de alimentação em alta ou baixa tensão e também, segundo as características de desligamento em efeito rápido ou retardado.
2.5.3 – Relé de sobrecarga ou térmico
Fialho (2010, p. 223), define relé térmico como “dispositivo que proporciona proteção contra correntes de sobrecarga e é baseado no princípio do par metálico”. Quanto a construção ele possui um contato auxiliar de comando da bobina do contato, um botão de regulagem da corrente de desarme, um botão de rearme de ação manual e três bimetais.
Disjuntores Relé Botoeira pulsadora Contatores Motor trifásico
Primeiro foi proposto à montagem de um circuito de comando e potência para ligar um motor em partida com reversão.
Figura 8: Circuito de comando uma partida com reversão e sinaleiras
Em seguida foi solicitada a montagem de um comando para ligar dois motores de acordo com as seguintes restrições:
a) O primeiro motor liga em partida com reversão e o segundo em partida direta b) O segundo motor só pode ligar quando o primeiro motor estiver girando no sentido anti-horário. c) Para desligar o segundo motor existem duas alternativas: quando for pressionada uma botoeira, ou quando o primeiro motor for ligado novamente no sentido horário.
Para atender essas condições foi montando o circuito da figura 9 e 10.
Figura 9: Circuito de comando para ligar dois motores sendo o primeiro com reversão e o segundo partida direta
Figura 10: Circuito de potência para ligar dois motores sendo o primeiro com reversão e o segundo partida direta
Ao pulsar o botão S2 da figura 12 a corrente passa através do botão S0(NF), S2, contato NF de K1 e energiza a bobina do contator K2. Uma vez energizada a bobina K2, fecha-se o contato auxiliar de K2 selando o botão S2, fecham-se os contatos principais e o motor é acionado no sentido anti- horário.
Figura 12: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido anti-horário
O contato 21/22 de K2 abre-se e impede que o motor seja acionado no sentido anti-horário. Assim para alterar o sentido de giro do motor sempre é necessário realizar a parada através do botão S0. Com as sinaleiras acrescentadas(figura 13 e 14), observou-se que com o circuito em repouso os contatos de K1 e K2(31/32), permitem a passagem e acende a sinaleira amarela. Quando o motor é acionado no sentido horário ou anti-horário os contatos NA de K1 ou K2(43/44) se fecham acendendo a lâmpada verde indicando motor em funcionamento e apaga a lâmpada amarela.
Figura 13: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido horário com sinaleira
Figura 14: Circuito de comando para motor com reversão acionado a partida no sentido anti-horário com sinaleira
Dando sequência ao exercício o motor foi desligado pressionando o botão S0 (figura 16). A lâmpada amarela(H2) acendeu e a verde(H1) apagou e o circuito está habilitado para partir novamente no sentido horário ou no sentido anti-horário.
Figura 16: Comportamento do circuito ao pressionar o botão S
Ao pulsar o botão S2 (figura 17) a corrente passa através do botão S0(NF), S2, contato NF de K1 e contato NF de S1 e energiza a bobina do contator K2 e K3. Uma vez energizada a bobina K2 e K3, fecha-se o contato auxiliar de K2 e selando o botão S2, fecham-se os contatos principais de K2 e K3 e o primeiro motor é acionado no sentido anti- horário e o segundo motor no sentido horário. Simultaneamente abre-se o contato K2(31/32) e K3(31/32) da lâmpada amarela(H2) que indica motor parado e acende as lâmpadas verde de motor em funcionamento.
Como o acionamento do sentido anti-horário e do segundo motor é realizado através do botão S2, garante que o segundo motor só entrará em funcionamento se o primeiro motor estiver girando em sentido anti-horário. O segundo motor pode ser desligado pressionando S0 ou S1. Caso seja pressionado o botão S1, seu contato NF(1/2) abre desenergizando a bobina de K e K3.
Figura 17: Motor 1 acionado sentido anti-horário e motor 2 acionado em partida direta, ambos acionados pelo botão S2.
A lâmpada vermelha se acende caso haja sobrecarga no sistema, pois o contato NA do rele (95/98) fecha energizando a lâmpada vermelha.
