Comandos Elétricos Apostila de Acionamentos.pdf, Notas de aula de Máquinas Elétricas

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Comandos elétricos

Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais -FIEMG

Belo Horizonte 2010

Presidente da FIEMG

Olavo Machado Júnior

Diretor Regional do SENAI

Lúcio José de Figueiredo Sampaio

Gerente de Educação Profissional

Edmar Fernando de Alcântara

Elaboração

Eustáquio Damasceno Pereira Ronaldo José de Oliveira

Unidades Operacionais

 CETEL – Centro Tecnológico de Eletrônica “César Rodrigues”  CETEM – Centro de Excelência em Tecnologia e Manufatura “Maria Madalena”

 CFP - Luiz César Albertini – SENAI - Vespasiano

P Prreeffáácciioo

“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento”. Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação.

O SENAI , maior rede privada de educação profissional do país, sabe disso, e consciente do seu papel formativo, educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência :

“formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada .”

Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento, na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI , cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua Infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet - é tão importante quanto zelar pela produção de material didático.

Isto porque, nos embates diários, instrutores e alunos, nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI , fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada!

Gerência de Educação Profissional

A Apprreesseennttaaççããoo

Comandos elétricos são circuitos que utilizam dispositivos elétricos destinados a comandar e controlar o funcionamento de sistemas elétricos, tais dispositivos tem funções definidas para proteção, controle, sinalização, conexão, comutação, temporização,etc. Os dispositivos usados em acionamentos elétricos industriais são dimensionados de acordo com as características elétricas das cargas que irão acionar. O bom desempenho destes dispositivos depende de uma série de fatores, como: condições ambientais, procedência de fabricação, tempo de uso e principalmente de sua correta instalação e manutenção.

O técnico deve estar seguro, e ser eficaz ao fazer montagens e manutenções nos sistemas elétricos, principalmente quando se trata da substituição de dispositivos que compõe os circuitos, onde se torna necessário estar atento quanto às características dos componentes, para garantir a eficácia no funcionamento desses sistemas. Para que a montagem e manutenção dos sistemas elétricos sejam eficazes, é necessário que o técnico conheça as principais características dos componentes dos circuitos.

Este recurso didático tem como objetivo fornecer informações tecnológicas sobre os principais dispositivos usados nos sistemas elétricos industriais, onde, eletricistas e técnicos possam interpretar diagramas, especificar dispositivos, montar e dar manutenção nos circuitos elétricos.

Figura 1.1: Tipos de fusíveis.

11 .. 22 .. 11 SSiimmbboollooggiiaa

Figura 1.2: Simbologia do fusível. Fonte: ABNT. NBR 5444/1989.

11 .. 22 .. 22 AApplliiccaaççããoo Os fusíveis são aplicados em toda e qualquer instalação elétrica e no Brasil, a ABNT normatiza sua utilização. Em geral os fusíveis são utilizados em aparelhos eletrônicos, residências, automóveis e indústrias etc. Eles protegem os circuitos contra os efeitos de curto-circuito ou sobrecargas que podem, em algumas situações, provocar incêndios e explosões.

11 .. 22 .. 33 CCoonnssttiittuuiiççããoo O fusível é constituído basicamente por: contatos, corpo isolante, elo de fusão e indicador de queima.

Figura 1.3: Partes componentes do fusível. Fonte: SENAI. MG. 1999. p.13/122.

Contatos Servem para fazer a conexão dos fusíveis com os componentes das instalações elétricas. São feitos de latão ou cobre prateado, para evitar oxidação e mau contato. Corpo Isolante É feito de material isolante de boa resistência mecânica, que não absorve umidade, geralmente de cerâmica, porcelana ou esteatita. Dentro do corpo isolante se aloja o elo fusível e, em alguns casos, um elo indicador de queima, imerso em material granulado extintor - areia de quartzo - de granulometria adequada. Elo de Fusão Material condutor de corrente elétrica com baixo ponto de fusão. É feito em forma de fios ou lâminas. Tipos de Elos de Fusão:

1. Em forma de fio

Figura 1.4: A fusão pode ocorrer em qualquer ponto do elo (fio).

Elo indicador de queima (espoleta) Facilita a identificação da queima de um fusível, pois, se desprende em caso de queima. É constituído de um fio muito fino, que está ligado em paralelo com o elo fusível. No caso de fusão do elo fusível, o fio do indicador de queima não suportará a corrente e também se fundirá, provocando o desprendimento da espoleta. (Figura 1.9)

Fig. 1.9: Elo indicador de queima do fusível. Fonte: SENAI. MG. 1999. p.13.

(^11) .. (^22) .. 44 CCaarraacctteerrííssttiiccaass (^) ddooss ffuussíívveeiiss qquuaannttoo (^) aaoo (^) ttiippoo ddee (^) aaççããoo

Fusíveis de ação rápida ou normal Neste caso a fusão do elo ocorre logo após receber uma sobrecarga ou curto circuito. São próprios para proteger circuitos com cargas resistivas, como lâmpadas incandescentes e resistores em geral.

Fusíveis de ação ultra-rápida Neste caso, a fusão do elo é imediata, quando recebe uma sobrecarga ou curto- circuito mesmo sendo de curta duração. São próprios para proteger circuitos eletrônicos, pois os semicondutores são muito sensíveis e precisam ser protegidos contra sobrecargas, mesmo de curta duração.

Fusíveis de ação retardada A fusão do elo só acontece quando houver sobrecargas de longa duração ou curto-circuito. São próprios para proteger circuitos com cargas indutivas e/ou capacitivas, como motores, transformadores, capacitores e indutores em geral.

11 .. 22 .. 55 CCaarraacctteerrííssttiiccaass eellééttrriiccaass ddooss ffuussíívveeiiss

Corrente nominal (In) A principal característica de um fusível é a sua corrente nominal. É o valor da máxima corrente que o fusível suporta em regime contínuo, sem se queimar. Correntes maiores que a nominal irão provocar a ruptura do elo fusível após algum tempo e esta relação, tempo x corrente de ruptura é a curva característica do fusível. O valor de corrente vem impresso no corpo do componente. Existem, porém, fusíveis nos quais a corrente nominal vem identificada por código de cores; ver Tabela 1 no final deste capítulo.

Tensão Nominal (Un) É o valor da máxima tensão de isolamento do corpo isolante do fusível.

Resistência de Contato A resistência de contato entre a base e o fusível pode causar aquecimento, podendo até causar a queima do fusível.

Capacidade de Ruptura É a capacidade que um fusível possui de proteger com segurança um circuito, fundindo apenas seu elo de fusão, não permitindo que a corrente elétrica continue a circular. Seu valor é dado em kA (quilo Ampere). Ver Figura 1.10.

Característica Tempo x Corrente Esta característica é representada em diagrama tempo x corrente em escala logarítmica. A curva característica tempo de fusão x corrente desenvolve-se a partir da corrente mínima de fusão que seria capaz de fundir o elemento.

Figura 1.11: Curvas características Tempo x Corrente de fusíveis retardados. Fonte: http://www.fusivel.com.br/4-38-weg. Acesso em: 25 maio 2007.

Substituição Quando houver a queima de um fusível, em nenhuma hipótese deverá haver o recondicionamento do mesmo, devendo ser substituído por outro de mesma capacidade de corrente e características.

Dimensionamento É a escolha de um fusível adequado para fazer proteção de um determinado circuito. A escolha do fusível deve ser feita de tal modo que uma anormalidade elétrica fique restrita a um setor, sem atingir as demais partes do mesmo.

Para dimensionar um fusível é necessário levar em consideração as seguintes grandezas elétricas:  Corrente nominal do circuito;  Corrente de curto-circuito;  Tensão nominal.

11 .. 22 .. 66 SSiisstteemmaass ddee sseegguurraannççaa DDiiaazzeedd ee NNHH Existem diversos tipos de fusíveis usados para proteção dos circuitos elétricos ( cartucho, Diazed, de vidro, NH e outros ). Dar-se-á ênfase ao estudo dos fusíveis Diazed e NH, por serem os sistemas de proteções mais utilizados nas áreas industriais.

Segurança Diazed A segurança Diazed é composta de um conjunto de componentes, onde se encontra alojado o fusível. Este conjunto é composto de base, parafuso de ajuste,fusível, tampa, anel de proteção e cobertura da base. Observe a Figura 1.12.

Figura 1.12: Segurança Diazed

Base Elemento de porcelana que reúne e sustenta as demais partes da segurança Diazed. Comporta um corpo metálico roscado interna e externamente, ligado a um dos bornes. O outro borne está isolado do primeiro, e é ligado ao parafuso de ajuste. Estas bases podem ser fornecidas com dispositivo de fixação rápida, para montagem sobre trilho, conforme apresentado na Figura 1.13.

um código de cores padronizado para identificar a corrente nominal do parafuso de ajuste, ver Tabela 1 no final deste capítulo.

Figura 1.15: Parafuso de ajuste.

Chave para parafuso de ajuste

Serve para fixar os parafusos de ajuste à base das seguranças Diazed.

Figura 1.16: a) Chave para parafuso de ajuste – b) Forma de encaixe da chave ao parafuso.

Tampa

Peça constituída em porcelana com casquilho metálico que tem a função de alojar o fusível permitindo a troca do mesmo, em caso de queima, com a instalação sob tensão Possui tamanhos D II - rosca E27 e D III - rosca E33. O tamanho D II é para fusíveis até 25A e tamanho D III para fusíveis até 63A.

Figura 1.17: Tampa.

Anel de Proteção É um elemento fabricado em porcelana ou plástico roscado internamente. Sua função é isolar a rosca metálica da base com relação ao painel e evitar possíveis choques acidentais. Possui tamanho e rosca igual à tampa. (Figura 1.18).

Figura 1.18: Anel de proteção.

Fusível É a peça de maior importância no sistema. Possui um corpo de porcelana ou esteatite, que tem ótima resistência mecânica e uma excelente rigidez dielétrica, onde estão impressas suas características elétricas. A Tabela 1, no final deste capítulo, mostra o código de cores padronizado para cada valor de corrente nominal. As cores estão numa espoleta indicadora de queima que se encontra presa pelo elo indicador de queima. (Figura 1.19)

Figura 1.21: Fusível NH.

Base Possui contatos especiais prateados que garantem contato perfeito e alta durabilidade. Uma vez retirado o fusível, a base constitui uma separação visível das fases, tornando dispensáveis, em muitos casos, a utilização de um seccionador adicional. A base é construída de esteatite, plástico ou termofixo, possuindo meios de fixação a quadros ou placas. A pressão das garras é garantida por molas de aço. Veja na Figura 1.22.

Figura 1.22: Base de segurança NH.

Punho

Também denominado Saca Fusível , destina-se à montagem ou substituição de fusíveis NH de suas respectivas bases, mesmo estando a instalação sob tensão. (Figura 1.23).

Figura 1.23: Utilização do punho em montagem ou substituição de fusíveis NH.

Tabelas de correntes:

Tabela 1 Capacidade de corrente e código de cores para fusível Diazed.

Corrente nominal (A) Código de Cor^ Para bases 2 Rosa

Rosca E

4 Marrom 6 Verde 10 Vermelho 16 Cinza 20 Azul 25 Amarelo 35 Preto Rosca 50 Branco E 63 Cobre

Fonte: http:www.siemens.com.br/fusiveis. Acesso em: 25 maio 2007.