Apostila SENAI

© SENAI, 2008

Apostila: Eletrotécnica

Trabalho organizado pela escola SENAI “Mariano Ferraz” do Departamento Regional

do SENAI-SP

Equipe responsável

Ø Coordenação Geral: Norton Pereira

Ø Coordenação : Claudinei Vieira Maia

Ø Organização :

Ø Revisão:

André Carillo/Danilo Rodrigues Bezerra

Valter Florêncio

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ou processo. A violação dos direitos autorais é punível como crime com pena de prisão

e multa, e indenização diversas (Código Penal Leis Nº 5.988 e 6.895).

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Curso: Eletrotécnica - “Instalações Elétrica”

SENAI “ Mariano Ferraz ” 4

Eletrotécnica

Escola SENAI “ Mariano Ferraz ” 3

Sumário

Geração de Tensão e Corrente Alternadas...................................................................05

Sistemas de Transmissão.............................................................................................15

Proteção contra os Perigos da Energia Elétrica............................................................21

Dispositivos de Proteção...............................................................................................29

Projeto de Instalações Elétricas Residenciais...............................................................39

Quadro de Distribuição..................................................................................................45

Divisão da Instalação Elétrica em Circuitos Terminais..................................................49

Diagramas Elétricos e Simbologias...............................................................................53

Normas Técnicas...........................................................................................................57

Motores Elétricos...........................................................................................................61

Diagramas de Comandos Elétricos...............................................................................89

Fusíveis – Dispositivos de Proteção e Segurança......................................................107

Contatores...................................................................................................................117

Intertravamento de Contatores....................................................................................127

Transformadores para Comando.................................................................................131

Reostato de partida......................................................................................................135

Conjugado....................................................................................................................139

Sistemas de Partida de Motores Trifásicos..................................................................143



Eletrotécnica


GGeerraaççããoo ddee TTeennssããoo ee CCoorrrreennttee AAlltteerrnnaaddaass

Geração de tensão e corrente alternadas trifásicas:

A geração de tensão e corrente alternadas é feita pelo gerador. Como já foi visto,

gerador é uma máquina elétrica que transforma energia mecânica em energia elétrica

com a ajuda da força magnética.

O gerador de tensão trifásica é constituído por um ímã indutor girando no centro de um

conjunto de três bobinas colocadas a 1200 uma da outra, com as seguintes

características:

• mesma freqüência angular, ou seja, mesma velocidade angular;

• mesmo valor eficaz;

• fases iniciais defasadas entre si 120o.

Geração de energia elétrica trifásica:

No Brasil, a energia elétrica é gerada em corrente

alternada no sistema trifásico, na freqüência de 60 Hz.

Nesse sistema, utiliza-se um gerador de CA, constituído

por um indutor (rotor) girando no centro de um sistema

fixo de três bobinas (estator) colocadas a 120o uma da

outra.

Um ciclo completo de corrente alternada corresponde a 360o, ou seja, uma volta

completa do rotor. Por isso, as três correntes alternadas monofásicas produzidas por

um gerador trifásico estão defasadas entre si de 120o elétricos ou 1/3 do ciclo.



Num gráfico, as correntes das bobinas I, II e III fornecem a seguinte configuração:

A defasagem de 120o entre as correntes alternadas e as suas variações para valores

positivos e negativos ocorre tanto para os valores de tensão, quanto para os valores da

intensidade da corrente elétrica.

Ligações em um sistema trifásico:

Como já vimos, a energia elétrica é gerada industrialmente em corrente alternada no

sistema trifásico por meio de geradores trifásicos constituídos por três bobinas

dispostas de tal forma que as tensões induzidas ficam defasadas 120 o. As três fases

são independentes entre si e geram formas de onda também defasadas 120 o.

As três bobinas do gerador produzem três CA’s monofásicas. Teoricamente, para

transportar essas três CA’s monofásicas até os consumidores, seriam necessários seis

condutores.

Eletrotécnica


Na prática, porém, é possível diminuir esse número de condutores para apenas três ou

quatro.

Para isso, o gerador pode ser ligado de duas formas diferentes:

• por meio da ligação em estrela, representada simbolicamente pela letra Y;

• por meio da ligação em triângulo (ou delta), representada pela letra grega ∆

(delta).

Ligação em estrela:

Tem-se uma ligação em estrela quando as extremidades de cada uma das fases ou

bobinas geradoras são ligadas entre si. Essa ligação pode ser feita com condutor

neutro (4 fios) ou sem condutor neutro (3 fios).

A ligação em estrela com condutor neutro é chamada ainda de sistema a quatro fios.

Nesse tipo de ligação, os três fios por onde retornam as correntes podem ser reunidos

para formar um só condutor ou fio neutro. Esse condutor recolhe as três correntes das

cargas e as conduz ao centro das fases geradoras.

A figura que segue mostra a representação esquemática desse tipo de ligação, bem

como as respectivas curvas de tensões.

Outro dado a ser lembrado é que a soma das três tensões, num mesmo instante,

equivale a zero. Isso acontece porque a tensão na fase I assume seu valor máximo

positivo. Enquanto isso, as tensões nas fases II e III apresentam, respectivamente e no

mesmo instante, um valor máximo negativo. Matematicamente, esses valores se

anulam.

Isso significa que a soma das correntes de cada carga é nula no fio neutro. Por esse

motivo, ele pode ser retirado. Disso resulta a ligação em estrela sem condutor neutro

ou sistema a três fios.



Veja a representação esquemática desse tipo de ligação:

Tensão de fase e tensão de linha na ligação estrela:

A tensão entre as duas extremidades de cada bobina é chamada de tensão de fase

(Ef). Veja a localização das tensões de fase na representação esquemática a seguir:

A tensão entre duas fases, seja entre a fase I e a fase II, entre a fase I e a fase III, ou

ainda entre a fase II e a fase III, é chamada de tensão de linha (EL).

Eletrotécnica


73,1E

E ou 3

EE L

fL

f ==

Num sistema trifásico, ligado em estrela, a tensão de fase em qualquer instante

corresponde à tensão de linha dividida pela raiz de três. Isso acontece porque os

valores instantâneos de tensão em cada fase não são coincidentes, estão defasados

120 o.

Assim, a tensão de fase (Ef) é calculada com o auxílio da seguinte equação:

A tensão de linha deveria ser calculada por meio da soma das tensões Ef1 e Ef3.

Todavia, por causa da defasagem de 120o já citada, não é possível fazer a soma

aritmética das duas tensões. Portanto, deduzindo a fórmula, temos:

EL = Ef x 1,73

Como exemplo, vamos aplicar essa fórmula na ligação em estrela apresentada a

seguir:

EL = 127 x 1,73 = 219,97 = 220 V

Corrente de linha e corrente de fase na ligação em estrela:

Numa ligação em estrela, chama-se corrente de linha (IL) a corrente que se encontra

em cada uma das linhas.



Na ligação em estrela, a corrente de cada bobina é chamada de corrente de fase (If).

Por exemplo, num sistema trifásico ligado em estrela, a corrente de linha é igual à

corrente de fase, isto é, IL = If. Isso acontece porque a corrente flui em série através da

fase e da carga. Como não há ramificação da corrente, a intensidade de I na fase If é

exatamente igual à corrente de linha (IL).

Ligação em triângulo:

A ligação em triângulo é feita de modo que o início de um enrolamento é ligado ao final

do outro, formando graficamente um triângulo equilátero. Os condutores externos são

ligados às junções de cada fase.

Esse tipo de ligação forma um circuito fechado. Todavia, a corrente não circula por

esse circuito, pois a tensão resultante é a soma das tensões geradas em cada fase.

Como a tensão de uma fase é igual e oposta à soma das outras duas, elas se anulam.

Eletrotécnica


Tensão de fase e tensão de linha na ligação em triângulo:

Como acontece na ligação em estrela, na ligação em triângulo, a tensão entre as duas

extremidades de cada bobina é chamada tensão de fase (Ef).

Por sua vez, a tensão entre qualquer dos pares de fases é chamada de tensão de linha

(EL).

Num sistema trifásico ligado em triângulo, a tensão de linha é igual à tensão de fase.

Portanto: EL = Ef

Corrente de linha e corrente de fase na ligação em triângulo:

Na ligação em triângulo, a corrente de linha (IL) é aquela que se encontra em cada uma

das linhas.



Na ligação em triângulo, a corrente de fase (If) é a corrente de cada bobina.

Para estudar o comportamento das correntes de linha e de fase na ligação em

triângulo com três cargas monofásicas iguais, é preciso lembrar que cada condutor

externo é comum a duas fases.

Com os três condutores externos podemos formar três circuitos elétricos. Quando, num

instante qualquer, a corrente entra por um dos condutores, esse será o condutor de

entrada, e os outros dois, os condutores de retorno. No instante seguinte, um segundo

condutor será o de entrada, enquanto o primeiro e o terceiro serão os condutores de

retorno e assim por diante.

Como as correntes estão defasadas 120o, a corrente de linha é igual à corrente de fase

multiplicada por 1,73, ou seja:

Assim, numa ligação em que a corrente de fase é de 10 A, teremos:

IL = 10 . 1,73 = 17,3 A

Eletrotécnica


Exercícios:

1) Responda às seguintes perguntas:

a) Qual é a defasagem entre as fases em um sistema trifásico?

b) Quais são os tipos de ligações que podem ser feitas em um sistema trifásico?

2) Faça os esquemas solicitados:

a) Ligação em triângulo:

b) Ligação em estrela:

3) Resolva os seguintes exercícios:

a) Calcule a tensão de linha no circuito que segue:



b) Calcule a corrente de linha no circuito que segue:

4) Relacione a segunda coluna com a primeira:

( )

( )

A tensão de linha é igual à tensão de fase

A corrente de linha é 1,73 vezes maior que a

corrente de fase

a. Ligação em triângulo

( )

( )

A tensão de linha é 1,73 vezes maior que a tensão

de fase

A corrente de linha é igual à corrente de fase

b. Ligação em estrela

5) Temos um sistema equilibrado de tensão nominal 220 volts. A corrente de linha

medida é 10 ampéres. Ligando a este sistema uma carga trifásica composta de três

cargas iguais ligadas em triângulo, qual a tensão e a corrente em cada uma das

cargas?

6) Temos uma carga trifásica composta de três cargas iguais; cada carga é feita para

ser ligada a uma tensão de 220 volts, absorvendo 5,77 ampéres. Qual a tensão

nominal do sistema trifásico em estrela que alimenta esta carga em suas condições

normais (220 volts e 5,77 ampéres)? Qual a corrente de linha?

Eletrotécnica


SSiisstteemmaa ddee TTrraannssmmiissssããoo

Muitas vezes, a geração de energia elétrica ocorre em locais distantes dos centros

consumidores. No caso predominante no Brasil (geração hídrica) a natureza impõe os

locais onde sejam viáveis as construções das barragens. É comum usinas geradoras

distantes centenas ou milhares de quilômetros dos grandes centros. Assim, são

necessários meios eficientes de levar essa energia.

Após a geração da energia elétrica, a transmissão desta energia até os consumidores

ocorre em várias etapas e de diversas formas.

A transmissão da energia elétrica é feita em alta tensão ou ultra-alta tensão e pode ser

feita em linhas de CC e CA, sendo que a transmissão em CA é predominante.

Após o gerador, transformadores da subestação elevadora aumentam a tensão para

um valor alto. Dependendo da região, pode variar de 69 a 750 kV. Finda a linha

transmissão, transformadores de uma subestação redutora diminuem a tensão para

um valor de distribuição.

A transmissão em alta tensão é feita por motivos de economia, pois aumentando a

tensão, a corrente diminui proporcionalmente. Com a diminuição da corrente a ser

transportada, é possível utilizar condutores com menores seções e torres de

sustentação menos reforçadas. O exemplo a seguir ilustra esta redução de corrente.

kA 3 I 200

6.100E

E . I I

II

EE

22

112

1

2

2

1 ====



No exemplo apresentado, uma corrente de 100 kA solicitada do gerador, pode ser

transportada com apenas 3 kA.

Os condutores que transportam a energia elétrica da usina até as subestações de

distribuição, normalmente são de alumínio, pois o alumínio é mais leve que o cobre e

desta forma é possível diminuir a força de tração nas torres.

A figura a seguir ilustra um sistema de torres de sustentação dos condutores de

distribuição de energia elétrica:

Para a determinação dos valores da tensão de transmissão são considerados vários

aspectos. Como exemplos podemos citar: a distância entre a usina e os consumidores,

o trajeto, a segurança e a potência solicitada.

O esquema a seguir apresenta um exemplo de geração e transmissão de energia

elétrica:

Eletrotécnica


A geração e transmissão de energia elétrica da usina de Itaipu são ilustradas a seguir:

É claro que, na prática, os sistemas de transmissão não são tão simples assim. Usinas

normalmente dispõem de vários conjuntos turbina-gerador que trabalham em paralelo.

As transmissões de diferentes usinas e diferentes centros consumidores são

interligados de forma a garantir o suprimento em caso de panes e outros problemas.

Distribuição

Uma rede de distribuição deve fazer a energia chegar até os consumidores de forma

mais eficiente possível.

A subestação redutora diminui a tensão da linha de transmissão para 13,8 kV,

chamada distribuição primária, que é o padrão geralmente usado nos centros

urbanos no Brasil. São aqueles 3 fios que se vê normalmente no topo dos postes. Essa

tensão primária é fornecida aos consumidores de maior porte os quais, por sua vez,

dispõem de suas próprias subestações para rebaixar a tensão ao nível de alimentação

dos seus equipamentos.



A tensão primária também alimenta aqueles transformadores localizados nos postes

que reduzem a tensão ao nível de ligação de aparelhos elétricos comuns (127/220 V),

para consumidores de pequeno porte. É a chamada distribuição secundária.

A rede é formada pelos quatro fios (separados e sem isolação ou juntos e com

isolação) que se observam na parte intermediária dos postes.

É evidente que uma distribuição simples assim é típica de uma cidade de pequeno

porte. Cidades maiores podem ser supridas com várias linhas de transmissão,

dispondo de várias subestações redutoras e estas podem conter múltiplos

transformadores, formando assim várias redes de distribuição. Também pode haver

várias tensões de distribuição primária. Indústrias de grande porte, consumidoras

intensivas de energia elétrica, em geral são supridas com tensões bastante altas, às

vezes a da própria transmissão, para evitar altos custos da rede.

Exercícios:

1) Por que a energia elétrica é transportada em alta tensão?

2) Qual é o valor das tensões na subestação elevadora da usina hidroelétrica de

Itaipu?

Eletrotécnica


3) Cite dois aspectos que devem ser considerados para a determinação dos valores da

tensão de transmissão.



Eletrotécnica


PPrrootteeççããoo ccoonnttrraa ooss ppeerriiggooss ddaa eenneerrggiiaa eellééttrriiccaa

Muitas vezes subestimamos os perigos da energia elétrica, por não ser um perigo

visível ou palpável como ocorre em mecânica, por exemplo.

Mas uma simples troca de lâmpada pode ser fatal se não forem observados alguns

aspectos importantes com relação à segurança.

Neste capítulo serão abordados assuntos que devem ser encarados com muita

seriedade, pois sua vida é mais importante que qualquer outra coisa, inclusive seu

trabalho.

Efeitos da corrente elétrica no corpo humano:

Partindo do princípio de que tudo é formado por átomos, e corrente elétrica é o

movimento dos elétrons de um átomo a outro, o corpo humano é então um condutor

de eletricidade.

A passagem da corrente elétrica pelo corpo humano pode

ser perigosa dependendo da sua intensidade, do caminho

por onde ela circula e do tipo de corrente elétrica. Assim,

uma pessoa suporta, durante um curto período de tempo,

uma corrente de até 40 mA.

Vejamos o porquê:

Com as mãos úmidas, a resistência total de um corpo

humano é de aproximadamente 1.300 Ω. Aplicando a Lei

de Ohm (V = R x I), vamos nos lembrar de que para uma

corrente de 40 mA circular em uma resistência de 1.300 Ω,

é necessária apenas uma tensão elétrica de:



V = 1300 Ω x 0,04 A = 52 V.

Por causa disso, em nível internacional, tensões superiores a 50 V são consideradas

perigosas.

Através da tabela que segue, é possível observar em valores de correntes o que pode

ocorrer com uma pessoa quando submetida à passagem de uma corrente elétrica. É

claro que cada ser humano tem valores resistivos diferentes e esses valores variam de

acordo com o metabolismo, a presença ou não de umidade, a intensidade da corrente,

a densidade (mA/mm2) e o trajeto que a corrente faz através dos membros da pessoa.

Corrente em ampères Efeito

0,005 a 0,01A Pequenos estímulos nervosos.

0,01 a 0,025 A Contrações musculares.

0,025 a 0,08 A Aumento da pressão sangüínea, transtornos cardíacos e

respiratórios, desmaios.

0,08 a 5 A Corrente alternada pode provocar a morte por contrações

rápidas do coração (fibrilação).

acima de 5 A Queimaduras na pele e nos músculos.

O gráfico ao lado nos fornece a co-relação

da Intensidade de Corrente e o Tempo de

Exposição ao Choque elétrico, indicando

O Grau do Risco Envolvido.

Eletrotécnica


Veja na ilustração a seguir o que pode ocorrer em alguns dos órgãos do corpo

humano, quando atravessado por uma corrente, entrando pela mão e saindo pelos pés

de uma pessoa descalça sobre um chão molhado.

1. Cérebro: detenção da circulação sangüínea;

2. Músculo: paralisação do músculo; saída de um órgão

ou parte dele;

3. Pulmões: acúmulo anormal de líquido; aumento de

pressão;

4. Coração: infarto; aumento do número de contrações e

perda da capacidade de bombear sangue;

5. Diafragma: parada respiratória; tetanização;

6. Rim: insuficiência renal; incontinência de urina;

7. Embrião (feto): tetanização; aumento do número de

contrações no coração e perda de capacidade de

bombear sangue; desprendimento da placenta;

8. Vasos circulatórios: entupimento e parada cardíaca;

9. Sangue: fuga da parte líquida, coagulável do sangue;

10. Bulbo: inibição dos centros respiratórios e cardíacos.

Devido ao que acabou de ser explicado, os seguintes

cuidados devem ser tomados:

⇒ os reparos de equipamentos elétricos devem ser sempre feitos por especialistas;

⇒ as partes do corpo expostas à tensão devem estar devidamente isoladas;

⇒ os equipamentos devem estar desligados por completo durante a execução dos

reparos.

Formas de Contato acidentais com a Eletricidade:



Classificação do Choque Elétrico:

Macrochoque:

Ocorrem quando o contato é realizado sobre a pele

intacta, ou seja, com Alta Impedância (Maior Resis-

Tência ?). É a situação mais comum de contato.

A figura ao lado ilustra essa situação.

Microchoque:

Ocorrem durante procedimentos cirúrgicos (invasivos)

ou em caso de contato interno ao corpo, situação de

Baixa Impedância ( Baixa Resistência ?).

A figura ao lado ilustra essa situação.

Medidas de proteção:

Várias medidas podem ser tomadas para proteger as pessoas contra choques

elétricos. As mais usuais são:

⇒ Proteção através do condutor terra;

⇒ Proteção por isolamento;

⇒ Proteção por separação de circuitos.

⇒ Proteção de circuitos através de Disjuntores Diferenciais Residuais (DR´s)

Proteção através do condutor terra:

A falha de isolação de qualquer equipamento cuja instalação tenha sido realizada sem

o condutor terra, fará com que a carcaça do equipamento fique energizada. Se alguém

se encostar a esta carcaça, uma corrente elétrica circulará através de seu corpo,

ocasionando um choque elétrico.

Para evitar esse tipo de acidente deve-se instalar um condutor terra na carcaça do

equipamento. Esta medida de proteção é chamada de aterramento.

Se ocorrer falha na isolação do equipamento, estando a carcaça aterrada, haverá um

curto-circuito entre o condutor fase e o de proteção (terra). Isto ocasiona a atuação

do dispositivo de proteção do circuito e elimina o perigo. A corrente elétrica vai para

terra através do condutor de proteção.

Eletrotécnica


As figuras abaixo ilustra 2 situações mais comuns de choque elétrico e de como ocorre

A proteção pelo condutor de terra (aterramento).

Equipamento sem proteção por aterramento.

Em caso de falha em sua isolação, o corpo

humano em contato com o solo, se torna o

melhor caminho.

Equipamento devidamente

protegido por aterramento.

O condutor de proteção deve ter

cor verde com espiras

amarelas ou somente verde

(NBR 5410).

Proteção por isolação:

Uma outra forma de proteção contra choques elétricos é através da utilização de

materiais isolantes na carcaça dos equipamentos. As ferramentas elétricas, os

aparelhos eletrodomésticos e alguns eletromédicos são envolvidos em materiais

isolantes com boa resistência mecânica.



Proteção por separação de circuitos:

A proteção por separação de circuitos é feita com o auxílio de um transformador

isolador (1:1) com o secundário não aterrado. Assim é possível deixar o secundário

sem referência com a terra, deixando de existir, dessa forma, diferença de potencial

entre os terminais do secundário e a terra.

Exercícios:

1) Qual o valor limite de corrente elétrica, que uma pessoa pode suportar durante um

curto período de tempo?

2) O que pode ocorrer com uma pessoa quando submetido a passagem de uma

corrente elétrica de 30 mA ?

3) Acima de qual valor a tensão é considerada perigosa?

Eletrotécnica


4) Cite um exemplo de dano que a corrente elétrica pode causar ao passar pelo

coração de uma pessoa.

5) Relacione a coluna da esquerda com a coluna da direita:

1. Proteção através do condutor terra ( ) Transformador isolador 1:1

2. Proteção por separação de circuitos ( ) Aterramento

3. Proteção por isolamento ( ) Carcaça de materiais isolantes



Eletrotécnica


DDiissppoossiittiivvooss ddee PPrrootteeççããoo

Neste capítulo serão estudados dispositivos usados em instalações prediais.

Para a complementação do estudo desse assunto, é importante que você consulte

catálogos técnicos fornecidos por fabricantes desses dispositivos, nos quais é possível

obter informações técnicas que permitem dimensionar e especificar os dispositivos de

acordo com os parâmetros do circuito.

Dispositivos de proteção:

Os dispositivos de proteção dos circuitos elétricos podem ser divididos em quatro tipos:

• fusíveis;

• disjuntores termomagnéticos ;

• interruptores e disjuntores de corrente de fuga;

Fusíveis:

Os fusíveis são dispositivos de proteção destinados a interromper circuitos pelos quais

esteja circulando uma corrente de curto-circuito ou sobrecarga de longa duração.

Há vários modelos de fusíveis, de diversos fabricantes. Os mais usuais são os do tipo

cartucho, faca, diazed e NH.



Os fusíveis são formados por um corpo de material isolante, normalmente fibra

prensada ou porcelana no qual está inserido um fio fusível de chumbo, cobre ou prata,

que uma vez fundido por sobrecarga ou curto-circuito, interrompe a corrente do

circuito.

O corpo de material isolante serve de proteção contra acidentes pessoais (choques).

Os fusíveis são construídos para várias intensidades de correntes e tensão máxima de

serviço até 600 V.

O fio fusível existente no interior do fusível, chamado de elo

fusível, ou lâmina fusível, é o condutor que se funde dentro do

fusível e interrompe a corrente do circuito quando há

sobrecarga de longa duração ou curto-circuito.

Quando ocorrer a queima do elo fusível, o dispositivo deverá se

substituído por outro de mesma característica.

Observação:

Os fusíveis DIAZED e NH, bem como a forma de atuação retardada ou rápida serão

estudados apropriadamente na próxima apostila.

Eletrotécnica


Disjuntores:

Disjuntores são dispositivos de manobra e proteção com capacidade de ligação e

interrupção de corrente quando surgem no circuito condições anormais de trabalho,

como curto-circuito ou sobrecarga.

O disjuntor é composto das seguintes partes:

⇒ caixa moldada feita de material isolante na qual são montados os componentes;

⇒ alavanca liga-desliga por meio da qual se liga ou desliga manualmente o disjuntor;

⇒ extintor de arco ou câmara de extinção, que secciona e extingue o arco que se

forma entre os contatos quando acontece sobrecarga ou curto-circuito;

⇒ mecanismo de disparo que desliga automaticamente o disjuntor em caso de

anormalidade no circuito;

⇒ relê bimetálico que aciona o mecanismo de disparo quando há sobrecarga de longa

duração;

⇒ relê eletromagnético que aciona o mecanismo de disparo quando há um curto-

circuito.

O disjuntor inserido no circuito funciona como um interruptor. Como o relê bimetálico e

o relê eletromagnético são ligados em série dentro do disjuntor, ao ser acionada a

alavanca liga-desliga, fecha-se o circuito que é travado pelo mecanismo de disparo e a

corrente circula pelos dois relês.

extintor de arco

saída

relê bimetálico

relê eletromagnético

caixa moldada de material isolante

eletroímã

bimetal

alavanca de acionamento

(liga-desliga)

mecanismo de disparo

entrada



Havendo uma sobrecarga de longa duração no circuito, o relê bimetálico atua sobre o

mecanismo de disparo abrindo o circuito. Da mesma forma, se houver um curto-

circuito, o relê eletromagnético é que atua sobre o mecanismo de disparo abrindo o

circuito instantaneamente.

Quando ocorrer o desarme do disjuntor, basta acionar a alavanca de acionamento para

que o dispositivo volte a operar, não sendo necessária sua substituição como ocorre

com os fusíveis.

Quanto às características elétricas, os disjuntores podem ser unipolar, bipolar e

tripolar; normalmente para correntes de 2 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32

A, 40 A, 50 A, 63 A, 70 A, 80 A e outras.

Eles possuem disparo livre, ou seja, se a alavanca for acionada para a posição ligada

e houver um curto-circuito ou uma sobrecarga, o disjuntor desarma.

Observação:

O disjuntor deve ser colocado em série com o circuito que irá proteger.

O tempo de disparo da proteção térmica (ou contra sobrecarga) torna-se mais curto

quando o disjuntor trabalha em temperatura ambiente elevada. Isso ocorre

normalmente dentro do quadro de distribuição. Por isso, é necessário dimensionar a

corrente nominal do disjuntor, de acordo com as especificações do fabricante, e

considerando também essa situação.

Eletrotécnica


Características Técnicas:

⇒ Corrente nominal (In): valor eficaz da corrente de regime contínuo que o disjuntor

deve conduzir indefinidamente, sem elevação de temperatura acima dos valores

especificados.

⇒ Corrente convencional de não atuação (Ina): valor especificado de corrente que

pode ser suportado pelo disjuntor durante um tempo especificado (tempo

convencional).

⇒ Temperatura de calibração: temperatura na qual o disparador térmico é calibrado.

Normalmente são utilizadas as temperaturas de 20, 30 ou 40ºC.

⇒ Tensão nominal (Un): valor eficaz da tensão pelo qual o disjuntor é designado e no

qual são referidos outros valores nominais. Esse valor deve ser igual ou superior ao

valor máximo da tensão do circuito no qual o disjuntor será instalado.

⇒ Capacidade de interrupção (Icn): valor máximo que o disjuntor deve interromper

sob determinadas tensões e condições de emprego. Esse valor deverá ser igual ou

superior à corrente presumida de curto-circuito no ponto de instalação do disjuntor.

⇒ Curvas de disparo: as curvas de disparo B, C e D correspondem à característica

de atuação do disparador magnético, enquanto que a do disparador térmico

permanece a mesma.



• B: 3 a 5 x In

• C: 5 a 10 x In

• D: 10 a 14 x In

Existem ainda as curvas Z, K, MA.

Dispositivo Diferencial Residual (DR):

Desde Dezembro de 1997, é obrigatório no Brasil, em todas as instalações elétricas de

baixa tensão, o uso do chamado dispositivo DR nos circuitos elétricos que atendam

aos seguintes locais: banheiros, cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de

serviço e áreas externas.

O dispositivo DR é um interruptor de corrente de fuga automático que desliga o circuito

elétrico caso haja uma fuga de corrente que coloque em risco a vida de pessoas e

animais domésticos e a instalação elétrica.

Proteção contra choques elétricos Proteção contra riscos de incêndios

Eletrotécnica


Isso garante a segurança contra choques elétricos e incêndios. Apesar de se ter a

sensação de choque em caso de contato da fase com o corpo humano, não há risco

de vida, caso o circuito seja protegido por esse dispositivo.

As ilustrações a seguir representam interruptores e Disjuntores de corrente de fuga:

Interruptor Diferencial Residual 2 P Interruptor Diferencial Residual 4 P

O interruptor de corrente de fuga possui um transformador de corrente, um disparador

e um mecanismo liga-desliga. Ele funciona comparando a corrente de entrada com a

de saída. Essa diferença é chamada de “Corrente Diferencial residual” (IDR).

⇒ Ideal: IDR = 0

⇒ Real: IDR ? 0 (correntes naturais de fuga)

⇒ Atuação: IDR = I∆n (corrente diferencial residual nominal de atuação)



Tipos de disjuntores ou interruptores DR:

⇒ alta sensibilidade: = 30mA

⇒ baixa sensibilidade: > 30mA

Ele deve ser ligado de modo que todos os condutores do circuito, inclusive o neutro,

passem pelo interruptor. Isso permite a comparação entre as correntes de entrada e de

saída e o desligamento da alimentação do circuito em caso de fuga de corrente.

Aplicações:

⇒ falta em aparelhos elétricos (eletrodomésticos);

⇒ falha na isolação de condutores;

⇒ circuitos de tomadas em geral;

⇒ campings, laboratórios, oficinas, áreas externas;

⇒ proteção contra riscos de incêndios de origem elétrica;

⇒ canteiros de obra.

Observação: o DR não desobriga o uso das proteções contra sobrecorrentes nem

dispensa o aterramento das massas.

Veja exemplos de esquemas de ligação para interruptores de corrente de fuga nas

ilustrações a seguir:

Eletrotécnica


Há interruptores projetados para operar com correntes de fuga de 500 mA, porém eles

só protegem as instalações contra riscos de incêndio, não oferecendo segurança

contra riscos pessoais.

Observação:

Antes de substituir ou rearmar qualquer dispositivo de proteção, deve-se sanar as

causas que provocaram a interrupção do funcionamento do circuito elétrico.

Exercícios:

1) Qual é a função do interruptor de corrente de fuga?

2) Quais são os tipos de fusíveis mais usuais?

3) Como ocorre a interrupção do circuito através do fusível?

4) Qual é a diferença entre um disjuntor termomagnético e o fusível?

5) Em quais condições o disjuntor diferencial residual atua?



Eletrotécnica


PPrroojjeettoo ddee IInnssttaallaaççõõeess EEllééttrriiccaass RReessiiddeenncciiaaiiss

Nos projetos elétricos residenciais, calcula-se a potência ativa aplicando os seguintes

valores de fator de potência:

⇒ 1,0 – Carga resistiva;

⇒ 0,8 – Tomadas de uso geral (TUG’s).

Os “flats” e as unidades de apart-hotéis e similares devem ser considerados como

unidades residenciais.Os equipamentos de utilização de uma instalação podem ser

alimentados diretamente através de tomadas de corrente.

A carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal

absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente e

do fator de potência.

Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo fabricante (potência de

saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.

O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências (cargas)

mínimas de iluminação e tomadas a serem instaladas, possibilitando assim, determinar

a potência total prevista para a instalação elétrica residencial.

Eletrodoméstico Potência média, em watts

Chuveiro Elétrico 5.000 a 6.500

Geladeira 400 a 800

Lâmpada incandescente 60 a 100

Máquina de lavar roupas 600 a 2.000

Microondas 800 a 1.500

Televisor 60 a 300



Torneira elétrica 4.000 a 6.000

Outros eletrodomésticos

Aspirador de pó 250 a 1.000

Batedeira 70 a 300

Ferro de passar roupas 400 a 1.650

Liquidificador 100 a 250

Máquina de costura 60 a 150

Secador de cabelos 500 a 1.500

Secador de roupas 2.500a 6.000

Torradeira 500 a 1.200

Ventilador portátil 60 a 100

Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz

• Prever, pelo menos, um ponto de luz fixo no teto comandado por um interruptor de

parede.

• Arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do limite do

boxe.

Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação

• A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência.

Para área igual ou inferior a 6 m2 Atribuir um mínimo de 100 VA.

Para área superior a 6 m2

Atribuir um mínimo de 100 VA para

os primeiros 6 m2, acrescido de 60

VA para cada aumento de 4 m2

inteiros.

• Os valores apurados correspondem à potência destinada para efeito de

dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das

lâmpadas.

• Não são estabelecidos critérios para iluminação de áreas externas em

residências, ficando a decisão por conta do projetista e do cliente.

Eletrotécnica


Exemplo de cálculo:

Dependência Dimensões (área – m2) Potência de iluminação (VA)

Sala A = 3,25 x 3,05 = 9,91 m2 9,91 = 6 m2 + 3,9 m2 100 VA

Tomadas de uso geral (TUG’s):

Não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados

aparelhos móveis ou portáteis.

Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral

Cômodos ou dependência com área igual ou

inferior a 6 m2 No mínimo uma tomada.

Cômodos ou dependência com mais de 6 m2

No mínimo uma tomada para cada 5

m ou fração de perímetro, espaçadas

tão uniformemente quanto possível.

Cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de

serviço, lavanderias e locais análogos

Uma tomada para cada 3,5 m ou

fração de perímetro, independente

da área, sendo que, acima de cada

bancada com largura igual ou

superior a 30 cm, deve ser prevista

pelo menos uma tomada.

Halls, corredores, subsolos, garagens, sótãos e

varandas Pelo menos uma tomada.

Banheiros

No mínimo uma tomada junto ao

lavatório com uma distância mínima

de 60 cm do limite do boxe.

Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral

Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas

de serviço lavanderias e locais análogos

• Atribuir, no mínimo, 600 VA

por tomada, até 3 tomadas.

• Atribuir 100 VA para as

excedentes.

Demais cômodos ou dependências Atribuir, no mínimo, 100 VA por

tomada.



Tomadas de uso específico (TUE’s):

As tomadas de uso específico são destinadas à ligação de equipamentos fixos e

estacionários como: chuveiros, torneiras elétricas, secadoras de roupas, fornos

elétricos e de microondas etc..

Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico

• A quantidade de TUE's é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de

utilização com corrente superior a 10 A.

Condições para se estabelecer a potência de tomadas de uso específico

Em qualquer cômodo ou dependência Atribuir a potência nominal do

equipamento a ser alimentado

• Quando a potência nominal do equipamento não for conhecida, deve-se atribuir à

tomada de uso específico, uma potência igual a do equipamento mais potente que possa

ser ligado.

• As tomadas de uso específico devem ser instaladas, no máximo, a 1,5 m do local

previsto para o equipamento a ser ligado.

Para se prever a carga de tomadas é necessário, primeiramente, prever sua

quantidade. Essa quantidade, segundo os critérios, é estabelecida a partir do cômodo

em estudo, fazendo-se um levantamento dos seguintes dados:

• Ou o valor da área;

• Ou o valor do perímetro;

• Ou o valor da área e do perímetro.

Eletrotécnica


Locais comerciais e análogos

Local Área

(m2) Quantidade Mínima de TUG’s

Potência

Mínima

(VA)

Observações

Até 40

Uma para cada 3 m ou fração de

perímetro

ou

uma para cada 4 m2 ou fração de área

(adota-se o critério que conduzir ao maior

número)

Salas

Maior

que 40

Dez para os primeiros 40 m2 mais uma

para cada 10 m2 ou fração excedente

200 por

tomada

Distribuição

uniforme.

Até 20 Uma

Lojas Maior

que 20 Uma para cada 20 m2 ou fração

200 por

tomada

Não computadas

as destinadas a

vitrines,

lâmpadas e

demonstrações

de aparelhos.


Dimensões Quantidade

Dependência Área

(m2) Perímetro (m) TUG’s TUE’s

Sala 9,91 3,25x2 + 3,05x2 = 12,6 5 + 5 + 2,6

(3) -

Copa - 3,10x2 + 3,05x2 = 12,3 3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,8

(4) 1

Cozinha - 3,75x2 + 3,05x2 + 13,6 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,1

(4) 1

Dormitório 1 11,05 3,25x2 + 3,40x2 = 13,3 5 + 5 + 3,3

(3) -

Dormitório 2 10,71 3,15x2 + 3,40x2 = 13,1 5 + 5 + 3,1

(3) -

Banheiro 4,14 1 1

Área de serviço 5,95 3 -

Hall 1,80

O perímetro não

interessa quando a

área for inferior a 6 m2 1 -



TUG’s TUE’s

Dependência

Potência de

iluminação

(VA) N.º Potência

(VA) Equipamento

Potência

(VA)

Sala 100 3 300 VA

Copa

Cozinha

Dormitório 1

Dormitório 2

Banheiro

Área de serviço

Hall

Área externa

TOTAL

Reúnem-se os dados obtidos para a obtenção da potência total instalada.


Circuito Fator de

potência

Potência

(VA) Potência (W)

Iluminação (incandescente) 1,0 700 700

TUGs 0,8 7.500 6.000

TUEs

TOTAL-------------------------------------------------------------à

Eletrotécnica


QQuuaaddrroo ddee ddiissttrriibbuuiiççããoo

Também conhecido como quadro de luz, é por meio dele que se faz a distribuição dos

circuitos da instalação elétrica de uma residência. Ele é o centro de distribuição, pois:

• recebe os condutores que vêm do medidor;

• contém os dispositivos de proteção;

• é dele que partem os circuitos terminais que farão a alimentação dos aparelhos

consumidores elétricos.

BARRAMENTO DE NEUTRO

BARRAMENTO DE PROTEÇÃO (PE)

DISJUNTOR GERAL

BARRAMENTOS DE INTERLIGAÇÃO DAS FASES

DISJUNTORES DOS CIRCUITOS TERMINAIS



O quadro de distribuição deverá:

• conter um dispositivo de proteção contra choques elétricos “Diferencial

Residual”;

• ser instalado em lugar de fácil acesso, com proteção adequada às influência

externas e o mais próximo possível do centro de cargas da residência (local

onde haja maior concentração de cargas de potências elevadas: cozinha, área

de serviço, banheiro, etc.).

• possuir identificação do lado externo e dos circuitos.

Deverá ser prevista em cada quadro de distribuição uma capacidade de reserva que

permita ampliações futuras, compatível com a quantidade e tipo de circuitos

efetivamente previstos inicialmente.

Esta previsão de reserva deverá obedecer aos seguintes critérios:

⇒ quadros com até 6 circuitos: prever espaço reserva para, no mínimo, 2 circuitos;

⇒ quadros de 7 a 12 circuitos: prever espaço reserva para, no mínimo, 3 circuitos;

⇒ quadros de 13 a 30 circuitos: prever espaço reserva para, no mínimo, 4 circuitos;

⇒ quadros acima de 30 circuitos: prever espaço reserva para, no mínimo, 15% dos

circuitos.

Esta capacidade de reserva deverá se refletir no cálculo do circuito de distribuição do

respectivo quadro de distribuição.

Eletrotécnica


Deverá fazer parte do quadro de distribuição uma proteção contra contatos diretos

acidentais com suas partes energizadas.

Porta / Moldura



Eletrotécnica


DDiivviissããoo ddaa IInnssttaallaaççããoo EEllééttrriiccaa eemm CCiirrccuuiittooss

TTeerrmmiinnaaiiss

A instalação elétrica deve ser dividida em circuitos terminais. Esta divisão facilita a

manutenção e reduz a interferência.

A divisão da instalação em circuitos terminais segue os seguintes critérios:

• as linhas elétricas de sinal (telecomunicação, comunicação de dados, informática

controle, automação, etc.) devem ser alojadas em quadros de distribuição e em

eletrodutos independentes das outras linhas elétricas;

• os circuitos de iluminação deverão ser independentes dos de tomadas;

• deverão ser previstos circuitos independentes, exclusivos para tomadas de uso

específico.



Se os circuitos ficarem muito carregados, os condutores adequados para suas ligações

resultarão numa seção nominal (bitola) muito grande, dificultando a instalação dos

mesmos nos eletrodutos e as ligações terminais (interruptores e tomadas).

Para que isso não ocorra é usual prever mais de um circuito de iluminação e tomadas

de uso geral, de tal forma que a seção nominal dos fios não seja superior a 4,0 mm2 .

Seções mínimas dos condutores isolados:

Tipo de instalação

Utilização do circuito Seção mínima do condutor isolado

(mm2)

Circuitos de iluminação 1,5

Circuitos de força (incluem-se as tomadas) 2,5 Instalações fixas

em geral Circuitos de sinalização e de controle 0,5

A tabela a seguir serve como base para o dimensionamento dos circuitos terminais:

Tipo de circuito Tensão, em volts

Potência máxima, em

watts

Seção nominal do condutor, em

mm2

Disjuntor máximo, em

ampères

Iluminação 110 1.500 1,5 15

Tomadas 110 2.000 2,5 20

Tomadas 220 4.000 2,5 20

Chuveiros e torneiras elétricas

220 6.000 6 35

Ar condicionado 220 3.600 4 25 Exemplo de divisão dos circuitos terminais:

Nº do circuito Aplicação Especificação Cômodos ou dependências envolvidas 1 Iluminação Social Sala, dormitório 1, dormitório 2, banheiro e hall 2 Iluminação Serviço Copa, cozinha, área de serviço e área externa 3 TUGs Social Sala, dormitório 1, dormitório 2, banheiro e hall 4 TUGs Serviço Copa e cozinha 5 TUGs Serviço Área de serviço 6 TUE Chuveiro Banheiro 7 TUE Tor. Elétrica Cozinha

Eletrotécnica


Recomendações da NBR-5410:

A utilização de proteção com Diferencial Residual de alta sensibilidade em circuitos

terminais que sirvam a:

⇒ tomadas de corrente em cozinhas, lavanderias, locais com pisos e/ou

revestimentos não isolantes e áreas externas;

⇒ tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar

equipamentos de uso em áreas externas;

⇒ aparelhos de iluminação instalados em áreas externas.

Exigências da NBR-5410

A utilização de proteção com Diferencial Residual de alta sensibilidade em circuitos

terminais que sirvam a:

⇒ instalações alimentadas por rede de distribuição pública em baixa tensão, onde não

puder ser garantida a integridade do condutor PEN (proteção + neutro);

⇒ circuitos de tomadas de corrente em banheiros.

⇒ Os circuitos não relacionados nas recomendações e exigências acima deverão ser

protegidos por disjuntores termomagnéticos (DTM).

Pode-se optar pela instalação de disjuntor DR ou interruptor DR na proteção geral.

A seguir serão apresentadas as regras e a devida aplicação no exemplo em questão.



Eletrotécnica


DDiiaaggrraammaass EEllééttrriiccooss ee SSiimmbboollooggiiaass

Para a execução de uma instalação elétrica, o eletricista deve ter à sua disposição,

uma série de dados importantes tais como: a localização dos elementos na planta do

imóvel, a quantidade e seção dos fios que passarão dentro de cada eletroduto, qual o

trajeto da instalação, a distribuição dos dispositivos e circuitos e seu funcionamento.

Todos esses dados estão contidos neste capítulo que falará sobre diagramas de

instalação. Nele você verá que existem diversos tipos de diagramas, conhecerá suas

características, simbologia e modo de utilização.

Diagrama elétrico:

Diagrama elétrico é a representação de uma instalação elétrica ou parte dela por meio

de símbolos gráficos, definidos nas normas NBR 5259, NBR 5280, NBR 5444, NBR

12519, NBR 12520 e NBR 12523.

Dos diagramas existentes, estudaremos neste capítulo três:

⇒ diagrama funcional;

⇒ diagrama multifilar;

⇒ diagrama unifilar.

O diagrama funcional apresenta todo o sistema elétrico e permite interpretar com

rapidez e clareza o funcionamento ou a seqüência funcional dos circuitos.

Esse tipo de diagrama não se preocupa com a posição física dos componentes da

instalação elétrica.



A figura a seguir mostra um exemplo de diagrama funcional de um circuito composto

por um interruptor simples, uma tomada e uma lâmpada.

O diagrama multifilar é usado somente para os circuitos elementares, pois é de difícil

interpretação quando o circuito é complexo. É um diagrama que representa todo

sistema elétrico em seus detalhes e todos os condutores.

Veja na figura a seguir, um exemplo de diagrama multifilar mostrando um circuito

composto de um interruptor simples, uma tomada e uma lâmpada.

O diagrama unifilar apresenta as partes principais de um sistema elétrico e identifica

o número de condutores. O trajeto dos condutores é representado por um único traço.

Esse tipo de diagrama geralmente representa a posição física dos componentes da

instalação, porém não representa com clareza o funcionamento e a seqüência

funcional dos circuitos. É o tipo de diagrama mais usado em instalações elétricas

prediais. A figura a seguir apresenta um diagrama unifilar do circuito elétrico composto

por um interruptor simples, uma tomada e uma lâmpada.

S1

S1 X1

H1

-1-

a

Eletrotécnica


Os símbolos gráficos usados neste diagrama são definidos pela norma NBR

5444/1989, para serem usados em planta baixa (arquitetônica) do imóvel. Nesta planta

é indicada a localização exata dos circuitos de luz, de força, de telefone e seus

respectivos aparelhos.

Como exemplo, é apresentado a seguir um esquema da instalação elétrica de uma

residência, na planta baixa:



Eletrotécnica


NNoorrmmaass TTééccnniiccaass

Para iniciarmos nosso estudo das normas referentes à instalações elétricas voltadas

para ambientes odonto-médico-hospitalares, devemos primeiramente nos

familiarizarmos com o processo de criação e aplicação de normas técnicas.

Segundo definição da própria ABNT: “A ABNT – Associação Brasileira de Normas

Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo

conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (CB) e dos Organismos de

Normalização Setorial (ONS), são elaboradas por comissões de estudo (CE), formadas

por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores,

consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros)”.

As condições que satisfazem as instalações elétricas, a fim de garantir seu

funcionamento adequado, a segurança de pessoas e animais domésticos e a

conservação dos bens estão descritas na norma NBR 5410/1997 da Associação

Brasileira de Normas Técnicas – ABNT.

Esta norma aplica-se às instalações elétricas alimentadas sob uma tensão nominal

igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada, com freqüências inferiores a 400 Hz,

ou a 1.500 V em corrente contínua.

Classificação das tensões CA CC

Extra-baixa £ 50 V £ 120 V

Baixa £ 1.000 £ 1.500

Alta > 1.000 > 1.500



Sua aplicação é considerada a partir da origem da instalação, observando-se que:

• a origem de instalações alimentadas diretamente por rede pública em baixa

tensão corresponde aos terminais de saída do dispositivo geral de comando e

proteção; no caso excepcional em que tal dispositivo se encontre antes do medidor, a

origem corresponde aos terminais de saída do medidor;

• a origem de instalações alimentadas por subestação de transformação

corresponde aos terminais de saída do transformador; se a subestação possuir vários

transformadores não ligados em paralelos, cada transformador corresponderá a uma

origem, havendo tantas instalações quantos forem os transformadores;

• nas instalações alimentadas por fonte própria de energia em baixa tensão, a

origem é considerada de forma a incluir a fonte como parte da instalação.

Esta Norma aplica-se às instalações elétricas de:

• edificações residenciais, comerciais e pré-fabricadas;

• estabelecimentos industriais, de uso público, agropecuários e hortigranjeiros;

• reboques de acampamentos (trailers), locais de acampamentos (campings),

marinas e instalações análogas;

• canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias.

Aplica-se, também, às instalações novas e a reformas em instalações existentes.

Nota: modificações destinadas a, por exemplo, acomodar novos equipamentos ou

substituir os existentes não implicam necessariamente reforma total da instalação.

Não se aplica a:

• equipamentos de tração elétrica;

• instalações elétricas de veículos automotores, navios e aeronaves;

• equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida em que

eles não comprometam a segurança das instalações;

• instalações de iluminação pública;

• redes públicas de distribuição de energia elétrica;

• instalações de pára-raios;

• instalações em minas;

• instalações de cercas eletrificadas;

A listagem a seguir, apresenta algumas normas organizadas de acordo

com sua respectiva numeração por NBR:

Eletrotécnica


⇒ NBR 5112 - Porta-lâmpadas de rosca Edison.

⇒ NBR 5259 - Símbolos gráficos de instrumentos indicadores e medidores.

⇒ NBR 5261 - Símbolos gráficos de eletricidade - princípios gerais para desenho de

símbolos gráficos.

⇒ NBR 5280 - Símbolos literais de identificação de elementos de circuitos.

⇒ NBR 5311 - Código de cores para resistores.

⇒ NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão.

⇒ NBR 5413 - Iluminância de interiores.

⇒ NBR 5444 - Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.

⇒ NBR 5453 - Sinais e símbolos literais para eletricidade (será substituída em

breve).

⇒ NBR 5456 - Eletrotécnica e eletrônica - eletricidade geral.

⇒ NBR 5471 - Condutores elétricos.

⇒ NBR 5597 - Eletroduto rígido de aço carbono e acessórios com revestimento

protetor.

⇒ NBR 5598 - Eletroduto rígido de aço carbono com revestimento protetor

⇒ NBR 5624 - Eletroduto rígido de aço-carbono com costura.

⇒ NBR 6014 - Marcação impressa para resistores fixos.

⇒ NBR 6148 - Condutores isolados com isolação extrudada de PVC para tensões

até 750 V - sem cobertura.

⇒ NBR 6150 - Eletrodutos de PVC rígido.

⇒ NBR 6513 - Eletrotécnica e eletrônica - resistores.

⇒ NBR 6880 - Condutores de cobre mole para cabos isolados.

⇒ NBR 8346 - Bases e receptáculos de lâmpadas.

⇒ NBR 12519 - Símbolos gráficos de elementos de símbolos, símbolos qualificativos

e outros símbolos de aplicação geral.

⇒ NBR 12520 - Símbolos gráficos de condutores e dispositivos de conexão.

⇒ NBR 12521 - Símbolos gráficos de componentes passivos.

⇒ NBR 12522 - Símbolos gráficos de produção e conversão de energia elétrica.

⇒ NBR 12523 - Símbolos gráficos de equipamentos de manobra e controle e de

dispositivos de proteção.

⇒ NBR 13057 - Eletroduto rígido de aço carbono, com costura, zincado.

⇒ NBR IEC 50 (826) - Vocabulário eletrotécnico internacional.

⇒ NBR 13534 – Trata sobre instalações elétricas em unidades assistenciais de

saúde, visando requisitos para segurança.

⇒ Série de Normas NBR IEC 60601 – Avalia a segurança de equipamentos

eletromédicos em geral.



A seguir, são apresentados os endereços e telefones da Associação Brasileira

de Normas Técnicas para contatos:

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

http://www.abnt.org.br

Sede:

Av. Treze de Maio, 13 / 280 andar

Rio de Janeiro, RJ

Caixa Postal: 1680

CEP: 20031-901

Tel.: (21) 3974-2300

Fax: (21) 3974-2346

E-mail: [email protected]

São Paulo:

Rua Minas Gerais,190 - Higienópolis

CEP: 01244-010 - São Paulo, SP.

Tel.: (11) 3017-3600

E-mail: [email protected]

Eletrotécnica


MMoottoorreess EEllééttrriiccooss

Motor elétrico é a máquina destinada a transformar energia elétrica em energia

mecânica. Os tipos mais comuns de motores elétricos são:

a) Motores de corrente contínua

São motores de custo mais elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente

contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada. Podem funcionar

com velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande

flexibilidade e precisão. Por isso, seu uso é restrito a casos especiais em que estas

exigências compensam o custo muito mais alto da instalação.

b) Motores de corrente alternada

São os mais utilizados, porque grande parte da energia elétrica produzida é feita em

corrente alternada (CA), o que justifica o largo uso dos motores de CA.

A construção mecânica dos motores CA é mais simples do que a dos motores de CC,

por isso são mais comumente usados na indústria. Os principais tipos são

• Motor síncrono: Funciona com velocidade fixa; utilizado somente para grandes

potências (devido ao seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de

velocidade invariável.

• Motor assíncronos (indução) : Funciona normalmente com uma velocidade

constante, que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a

sua grande simplicidade, robustez e baixo custo, é o motor mais utilizado de todos,

sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas, encontradas na



prática. Atualmente é possível controla a velocidade dos motores de indução com o

auxílio de inversores de freqüência.

Os motores de CA podem ser ainda monofásicos ou trifásicos. Nesse capitulo, serão

apresentados os motores monofásicos e trifásicos de indução.

Motor de indução.

Esse motor é constituído basicamente por rotor e estator. O rotor é a parte móvel do

motor, e o estator constitui a parte fixa.

Normalmente o rotor usado nesses motores é do tipo gaiola de esquilo, assim

chamado devido ao seu formato. É constituído por um pacote de chapas de ferro-silício

com barras de cobre ou alumínio colocadas em ranhuras e interligadas em curto

circuito nas extremidades.

Eletrotécnica


O motor de indução pode ser monofásico ou trifásico.

Motor monofásico:

É uma máquina de pequena potência e que é alimentada por rede monofásica.

Esse tipo de motor é utilizado com mais freqüência em residências, como, por

exemplo, em geladeiras em bombas para sucção de água.

Veja a figura abaixo, as partes componentes do motor monofásico de fase auxiliar em

posição de montagem.

Enrolamentos

No estator, há dois enrolamentos. Um deles, que é o principal, é também chamado de

enrolamento de serviço. Este enrolamento localiza-se no fundo das ranhuras.

O outro é chamado de enrolamento auxiliar e localiza-se sobre o enrolamento principal

ou em ranhuras próprias.

O enrolamento auxiliar pode ser identificado pelo fio de suas bobinas que,

normalmente, têm a metade da seção do fio do enrolamento principal.

A função do enrolamento auxiliar é criar um campo magnético em fase diferente da

produzida pelo enrolamento principal. É por isso que este motor monofásico recebe o

nome de motor monofásico de fase auxiliar.

A figura seguinte mostra as posições desses dois enrolamentos dentro do estator.



Rotor

Vamos examinar agora o rotor desse tipo de motor. O rotor é do tipo em curto-

circuito e possui um dispositivo centrífugo. Este dispositivo serve para desligar o

enrolamento auxiliar quando o rotor atinge uma velocidade de, aproximadamente,

3/4 da velocidade nominal.

Veja o dispositivo centrífugo no rotor da figura abaixo.

Tipos de motores de fase auxiliar

Os motores monofásicos de fase auxiliar podem ser de dois tipos:

• Motores de partida sem capacitor;

• Motores de partida a capacitor.

Nos motores de partida sem capacitor, o enrolamento auxiliar, durante a partida,

fica ligado em paralelo com o enrolamento principal. Quando o motor atinge uma

velocidade de aproximadamente, 3/4 da velocidade nominal, um interruptor

automático desliga o enrolamento auxiliar. O motor passa, então, a funcionar

apenas com o enrolamento principal. Veja abaixo à esquerda, o motor de partida

sem capacitor e, à direita, o esquema de seu circuito interno.

Eletrotécnica


Nos motores de partida a capacitor, o funcionamento é parecido com o anterior. A

única diferença é que há um capacitor em série com o enrolamento auxiliar. Este

capacitor introduzido no circuito torna a partida do motor mais vigorosa. Os demais

aspectos do funcionamento deste motor são idênticos ao do motor sem capacitor.

Veja, a seguir, o motor de partida a capacitor e o esquema de seu circuito interno.

Interruptores

Os interruptores mais utilizados para desligar o enrolamento auxiliar são interruptores

de ação centrífuga. Eles são montados em duas partes: uma delas é presa ao motor e

a outra é presa à tampa. Veja abaixo o corte de um motor monofásico mostrando as

duas partes do interruptor centrífugo.



Há outros tipos de dispositivos para o desligamento do enrolamento auxiliar. Por

exemplo, temos os que funcionam por ação térmica ou magnética. Esses tipos de

interruptores são encontrados nos motores monofásicos de geladeiras e

aparelhos de ar condicionado. Veja, a seguir, um interruptor chamado relé de

ação térmica.

Há também relés que são equipados com um dispositivo de sobre-corrente,

também chamado de salva-motor. Este dispositivo serve para proteger a máquina

em caso de excesso de corrente. Veja abaixo, dois tipos desses relés.

Eletrotécnica


Rotação

A rotação dos motores monofásicos depende do número de pólos e da freqüência da

rede de alimentação. Os motores monofásicos de fase auxiliar são encontrados com 2,

4 e 6 pólos para freqüências de 50 e/ou 60ciclos. As suas velocidades angulares são,

aproximadamente, as da tabela a seguir.

Velocidade aproximada em rpm

50 ciclos 60 ciclos

Número

de

pólos Em vazio A plena carga Em vazio A plena carga

2 3000 2920 3600 3500

4 1500 1435 1800 1730

6 1000 960 1200 1140

Observações

• Para as velocidades em vazio foram tomadas as velocidades de sincronismo

embora, na prática, essa velocidade seja ligeiramente menor.

• A velocidade marcada na placa dos motores refere-se à velocidade medida em

plena carga.

Potência

Dependendo da potência do motor e do valor da tensão da rede, o motor monofásico

será percorrido por correntes de intensidades diferentes. Este fato você pode observar

na tabela a seguir.



Intensidade média absorvida em ampères

Potência em Cv 110V 220V 1/5 3,5 1,75 ¼ 3,6 1,9 1/3 4,6 2,3 ½ 6,5 3,3 ¾ 8,5 4,3 1 15,2 7,6 2 20 10

Mancais de motores elétricos

São peças sobre as quais se apoiam os induzidos das máquinas girantes. Há dois

tipos de mancais: de bucha e de rolamentos.

Os mancais de bucha usados nos motores elétricos utilizam buchas do tipo

bucha fixa. Nos motores com potência superior a 1/2HP, os mancais de bucha

têm depósitos de óleo. A transmissão do óleo do depósito à bucha pode ser feita

de duas maneiras: com feltro ou com anel.

Nas buchas com feltro, o óleo sobe através do feltro e lubrifica a bucha. Isto

acontece porque uma extremidade do feltro está mergulhada no depósito de óleo

e a outra está em contato com o eixo da bucha. Neste tipo de bucha, o óleo

lubrificante recomendado é o SAE-20. Veja uma bucha com feltro na figura

abaixo.

Nas buchas com anel, este fica mergulhado no óleo e em contato com o eixo. Isso

faz o anel girar levando o óleo para a bucha. O óleo lubrificante recomendado

para este caso é o SAE-30. Veja uma bucha com anel na figura abaixo.

Eletrotécnica


Observação

Os motores com mancais de bucha não podem trabalhar instalados na posição

vertical. Isto porque, nesta posição, o óleo pode escorrer e deixar o mancal seco.

quando o motor precisar ser instalado na posição vertical, deve-se escolher um que

tenha mancais de rolamento, que você vai ver a seguir.

Os mancais de rolamentos são mais usados atualmente porque não requerem

muitos cuidados e tanto a sua lubrificação como a sua revisão podem ser feitas em

períodos de tempo maiores. Vamos agora examinar os tipos de rolamentos mais

usados em motores.

Rolamento fixo de uma carreira de esferas

Este é o rolamento utilizado com mais freqüência. Ele tem pistas profundas e não tem

orifício para a entrada das esferas. É um rolamento construído para suportar grandes

quantidades de carga, mesmo em velocidades bastante elevadas. Veja, na figura, um

rolamento desse tipo.

Alguns desses rolamentos têm uma capa protetora em um ou em ambos os seus

lados. Esta capa serve para evitar a saída da graxa do rolamento, no caso em que ele

fica exposto.

Os rolamentos fixos de uma carreira de esferas são identificados por um número



seguido pelo código Z ou 2Z. O código Z significa que o rolamento possui só uma

capa protetora em um dos seus lados. O código 2Z significa que o rolamento

possui duas capas protetoras situadas uma de cada lado.

Observe agora a tabela abaixo. Ela é utilizada pela companhia SKF do Brasil

Rolamentos,

Milímetros Rolamento nº

d D B

Velocidade máxima permitida Rpm

Capacidade básica em kg

6000 10 26 8 20000 360 6001 - - 12 28 8 20000 400 6002 - 15 32 8 20000 440 6003 - - 17 35 10 20000 465 6004 - - 20 42 12 16000 735 6200 6200-Z 6200-2Z 10 30 9 20000 400 6201 6201-Z 6201-2Z 12 32 10 20000 540 6202 6202-Z 6202-2Z 15 35 11 16000 610 6203 6203-Z 6203-2Z 17 40 12 16000 750 6204 6204-Z 6204-2Z 20 47 14 6000 1000 6205 6205-Z 6205-2Z 25 52 15 13000 1100 6206 6206-Z 6206-2Z 30 62 16 13000 1530 6300 - - 30 35 11 16000 630 6301 6301-Z - 12 37 12 16000 765 6302 6302-Z - 15 42 13 16000 880 6303 6303-Z 6303-2Z 17 47 14 13000 1060 6304 6304-Z 6304-2Z 20 52 15 13000 1250 6305 6305-Z 6305-2Z 25 62 17 10000 1660

Na tabela acima, temos o número do rolamento e seu código, o diâmetro interno,

o diâmetro externo, a largura, a velocidade angular máxima e a carga máxima

suportada.

Nesta tabela estão relacionados os rolamentos mais usados em motores de

potência até 10HP.

Rolamento de rolo cilíndrico

É um rolamento empregado em motores de grande potência, nos quais a carga

Eletrotécnica


no eixo é relativamente grande. Este tipo de rolamento suporta altas velocidades.

Em pequenas montagens, é preferível este tipo de rolamento se a carga for

acompanhada de choques. Veja um rolamento cilíndrico na figura abaixo.

Rolamento axial de esferas simples

Este tipo de rolamento só é utilizado em casos especiais como, por exemplo, em

motores que trabalham em posição vertical. Pode também ser empregado em

máquinas que exijam altas velocidades veja um rolamento axial na figura abaixo.

Conservação dos rolamentos

Os rolamentos são lubrificados, geralmente, com graxa. A graxa não requer cuidados

especiais de vedação. A lubrificação dos rolamentos também pode ser feita com óleo.

Neste caso, entretanto, a lubrificação requer cuidados especiais. É por isso que não se

emprega óleo, a não ser que a velocidade seja muito elevada.

Nos motores elétricos, a lubrificação deve ser renovada uma ou duas vezes por ano.

Se o motor trabalha em serviços contínuos, essa renovação deve ser feita com maior

freqüência.

Dependendo das condições em que o motor vai operar, empregam-se diferentes



qualidades de graxas. Esses tipos de graxas vem especificados na própria máquina.

A limpeza e a revisão dos rolamentos dos motores devem ser feitas

periodicamente. Geralmente, as revisões podem ser feitas em intervalos de tempo

maiores que um ano. Neste caso, é conveniente controlar os rolamentos durante o

serviço. Este controle é feito observando-se a cor e o estado do lubrificante e

também auscultando a marcha do motor, ou através de instrumento próprio. Veja

abaixo à esquerda, a auscultação e à direita, o teste com instrumento.

Os rolamentos devem ser limpos com gasolina ou benzina. Após a limpeza, eles

devem ser lubrificados com graxa ou óleo para evitar que se oxidem.

Observações

• As graxas fabricadas com matérias-primas de baixa qualidade não são apropriadas

para lubrificação de rolamentos.

• Deve-se tomar cuidado, ao se realizar a auscultação, para não escapar a chave de

fenda.

• Se o teste for realizado com instrumento, deve-se seguir as orientações do

fabricante do mesmo.

Fixação dos rolamentos

Os rolamentos podem ser fixados de três maneiras diferentes.

Há o caso em que o rolamento entra na tampa do motor sob pressão não possui

proteção no local onde está instalado. Isto obriga o rolamento a ter uma capa protetora

colocada na parte interna do motor, ou seja, ser do tipo Z.

Eletrotécnica


O rolamento pode ser também colocado em uma caixa protetora, a qual é fixada à

tampa do motor por meio de parafusos. Neste caso, o rolamento fica protegido de

impurezas, podendo der do tipo sem capa protetora. Este tipo de fixação é utilizado em

motores blindados porque o rolamento fica completamente fechado.

Há, ainda, o caso em que o rolamento entra na tampa do motor sob pressão e, na

parte anterior, recebe um flange protetor. Após o motor ser fechado, o flange é

parafusado na tampa e, desta maneira, protege o rolamento. No flange há também um

encosto que força o rolamento contra a tampa. Veja a seguir a ilustração de um

rolamento fixado com flange.

Interruptor centrífugo

É um dispositivo que liga o bobinado de arranque de um motor monofásico e também o

desliga quando o motor atinge, aproximadamente, 3/4 de sua velocidade nominal. Os

dois tipos mais comuns de interruptores centrífugos são o de carretel e o Delco.

O interruptor centrífugo de carretel é composto de duas partes: uma fixa e outra

móvel. A parte fixa fica alojada em uma das tampas do motor. Ela tem dois contatos,

através dos quais pode-se ligar ou desligar o bobinado de arranque. Veja, na figura

abaixo, a parte fixa.



A arte móvel fica localizada no eixo do rotor. Ela é composta por um suporte, duas

massas centrífugas, duas molas e um carretel de material isolante. Observe,

abaixo, a parte móvel e as peças que o compõem;

Vamos, agora, examinar o funcionamento deste tipo de interruptor. Quando o

motor está parado, as molas fazem com que as massas centrífugas empurrem o

carretel sobre a parte fixa. Isto provoca o fechamento dos contatos do bobinado de

arranque. O motor está em condições de arrancar. Verifique esta situação na

figura abaixo.

Quando a velocidade do motor for aproximadamente 3/4 da velocidade nominal, a

força centrífuga desloca as massas centrífugas. A ação das massas centrífugas

arrasta o carretel e faz abrir os contatos. Observe este fato na figura abaixo.

Eletrotécnica


Neste momento, o bobinado de arranque é desligado. Ao desligar o motor, o

dispositivo age de forma inversa, deixando o motor em condições de um novo

arranque.

O interruptor centrífugo Delco também é composto de uma parte fixa e uma parte

móvel.

A arte fixa e colocada em uma das tampas do motor. Ela possui uma plaqueta isolante

com dois contatos. Há também uma peça metálica em forma de colher que serve de

ponte entre os contatos. Veja agora a ilustração da parte fixa.

A parte móvel é acoplada ao rotor e gira junto com ele. Ela é composta de um suporte

e um peso centrado num eixo-guia. O eixo-guia é montado perpendicularmente ao eixo

do rotor. O peso, devido à força centrífuga, desliza pelo eixo-guia. Observe, abaixo, a

parte móvel.



Vamos agora verificar o funcionamento deste tipo de interruptor. Quando o motor

está em repouso, o peso da parte móvel pressiona a parte metálica em foram de

colher. Esta ação estabelece uma ponte entre os dois contatos o bobinado de

arranque fica conectado e o motor , em condições de arrancar.

Quando a velocidade do motor atinge, aproximadamente, 3/4 da velocidade nominal, o

peso, pela ação da força centrífuga, vence a mola e se desloca. Neste momento, a

peça metálica sai e o circuito de arranque se abre.

Eletrotécnica


Motor trifásico:

Motor trifásico é a máquina elétrica construída para funcionar em redes trifásicas.

É chamado de motor de indução, pelo fato de as correntes de CA serem induzidas no

circuito do rotor pelo campo magnético rotativo do estator. É conhecido também como

motor assíncrono de CA, e é o mais empregado na industria por ser de construção

simples, forte e de baixo custo. O rotor desse tipo de motor possui uma parte auto

suficiente que não necessita de conexões externas.

Os motores de indução trifásicos podem ser de dois tipos, de acordo com a costrução

de seu rotor.

⇒ Motores de indução trifásicos com rotor em gaiola de esquilo

⇒ Motores de indução trifásicos com rotor bobinado.

Rotor em gaiola de esquilo

O rotor em gaiola de esquilo é constituído por barras de cobre ou de alumínio

colocadas nas ranhuras do rotor. As extremidades são unidas por um anel também de

cobre ou de alumínio, formando uma espécie de gaiola de esquilo; daí, a origem do

nome.



Rotor bobinado ( anéis )

O rotor bobinado ( anéis ) usa enrolamentos de fios de cobre nas ranhuras, tal como o

do estator.

No estator do motor trifásico estão alojados três enrolamentos referentes às três fases.

Esses três enrolamentos estão montados com uma defasagem de 1200.

O enrolamento é colocado no rotor com uma defasagem de 120° e seus terminais são

ligados a anéis coletores onde, através de escovas, ocorre a condição de acesso ao

enrolamento.

Ao enrolamento do rotor bobinado deve ser ligado um reostato ou resistores,

que permitirá regular a corrente nele induzida, o que torna possível a partida sem

grandes picos de corrente e possibilita as variação de velocidades dentro de certos

limites.

Funcionamento do motor de indução

Quando a corrente elétrica trifásica é aplicada aos enrolamentos do estator, produz-se

um campo magnético rotativo ou girante que, através da atração de pólos, arrasta o

rotor, dando-lhe movimento.

Eletrotécnica


O esquema abaixo mostra a ligação interna de estator trifásico, em que as bobinas

( fases ) estão defasadas em 120° e ligadas em triângulo.

Como as correntes nos três enrolamentos estão com uma defasagem de 120°, os três

campos magnéticos apresentam também a mesma defasagem.

Os três campos individuais combinam-se, do que resulta um campo único cuja posição

varia com o tempo. Esse campo único giratório é que vai agir sobre o rotor e provocar

o seu movimento.

O esquema a seguir ilustra como agem as três correntes produzindo o campo

magnético rotativo num rotor trifásico.



Ligação dos motores trifásicos

Os motores trifásicos são fabricados com diferentes potências e velocidades, nas

frequências de 50 e 60 Hz, levando em conta as tensões padronizadas de rede: 220V,

380V, 440V e 760V.

As bobinas do motor trifásico estão distribuídas no estator e ligadas de modo a formar

três circuitos simétricos distintos, chamamos de fases de enrolamento.

Essas fases são interligadas formando ligações em estrela ( Y ) ou em triângulo ( ∆ ),

para o acoplamento a uma rede trifásica.

Do enrolamento do estator saem os fios para a ligação do motor à rede elétrica. Dele

podem sair 3, 6, 9, ou 12 condutores.

Os motores com apenas 3 terminais permitem a alimentação somente por um valor de

tensão. Os demais podem ser alimentados por vários valores de tensão, através de

fechamentos denominados estrela ou triângulo, conforme tabela a seguir.

Eletrotécnica


Número de

terminais

Tensões

(V) Fechamentos Ligações

220

Triângulo

6

380

Estrela



Número de

terminais

Tensões


220 Duplo

triângulo

380

Duplo

Estrela

440

Triângulo

9

760

Estrela

Eletrotécnica


Número de

terminais

Tensões


220

Duplo

triângulo

380 Duplo

estrela

440 Triângulo

12

760

Estrela



Placa de identificação de Motores Os motores elétricos possuem uma placa indicadora, colocada pelo fabricante.

Rendimento

Como já foi visto, um motor não consome apenas potência ativa que é depois

convertida em trabalho mecânico, mas também potência reativa, necessária para

magnetização, mas que não produz trabalho.

O rendimento define a eficiência com que o motor absorve energia elétrica da rede e a

transforma em energia mecânica. Então, o rendimento será a relação da Potência Útil

(Pu) e a Potência absorvida pela rede (Pa).

? = Pu (W) = 736 x P (cv) .

Pa (W) 3 x U x I x cos f

Então, para calcular a corrente de motores trifásicos, deve-se considerar o rendimento

e fator de potência (cos ϕ), dados de placa do motor e o fator de 3 , por ser trifásico.

3 cos V

P I⋅η⋅ϕ⋅

=

Eletrotécnica


Velocidade de rotação (n)

Para determinar a velocidade de rotação do campo girante, é necessário estabelecer a

relação enter frequência ( f ) e o número de pólos ( p ) pela fórmula:

n = f . 60 f = freqüência

p .

2

p = número de pólos

Escorregamento (S)

É a diferença entre a velocidade do campo girante (velocidade de sincronismo) e a

velocidade do rotor .

Essa diferença de velocidade é dada percentualmente por:

S = Vs - Vr x 100

Vs

Vs; velocidade de sincronismo

Vr; velocidade real do rotor

Inversão de rotação

Se invertermos a seqüência de fase nos enrolamentos do estator, pela troca de dois

terminais de ligação no estator , o campo gira no sentido contrário, isto é, no sentido

anti-horário.

Desse modo inverte-se o sentido de rotação do campo girante e, conseqüentemente, a

rotação dos motores trifásicos.

Exercícios:

1) Responda as seguintes questões:

a) Como é constituído o rotor do tipo gaiola de esquilo?



b) Qual é o outro nome dado ao motor de indução?

c) Qual é a função do enrolamento auxiliar em um motor monofásico de fase auxiliar?

d) Por que os motores monofásicos de fase auxiliar possuem capacitor e interruptor

centrífugo?

e) Faça os esquemas de ligação para 110 e 220 V, em motores monofásicos de fase

auxiliar de partida.

f) O motor de 12 pontas pode ser ligado em quais valores de tensões?

Eletrotécnica


g) Como podemos inverter o sentido de rotação de uma motor monofásico de fase

auxiliar, e de um motor trifásico de indução?

h) Faça o esquema de ligação de um motor trifásico com seis pontas, para ser ligado

em 220 V e 380 V.

2) Resolva os problemas que seguem:

a) Qual é a corrente elétrica de um motor trifásico de 3 CV, com um rendimento de

0,77 e cos ϕ = 0,83, com fechamento em triângulo?

b) Um motor monofásico de fase auxiliar de 1/2 CV, alimentado em 110 V, tem um

fator de potência de 0,78 e rendimento de 0,79. Calcule a corrente desse motor.



c) Um motor trifásico de 4 pólos apresenta Velocidade de rotor de 1715 rpm, qual o

escorregamento desse motor?

Eletrotécnica


DDiiaaggrraammaass ddee CCoommaannddooss EEllééttrriiccooss

Nesta unidade, estudaremos os diagramas de comando e a lógica de comando. A

finalidade dos primeiros é representar os circuitos elétricos. A segunda analisa a

seqüência de entrada dos elementos componentes do circuito elétrico.

Seja qual for o tipo de projeto da área eletroeletrônica que se queira realizar, seja

instalação, montagem ou reparo, a maneira adequada de representar a disposição dos

componentes e o modo como eles se relacionam entre si é por meio do diagrama

esquemático.

Neste capítulo, estudaremos os diagramas de comando cuja finalidade é representar

os circuitos elétricos. Esse conhecimento é importante quando se necessita analisar o

esquema de uma máquina desconhecida para realizar sua manutenção. Essa análise

permite solucionar problemas "difíceis" e essa experiência é indispensável para o

profissional de manutenção eletroeletrônica.

Lógica de comando

A lógica de comando, ou lógica de funcionamento, é o sistema interativo de um ou

mais interruptores ou contatos que tem por objetivo o acionamento de um equipamento

elétrico. Vejamos, por exemplo, o circuito a seguir no qual um interruptor comanda um

relé que, por sua vez, liga um motor.



A lógica desse comando é simples: ao ser acionado, o interruptor S1 energiza a bobina

do relé RL1 que, por sua vez atraca os contatos RL1A e RL1B. Estes, uma vez fechados,

permitem a circulação da corrente pelas bobinas do motor, que entra em

funcionamento.

No desligamento, o efeito é inverso: desligando-se o interruptor S1, a corrente deixa de

circular pelo relé. Isso desenergiza e desliga os contatos, fazendo o motor parar de

funcionar.

O circuito a seguir mostra outro exemplo de lógica de comando:

Eletrotécnica


Esse é um circuito no qual S1 liga e S2 desliga o motor. Sua lógica de comando é: ao

ser pressionado, o botão S2 estabelece a circulação de corrente pelo relé RL1 e fecha

seus três contatos: RL1A, RL1B e RL1C.

RL1A fica em paralelo com o botão S2 e fecha o circuito. Isso permite que S2 seja

desacionado e que RL1 permaneça ligado.

Ao mesmo tempo, com o acionamento do relé RL1, o motor começa a funcionar

alimentado pela rede, via RL1A e RL1B. O circuito permanecerá nessa condição mesmo

que S2 seja acionada novamente.

Para que o motor deixe de funcionar, aciona-se S1. Com isso, o circuito é interrompido

e a corrente deixa de circular pelo relé. Por esse motivo, os três contatos do relé se

abrem e desligam o motor.

S1 volta ao seu estado anterior ao ser desacionado. Porém, o circuito não será religado

porque o contato RL1A já estará aberto.

Diagrama elétrico

O diagrama elétrico é um desenho que mostra a maneira como as várias partes de um

dispositivo, rede, instalação, grupo de aparelhos ou itens de um aparelho são

interrelacionados e/ou interconectados. É a representação de uma instalação elétrica

ou parte dela por meio de símbolos gráficos.

Diagrama de comando

O diagrama de comando faz a representação esquemática dos circuitos elétricos. Ele

mostra os seguintes aspectos:

• funcionamento seqüencial dos circuitos;

• representação dos elementos, suas funções e as interligações, conforme as

normas estabelecidas;

• visão analítica das partes ou do conjunto;

• possibilidade de rápida localização física dos componentes.

Para que o profissional da área eletroeletrônica possa “ler” o esquema, ele tem que

saber reconhecer os símbolos e os modos de dispô-los dentro do esquema.



Essas informações estão padronizadas por normas técnicas que estabelecem a

maneira pela qual devem ser elaborados os desenhos técnicos para a eletroeletrônica.

Tipos de diagramas

Os diagramas podem ser:

⇒ multifilar completo (ou tradicional),

⇒ funcional, e

⇒ de execução.

O diagrama multifilar completo (ou tradicional) representa o circuito elétrico da

forma como é montado e no qual todos os elementos componentes e todas as ligações

dos circuitos são representados por símbolos gráficos. Esse tipo de diagrama é difícil

de ser interpretado e elaborado, principalmente quando os circuitos a serem

representados são complexos. Veja exemplo a seguir.

Em razão das dificuldades de interpretação desse tipo de diagrama, os três elementos

básicos dos diagramas, ou seja, os caminhos da corrente, os elementos e suas

funções e a seqüência funcional são separados em duas partes representadas por

diagramas diferentes.

Eletrotécnica


O diagrama simplificado no qual os aspectos básicos são representados de forma

prática e de fácil compreensão é chamado de diagrama funcional. Veja exemplo na

ilustração a seguir.

A representação, a identificação e a localização física dos elementos tornam-se

facilmente compreensíveis com o diagrama de execução (ou de disposição) mostrado

a seguir.

Diagrama Principal Diagrama de Comando



Símbolos gráficos

Os símbolos gráficos e as referencias de identificação, cuja utilização e aconselhada,

estão em conformidade com as publicações mais recentes.

A norma IEC1082-1 define ou recomenda os símbolos gráficos e as regras numéricas

ou alfanuméricas que devem ser utilizadas para referenciar os aparelhos conceber os

esquemas e realizar os equipamentos elétricos.

A utilização da normalização internacional elimina os riscos de confusão e facilita o

estudo, a colocação em serviço e a manutenção das instalações.

IEC 1082-1

Das varias novidades introduzidas pela norma IEC 1082-1 ( Dezembro 1992),

que diz respeito à elaboração dos documentos utilizados em eletrotécnica, recordamos

a seguir dois artigos que modificam os hábitos de representação nos esquemas

elétricos.

⇒ Artigo 4.1.5. - Escrita e orientação de escrita: Na utilização definitiva, tudo o

que estiver escrito num documento poderá ser lido em duas orientações do

documento, separadas por um ângulo de 90, a partir das extremidades inferior e direita

do documento.``

A modificação refere-se essencialmente a orientação das referencias dos

terminais que, em disposição vertical, são lidos de baixo para cima (ver exemplos

abaixo).

⇒ Artigo 3.3 - Estrutura da documentação: “A apresentação da documentação

segundo uma estrutura normalizada permite tratar e informatizar mais facilmente as

operações de manutenção.

Admite-se que as informações relativas às instalações e aos sistemas sejam

organizadas com base em estruturas de porte.

A estrutura representa o modo como o processo ou o produto se subdividem

em processos ou sub-produtos menores.

Eletrotécnica


Conforme o que se pretende, podem-se elaborar diferentes estruturas, por

exemplo uma estrutura orientada para a localização...``

Assim, devemos nos habituar a escrever antes das referencias dos aparelhos

elétricos o sinal “ - ”, sendo os sinais “ = ” e “ + ” reservados para níveis superiores

(maquinas e oficinas, por exemplo).

Natureza das correntes Natureza dos condutores Corrente alternada

Condutor,circuito auxiliar

Corrente continua

Condutor, circuito principal

Corrente retificada

Rede de 3 condutores

Corrente alternada trifásica 60Hz

Representação unifilar

Terra

Condutor neutro(N)

Massa

Condutor de proteção (PE,terra)

Terra de proteção

Condutor proteção e neutro (PEN)

Terra sem ruído

Condutores sob blindagem

Condutores torcidos



Contatos Contato NA (normalmente aberto) 1-principal 2-auxiliar

Contato inversor sem sobreposição (abertura antes do fechamento)

Contato NF (normalmente fechado) 1-principal 2-auxiliar

Contato inversor com sobreposição

interruptor

Contato inversor com posição intermediaria de abertura

Seccionador

Contatos apresentados em posição acionada

Contator

Contatos de abertura ou fechamento antecipado

Contator-interruptor

Contatos de abertura ou fechamento retardado

Disjuntor

Contato NA com posição mantida

interruptor-seccionador

Condutores sob blindagem

interruptor-seccionador de abertura automática

Contatos NA ou NF temporizados em trabalho

Seccionador-fusivel

Contatos NA ou NF temporizados em repouso

]

Sinalização

Componentes ou elementos diversos Lâmpada de sinalização

Eletroválvula

Dispositivo luminoso intermitente

Contador de impulsos

Alarme sonoro

Detector sensível a proximidade

Campainha

Detector de proximidade indutivo

Sirene

Detector de proximidade capacitivo

Cigarra

Detector fotoeléctrico

Eletrotécnica


Órgãos de comando Comandos mecânicos Comando eletromagnético Símbolo geral

Comando mecânico manual por botão de impulso (retorno automático)

Comando eletromagnético Contator auxiliar

Comando mecânico manual por lingüeta (retorno automático)

Comando eletromagnético Contator

Comando mecânico manual rotativo (com travamento)

Comando eletromagnético com 2 bobinas

Comando mecânico manual tipo “soco”

Comando eletromagnético temporizado em trabalho

Comando mecânico manual por volante

Comando eletromagnético temporizado em repouso

Comando mecânico manual por pedal

Comando eletromagnético de um rele de remanência

Comando mecânico manual com acesso restrito

Comando eletromagnético com travamento mecânico

Comando mecânico manual por alavanca

Comando eletromagnético de um rele polarizado

Comando mecânico manual por alavanca com punho

Comando eletromagnético de um rele pisca-pisca

Comando mecânico manual por chave

Comando eletromagnético de um rele de impulsos

Comando eletromagnético temporizado em trabalho e em repouso

Bobina de rele RH temporizado em repouso

Bobina de rele RH de impulso ao disparo

Bobina de eletro-valvula



Quadro comparativo aos símbolos mais habituais

Natureza dos símbolos Normas Européias Normas USA

Contato normalmente aberto (NA)

Potencia e Comando

Contato normalmente fechado (NF)

Potencia e Comando

Contato temporizado em trabalho

Contato temporizado em repouso

Fusível

Rele de proteção

Bobinas

Seccionadores

Disjuntores

M Motores

Eletrotécnica


Referenciação de um esquema desenvolvido

Num esquema desenvolvido, a referenciação tem regras de aplicação

rigorosas.

As referencias definem os componentes, os terminais de ligação dos

aparelhos, os condutores e respectivas placas de terminais.

A aplicação destas regras facilita as operações de fiação e de teste,

contribuindo igualmente para a melhoria da produtividade dos equipamentos pela

redução dos tempos de manutenção.

Referenciação dos terminais de ligação dos aparelhos

As referencias indicadas são as que figuram nos terminais ou na placa de

características do aparelho.

A cada órgão de comando, a cada tipo de contato, principal, auxiliar

instantâneo ou temporizado, estão atribuídas duas referencias alfanuméricas ou

numéricas especificas.

Contactos principais

Os terminais são referenciados por um único algarismo..

⇒ De 1 e 6 em tripolar,

⇒ De 1 e 8 em tetrapolar.

Os algarismos impares são colocados em cima e a progressão faz-se de cima

para baixo e da esquerda para a direita.

Nos contatores de pequena potência, o quarto polo de um contator

tetrapolar e uma exceção a esta regra. Os seus terminais têm as mesmas referencias

que o contato auxiliar NA em cujo lugar se encontra. Por outro lado, as referencias dos

pólos de interrupção são normalmente precedidas da letra ``R``.



Contatos auxiliares

O terminais dos contatos auxiliares são referenciados por números de dois

algarismos.

Os algarismos das unidades, ou algarismos de função, indicam A função do

contato auxiliar..

⇒ 1 e 2..contato normalmente fechado.

⇒ 3 e 4..contato normalmente aberto.

⇒ 5 e 6..contato normalmente fechado de funcionamento especial tal como

temporizado, defasado, de passagem, de disparo térmico.

⇒ 7 e 8.. contato normalmente aberto de funcionamento especial tal como

temporizado, defasado, de passagem, de disparo através de um rele de sobrecarga.

O algarismo das dezenas indica o numero de ordem de cada Contato do

aparelho. Este numero e independente da posição Geográfica dos contatos no

esquema.

A fila 9 (e a 0 se necessário) e reservada aos contatos auxiliares dos reles de

proteção contra sobrecargas, seguida da função 5 e 6 ou 7 e 8.

Órgãos de comando (bobinas)

As referencias são alfanuméricas, vindo a letra em primeiro lugar:

⇒ bobina de comando de um contator..A1 e A2.

⇒ Bobina de comando com dois enrolamentos de um contator: A1 e A2, B1 e B2.

Identificação do contator

Símbolo gráfico de um contato de abertura (NF)

Símbolo gráfico de bobina de um Contator

Símbolo gráfico de uma derivação

Identificação do contator

Marca do Borne

Borne A2 de KM1

Eletrotécnica


Quando o contator é identificado por meio de letras, sua função só é conhecida quando

diagrama de potência é analisado.

A seguir, está a tabela que apresenta as letras maiúsculas iniciais para designar

elementos do circuito.

Letra Tipos de elementos Exemplos

A Conjuntos, subconjuntos Amplificadores com válvulas ou transistores,

amplificadores magnéticos laser.

B

Transdutores de grandezas não

elétricas, para elétricas e vice-

versa.

Sensores termoelétricos, células

fotoelétricas, dinamômetros, transdutores a

cristal, microfones, alto-falantes.

C Capacitores

D

Elementos binários, dispositivos

de atraso, dispositivos de

memória

Elementos combinatórios, linhas de atraso,

elementos biestáveis, monoestáveis, núcleo

de memória, fitas magnéticas de gravação.

E Miscelânea. Dispositivos luminosos, de aquecimento ou

outros não especificados nesta tabela.



F Dispositivos de proteção Fusíveis, pára-raios, dispositivos de

descarga de sobre-tensão.

G Geradores, fontes de

alimentação.

Geradores rotativos, conversores de

freqüência rotativos, baterias, fontes de

alimentação, osciladores.

H Dispositivos de sinalização Indicadores óticos e acústicos

K Relés, contatores

L Indutores.

M Motores

P Equipamento de medição e

ensaio

Dispositivos de medição, integradores,

indicadores, geradores de sinal, relógios.

Q

Dispositivos mecânicos de

conexão para circuitos de

potência.

Abridor, isolador

R Resistores Resistores ajustáveis, potenciômetros

reostatos, derivadores (shunts), termistores

S Seletores, chaves Chaves de controle, "push buttons" chaves

limitadoras, chaves seletoras, seletores.

T Transformadores Transformadores de tensão, de corrente.

U Moduladores Discriminadores, demoduladores, codifi-

cadores, inversores, conversores

V Válvulas, semicondutores Válvulas, tubos de descarga de gás, diodos,

transistores, tiristores

W Elemento de transmissão, guias

de onda, antenas.

“Jumpers”, cabos, guias de onda,

acopladores direcionais, dipolos, antenas

parabólicas.

X Terminais, plugues, soquetes. Tomadas macho e fêmea, pontos de prova,

quadro de terminais, barra de terminais.

Y Dispositivos mecânicos

operados eletricamente

Válvulas pneumáticas, freios, embreagens.

Z

Transformadores híbridos,

equalizadores, limitadores,

cargas de terminação.

Filtros a cristal, circuitos de balanceamento,

compressores expansores ("compandors").

Eletrotécnica


Programação de contatos

A programação dos contatos permite que se identifique rapidamente nos diagramas os

contatos que são acionados por um contator e qual sua localização num diagrama

funcional.

O contator também é localizado mais facilmente a partir da indicação sob o contato.

Para isso, o diagrama é dividido em linhas.



Interpretação

Os números sob o neutro (1, 2, 3... 8) indicam as linhas. Embaixo do esquema

funcional e, respectivamente, em cada linha estão desenhadas cruzetas com letras e

números.

A letra A indica contato abridor e o F, contato fechador. A cruzeta correspondente à

linha 1, por exemplo, indica que temos um abridor na linha 3, um fechador nas linhas

2 e 5.

O diagrama também pode ser dividido em colunas.

Quando o diagrama ocupa mais de uma folha, além dos números que identificam as

colunas, são colocados os números das folhas nas quais se encontra o contato.

Eletrotécnica


Assim, nas figuras acima, vamos localizar o contator C2.

a- Contato abridor localizado na coluna 2;

b- Contato abridor localizado na coluna 5;

c- Contato fechador localizado na coluna 4;

d- Contato fechador disponível no contator;

e- Contato fechador localizado na coluna 1 da folha 2.



Eletrotécnica


FFuussíívveeiiss -- DDiissppoossiittiivvooss ddee PPrrootteeççããoo ee SSeegguurraannççaa

Os dispositivos de segurança e proteção são componentes que, inseridos nos circuitos

elétricos, servem para interrompê-los quando algumas anormalidades acontecerem.

Neste capítulo, veremos os dispositivos empregados para proteção dos motores.

Seguranças fusíveis

As seguranças fusíveis são elementos inseridos nos circuitos para interrompê-los em

situações anormais de corrente, como curto-circuito ou sobrecargas de longa duração.

De modo geral, as seguranças fusíveis são classificadas segundo a tensão de

alimentação em alta ou baixa tensão; e, também, segundo as características de

desligamento em efeito rápido ou retardado.

Fusíveis de efeito rápido

Os fusíveis de efeito rápido são empregados em circuitos em que não há variação

considerável de corrente entre a fase de partida e a de regime normal de

funcionamento.

Esses fusíveis são ideais para a proteção de circuitos com semicondutores (diodos e

tiristores).



Fusíveis de efeito retardado

Os fusíveis de efeito retardado são apropriados para uso em circuitos cuja corrente de

partida atinge valores muitas vezes superiores ao valor da corrente nominal e em

circuitos que estejam sujeitos a sobrecargas de curta duração.

Como exemplo desses circuitos podemos citar motores elétricos, as cargas indutivas e

as cargas capacitivas em geral.

Fusíveis Cartucho e Faca

⇒ Tipo Cartucho - são limitadores de corrente usados especialmente para

proteger circuitos elétricos em geral, tais como : os condutores, os aparelhos elétricos,

os consumidores/instalações residenciais, etc. - Exemplos : Diazed, Silized e Neozed.

Os tipos Diazed e Neozed tem ação retardada, sendo que esse é utilizado em painéis

e aquele é utilizado na proteção dos circuitos de comando. O Silized é ultra-rápido -

esse é ideal para a proteção de aparelhos equipados com semi-condutores (thiristores

e diodos).

⇒ Tipo Faca - são dispositivos limitadores de corrente - utilizados

preferencialmente em instalações industriais, protegendo circuitos elétricos em geral,

tais como : os condutores, os aparelhos, os consumidores/prediais, os motores, etc. -

Exemplo são os fusíveis NH.

Esses fusíveis possuem características retardadas em função das partidas de motores

trifásicos com rotor em curto-circuito que estão sujeitos a sobrecarga de curta duração

- Exemplo : motores trifásicos com rotor em gaiola.

Os seguranças fusíveis de efeito retardado mais comumente usados são os NH,

DIAZED e NEOZED

Eletrotécnica


Fusíveis NH

Os fusíveis NH suportam elevações de tensão durante um certo tempo sem que ocorra

fusão.

Eles são empregados em circuitos sujeitos a picos de corrente e onde existam cargas

indutivas e capacitivas.

Sua construção permite valores padronizados de corrente que variam de 6 a 1000 A.

Sua capacidade de ruptura é sempre superior a 70 kA com uma tensão máxima de

500 V.

Construção

Os fusíveis NH são constituídos por duas partes: base e

fusível.

É também utilizado uma punhal saca fusível para conectar

o fusível na base. Nunca se deve utilizar outra ferramenta,

exemplo alicate, para encaixar o fusível na base, pois

poderá causar sérios acidentes.



A base é fabricada de material isolante como a esteatita, o plástico ou o termofixo. Nela

são fixados os contatos em forma de garras às quais estão acopladas molas que

aumentam a pressão de contato.

O fusível possui corpo de porcelana de seção retangular. Dentro desse corpo, estão o

elo fusível e o elo indicador de queima imersos em areia especial.

Nas duas extremidades do corpo de porcelana existem duas facas de metal que se

encaixam perfeitamente nas garras da base.

O elo fusível é feito de cobre em forma de lâminas vazadas em determinados pontos

para reduzir a seção condutora. O elo fusível pode ainda ser fabricado em prata.

Eletrotécnica


Fusíveis DIAZED e NEOZED

São usados em circuitos resistivos, ou seja, sem picos de corrente. Os de ação

retardada são usados em circuitos com motores e capacitores, sujeitos a picos de

corrente.

Esses fusíveis são construídos para valores de, no máximo, 200A. A capacidade de

ruptura é de 70 kA com uma tensão de 500V.

Construção

O fusível DIAZED (ou D) é composto por: base (aberta ou protegida), tampa, fusível,

parafuso de ajuste e anel.



A base é feita de porcelana dentro da qual está um elemento metálico roscado

internamente e ligado externamente a um dos bornes. O outro borne está isolado do

primeiro e ligado ao parafuso de ajuste, como mostra afigura a seguir.

A tampa, geralmente de porcelana, fixa o fusível à base e não é inutilizada com a

queima do fusível. Ela permite inspeção visual do indicador do fusível e sua

substituição mesmo sob tensão.

O parafuso de ajuste tem a função de impedir o uso de fusíveis de capacidade superior

à desejada para o circuito. A montagem do parafuso é feita por meio de uma chave

especial.

O anel é um elemento de porcelana com rosca interna, cuja função é proteger a rosca

metálica da base aberta, pois evita a possibilidade de contatos acidentais na troca do

fusível.

Eletrotécnica


O fusível é um dispositivo de porcelana em cujas extremidades é fixado um fio de

cobre puro ou recoberto por uma camada de zinco. Ele fica imerso em areia especial

cuja função é extinguir o arco voltaico e evitar o perigo de explosão quando da queima

do fusível.

O fusível possui um indicador, visível através da tampa, cuja corrente nominal é

identificada por meio de cores e que se desprende em caso de queima. Veja na tabela

a seguir, algumas cores e suas correntes nominais correspondentes.

Cor Intensidade de

corrente (A) Cor

Intensidade de

corrente (A)

Rosa 2 Azul 20

Marrom 4 Amarelo 25

Verde 6 Preto 35

Vermelho 10 Branco 50

Cinza 16 Laranja 63

O elo indicador de queima é constituído de um fio muito fino ligado em paralelo com o

elo fusível. Em caso de queima do elo fusível, o indicador de queima também se funde

e provoca o desprendimento da espoleta.



Características dos fusíveis NH e DIAZED

As principais características dos fusíveis DIAZED e NH são:

⇒ corrente nominal - corrente máxima que o fusível suporta continuamente sem

interromper o funcionamento do circuito. Esse valor é marcado no corpo de porcelana

do fusível;

⇒ corrente de curto-circuito - corrente máxima que deve circular no circuito e que

deve ser interrompida instantaneamente;

⇒ capacidade de ruptura (kA) - valor de corrente que o fusível é capaz de

interromper com segurança. Não depende da tensão nominal da instalação;

⇒ tensão nominal - tensão para a qual o fusível foi construído. Os fusíveis normais

para baixa tensão são indicados para tensões de serviço de até 500 V em CA e 600 V

em CC;

⇒ resistência elétrica (ou resistência ôhmica) – grandeza elétrica que depende do

material e da pressão exercida. A resistência de contato entre a base e o fusível é a

responsável por eventuais aquecimentos que podem provocar a queima do fusível;

⇒ curva de relação tempo de fusão x corrente - curvas que indicam o tempo que o

fusível leva para desligar o circuito. Elas são variáveis de acordo com o tempo, a

corrente, o tipo de fusível e são fornecidas pelo fabricante. Dentro dessas curvas,

quanto maior for a corrente circulante, menor será o tempo em que o fusível terá que

desligar. Veja curva típica a seguir.

Eletrotécnica


Instalação dos Fusíveis

Os fusíveis DIAZED e NH devem ser colocados no ponto inicial do circuito a ser

protegido.

Os locais devem ser arejados para que a temperatura se conserve igual à do ambiente.

Esses locais devem ser de fácil acesso para facilitar a inspeção e a manutenção.

A instalação deve ser feita de tal modo que permita seu manejo sem perigo de choque

para o operador.

Dimensionamento dos fusíveis

A escolha do fusível é feita considerando-se a corrente nominal da rede, a malha ou

circuito que se pretende proteger. Os circuitos elétricos devem ser dimensionados para

uma determinada carga nominal dada pela carga que se pretende ligar.

A escolha do fusível deve ser feita de modo que qualquer anormalidade elétrica no

circuito fique restrita ao setor onde ela ocorrer, sem afetar os outros.

Para dimensionar um fusível, é necessário levar em consideração as seguintes

grandezas elétricas:

⇒ corrente nominal do circuito ou ramal;

⇒ corrente de curto-circuito;

⇒ tensão nominal



Eletrotécnica


CCoonnttaattoorreess

Neste capítulo, estudaremos um dispositivo de manobra mecânica usado no comando

de motores e na proteção contra sobrecorrente, quando acoplado a relês de

sobrecarga.

Esse dispositivo chama-se contator. Suas características, utilização e funcionamento

são aqui apresentados para que você possa utilizá-lo corretamente.

Contatores

Contatores são dispositivos de manobra mecânica, acionados eletromagneticamente,

construídos para uma elevada freqüência de operação.

De acordo com a potência (carga), o contator é um dispositivo de comando do motor e

pode ser usado individualmente, acoplado a relês de sobrecarga, na proteção de

sobrecorrente. Há certos tipos de contatores com capacidade de estabelecer e

interromper correntes de curto-circuito.



Tipos de contatores

Basicamente, existem dois tipos de contatores:

• contatores para motores (pricipal);

• contatores auxiliares.

Esses dois tipos de contatores são semelhantes. O que os diferencia são algumas

características mecânicas e elétricas.

Assim, os contatores para motores caracterizam-se por apresentar:

• dois tipos de contatos com capacidade de carga diferentes chamados principais e

auxiliares;

• maior robustez de construção;

• possibilidade de receberem relês de proteção;

• câmara de extinção de arco voltaico;

• variação de potência da bobina do eletroímã de acordo com o tipo do contator;

• tamanho físico de acordo com a potência a ser comandada;

• possibilidade de ter a bobina do eletroímã com secundário.

Veja um contator para motor nas ilustrações a seguir.

Os contatores auxiliares são usados para:

• aumentar o número de contatos auxiliares dos contatores de motores,

• comandar contatores de elevado consumo na bobina,

• evitar repique,

• para sinalização.

Eletrotécnica


Esses contatores caracterizam-se por apresentar:

• tamanho físico variável conforme o número de contatos;

• potência do eletroímã praticamente constante;

• corrente nominal de carga máxima de 10 A para todos os contatos;

• ausência de necessidade de relê de proteção e de câmara de extinção.

Um contator auxiliar é mostrado na ilustração a seguir.

Construção

Os principais elementos construtivos de um contator são:

⇒ contatos;

⇒ sistema da acionamento;

⇒ carcaça;

⇒ câmara de extinção de arco-voltaico.



Contatos dos contatores e pastilhas

Os contatos são partes especiais e fundamentais dos contatores, destinados a

estabelecer a ligação entre as partes energizadas e não-energizadas de um circuito ou,

então, interromper a

ligação de um circuito.

São constituídos de pastilhas e suportes. Podem ser fixos ou móveis, simples ou em

ponte.

Eletrotécnica


Os contatos móveis são sempre acionados por um eletroímã pressionado por molas.

Estas devem atuar uniformemente no conjunto de contatos e com pressão determinada

conforme a capacidade para a qual eles foram construídos.

Os contatos são construídos em formatos e tamanhos determinados pelas

características técnicas do contator. São classificados em principal e auxiliar.

Os contatos principais têm a função de estabelecer e interromper correntes de

motores e chavear cargas resistivas ou capacitivas.

O contato é realizado por meio de placas de prata cuja vida útil termina quando elas

estão reduzidas a 1/3 de seu volume inicial.

Os contatos auxiliares são dimensionados para a comutação de circuitos auxiliares

para comando, para sinalização e para intertravamento elétrico. São dimensionados

apenas para a corrente de comando e podem ser de abertura retardada para evitar

perturbações no comando.



Eles podem ser do tipo NA (normalmente aberto) ou NF (normalmente fechado) de

acordo com sua função.

Sistema de acionamento dos contatores

O acionamento dos contatores pode ser feito com corrente alternada ou com corrente

contínua.

Para o acionamento com CA, existem anéis de curto-circuito que se situam sobre o

núcleo fixo do contator e evitam o ruído por meio da passagem da CA por zero.

Um entreferro reduz a remanência após a interrupção da tensão de comando e evita o

colamento do núcleo.

Após a desenergização da bobina de acionamento, o retorno dos contatos principais

(bem como dos auxiliares) para a posição original de repouso é garantido pelas molas

de compressão.

O acionamento com CC não possui anéis de curto-circuito. Além disso, possui uma

bobina de enrolamento com derivação na qual uma das derivações serve para o

atracamento e a outra para manutenção.

Eletrotécnica


Um contato NF é inserido no circuito da bobina e tem a função de curto-circuitar parte

do enrolamento durante a etapa do atracamento. Veja representação esquemática a

seguir.

O enrolamento com derivação tem a função de reduzir a potência absorvida pela

bobina após o fechamento do contator, evitando o superaquecimento ou a queima da

bobina.

O núcleo é maciço pois, sendo a corrente constante, o fluxo magnético também o será.

Com isso, não haverá força eletromotriz no núcleo e nem circulação de correntes

parasitas.

O sistema de acionamento com CC é recomendado para aplicação em circuitos onde

os demais equipamentos de comando são sensíveis aos efeitos das tensões induzidas

pelo campo magnético de corrente alternada. Enquadram-se nesse caso os

componentes CMOS e os microprocessadores, presentes em circuitos que compõem

acionamentos de motores que utilizam conversores e/ou CPs (controladores

programáveis).

Carcaça

É constituída de duas partes simétricas (tipo macho e fêmea) unidas por meio de

grampos ou parafusos.

Retirando-se os grampos ou parafusos de fechamento a tampa frontal do contator, é

possível abri-lo e inspecionar seu interior, bem como substituir os contatos principais e

os da bobina.



Câmara de extinção de arco voltaico

É um compartimento que envolve os contatos principais. Sua função é extinguir a

faísca ou arco voltaico que surge quando um circuito elétrico é interrompido.

Com a câmara de extinção de cerâmica, a extinção do arco éprovocada por

refrigeração intensa e pelo repuxo do ar.

Funcionamento do contator

Como já sabemos, uma bobina eletromagnética quando alimentada por uma corrente

elétrica, forma um campo magnético. No contator, ele se concentra no núcleo fixo e

atrai o núcleo móvel.

Como os contatos móveis estão acoplados mecanicamente com o núcleo móvel, o

deslocamento deste no sentido do núcleo fixo movimenta os contatos móveis.

Eletrotécnica


Quando o núcleo móvel se aproxima do fixo, os contatos móveis também devem se

aproximar dos fixos de tal forma que, no fim do curso do núcleo móvel, as peças fixas e

móveis do sistema de comando elétrico estejam em contato e sob pressão suficiente.

O comando da bobina é efetuado por meio de uma botoeira ou chave-bóia com duas

posições, cujos elementos de comando estão ligados em série com as bobina.

A velocidade de fechamento dos contatores é resultado da força proveniente da bobina

e da força mecânica das molas de separação que atuam em sentido contrário.

As molas são também as únicas responsáveis pela velocidade de abertura do contator,

o que ocorre quando a bobina magnética não estiver sendo alimentada ou quando o

valor da força magnética for inferior à força das molas.

Vantagens do emprego de contatores

Os contatores apresentam as seguintes vantagens:

⇒ comando à distância;

⇒ elevado número de manobras;

⇒ grande vida útil mecânica;

⇒ pequeno espaço para montagem;

⇒ garantia de contato imediato;

⇒ tensão de operação de 85 a 110% da tensão nominal prevista para o contator.



Eletrotécnica


IInntteerrttrraavvaammeennttoo ddee CCoonnttaattoorreess

Intertravamento

O intertravamento é um sistema de segurança elétrico ou mecânico destinado a evitar

que dois ou mais contatores se fechem acidentalmente ao mesmo tempo provocando

curto circuito ou mudança na seqüência de funcionamento de um determinado circuito.

O intertravamento elétrico é feito por meio de contatos auxiliares do contator e por

botões conjugados. Na utilização dos contatos auxiliares (K1 e K2), estes impedem a

energização de uma das bobinas quando a outra está energizada.

Nesse caso, o contato auxiliar abridor de outro contator é inserido no circuito de

comando que alimenta a bobina do contator. Isso é feito de modo que o funcionamento

de um contator dependa do funcionamento do outro, ou seja, contato K1 (abridor) no

circuito do contator K2 e o contato K2 (abridor) no circuito do contator K1. Veja

diagrama a seguir.



Os botões conjugados são inseridos no circuito de comando de modo que, ao ser

acionado um botão para comandar um contator, haja a interrupção do funcionamento

do outro contator.

Quando se utilizam botões conjugados, pulsa-se simultaneamente S1 e S2. Nessa

condição, os contatos abridor e fechador são acionados. Todavia, como o contato

abridor atua antes do fechador, isso provoca o intertravamento elétrico. Assim, temos:

• Botão S1: fechador de K1 conjugado com S1, abridor de K2.

• Botão S2: fechador de K2 conjugado com S2, abridor de K1.

Observação: Quando possível, no intertravamento elétrico, devemos usar essas duas

modalidades.

O intertravamento mecânico é obtido por meio da colocação de um balancim

(dispositivo mecânico constituído por um apoio e uma régua) nos contatores. Quando

um dos contatores é acionado, este atua sobre uma das extremidades da régua,

enquanto que a outra impede o acionamento do outro contator.

Eletrotécnica


Esta modalidade de intertravamento é empregada quando a corrente é elevada e há

possibilidade de soldagem dos contatos.



Eletrotécnica


TTrraannssffoorrmmaaddoorreess ppaarraa CCoommaannddoo

Transformadores para comando

Quando é necessário reduzir a corrente de linha e a tensão a valores que possibilitem

a utilização de relês de pequena capacidade em circuitos de comando de motores,

usam-se transformadores. Transformadores também são usados junto a chaves

compensadoras para evitar o arranque direto.

Transformadores para comando são dispositivos empregados em comandos de

máquinas elétricas para modificar valores de tensão e corrente em uma determinada

relação de transformação.

Sua instalação transformadores exige que se considere algumas características

elétricas. Elas são:

⇒ tipo de transformador;

⇒ índice de saturação para relês temporizados;

⇒ relação de transformação;

⇒ tensões de serviço;

⇒ tensões de prova;

⇒ classe de precisão;

⇒ freqüência.

Os transformadores de comando podem ser de vários tipos, conforme a necessidade

de aplicação:

• transformadores de tensão;

• transformadores para chaves compensadoras;

• transformadores de corrente.



Transformadores de tensão

Os transformadores de tensão são usados para:

• reduzir a tensão a níveis compatíveis com a tensão dos componentes do comando

(relês, bobinas);

• fornecer proteção nas manobras e nas correções de defeitos;

• separar o circuito principal do circuito de comando, restringindo e limitando

possíveis curto-circuitos a valores que não afetem o circuito de comando;

• amortecer as variações de tensões, evitando possíveis ricochetes e prolongando,

portanto, a vida útil do equipamento.

Um transformador de tensão é mostrado a seguir:

Transformadores para chaves compensadoras

Esse tipo de transformador é usado para evitar o arranque direto do motor.

Suas derivações permitem partidas com 65 a 80% da tensão nominal, conforme o

torque necessário para a partida.

São construídos com duas colunas com ligações em triângulo; ou com três colunas

com ligação em estrela.

Eletrotécnica


Um único transformador pode ser usado para a partida em seqüência de vários

motores. Nesse caso, a partida será automática, realizada por meio de relês

temporizadores e contatores.

Transformador de Corrente

O transformador de corrente atua com relês térmicos de proteção contra sobrecarga.

Ele é associado a relês térmicos cuja corrente nominal é inferior à da rede.

Sua relação de transformação é indicada na placa. Por exemplo, uma indicação 200/5

indica que, quando houver uma corrente de 200 A na rede principal, a corrente do

relê será de 5 A.

Na proteção contra sobrecarga, esse transformador permite longos picos de corrente

de partida dos motores de grande porte. Nesse caso, ele estabiliza a corrente

secundária pela saturação do núcleo o que permite um controle mais efetivo.

Além disso, o tamanho reduzido do relê torna possível uma regulagem mais eficiente

com a redução dos esforços dinâmicos produzidos pela corrente elétrica.



Eletrotécnica


RReeoossttaattoo ddee ppaarrttiiddaa

É um resistor de partida ajustável, construído de tal forma que permite variar sua

resistência ôhmica sem abrir o circuito no qual se encontra inserido.

Serve para regular a corrente e produzir queda de tensão. Apresentam as mais

variadas formas construtivas.

Aplicação do Reostato

Motor Monofásico (Tipo Universal)

O reostato é ligado em série com o motor.

Ele limita a corrente, provocando queda de tensão controlada, o que permite a

variação da velocidade do motor. Exemplo: motor de máquina de costura.



Motor Trifásico de Rotor Bobinado

O reostato é ligado aos terminais do rotor, limitando a corrente no mesmo, permitindo

ao motor partida suave e controle de velocidade.

Motor Trifásico Rotor Gaiola de Esquilo

O reostato é ligado em série com duas das três linhas da rede, provocando queda de

tensão e conseqüente redução da corrente de partida.

Eletrotécnica


Motor de Corrente Contínua Tipo Série

O reostato é ligado em série com o motor, produz queda de tensão e limita a corrente

de partida.

Motor de CC Tipo Paralelo

Neste motor, o reostato atua como um divisor de tensão. Na partida, o campo está

ligado diretamente à rede; a armadura está ligada em série com toda a resistência do

reostato. Quando manobramos o reostato no sentido horário, gradativamente

inserimos resistência no campo e a retiramos da armadura. Deste modo, limita-se

inicialmente a corrente de partida (na armadura) e ao mesmo tempo ajusta-se a

rotação ao valor desejado.

Motor de CC Tipo Misto (Compound)

Neste motor o reostato é composto de dois resistores variáveis; um de fio fino (para o

campo paralelo) e outro de fio grosso (para o campo série). Na partida, o resistor do

campo série reduz a corrente de partida.

O campo paralelo é alimentado com a tensão da rede. Diminuindo-se a resistência do

resistor do campo série, aumenta a corrente. A velocidade é controlada pelo resistor

fino (do campo paralelo).



Os tipos de reostato mais usados são: tubular, anel, placa circular, grade de ferro

fundido, carvão sob pressão e líquido.

Os reostatos do tipo tubular, anel, placa circular são construídos com fios níquel-cromo

suportados por isolantes refratários, acondicionados em caixa metálica para proteção

mecânica. Podem ainda estar imersos em óleo para sua refrigeração e podem ser de

comando automático ou semi-automático.

Eletrotécnica


CCoonnjjuuggaaddoo

Conjugado ou momento

Conjugado, ou momento, é o conjunto de forças (binário) produzido pelo eixo do rotor

que provoca o movimento de rotação.

O conjugado não é constante do momento da partida até que a velocidade nominal

seja alcançada. Essa variação chama-se curva de conjugado, cujos valores são

expressos em porcentagem em relação ao conjugado nominal, ou seja, com relação ao

conjugado na velocidade a plena carga.

Cada motor tem sua própria curva de conjugado. Essa curva varia com a potência e a

velocidade do motor. Assim, em motores de velocidade e potência iguais, mas de

fabricantes diferentes, geralmente a curva do conjugado é diferente.

O conjugado pode ser calculado pela fórmula:

Nessa igualdade, M é o momento ou conjugado; P é a potência; n é a rotação.

M = 9,55 x P(W) (em newton/metro) n



A curva típica do conjugado motor (CCM) é mostrado a seguir.

Para a carga, temos a curva do conjugado resistente (CCR), que varia segundo o tipo

de carga.

Veja a seguir as curvas do conjugado resistente para alguns tipos de carga:

• conjugado resistente diminui com o aumento da velocidade

• conjugado resistente se mantém constante com o aumento da velocidade

Eletrotécnica


• conjugado resistente aumenta com o aumento da velocidade

A curva do conjugado motor (CCM) deve situar-se sempre acima da curva do

conjugado resistente (CCR), para garantir a partida do motor e sua aceleração até a

velocidade nominal.

De modo geral, quanto mais alta a curva do conjugado do motor em relação ao

conjugado resistente, melhor será o desempenho do motor.



Eletrotécnica


SSiisstteemmaass ddee PPaarrttiiddaa ddee MMoottoorreess TTrriiffáássiiccooss

Os motores trifásicos podem fazer uso de diversos sistemas de partida. A escolha de

cada um depende das condições exigidas pela rede, das características da carga e da

potência do motor.

Partida direta

A partida direta é realizada por meio de chaves de partida direta ou de contatores e se

presta a motores trifásicos de rotor tipo gaiola.

Nesse tipo de partida a plena tensão, o motor pode partir a plena carga e com corrente

se elevando de cinco a seis vezes o valor da corrente nominal, conforme o tipo ou

número de pólos do motor.

O gráfico a seguir mostra a relação entre a rotação e o conjugado e a corrente. A curva

A mostra que a corrente de partida é seis vezes o valor da corrente nominal. A curva B

mostra que o conjugado na partida atinge aproximadamente 1,5 vezes o valor do

conjugado nominal.



Para cargas diferentes, as curvas características do motor permanecem constantes,

pois a carga não exerce influência no comportamento do motor. A influência da carga

se limita ao tempo de aceleração do motor. Assim, se a carga colocada no eixo do

motor for grande, ele levará mais tempo para alcançar a velocidade nominal.

O motor não atinge a rotação em duas situações:

• o conjugado de partida do motor é menor que o conjugado de partida de carga;

• o conjugado mínimo do motor é menor que o conjugado da carga na velocidade

nominal;

Se uma situação dessas ocorrer, o motor terá o rotor travado e poderá ser danificado

se as altas correntes que circulam em seu enrolamento não forem eliminadas.

Desvantagens da partida direta

A utilização da partida direta apresenta as seguintes desvantagens:

• aquecimento nos condutores da rede devido aos picos de corrente;

• elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede, o que provoca

interferência em equipamentos instalados no sistema;

• custo elevado devido à necessidade de superdimensionamento do sistema de proteção (cabos e condutores).

Eletrotécnica


Partida indireta

Quando não é possível o emprego da partida direta, deve-se usar a partida indireta,

cuja finalidade é reduzir o pico de corrente na partida do motor.

A redução do pico de corrente somente é possível se a tensão de alimentação do

motor for reduzida, ou se for alterada a característica do motor, mudando as ligações

dos seus terminais.

A queda da corrente de partida é diretamente proporcional à queda de tensão. E a

queda do conjugado é diretamente proporcional ao quadrado da relação entre a tensão

aplicada e a tensão nominal.

Partida por ligação estrela-triângulo (Y/?)

A partida por ligação estrela-triângulo é um tipo de partida indireta. É usada quando a

curva do conjugado do motor é suficientemente elevada para poder garantir a

aceleração da máquina com a corrente reduzida. Isso acontece nos motores para

serras circulares, torno ou compressores que devem partir com válvulas abertas.

Além disso, é necessário que o motor tenha a possibilidade de ligação em dupla

tensão (220/380 V, 380/660 V, ou 440/760 V) e que tenha, no mínimo, seis bornes de

ligação.

O motor parte em dois estágios.

⇒ No primeiro estágio, ele está ligado em estrela e pronto para receber uma

tensão v3 vezes maior que a tensão da rede. Com isso, a corrente que circulará nos

enrolamentos será três vezes menor, ou seja, será 1/3 da corrente para a ligação

triângulo (2o estágio).



Assim, o conjugado e a corrente de partida serão, também, reduzidos a 1/3 do valor.

Observação:

Como a curva do conjugado reduz-se a 1/3 do valor, sempre que se usar esse tipo de

partida, deve-se empregar um motor com curva de conjugado elevada.

⇒ No segundo estágio, o motor é ligado em triângulo. Isso acontece quando a

rotação atinge cerca de 80% da rotação nominal.

Essa comutação leva a um segundo pico de corrente, mas de pouca intensidade, já

que o motor está girando.

Eletrotécnica


Dessa forma, o motor parte em dois pequenos picos de corrente, ao invés de um pico

de grande intensidade como na partida direta.

Vantagens

As vantagens da partida estrela-triângulo - As vantagens da partida estrela-triângulo

são:

• custo reduzido;

• ilimitado número de manobras;

• componentes de tamanho compacto;

• redução da corrente de partida para aproximadamente 1/3 da corrente de partida

da ligação triângulo.

Desvantagens

As desvantagens da partida estrela-triângulo são:

• necessidade da existência de seis bornes ou terminais acessíveis para a ligação da

chave;

• necessidade de coincidência da tensão da rede com a tensão em triângulo do

motor;

• redução do momento de partida para 1/3 como conseqüência da redução da

corrente de partida para 1/3;

• pico de corrente na comutação quase correspondente a uma partida direta caso o

motor não atinja pelo menos 85% de sua velocidade nominal. Como conseqüência,

aparecem problemas nos contatos dos contatores bem como na rede elétrica.

Em geral, esse tipo de partida só pode ser empregado em partidas de máquinas em

vazio, ou seja, sem carga. Somente depois de o motor atingir 95% da rotação, a carga

poderá ser ligada.

Partida por autotransformador

Esse sistema de partida é usado para dar partida em motores sob carga, como por

exemplo, motores para calandras, bombas, britadores.



Ele reduz a corrente de partida e, por isso, evita a sobrecarga na rede de alimentação,

embora deixe o motor com um conjugado suficiente para a partida e a aceleração.

A partida efetua-se em dois estágios. No primeiro, a alimentação do motor é feita sob

tensão reduzida por meio do autotransformador.

Na partida, o pico de corrente e o conjugado são reduzidos proporcionalmente ao

quadrado da relação de transformação. Conforme o "tap" do transformador, esta

relação de transformação pode ser 65 ou 85%.

Desse modo, o conjugado do motor atinge, ainda no primeiro estágio, maior velocidade

do que a atingida no sistema de ligação estrela-triângulo.

No segundo estágio, decorrido o tempo inicial da partida, o ponto neutro do

autotransformador é aberto, o motor é ligado sob plena tensão, retomando suas

características nominais.

A tensão no motor é reduzida através dos "taps" de 65% ou de 80% do

autotransformador.

No "tap" de 65%, a corrente de linha é aproximadamente igual à do sistema de partida

estrela-triângulo. Entretanto, na passagem da tensão reduzida para a plena tensão, o

motor não é desligado.

O segundo pico de corrente é bastante reduzido porque o autotransformador, por um

curto período de tempo, se torna uma reatância ligada em série com o motor.

Ao utilizar um autotransformador para um motor ligado a uma rede 220 V e que

absorva 100 A, observamos que:

• se o autotransformador for ligado no "tap" de 65%, a tensão aplicada nos bornes do

motor será de:

0,65 x 220V = 143 V

• com a tensão reduzida em 65%, a corrente nos bornes do motor também será

reduzida de 65%, e será de:

0,65 x 100A = 65A

Eletrotécnica


• como o produto da tensão pela corrente na entrada do autotransformador é igual

ao produto da tensão pela corrente na saída, a corrente na rede será de 42,25 A,

conforme é demonstrado a seguir:

220V x IE = 143V x 65A

• conjugado no "tap" de 65% será então de 42%, ou seja:

M = V2

M = 0,65 x 0,65 = 0,42

Calculando da mesma maneira, encontraremos que o conjugado no "tap" de 80% será

de aproximadamente 64% do conjugado nominal, ou seja:

M = 0,80 x 0,80 = 0,64

Vantagens

As vantagens desse tipo de partida são:

• corrente de linha semelhante à da partida estrela-triângulo no "tap" de 65%;

• possibilidade de variação do "tap" de 65% para 80% ou até 90% da tensão da rede.

Conjugado maio que o Y/? na partida

Desvantagens

As desvantagens desse sistema de partida são as seguintes:

• limitação da freqüência de manobra;

• custo mais elevado quando comparado ao da partida estrela / triângulo;

• necessidade de quadros maiores devido ao tamanho do autotransformador.

IE = 143V x 65A = 42,25 220V



Partida por resistência rotórica

A partida por resistência rotórica (ou partida do motor com rotor bobinado e reostato)

pode ser feita, conforma o caso, em dois, três, quatro ou mais estágios.

Em cada um desses casos, a partida é feita por diminuição sucessiva de resistências

previamente inseridas no circuito do rotor, enquanto o estator permanece sob tensão

plena. Isso é feito por meio de um reostato externo conectado ao circuito rotórico por

meio de um conjunto de escovas e anéis deslizantes.

O pico de corrente e o conjugado de partida são reguláveis em função do número de

estágios, ou à medida que a resistência do reostato diminui.

Esse sistema de partida é o que apresenta melhor resultado, pois permite adaptar o

conjugado durante a partida e os picos de corrente correspondentes às necessidades

da instalação.

Durante a partida, a resistência rotórica adicional é mantida no circuito para diminuir a

corrente de partida e aumentar os conjugados.

A resistência externa pode ser regulada de forma que o conjugado de partida seja igual

ou próximo do valor do conjugado máximo.

À medida que a velocidade do motor aumenta, a resistência externa é reduzida

gradualmente.

Eletrotécnica


Quando o motor atinge a velocidade nominal, a resistência externa é totalmente

retirada do circuito, o enrolamento rotórico é curto-circuitado e o motor passa a

funcionar como um rotor de gaiola.

O gráfico a seguir mostra os picos de corrente para uma partida de motor com rotor

bobinado em quatro estágios.



Referências bibliográficas

• Instalações Elétricas Residenciais

Elektro - Eletricidade e Serviços S.A. e Pirelli Energia Cabos e SIstemas S.A. - SP-2003

• Mecatrônica Industrial

Editora Saber – Alexandre Capelli – SP - 2002

• Catalogo de Materiais Elétricos Pial Legrand

Pial Eletro-Eletrônica LTDA - SP - 2000

• Projetos de Instalações Elétricas Prediais

Editora Érica - Domingos Leite Lima Filho – SP – 2003

• Instalações Elétricas Sem Mistério

Editora Saber – Newton C. Braga – SP - 2002

• Instalações Elétricas Prediais

Editora Érica - Geraldo Cavalin e Severino Cervelin – SP – 2002

• Eletrônica para Eletricista

Editora Saber – Newton C. Braga – SP – 2002

• Curso de Especialização em Engenharia Clínica - Unicamp

Notas de aulas – Segurança de Instalações Elétricas em E.A.S

Recursos didáticos disponíveis na rede SENAI.

• Instalações Elétrica

Escola SENAI Vicente Amato – SP – 2001.

• Intranet SENAI

Apostilas / Eletricista de Manutenção (3) Novo Modelo (analógica ) Eletricidade Básica

Eletrotécnica


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