Eletro hidro pneumática

5/26/2018 Eletro hidro pneum tica

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ELETRO-HIDRO-PNEUMTICAELETRO-HIDRO-PNEUMTICAELETRO-HIDRO-PNEUMTICAELETRO-HIDRO-PNEUMTICAELETRO-HIDRO-PNEUMTICA


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SENAI CTV BlumenauTcnicas de Comandos Eletro-hidro-pneumticas

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Jos Fernando Xavier FaracoPresidente da FIESC

Srgio Roberto ArrudaDiretor Regional do SENAI/SC

Antnio Jos CarradoreDiretor de Educao e Tecnologia do SENAI/SC

Antnio DemosDiretor do CTV Blumenau


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Federao das Indstr ias do Estado de Santa CatarinaServio Regio nal de A prend izagem Indu strial

Centro d e Tecnolo gia do Vesturio d e Blum enau

TTTTCCCCNNNNIIIICCCCAAAASSSSDDDDEEEE

CCCCOOOOMMMMAAAANNNNDDDDOOOOSSSSEEEELLLLEEEETTTTRRRROOOO----

HHHHIIIIDDDDRRRROOOO----PPPPNNNNEEEEUUUUMMMMTTTTIIIICCCCOOOOSSSS

Blumenau2002


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autorizada a reproduo total ou parcial deste material, por qualquer meio ousistema, desde que a fonte seja citada.

Organizador

Adagir Saggin

Reviso 00

Abril/2002

S474tSENAI/CTV

Tcnicas de comandos eletro-hidro-pneumticos / Adagir Saggin (Org.) Blumenau : SENAI/CTV, 2002. 68 p. : il.

1. Hidrulica 2. Pneumtica 3. Eletrotcnica I. SAGGIN, Adagir II. Ttulo

CDU: 621.22

Servio Nacional de Aprendizagem IndustrialCentro de Tecnologia do Vesturio de Blumenaue-mail: [email protected]: www.senai-ctv.ind.br

Rua So Paulo, 1147 Victor KonderCEP: 89012-001 Blumenau SCFone: (0XX47) 321-9600Fax: (0XX47) 340-1797


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SUMRIO

APRESENTAO........................................................................................... 111 PRINCPIOS DA TCNICA DE COMANDOS ........................................... 131.1 Definio do Comando (Conforme DIN 19226) ......................................... 131.2 Diviso de uma cadeia de comando.......................................................... 151.3 Termos utilizados na tcnica de comando e regulagem............................ 162 FORMAS DE ENERGIA DISPONVEIS .................................................... 162.1 Formas de energias para acionamento (meios de trabalho)...................... 162.2 Formas de energias para os meios de comando....................................... 173 REPRESENTAO DE SEQNCIAS DE MOVIMENTOS ..................... 183.1 Formas de representar a seqncia do exemplo....................................... 194 FUNDAMENTOS DA ELETROTCNICA.................................................. 214.1 Grandezas eltricas................................................................................... 224.2 A Lei de Ohm ............................................................................................ 255 ELETROMAGNETISMO............................................................................ 276 ELEMENTOS ELTRICOS E ELETRO-HIDRO-PNEUMTICOS............. 296.1 Elementos eltricos de introduo de sinais.............................................. 29

6.2 Elementos eltricos de processamento de sinais ...................................... 327 ESPECIFICAES DE SEGURANA E PROTEO ............................. 358 ESQUEMAS ELTRICOS E ELETRO-HIDRO-PNEUMTICOS BSICOS......................................................................................................................... 388.1 Tipos de esquemas de comando............................................................... 398.2 Conversores de sinais eletro-hidro-pneumticos....................................... 408.3 Elaborao de comandos eletro-hidro-pneumticos.................................. 419 ELABORAO DE COMANDOS ELETROPNEUMTICOS SEQUENCIAIS........................................................................................................................ 449.1 Elaborao intuitiva de um esquema de comando .................................... 449.2 Elaborao de esquemas de comando pelo mtodo de desligamento desinais............................................................................................................... 499.3 Mtodos sistemticos de esquemas.......................................................... 49

10 INTRODUO AOS COMANDOS ADICIONAIS.................................... 5311 SIMBOLOGIA DOS ELEMENTOS ELTRICOS MAIS COMUNS NAELETROPNEUMTICA................................................................................... 5512 INTRODUO AOS SOLENIDES PROPORCIONAIS......................... 5513 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................ 68


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Esquema lgico do comando de interligao .................................. 14Figura 2 - Esquema pneumtico do comando de interligao......................... 14Figura 3 - Esquema eltrico do comando de interligao................................ 14Figura 4 - Comando seqencial....................................................................... 15Figura 5 - Representao do fluxo de sinais em um esquema eletropneumtico

................................................................................................................. 15Figura 6 - Dispositivo de dobrar....................................................................... 18Figura 7 - Diagrama trajeto-passo................................................................... 20Figura 8 - Diagrama trajeto-tempo................................................................... 20Figura 9 - Diagrama de comando.................................................................... 20Figura 10 - Diagrama funcional ....................................................................... 21Figura 11 - Modelo do tomo .......................................................................... 22Figura 12 - Representao da tenso eltrica................................................. 23Figura 13 - Representaao de 1 (um) Coulomb............................................... 24Figura 14 - Representao de corrente contnua ............................................ 24Figura 15 - Representao de corrente alternada ........................................... 24

Figura 16 - Campo magntico ......................................................................... 27Figura 17 - Esquema de solenide.................................................................. 28Figura 18- Elemento comutador...................................................................... 29Figura 19 - Elemento de introduo de sinais manuais ................................... 29Figura 20 - Detectores de limite mecnico ...................................................... 30Figura 21 - Detector de limite indutivo............................................................. 31Figura 22 - Rel auxiliar .................................................................................. 33Figura 23 - Rel de remanncia ...................................................................... 33Figura 24 - Rel de retardo na energizao .................................................... 34Figura 25 - Rel de retardo na desenergizao............................................... 34Figura 26 - Diagrama de circuitos.................................................................... 40Figura 27 - Vlvulas solenides....................................................................... 41Figura 28 - Comando de um cilindro de simples ao..................................... 42

Figura 29 - Comando de um cilindro de dupla ao ........................................ 42Figura 30 - Comando bilateral ......................................................................... 43Figura 31 - Comando oscilante de um cilindro de dupla ao ......................... 43Figura 32 - Comando de um cilindro de simples ao..................................... 43Figura 33 - Comando de um cilindro de dupla ao com retorno automtico

temporizado no fim de curso .................................................................... 44Figura 34 - Comando de um dispositivo para levantar caixas.......................... 45Figura 35 - Menorizao dos sinais na parte pneumtica................................ 45Figura 36 - Memorizao das cinais na parte pneumtica............................... 45Figura 37 - Memorizao dos sinais na parte pneumtica............................... 46Figura 38 Memorizao dos sinais na parte pneumtica.............................. 46Figura 39 - Memorizao dos sinais na parte pneumtica............................... 47Figura 40 - Memorizao na parte eltrica ...................................................... 47Figura 41 - Memorizao na parte eltrica ...................................................... 47Figura 42 - Memorizao dos sinais na parte eltrica ..................................... 48Figura 43 - Memorizao dos sinais na parte eltrica ..................................... 48Figura 44 - Memorizao dos sinais na parte eltrica ..................................... 49Figura 45 - Comando de uma fresadora.......................................................... 50


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Figura 46 - Diagrama trajeto-passo - Esquema eltrico e pneumtico ............ 50Figura 47 - Comutadores auxiliares................................................................. 51Figura 48 - Mtodo de seqncia mxima....................................................... 52Figura 49 - Comando dos cilindros.................................................................. 52Figura 50 - Campo magntico solenide convencional ................................ 58Figura 51 - Campo magntico solenide proporcional.................................. 58Figura 52 - Atuao de uma vlvula de presso e de fluxo ............................. 59

Figura 53 - Circuito de correo de posio.................................................... 60Figura 54 - Grfico do erro .............................................................................. 60Figura 55 - Campo magntico ......................................................................... 61Figura 56 - Vlvula reguladora de fluxo proporcional ...................................... 61Figura 57 - Controladoras de presso tipo injetor........................................... 62Figura 58 - Controladoras de presso tipo assento ......................................... 62Figura 59 - Controladoras de presso tipo disco............................................. 62Figura 60 - Representao das reentrncias................................................... 63Figura 61 - Representao das sobreposies ............................................... 64Figura 62 - Diagrama de circuito hidrulico ..................................................... 66


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Representao da seqncia......................................................... 19Tabela 2 Solenides: defeitos, causas e solues ....................................... 28Tabela 3 - Formao da sigla/grau de proteo............................................. 38Tabela 4 - Letras de Identificao para elementos eltricos (DIN 40719 Parte

2 Junho de 1978). ................................................................................. 39Tabela 5 - Tabela de dados............................................................................. 66


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LISTA DE GRFICOS

Grfico 1 - Relao entre fora e deslocamento solenide convencional..... 56Grfico 2 - Grfico da relao entre fora e deslocamento.............................. 57Grfico 3 - Funo rampa................................................................................ 65Grfico 4 - Grfico para visualizar a histerese:................................................ 67


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APRESENTAO

A eletro-hidro-pneumtica uma tcnica, que cria uma interface entre ossistemas: Hidrulicos, pneumtico e eltrico, este interfaceamento ocorreatravs da utilizao de conversores de sinais ou elementos de comandos.

Atualmente, devemos nos preocupar em solues abrangentes nasnossas mquinas, equipamentos e processos. Para isso ser possvel, somenteconhecendo as tcnicas possveis para solucionar os problemas. Dificilmenteas melhores solues a serem utilizadas num processo de uma nica tcnica,da a importncia de conhecer cada vez mais a interligao entre as reas etcnicas, para tanto, necessitamos de preparar e orientar os segmentosprodutivos que utilizam essas tcnicas, melhorando e inovando os processosaumentando com isso a produtividade.

Quanto aos objetivos desta etapa fornecer conhecimentos bsicos parao desenvolvimento da tcnica de comandos eletro-hidro-pneumticos. Ondeiremos abordar sobre:

Princpios da Tcnica de Comandos;Conversores eletropneumticos e eletro-hidrulicos para eltricos e

eltricos para pneumticos e hidrulicos;Componentes eltricos;Proteo e segurana;Representao da seqncia de movimento do sistema;Simbologia dos componentes eltricos, pneumticos e hidrulicos;Confeccionar e montar circuitos de comandos eletro-hidro-pneumticos;Conhecer os princpios da hidrulica proporcional.

Ao trmino desta etapa estaremos construindo e montando circuitosutilizando as tcnicas de comandos eletro-hidro-pneumticos, obviamente

conhecendo os o princpio de funcionamento dos componentes e as normastcnicas, com isso acreditamos estar proporcionando um impulso para o futurodos mais diversos segmentos que podem utilizar esta tcnica.


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1 PRINCPIOS DA TCNICA DE COMANDOS

Seria muito difcil imaginar, a nossa sociedade Industrial sem a tcnica decomandos.

As tcnicas de comandos so linguagens, absolutamente necessrias

para as reas de hidrulica, pneumtica, eltrica, eletrnica e outras.

importante, que esta linguagem conceitual seja universal para todas asreas.

1.1 Definio do Comando (Conforme DIN 19226)

Comandar e controlarso fenmenos gerados no interior de um sistema,na qual uma ou mais grandezas influenciam, como grandeza de entrada, outrascomo grandezas de sadas, de acordo com as leis do prprio sistema.

As aes originam-se atravs dos elementos de transferncia e atravsde cadeias de comandos.

Que pode ser simplificado por bloco.

E1 S1

E2

E3 S2

Comando, na linguagem comum um dispositivo ou meio que serve paraacionar grandes energias utilizando outras menores, ou ainda, acionardiretamente com a interferncia do homem (boto, alavanca).

Os comandos podem ser classificados:

Pelo tipo de informaes, como: Comando analgico, comandos digital ecomando binrio, como: (variao de temperatura, acionado ou desacionado,presso).

Diferenciados segundo o processamento dos sinais, como: Comandosncrono, comando assncrono, comandos de interligao e comandoseqencial temporizado e/ou por dependncia da operao.

Comando de interligao

O comando de interligao um comando que associa s condies dos

sinais de entrada, a certas condies dos sinais de sada no sentido dasinterligaes tipo Boole.


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e5

e4

e3

e2

e1

Y

Figura 1 - Esquema lgico do comando de interligao

2

1 3

2

1 3

2

1 3

2

1 3

2

1 3

2

1 3

2

1 3

212 14

212 14

212 14

212 14

31

2

e5e4e3

e2

e1

Y

Figura 2 - Esquema pneumtico do comando de interligao

0V

24V

K1 ( Y )

E5

E1E3

E2

E4

Figura 3 - Esquema eltrico do comando de interligao

Comando seqencial temporizado um comando cujas condiesdependem exclusivamente do tempo.


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Figura 4 - Comando seqencial

Comando seqencial dependente da operao comando cujascondies dependem somente de sinais do sistema de operao que trabalhaem um circuito fechado de ao.

1.2Diviso de uma cadeia de comando

Para quando trabalhamos numa nica tcnica.

Entrada de Sinais Proces samento de Sinais Sada de Sinais

Para quando trabalhamos com diferentes tcnicas em um sistema.

Entrada deSinais

Processamentode Sinais

Conversode Sinais

Sada deSinais

Figura 5 - Representao do fluxo de sinais em um esquema eletropneumtico


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1.3Termos utilizados na tcnica de comando e regulagem

Regulagem o fenmeno mediante a qual o parmetro de sada se tornaconstante (estvel) em relao a um referencial adotado para o sistema.

Sinais so informaes e representam valores ou variaes de umacaracterstica fsica. Esta variao pode afetar a transmisso, o tratamento ou a

memorizao da informao. A representao pode ser feita com referenciaismatemticos e no necessariamente fsicos.

Sinal Analgico um sinal de entrada, na qual esto coordenados pontoa ponto; diferentes informaes em um campo contnuo de valores doparmetro de sinais de sada. Exemplos: manmetros, Multmetros(Instrumentos com ponteiros).

Sinal Digital o sinal cujo nmero de valores do parmetro sodefinidos, sendo que para cada valor temos uma informao segura e precisa.Exemplos: contador, relgio digital.

Sinal Binrio um sinal digital com duas posies definidas.Exemplificando um interruptor, est fechado ou est aberto.

Obs:Nas regulagens utilizam-se, normalmente os sinais analgicos e noscomandos os sinais digitais, nos quais predominam os binrios.

Processamento de sinais o tratamento dado aos sinais de comandorecebidos atravs dos elementos de sinais, que podem ser: interligados,sincronizados, seqencializados em funo da operao ou em funo dotempo.

2 FORMAS DE ENERGIA DISPONVEIS

Dentro de um sistema de comando podemos trabalhar com vrias formas

de energias, pois existe a possibilidade de transformar sinais de uma forma deenergia para outra atravs de conversores de sinais ou conversores demedio.

A possibilidade de projetarmos um sistema de comando ideal, tantoeconomicamente como tecnicamente, nem sempre fcil, pois depender dascondies marginais, tais como o local de montagem, o meio ambiente,pessoal de manuteno, etc.

Agora, trataremos de uma viso geral dos meios de trabalho e decomando mais utilizados e dos critrios para sua escolha.

2.1Formas de energias para acionamento (meios de trabalho)

Eltrica;Hidrulica;Pneumtica.


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Critrios para escolha das formas de energias:

Fora;Trajeto (caminho);Movimento (linear, rotativo, oscilante);Tamanho de construo;Durabilidade;Velocidade;Segurana de funcionamento;Custo da energia;Capacidade de regulagem;Facilidade de manejo;Transporte e armazenamento;Sensibilidade.

Comparao dos meios de trabalho:

Hidrulico;Pneumtico;Eltrico.

Foras Lineares: hidrulica, grandes foras em virtude da alta presso;pneumtica foras limitadas; e eltrica baixo rendimento e foras reduzidas.

Torque:hidrulica; torque muito alto mesmo parado, mximo consumode energia; pneumticos altos momentos de giros e quando parados no hconsumo de energia; eltrico torque mnimo quando parado.

Movimentos lineares: hidrulica e pneumtica obtida de forma simples,enquanto que a eletricidade cara e complicada.

Movimentos rotativos: eltrica, melhor rendimento, porm rotaolimitada.

Controle e regulagem: eltrica, possvel de forma limitada, porm cara;

na hidrulica e na pneumtica possvel de realizar com facilidade atravs devlvulas controladoras de fluxo e de presso, porm a hidrulica maisprecisa.

Armazenamento transporte de energia: pneumtica fcil de armazenar eeltrica fcil de transportar.

Influncias ambientais: pneumtica a menos sensvel.Custo da energia: pneumtico elevado comparando com a eltrica.Manipulao do equipamento: pneumtica a menos perigosa e de mais

fcil montagem.Sobrecargas: Eltrica menos segura contra a sobrecarga.

2.2Formas de energias para os meios de comando

Mecnica Pneumtica de presso baixa HidrulicaEltrica Pneumtica de presso normal Eletrnica


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Critrios para a escolha do meio de comando:

Confiabilidade dos elementos;Sensibilidade das influncias ambientais;Facilidade de comutao;Velocidade na transmisso de sinal;Dimenses dos componentes;Formao do pessoal.

Comparao entre os meios de comando:

Velocidade de sinal: eltrica e eletrnica muito alta velocidade da luz,pneumtica de presso normal 40 a 70 m/s e pneumtica de baixa presso 100a 200 m/s.

Distncia para o comando: pneumtico limitado, devido a velocidade dosinal.

Tempo de comutao dos elementos de sinais: eletrnica 1 ms, a pneumtica e a eltrica > 10ms.

Condies ambientais: pneumtica, insensvel ao ambiente, porm

sensvel a qualidade do ar comprimido.Espao requerido: eletrnica muito pequeno.Tipo de sinal utilizado: eletrnica e pneumtica de baixa presso, sinal

digital e analgico.Moduladores de Sinais: eletricidade reles e contatores, eletrnica

vlvulas e transistores, pneumtica vlvulas direcionais e pneumtica de baixapresso elementos estticos e dinmicos.

3 REPRESENTAO DE SEQNCIAS DE MOVIMENTOS

Para que seqncias de movimentos e condies de comando dos vrioselementos possam ser reconhecidos no sistema pelos tcnicos, rpida eseguramente, necessrio procurar uma forma apropriada para representarestas condies. Exemplo: Dispositivo de Dobrar.

Figura 6 - Dispositivo de dobrar


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Pretende-se dobrar chapas atravs de um dispositivo acionadopneumaticamente. Aps a fixao com o cilindro A, efetua-se a primeira dobraatravs do cilindro B que retorna em seguida, acionando um cilindro C querealiza a segunda dobra, retornando a seguir e comandando o recuo do cilindroA, liberando a pea.

3.1Formas de representar a seqncia do exemplo

Relao em seqncia cronolgica

Elemento de trabalho Passo da operao realizado

Cilindro A Avana, fixando a pea.Cilindro B Avana, executando 1 dobra.Cilindro B Retorna a posio inicial.Cilindro C Avana, executa a 2 dobra.Cilindro C Retorna posio inicial.Cilindro A Retorna, liberando a pea

Tabela 1 - Representao da seqnciaPASSOS CILINDRO A CILINDRO B CILINDRO C

1 avana parado parado2 Parado avana parado3 Parado retorna parado4 Parado parado avana5 Parado parado retorna6 retorna parado parado

Forma algbrica ou escrita abreviada

Movimento de avano (+);

Movimento de recuo (-):

A+, B+, B-, C+, C-, A-

Representao grfica (forma de diagrama)

O diagrama de passos ou fases mostra a relao entre os atuadores eoutros elementos do sistema funcional. Temos dois tipos de diagrama:

Diagrama de movimento;Diagrama de comando.

Diagrama de movimento

Diagrama trajeto-passo- Este representa a seqncia de operao deum elemento de trabalho, graficando-se no diagrama o trajeto percorrido emdependncia de cada passo considerado.


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Figura 7 - Diagrama trajeto-passo

Diagrama trajeto-tempo- Este representa a seqncia de operao deum elemento de trabalho, graficando-se no diagrama o trajeto percorrido emdependncia do tempo, onde o tempo representado em escala cronolgicana base do diagrama.

Figura 8 - Diagrama trajeto-tempo

Diagrama de Comando

Neste diagrama representa-se o estado de comutao dos elementosemissores e de tratamento de sinais em relao aos passos da operao.

Figura 9 - Diagrama de comandoDiagrama de Funcional

Este diagrama a representao conjunta do diagrama de movimentotrajeto-passo e o diagrama comando. Portanto, com a interpretao destediagrama podemos conhecer a posio dos atuadores e o estado doselementos emissores de sinais.

Vejamos o exemplo

Vamos juntos fazer o diagrama funcional do dispositivo de dobrar, a chaveS7 e para a partida os demais sensores ou chaves fazem parte da mquina

conforme a disposto abaixo:


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S6S5S4S3S2S1

Y5 Y6Y3 Y4Y1 Y2

CbA

Figura 10 - Diagrama funcional

4 FUNDAMENTOS DA ELETROTCNICA

A energia eltrica utilizada em mquinas dos mais diversos tipos.

Os elementos eltricos utilizados em comandos, tambm so dos mais

variados, desde os reles e contactores, at os microprocessadores. Porm,para um entendimento perfeito destes componentes e usufruir a tcnica comracionalidade, devemos conhecer os conceitos bsicos da eletrotcnica.

Atravs da energia eltrica, pode-se produzir luz, calor, ao magntica e


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at reaes qumicas. Para compreendermos melhor estes efeitoscomearemos pelos tomos.

O tomo uma partcula presente em todas as substncias do universo,seu tamanho to pequeno, que 100 milhes deles colocados em linha reta,no preencheriam o espao de 10 mm.

O tomo composto por duas partes:

O Ncleo, que o centro do tomo e no mesmo se encontram osNEUTRONS e os PRTONS, sendo que o primeiro no possui carga eltrica,enquanto o segundo possui carga eltrica positiva.

A Eletrosfera, que so camadas ou rbitas formadas pelos eltrons, quese movimentam em torno do ncleo, os eltrons possuem carga eltricapositiva.

Figura 11 - Modelo do tomo

4.1Grandezas eltricas

So as grandezas que provocam ou so provocadas por efeitos eltricos;ou ainda, que contribuem ou interferem nesses efeitos.

Tenso Eltrica ou Fora Eletromotriz (representa-se por E ou V).A tenso eltrica nada mais , que a fora de atrao ou retrao entre as

partculas atmicas com cargas eltricas positivas ou negativas, ou seja, estadiferena de potencial (d.d.p.) que existe entre dois pontos ou dois materiais.

As cargas eltricas buscam sempre o equilbrio, cargas iguais se repelem ediferentes se atraem.

Quando ns aproximamos um material carregado positivamente a umcarregado negativamente, ocorrer um fluxo de eltrons do plo negativo parao positivo (sentido real).

De forma anloga, podemos dizer que a tenso eltrica equivalente a

pressode um sistema hidrulico, o lquido se movimentar pelo duto se existirdiferena de presso, a mesma lei vale para a eletricidade, os eltrons semovimentam pelo condutor se existir diferena de tenso.


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Figura 12 - Representao da tenso eltrica

A Diferena de Potencial uma grandeza, portanto pode ser medida, aunidade de medida utilizada oVOLT, representado por V.

Importante:As maneiras de se produzir tenso eltrica:Gerao de tenso por induo.Gerao de tenso mediante processos eletroqumicos ou eletrlise.Gerao de tenso atravs de calor.Gerao de tenso mediante luz (fotoeltrico).Gerao de tenso a travs de deformao de cristais (piezo-eltrico).

Medida de Tenso Eltrica.

Ao medir a tenso eltrica, o voltmetro deve ser conectado sempre emparalelo com a fonte geradora ou a carga consumidora. Observado sempre apolaridade e a escala a ser utilizada.

Corrente Eltrica (representa-se por I).

o fluxo ou a corrida de eltrons pelo condutor, que ocorre semprequando houver uma diferena de potencial, buscando o equilbrio eltrico.

A caminhada dos eltrons ocorrem naturalmente pelo fio de cobre,passando de um tomo para outro tomo ate atingir o outro extremo.

Para medir a intensidade da corrente eltrica a unidade de medida oAMPRE,representado por A.

O ampre igual a um Coulomb/segundo: 1A = 1 coulomb/s.

Obs: 1 (um) Coulomb representa 6,25 x 1019 eltrons, isto quer dizer, senum condutor, passar a quantidade de eltrons equivalente a um coulomb emum segundo, teremos corrente eltrica igual a um Ampre.


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Figura 13 - Representaao de 1 (um) Coulomb

Tipos de Correntes

Corrente Contnua mantm constante o sentido e intensidade emfuno do tempo, as baterias so os principais geradores da corrente continua(C).

Figura 14 - Representao de corrente contnua

Corrente Alternada o tipo de corrente que muda, periodicamente, deintensidade e sentido, conforme representao grfica. A corrente alternada amais utilizada nas nossas residncias e industrias, os alternadores so osprincipais geradores da corrente alternada (CA).

Figura 15 - Representao de corrente alternada

Perigos da corrente eltrica: Correntes acima de 50mA, so perigosaspara o homem, se o percurso da mesma passar pelo corao.

Portanto, muito importante observarmos a medidas de proteo a fim deevitarmos acidentes. A corrente citada acima suficiente para provocar a

fibrilao dos ventrculos do corao, com isto levando a morte.Resistncia Eltrica (representa-se por R).

Resistncia eltrica a oposio que o material oferece para a passagemda corrente eltrica. Portanto os materiais podem ser classificados em:


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condutores, semicondutores e isolantes. Nos condutores, os eltrons no estosujeitos a grandes foras de atrao pelo ncleo do tomo, enquanto que nosisolantes os eltrons esto sujeitos a foras de atrao do ncleo do tomo,assim, dificultando o fluxo dos eltrons no material.

A unidade para a medio da resistncia eltrica o ohm que representado pela letra grega Omega ().

Definio para a unidade Ohm, 1 (um) Ohm igual a resistncia eltricaentre dois pontos de um condutor metlico em forma de fio, homognio,uniformente temperado, no qual uma tenso eltrica de 1 Volt, aplicada a estespontos, produz uma corrente eltrica de intensidade igual a 1 Ampre.

4.2A Lei de Ohm

A lei de Ohm a mais importante no estudo da eletricidade.

Essa lei que relaciona a tenso, corrente e resistncia aplicvel a todosos circuitos de corrente contnua (C.C. ou D.C.) e com algumas modificaespode ser aplicada para circuitos de corrente alternada (A.C.).

As experincias de Ohm mostram que o fluxo de eltrons num circuitoeltrico diretamente proporcional a tenso aplicada ao circuito.

Portanto, com aumento da tenso, implica em aumento da corrente evice-versa.

Tambm, verifica-se variao da corrente, onde h variao daresistncia.

A lei de Ohm pode ser expressa pela equao:

E = R x I Onde: R = ResistnciaE = Tenso eltricaI = Corrente eltrica

Vamos calcular a tenso no circuito abaixo, onde existe uma corrente de 3ampres e uma resistncia de 8 ohms.

Combinaes de resistncias

Para satisfazer certas condies de um circuito, devemos recorrer acombinao de resistncias, estas podendo ser com ligao tipo paralelo etipo srie, cada uma possuindo algumas caractersticas.

Ligao em srie

Na ligao em srie, um dos terminais de uma resistncia, ligado a umdos terminais de outra, cujo outro terminal ligado a um dos terminais de umaterceira resistncia, e assim sucessivamente.


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A ligao em srie possui as seguintes caractersticas:

A corrente a mesma para todas as resistncias.A soma das tenses sobre cada resistor igual a tenso total da fonte.A tenses parciais so diretamente proporcionais s correspondentes

resistncias.As vrias resistncias podem ser substitudas por um nico, cujo valor

obtido pela soma dos valores de cada uma delas.

Ligao em paralelo

Na ligao em paralelo, os terminais de todas as resistncias sointerligados em um nico n de um lado e um nico n do outro lado.Caractersticas da ligao em paralelo:

Todas as resistncias que se encontram ligadas na associao emparalelo esto sujeitas mesma tenso, aplicada a associao.

A somatria das correntes que passa em cada resistncia, igual corrente total da associao.

Na associao em paralelo, a resistncia equivalente menor que ovalor da menor resistncia da associao. Inverso da resistncia equivalente total igual somatria do inverso

das resistncias da associao em paralelo.

Potncia Eltrica (representada por P)

uma grandeza eltrica freqentemente utilizada para os clculos de umcircuito. A potncia definida como sendo a razo de um trabalho, e obtidado produto da tenso e da corrente em um circuito de corrente contnua.

P = E. I Onde: P= Potncia eltrica em WattE= Tenso eltrica em Volt

I = Corrente eltrica em Ampre.

De acordo com a expresso acima, podemos observar que a potnciavaria diretamente com a tenso aplicada e o fluxo de corrente do circuito.

A unidade Watt uma unidade pequena para especificar a potncia emcertas instalaes; para tanto utilizado unidades mltiplas, como o Quilowatt,Megawatt e outras.

Exemplificando: 1 Quilowatt = 1000 Watt; 1 Megawatt = 1000000 Watt.

Em muitos casos, so utilizadas as seguintes unidades CV e HP, a

relao das unidades com Watt a seguinte:Converso: 1 HP = 746 Watts; 1 CV = 736 Watts.


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5 ELETROMAGNETISMO

o efeito causado pela passagem de corrente eltrica em um condutor,este efeito um dos mais importantes para a concepo de muitos elementoseltricos e eletromecnicos. Como no funcionamento de reles, contactores,eletrovlvulas e outros.

O Eletromagnetismo est baseado em trs princpios fundamentais:

No condutor pelo qual flui uma corrente eltrica, produzido, ao seuredor, um campo magntico.

O sentido da corrente no condutor determinado pelo sentido das linhasdo campo magntico.

A intensidade da corrente eltrica influi diretamente na intensidade docampo magntico.

Quando o condutor enrolado formando uma bobina, contendo vriasespiras, as linhas do campo de todas as espiras se alinham num caminho nico

externamente e internamente, causando uma grande concentrao de linhasdo campo na mesma direo.

Figura 16 - Campo magntico

Se for introduzida no interior de uma bobina, uma barra de ferro, verifica-se uma alterao nas caractersticas da bobina, uma vez que agora passar apossuir plos magnticos (Norte e Sul) como um m.

A este conjunto damos o nome de eletrom. O eletrom utilizado nossolenides das vlvulas possuem um ncleo de ferro (ao doce) que mantidofora do centro por uma mola e quando a bobina for energizada, o ncleo deferro atrado para o centro.

Embora um campo magntico possa circular no ar, ele circula maisfacilmente atravs do ferro ou do ao.

Assim, se colocarmos em volta da bobina uma armadura de ferro, omagnetismo ser concentrado onde nos interessar, com isso melhoramos orendimento do solenide.


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Os solenides so constitudos basicamente por trs elementos:armadura, bobina e entreferro ou martelo em forma de T ou cilndricos.

Figura 17 - Esquema de solenide

Tabela 2 Solenides: defeitos, causas e solues

DEFEITOS CAUSAS POSSVEIS SOLUESSolenideno atua

01 Falta de corrente eltrica02 Bobina queimada

- Verificar circuito eltrico- Efetuar a troca da bobina

Solenidevibrando

03 Carretel da vlvula trancado(sujeira)

04 Baixa tenso:Componente eltrico defeituosoSuprimento deficiente de energia

- Efetuar a limpeza dosistema.

- Verificar circuito eltrico(componentes).

- Colocar estabilizador detenso.

Zumbido nosolenide

05 Sujeiras entre os contatos Tx armadura.

06 Mau assento entre os

contatos, provocados pela inversoda posio do martelo.

- Efetuar a limpeza.

- Lixar com uma lixa fina, o

martelo e a carcaa, paraajustar os contatos, limpar.- Trocar o solenide

completo se no houvermais possibilidade deajustagem.

Queima dabobina

07 Solenide vibrando.08 Martelo no fecha

completamente.09 Acionamento simultneo de

dois solenides da mesma vlvula.10 Corrente residual

possibilidade de estar circulando

corrente pela bobina mesmodesligada, (provocandoaquecimento).

11 Oscilaes de Tenso.

- Vide itens 3 e 4.- Vide itens 3 e 4.

- Verificar circuito eltrico- Colocar uma lmpada em

paralelo com cada bobina.

- Verificar componentes docircuito eltrico.

- Usar estabilizador.


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6 ELEMENTOS ELTRICOS E ELETRO-HIDRO-PNEUMTICOS

A energia eltrica de comando ou de acionamento introduzida, tratada etransportada por elementos especficos como: sensores, reles, contactores,condutores, motores e outros. Devido simplicidade dos elementos, sorepresentados em esquemas de comando atravs de smbolos, desta forma

facilitando a interpretao para a montagem e manuteno. Porm, no bastasomente conhecer os smbolos, temos que conhecer o funcionamento, aaplicao e a construo dos elementos que compem o sistema, para que oresultado dos trabalhos executados sejam eficazes.

6.1Elementos eltricos de introduo de sinais

A funo dos elementos de sinais de dar ingresso ou introduzir sinaiseltricos vindos de vrios pontos do sistema, para serem processados. Oselementos de sinais podem ser de contato ou sensores (elementos semcontato mecnico). Os elementos de contatos distinguem-se entre abridor efechador, conforme sua funo. A construo combinada entre abridor efechador resulta num elemento comutador.

Figura 18- Elemento comutador

Os acionamentos destes elementos podem ser: manual, mecnico ouremotamente atravs de impulsos eltricos ou pneumticos.

Elemento de introduo de sinais manuais

Boto: Interruptor:

Figura 19 - Elemento de introduo de sinais manuais


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Detectores de limite mecnico(fim de curso).

A escolha destes elementos de sinais; temos que levar em consideraoa carga mecnica, a segurana de acionamento e a preciso de comando. Osmecanismos utilizados so: roletes, roletes escamoteveis, apalpadores eoutros.

Figura 20 - Detectores de limite mecnico

Detectores de limite por aproximao. (Sensores)

Nas automaes de mquinas e de processos, existem situaes onde

indispensvel um comando eletrnico sem chave mecnica, para comutarcarga, este tipo de emissor de sinal no esta sujeito a desgaste proporcionandovida til mais longa.

O Sensor um transdutor, e que opera silenciosamente, sem choques ouvibraes, maior preciso do ponto de acionamento.

Nestes tipos de elementos de sinais, a emisso feita sem que hajacontato mecnico com partes mveis a serem detectadas, pois existemmquinas ou processos que seriam prejudicados sem estes elementos.

Contato Reed(acionamento magntico).

Estes elementos so acionados atravs de um m permanente que seaproxima do invlucro do contato Reed, j que os mesmos so montados juntoao cilindro, normalmente, o m esta no mbolo do prprio cilindro.

Vantagens deste detetor: Elevado nmero de ciclos, sob condiesambientais adversas (poeira, umidade, etc), falta de espao para montar os fimde cursos convencionais.

Obs: No podem ser utilizados onde existam campos magnticos alheios.

Algumas caractersticas do Contato Reed:

Corrente mxima de operao 1,5 A

Potncia mxima de operao 24W (DC) 30VA (CA)Freqncia de comutao At 500HzProteo conf. DIN 40050 IP 66Repetibilidade de comutao - 0,1 mm

Estas caractersticas podem variar de fabricante p/ fabricante.


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Detector de limite indutivo(Sensor).

Os sensores indutivos somente reagem na presena de metais (ao,cobre, alumnio, etc), pois so os materiais que conseguem perturbar o campoindutivo na face de deteco do sensor.

So utilizados para a soluo de problemas em mquinas e/ou

dispositivos, para a deteco de partes mveis ou objetos, assim como paracontagem de peas que no possibilitam uso das chaves convencionais, porno possurem fora, peso ou pouca dureza.

Figura 21 - Detector de limite indutivo

Seu funcionamento consiste na gerao de um campo eletromagnticoatravs de uma bobina de um oscilador; este campo, que dirigido para forado sensor em forma de calota, monitora a presena de material metlico.

A presena de pea metlica rouba energia do campo, por induo,provocando alterao do nvel de sinal do oscilador; um detector interno denvel percebe a mudana e aciona o amplificador de sada comutando osensor.

Sensores indutivos de corrente alternada: Neste tipo de sensor, o circuito

de sada dispara um TRIAC nele incorporado, comutando diretamente a carga,dispensando amplificador de sinal, claro que respeitando sua caractersticas.Desta forma temos tempos de comutaes menores e maior vida til dossensores.

Ligao deste sensor relativamente simples, visto que a inverso depolaridade no ocasiona qualquer dano.

Sensores indutivos de corrente contnua: Neste tipo de sensor, o circuitode sada transistorizado em montagem tipo coletor aberto nas verses NPNou PNP, o que permite comandar diretamente rels ou cargas resistivas.Tambm possvel o modelo NA e NF.

Ligao deste sensor tem que ser conforme a polaridade indicada, pois,ao contrrio destruir imediatamente o transistor, a no ser que esteja comcircuito de proteo.


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Detectores de limite capacitivos(sensor): Neste tipo de sensor, a reao para qualquer tipo de material (metais, gua, papel, granulados, etc). Oprincpio de funcionamento pela alterao do dieltrico entre a placa sensoracapacitiva (armadura) do sensor, pela proximidade do material. A sensibilidadedos sensores capacitivos depende da constante dieltrica do materialsensoriado bem como o seu tamanho. Estes sensores so facilmenteperturbados de forma indesejvel, devido poeira, respingos, cavacos, etc.

Detectores de limite pticos ou refletivos(sensor): Destinados deteco

de quaisquer tipos de materiais, emitem e detectam luz infravermelha pulsada,sendo imunes a luz ambiente e aos rudos eletromagnticos. So de grandeutilidade na indstria de cermica, de automveis, alimentos, de papel e etc.

Existem duas verses para os sensores de infravermelho:

Os que operam pela reflexo direta e difusa sobre o objeto sensoriado,luz emitida retorna e detectada. A distncia mxima de deteco especificada de acordo com a cor e o brilho do objeto.

Os que operam em conjunto com um espelho refletor prismtico, detectaa luz refletida pelo mesmo, se for interrompido o feixe de luz determina apresena do objeto. Para essa verso temos que observar distncia mxima emnima, a mnima em objetos muito reflexivos, se no observado no irfuncionar.

Detectores de temperatura: So os termostatos elementos que convertemsinal de temperatura em sinal eltrico. Funcionam baseados nos seguintesprincpios: A diferena de dilatao trmica de dois materiais (Bimetlicos outermopar), a dilatao do lquido e pela mudana da resistncia em funo datemperatura.

Detectores de presso: So os pressostatos e vacustatos, elementosque convertem sinal de presso em sinal eltrico, tem larga aplicao no

monitoramento de presso mxima e mnima em sistemas hidrulicos epneumticos, tambm so utilizados para a emisso de sinais nos processosde automao, quando a grandeza de emisso for presso.

Detectores de fluxo ou fluxostato: Os fluxostatos foram desenvolvidospara a detectarem a presena de fluxo lquido dentro de tubulaes. Ofluxostato um conjunto, com vlvula de reteno e uma capsula que contemum circuito eletrnico. Como a vlvula de reteno permite a passagem numnico sentido como a abertura proporcional a fluxo, a capsula eletrnicafunciona como um interruptor quando atingir o valor ajustado.

6.2Elementos eltricos de processamento de sinais

Reles

Na maioria dos comandos, os reles so utilizados para o processamentode sinais e tambm para o controle remoto de circuitos que transportamcorrentes elevadas. O rel nada mais do que um interruptor acionado


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eletromagneticamente, para determinadas capacidades de ligao. O rel devesatisfazer algumas exigncias, como:

Pouca necessidade de manuteno;Elevado nmero de manobras;Tempos curtos de manobras.

Existe a disposio, de acordo com a necessidade, uma grande variedadede tipos de reles, porm o princpio de funcionamento sempre o mesmo.Porm, para a escolha dos reles, devem ser utilizados catlogos dosfabricantes, nas quais esto indicadas especificaes como, nmero decontatos, natureza dos contatos, tenso da bobina, corrente mxima suportadapelos contatos, nmeros de manobras, etc.

Rel auxiliar: Os rels auxiliares so utilizados em casos, como: O sinal de corrente continua (CC) e a carga corrente alternada (CA), acionamentode cargas com tenses diferentes e nos d condies de fazer ointertravamento ou auto-reteno em circuito que o sinal somente umimpulso.

Figura 22 - Rel auxiliar

Rel de remanncia:A comutao dos contatos mantida mesmo com odesligamento ou falta de energia na bobina do rel. Para desfazer a comutaodos contatos necessrio a aplicao de um novo pulso.

Figura 23 - Rel de remanncia


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Reles temporizadores: Estes tm a finalidade de ligar ou desligar oscontatos num circuito, aps um determinado tempo regulvel, na energizaoou na desenergizao. A denominao destes rels genrica e abrangedesde circuitos simples RC baseados no tempo de descarga ou carga de umcapacitor, e/ou circuitos digitais que utilizam a freqncia da rede como basede tempo.

Rel de retardo na energizao (na ligao): Ao ser energizado o relepermanece em repouso, iniciando a contagem do tempo ajustado, aps otempo ele arma, comutando os contatos e ira permanecer nesta condioenquanto permanecer energizado.

Figura 24 - Rel de retardo na energizao

Rel de retardo na desenergizao (no desligamento): Ao ser energizadoa bobina, o rel arma imediatamente comutando os contatos, ao desenergiza abobina d-se o incio da contagem do tempo ajustado, aps o qual serdesligado os contatos.

Figura 25 - Rel de retardo na desenergizao

Rel tempo cclico: Com um sinal de entrada ativado este tipo de relefetua a temporizao ciclicamente, energizando por um tempo uma sada e

desenergizando outra sada simultaneamente, por vrias vezes enquanto osinal de entrada permanecer energizado.

Rel contador (contador digital de impulso): Registram a contagem demovimentos de outros elementos atravs de impulsos provenientes de um


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emissor de sinal ou comutao de rel, etc.

O reset zera o contador quando a contagem chegar ao valor programado,isto poder ser feito manualmente ou automaticamente.

Contator

O smbolo do contator o mesmo do rel, mudando somente adesignao dos contatos. O princpio de funcionamento o mesmo, mas adiferena esta na aplicao de ambos, ou seja, enquanto o rel previsto comutao de pequenas cargas, o contator empregado para potnciaselevadas, como na ligao de motores, aquecedores, iluminao, etc. Possuicomo principais caractersticas:

Pequena energia para a comutao de elementos de grande potncia.Separao galvnica entre circuito de comando e circuito de

acionamento.Pouca necessidade de manuteno.Pouca influncia de temperatura.

Tanto, nos contatores como nos reles existem certas desvantagens,como:

Desgastes nos contatosElevado nvel de rudos na manobrasGrandes dimensesLimitadas velocidades de ligao: 10ms a 50ms.

7 ESPECIFICAES DE SEGURANA E PROTEO

Para a segurana na eletrotcnica foram estabelecidas certas normas e

especificaes por rgos normativos da rea. A VDE (Associao Alem deEletrotcnica), sendo estas subdivididas em:

Normasso especificaes obrigatrias. So exigncias para a defesade pessoas e sistemas.

Regras so especificaes desejveis, so exigncias para uma boaconfiabilidade de funcionamento de sistemas.

Instrues so especificaes facultativas, no incluindo informaestcnicas de segurana.

As especificaes VDE mais importantes so:

VDE 0100 - Medidas de proteo contra tenses altas de contato.VDE O113 - Especificaes para os Equipamentos Eltricos de

mquinas de usinagem e tratamento, com tenses nominais de at 1000v.DIN 40050 - Tipos de Proteo de meios eltricos de produo.


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Obs:Alm das especificaes citadas existem outras.

Regra de segurana das associaes profissionais

No projeto de Mquinas e dispositivos que trabalham com componenteseltricos, as exigncias mnimas de segurana devem ser observadas.

VDE 0100 - Medidas de proteo contra tenses altas de contato

Aplicada em sistemas que operam com tenses superiores a 65V,devemos observar as seguintes medidas, segundo a VDE 0100:

Isolamento de proteo.Proteo atravs de tenses reduzidas. (comandos e acionamento).Separao de Proteo (Transformadores de alta para baixa).Colocao a Zero (Atravs de ponto estrela ligado ao terra da rede).Ligao de Proteo a Terra (Terra).Sistema de Linhas de Proteo. Este sistema admissvel para

instalaes limitadas.

Circuito de Proteo Contra Falhas de Tenso. (Disjuntores deSobretenso).Circuito de Proteo Contra Falhas de Corrente (Disjuntores de

sobrecorrente).

VDE 0113 e DIN 57113

Estas normas so complexas e valem para o equipamento eltrico detodas as mquinas individuais fixas e mveis, para mquinas em linhas deproduo e sistemas transportadores com tenso nominal at 1000V.

Equipamento de desligamento de emergncia e chave geral.

Emergncia deve ser prevista para isolar a mquina da rede ou parar,mas no desbloqueando freios, apagar a iluminao, soltar peas fixadasmagneticamente, etc. A chave de emergncia deve ter cor vermelha e asuperfcie de base contrastante, numa mquina podemos ter mais de umaemergncia.

Chave geral todas as mquinas devem ter chave geral, para desligar oequipamento durante uma limpeza, manuteno, conservao e outrostrabalhos junto mquina. Na mquina s dever ter uma chave geral e deacionamento manual e com posio definida com indicao ligada oudesligada.

Unidade de comando, instruo e aviso.Unidade de comando: detetores de limites, fim de curso, sensores com

conversores, eletrovlvulas, etc.

Unidades de instruo: botes de introduo, botes de acionamento, etc.


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Unidade de aviso: lmpadas indicadoras, sirenes, etc.

Observaes

Para estas unidades recomenda-se local limpo, seco, fcil acesso,protegido contra a penetrao de elementos estranhos.

Para unidade de comando e introduo, devemos dar preferncia aoscontatos abridores, aumentando a segurana e diminuindo as perturbaes,devido entrada de elementos estranhos entre os contatos.

O meio de acionamento dos detectores de limites, de preferncia, devemser acionados por impulso, ter um s contato comutador ou um abridor e outrofechador. Havendo a necessidade de mais contatos, melhor utilizar rel, queinclusive evita sobrecarga nos contatos do interruptor e tambm maisconfiveis, apesar de ficar mais caro.

Cores para botes

Vermelho: Parada, desligamento e desligamento de emergncia.

Verde ou Preto: Partida, ligamento.Amarelo: Retornar para a posio inicial, partida para eliminar condioperigosa.

Branco: Toda a funo para qual no vale uma das cores acima.

Circuitos auxiliares e bloqueamentos.

Em equipamentos eltricos de mquinas e sistemas, os comandoscontam com circuitos auxiliares como:

Ligao a terra;Separao de proteo atravs de transformador;Circuitos de proteo contra falhas de tenso e corrente.

Um ciclo de trabalho deve comear, somente quando todas as condiesde segurana forem cumpridas, tanto para o operador como para a maquina.

As mquinas devem ter a possibilidade de comando manual ou atuaesindividuais para fins de teste ou ajustes.

Obs: No funcionamento automtico o comando manual deve ser ineficaz.

DIN 40050 - Tipos de Proteo de meios de servios eltricos

Esta norma trata da proteo de pessoas contra contato de partes sob

tenso ou partes internas que podem ser tocadas pelas mos. Alm disso, tratasobre a proteo de meios de servios contra a penetrao de corposestranhos e de gua.

Formao da sigla consiste em duas letras: IP (International Protection) edois nmeros para o grau de proteo, sendo que o primeiro representa o grau


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de proteo a penetrao de corpos estranhos e o segundo nmero representao grau de proteo contra a infiltrao de gua, conforme a tabela a seguir:

Grau de proteo contra contatos e corpos estranhos: primeiro nmeroGrau de proteo contra gua: segundo nmero

Tabela 3 - Formao da sigla/grau de proteoPRIMEIRO Denominao (contatos

e corpos estranhos)SEGUNDO Denominao

(gua)0 Nenhuma proteo 0 Nenhuma proteo1 Proteo contra grandes

corpos estranhos, dimetromaior 50mm

1 Proteo contragotas que caemverticalmente

2 Proteo contra corpos detamanho mdio, dimetromaior 12 mm.

2 Proteo contragotas de gua quecaem obliquamenteat 15 com a vertical

3 Proteo contra pequenos

corpos estranhos, dimetro2,5 mm.

3 Proteo contra

gua respingante eque cai com o at 60com a vertical.

4 Proteo contra corposestranhos em forma degro

4 Proteo contragua pulverizada

5 Proteo contra depsitode poeira

5 Proteo contrajatos de gua

6 Proteo contrapenetrao de poeira

6 Proteo naimerso

7 Proteo nasubmerso

Exemplo: IP 65 Significa Tipo de proteo de meios e de servioseltricos contra a penetrao de poeira e contra jatos de gua.

8 ESQUEMAS ELTRICOS E ELETRO-HIDRO-PNEUMTICOS BSICOS.

Para um perfeito entendimento de um comando, necessrio a corretainterpretao de sua representao grfica que o esquema.

Esta representao deve conter todas as informaes e identificaespara os componentes, assim como uma disposio que contemple uma leiturafcil.

Vamos ver alguns detalhes sobre identificao dos elementos, tipos deesquemas, bem como os comandos eletro-hidro-pneumticos.


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Tabela 4 - Letras de Identificao para elementos eltricos (DIN 40719 Parte 2 Junho de 1978).

LETRA TIPO DE EQUIPAMENTOA Grupos construtivos; grupos construtivos especiais.B Conversores de grandezas no eltricas para grandezas eltricas,

ou vice-versa.

C CondensadoresD Elementos binrios; dispositivos de memria.E Cercas eltricas; instalao de iluminao; instalao de

aquecimento.F Dispositivos de proteo: fusveis, reles de proteo, etc.G Geradores;H Instalaes de aviso: sinaleiros.J LivreK Reles; contactores: os utilizados em comandos para

funcionamento do sistema.L IndutoresM MotoresN Amplificadores; reguladores;P Aparelhos de medio; aparelhos de teste:Q Aparelho de ligao de altas correntesR Resistncias; potencimetros; termitores, etcS Chaves; seletores: chaves fim de curso, botes.T TransformadoresU Moduladores; conversores de grandeza eltrica outra grandeza

eltrica.V Vlvulas; semicondutores.W Recursos de transmisso; antenas.X Borres; pulges; tomadas.Y Dispositivos mecnicos acionados eletricamente: freios,

embreagens, vlvulas de presso, ms de bloqueio, plotter.

Z Filtros; dispositivos de compensao.

8.1Tipos de esquemas de comando

Existem divergncias por parte dos fabricantes na representao dosequipamentos e unidades eltricas no esquema de comando, mas existemesforos para transformar a representao a nvel Internacional, com istoalcanar a padronizao.

As Normas IEC e DIN so as mais utilizadas.

Para os tcnicos importante ter em mos um esquema de comando,pois facilita a montagem, manuteno ou conservao do sistema.

Diagrama de Funes

Neste diagrama so mostrados todos os detalhes das linhas e doscomponentes, no se dando importncia colocao de cada unidade.


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Utilizado onde no necessitamos de seqncias complexas como;eletrodomsticos, automveis, etc.

Diagrama de Circuitos(funcional)

Ao contrrio do diagrama funes, separada as partes de comando eacionamento, evitando assim as linhas cruzadas e com a vantagem da

visualizar melhor o funcionamento do comando.

Figura 26 - Diagrama de circuitos

Obs: Nos diagramas para melhor interpretao, utilizam-se marcaes

com letras ou cifras para caracterizar os componentes e os contatos.

8.2Conversores de sinais eletro-hidro-pneumticos

Em etapas anteriores discutimos os critrios das e caractersticas dosmeios de acionamento e comando, segundo as vantagens e desvantagenseconmicas e tcnicas.

A fim de aproveitar as vantagens de cada meio, pode-se efetuar acombinao destes, para a soluo de um problema de comando. Para queisto ocorra necessrio de elementos de ligao, que faro a converso dossinais de uma tcnica para outra.

Em sistemas que utilizam a pneumtica, hidrulica e a eltricarespectivamente para as partes de trabalho e comando, ou vice versa, aconverso dos sinais realizada atravs de conversores eletropneumticos oueletrohidrulicos (eletrovlvulas) e dos conversores pneumticos ou hidrulicospara eltricos (Pressostatos) que depende da presso para sinalizarem.


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Vlvulas solenides (eletrovlvulas)

As vlvulas solenides podem ser acionadas diretamente, neste caso afora necessria para acionamento da vlvula ter que vencer a mola, osatritos e outras que se opem comutao (em certos casos a presso). Estafora ser maior quanto maior forem as vlvulas, isto significa bobinas maiorese conseqentemente maior consumo de energia.

A fim de manter-se pequena as bobinas, mesmo no caso de vlvulasgrandes, utilizado o comando servo-pilotado, no qual que faz a fora paraacionamento a prpria presso e a bobina na verdade aciona uma micro-vlvula que permite a passagem para o piloto de servio (Acionamento).

Figura 27 - Vlvulas solenides

8.3Elaborao de comandos eletro-hidro-pneumticos

Na elaborao de circuitos eletro-hidro-pneumticos devemos consideraro seguinte:

Esquema hidrulico ou pneumtico deve ser desenhado separado deeltrico;

Convm efetuar a disposio dos elementos segundo o esquema dofluxo de sinais;

Esquema hidrulico ou pneumtico representado pelas formasconhecidas;

A parte eltrica representada, se possvel, na forma de diagrama decircuito de corrente;

A disposio vertical dos trajetos de corrente entre as barras positivas enegativas dispostas horizontalmente;

Convm dispor os equipamentos e elementos de comutao apenassobre as linhas verticais dos trajetos de corrente;

Fluxo de corrente deve, se possvel, transcorrer de cima para baixo;Evitar cruzamento de condutores medida do possvel;Os equipamentos so sempre desenhados no estado livre de corrente e


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no acionados. Divergindo-se desta situao, deve-se indicar este fatoclaramente (exemplo: por seta).

Comando de um cilindro de simples ao

O mbolo de um cilindro de simples ao deve avanar, pelo acionamentode um boto. Ao soltar o boto, o cilindro deve retornar.

Pneumtico Eltrico comando direto Eltrico comando indireto

24V

0V0V

24V

K1

K1

Y1

S1

Y1

S1

RP

Y1

A

A

Figura 28 - Comando de um cilindro de simples ao

Comando de um cilindro de dupla ao

O mbolo de um cilindro de dupla ao deve avanar, pelo acionamentode um boto. Ao soltar o boto, o cilindro deve retornar.

Pneumtico Eltrico comando direto Eltrico comando indireto

A B

24V

0V0V

24V

R SP

Y1

A

K1

K1

Y1

S1

Y1

S1

Figura 29 - Comando de um cilindro de dupla ao

Comando bilateral

Com um impulso no boto o cilindro ira avanar e permanecer no final docurso, com impulso em outro boto receber um sinal para recuar. Comcomando indireto.


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Pneumtico Eltrico comando indireto

A B

24V

0V

S2

Y2K2

K2

R SP

Y1 Y2

A

K1

K1

Y1

S1

Figura 30 - Comando bilateral

Comando oscilante de um cilindro de dupla ao, comando indireto.

Ao ser ligado uma chave com trava, o embolo do cilindro dever ficaravanando e recuando at ser desligada a chave, o cilindro sempre deverficar posicionado atrs.


AcionadoS1

S2S3

K2K1

Y2Y1K2K1

S2S1

Y1 Y2

A

Figura 31 - Comando oscilante de um cilindro de dupla ao

Comando de um cilindro de simples ao, com auto-reteno eltrica.

O mbolo de um cilindro de simples ao deve avanar, juntamente ligaruma lmpada indicadora ao ser acionado um boto e permanecer avanadoat acionamento de um outro boto.


S2

S1 K1 K1 K1

HYellow

Y1

K1Y1

A

Figura 32 - Comando de um cilindro de simples ao


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Comando de um cilindro de dupla ao com retorno automticotemporizado no fim de curso (retardo na ligao)

Ao ser acionado um boto de impulso, o mbolo do cilindro deveravanar. Ao chegar no final do curso dever ficar um determinado tempo edepois recuar.


Figura 33 - Comando de um cilindro de dupla ao com retornoautomtico temporizado no fim de curso

9 ELABORAO DE COMANDOS ELETROPNEUMTICOSSEQUENCIAIS

Uma seqncia de movimentos realizada pelos atuadores pneumticospode vir de um comando eltrico, que executa a captao de sinais,processamento, e os envia a unidade de acionamento, segundo uma ordempreestabelecida.

Existem duas maneiras para elaborao de comandos: Pelo mtodo

experimental (intuitivo) e pelos mtodos sistemticos de resoluo.

Para ambos o mtodo necessrio uma organizao para resolver, pelosintuitivos, o problema resolvido de acordo com o conhecimento e aexperincia, portanto ele se aplica bem, para os casos em que a seqncia no complexa. Quando as solues so complexas a resoluo desta exige maistempo e experincia.

Os mtodos sistemticos so utilizados de acordo com determinadasdiretrizes que devero ser conhecidas. Os dois mtodos conduzem a soluo,mas o sistemtico trar mais clareza e segurana dos esquemas quandoexistem muitos movimentos.

9.1Elaborao intuitiva de um esquema de comando

Utilizando os esquema eletropneumticos bsicos podemos desenvolverde forma intuitiva o comando de um dispositivo para levantar caixas.

KT

AcionadoS1

S2S3

KTK1

Y2Y1K1

S2

Y1 Y2

A


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Figura 34 - Comando de um dispositivo para levantar caixas

As caixas que chegam ao dispositivo atravs de uma esteiratransportadora de rolos devero ser levantados pelo cilindro A. Ao chegar posio superior o cilindro B dever empurrar a caixa para a segunda esteira.

Aps este movimento, o cilindro A dever retornar, e somente quando estealcanar a posio traseira, dever retornar o cilindro B.

Soluo 1: Memorizao dos sinais na parte pneumtica.

1 Passo : Desenhar os cilindros A e B, com as vlvulas direcionais deaciona mento bilateral. Marcar as chaves fim de curso eltricas.

S4S3S2S1

Y3 Y4Y1 Y2

BA

Figura 35 - Menorizao dos sinais na parte pneumtica

2 Passo: Desenhar o circuito de corrente de comando e o circuito decorrente principal:

Figura 36 - Memorizao das cinais na parte pneumtica

acionado

-

+

S3

S5 K1

Y1K1


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No circuito de corrente de comando colocado um rel K1 que ligaoatravs do boto, S5 (Partida) e do fim de curso de verificao da posioinicial S3.

No circuito de corrente principal um contato fechador de K1 energiza abobina Y1 que comanda o avano do cilindro A. A caixa levantada.

3 Passo : Desenhar a 2a linha de corrente no circuito de comando e nocircuito principal.

Figura 37 - Memorizao dos sinais na parte pneumtica

Na posio final dianteira do cilindro A, acionada uma chave fim decurso S2.

Atravs desta chave, ligado o rel K2. Um contato fechador do rel K2energiza a bobina Y3; a vlvula direcional acionada, fazendo avanar ocilindro B, que empurra o pacote para a 2 est eira.

4 passo : Desenhar a 3 linha de corrente no circuito de comando e nocircuito principal

Figura 38 Memorizao dos sinais na parte pneumtica

Aps ter empurrado o pacote, o cilindro "B" aciona a chave fim de cursoS4.

Esta chave liga o rele K3. Atravs de um contato fechador de K3, abobina Y2 ligada, comutando a vlvula e comandando o retorno do cilindro"A" que traz de volta a plataforma de elevao.

acionado

-

+

K2

Y3K2

S2

S3

S5 K1

Y1K1

acionado

-

+

K3

Y2K3

S4 K2

Y3K2

S2

S3

S5 K1

Y1K1


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5 passo : Desenhar a 4 linha de cor rente no circuito de comando e nocircuito principal.

Figura 39 - Memorizao dos sinais na parte pneumtica

Na posio traseira, o cilindro "A aciona a chave fim de curso S1. Estachave liga o rel K4, que por sua vez, liga atravs de um fechador, a bobinaY4. 0 cilindro B retrocede e aciona ao chegar atrs, a chave fim de curso S3que possibilita, ao ser dada uma nova partida atravs de S5, a realizao deuma nova operao .

Segunda soluo: Memorizao dos sinais na parte eltrica.

1 passo: Desenhar os cilindros A e B, com as vlvulas direcionais deacionamento unilateral e reposio por mola. Posicionar as chaves fim de cursoeltricas.

S4S3S2S1

Y2Y1

BA

Figura 40 - Memorizao na parte eltrica

2 passo: Desenhar o circuito eltrico de comando, e principal, para o relK1, e para a bobina Y1.

Figura 41 - Memorizao na parte eltrica

acionado

acionado

-

+

Y4K4

K4S1 K3

Y2K3

S4 K2

Y3K2

S2

S3

S5 K1

Y1K1

+

-

acionado

K1

K1 Y1

K1S5

S3


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Ao ser pressionado o boto S5 (partida), estando acionada a chave fimde curso S3 (verificao da posio inicial), o rel K1 ligado. Em paralelo comesta linha de corrente encontra-se ligado um contato fechador de K1. Emvirtude disto, ao ser liberado o boto S5, o rel K1 continua energizado.

Atravs de um outro contato fechador de K1, ligada a bobina Y1, que comutaa vlvula fazendo avanar do cilindro A.

3 passo: Desenhar os circuitos eltricos de comando e principal para orel K2 e bobina Y2.

-

+

Partida

Aci on ad o

S3

S2 S5 K2 K2 K1 K1

Y2 Y1 K2 K1

Figura 42 - Memorizao dos sinais na parte eltrica

O cilindro A avanando, aciona ao chegar frente, a chave fim de cursoS2; esta energiza o rel K2 no circuito de comando. Em paralelo ao circuito dorel K2, encontra-se ligado um contato fechador de K2, que promove a auto-reteno deste. No circuito de corrente principal, um outro fechador de K2, ligaa bobina Y2, fazendo avanar o cilindro B.

4 passo: Intercalar no circuito de comando do rel K1, uma chave fim decurso S4 para desligar este rel.


A chave fim de curso S4 colocada em srie com a bobina do rel KI,sendo utiliza com seu contato abridor. Ao ser acionada esta chave, no avanodo cilindro B, fica interrompido o circuito de corrente da bobinas de K1; a

-

+

Partida

Acionado

S4

S3

S2S5 K2K2 K1K1

Y2Y1K2K1


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autoreteno desfeita e o rel K1 desligado. Isto faz com que no circuitoprincipal o fechador de K1 desligue a bobina Y1, provocando o retomo docilindro A.

5 passo: Intercalar no circuito de comando do rel K2, uma chave fim decurso S1 para desligar este rel.


A chave fim de curso S1 colocada em srie com a bobina do rel K2,sendo utilizado seu contato abridor. Ao ser acionado o fim de curso S1, interrompido o circuito do rel K2. E suprimida a auto-reteno e o rel K2 desligado. No circuito principal, desligada atravs do fechador de K2, abobina Y2, que provoca o retorno do cilindro B. Ao chegar posio traseira, ocilindro B aciona o fim de curso S3 que possibilita, ao ser pressionada a partidao inicio de um novo ciclo.

9.2Elaborao de esquemas de comando pelo mtodo de desligamentode sinais.

Freqentemente, na resoluo intuitiva de comandos seqenciaiseletropneumticos surge o problema de sobreposio de sinais; isto significaque uma vlvula direcional de acionamento bilateral, no possvel havercomutao. Neste caso ser necessrio eliminar o sinal indesejado, para tantoexistem vrias maneiras: Emisso de um sinal curto, roletes escamoteveis,impulsos eltricos momentneos com temporizador, circuitos de auto-reteno(memria).

9.3 Mtodos sistemticos de esquemas

O sistema mais simples para a construo de qualquer comando e deforma segura consiste em desconectar o sinal quando este no e maisnecessrio, o que significa a anulao aps cada passo ou operao.

Neste mtodo o nmero de entradas deve ser igual ao nmero de sadas,pois o sinal de sada deve permanecer memorizado mesmo que o sinal deentrada correspondente tenha desaparecido, as vlvulas de acionamentobilateral e seguir uma ordem pr-estabelecida (Seqncia).

Acionado

-

+

Partida

Acionado

S1S4

S3

S2S5 K2K2 K1K1

Y2Y1K2K1


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Mtodo de Seqncia Mnima ou Cascata

Neste mtodo faz-se necessrio diviso dos movimentos em grupos. Adiviso para formar os grupos deve obedecer ao seguinte critrio, somentedever acontecer um movimento do cilindro para cada grupo. Utilizar uma dastcnicas de representao de movimento dos atuadores, normalmente aseqncia algbrica.

Exemplo de para aplicao: Comando de uma Fresadora.

Figura 45 - Comando de uma fresadora

Etapas do processo

1 Passo: desenhar o diagrama trajeto-passo.

2 Passo : reconhecimento da situao onde os sinais se sobrepem, pelaresoluo intuitiva, desenhando o esquema pneumtico e eltrico.

Figura 46 - Diagrama trajeto-passo - Esquema eltrico e pneumtico

acionado

acionado

-

+

S4S3S2S1

Y3 Y4Y1 Y2

BA

Y4K4

K3S3 K2

Y3K3

S4 K4

Y2K2

S2

S1

S5 K1

Y1K1


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3 passo: dividir ou classificar a seqncia de movimentos em grupos.

O desligamento de sinal se processa aps o ltimo movimento do grupo eassim sucessivamente para os demais grupos.

O nmero de grupos representa o nmero de linhas auxiliares de correnteque sero energizadas e desenergizadas uma a uma (em forma de cascata),

eliminando os sinais indesejveis, atravs de rels com circuito deautoreteno. O nmero de reles (Nreles) para comutao de linhas auxiliares

sempre igual ao nmero de linhas auxiliares (Nlinhas) menos um (1).

Nreles= Nlinhas - 1

4 passo: Desenhar o circuito pneumtico, identificar e representar aposio das chaves fim de curso ou sensores e o acionamento das vlvulas(solenides). o mesmo do 2 passo.

5 passo: Desenhar a parte eltrica, com o circuito de comando (relescomutadores de linhas) e o circuito principal, onde aparecero as linhas

auxiliares que so energizadas pelos contatos dos reles comutadores delinhas.

Figura 47 - Comutadores auxiliares

Mtodo de Seqncia Mxima.

A fim de se atingir segurana mxima possvel, um desligamento efetuado aps cada passo da sequncia. Neste caso o nmero de gruposdepender exclusivamente do nmero de passos do ciclo. Utilizar uma dastcnicas de representao de movimento dos atuadores, normalmente a

seqncia algbrica.

A+ / B+ / B- / A- ; Cada movimento representa um grupo.

Para o exemplo, visto no de seqncia mnima teremos o seguinteresultado no de seqncia mxima, Somente o circuito eltrico.

Acionado

2

1

+

-

acionado

Y2Y4Y3

K1

S3S2

S4

K1

K1 Y1

K1S5

S1


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Figura 48 - Mtodo de seqncia mxima

Mtodo de seqncia mxima- Cadeia estacionaria de comando ciclico.Neste mtodo utilizam-se vlvulas de simples solenides para o comando doscilindros.

Figura 49 - Comando dos cilindros

Rearme

+

-

acionado

acionadoS6

Y2

K4K4

K3

K3K3

K1'K4'

K2

K2

K3'

K1

K2

K4'K3'K2'K1'

K1

K2'

K4

K1

K1

Y1

K1

S5

S3

S2

K2

Y3

K2

S4

K3

Y4

K3

S3

K4

K4

Acionado

Partida acionado

-

+

K3K4

K4

K2S3

K3

S4

K2

S2

S1

S5K1

Y1K1

K1 K2

K1 K2

K3

K3

Y2

A B

Y1Y2

S1 S2 S3 S4


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10 INTRODUO AOS COMANDOS ADICIONAIS

Condies marginais.

Alm da seqncia de movimentos necessrias no comando, na prticaencontramos outras exigncias que no pertencem diretamente ao

funcionamento normal do comando.

Estas condies so chamadas condies marginais podem ser, comoexemplo: partida, manual ou automtico, parada, posio a zero, parada deemergncia, contador e etc.

Estas condies significam, por um lado, na simplificao ou comodidadeno servio.

Por outro lado, funes adicionais de comando so especialmenteimportantes na pneumtica, pois nota-se uma tendncia clara na construoem placas e painel de comando, que facilitam a montagem, manuteno esuperviso.

Como estas condies se repetem continuamente ou voltam a aparecerde forma similar, e vantajoso o projeto de um comando bsico com variasdestas condies includas.

Isto proporciona ao projetista uma facilidade de poder trabalhar emprojetos (unir, acoplar as deferentes partes do comando).

Desenvolvimento de um comando

Para solucionar um problema de automatismo, o principal e maisimportante e o planejamento do problema.

importante um planejamento esquemtico do comando para poderchegar a uma determinao total do problema.

Um comando se divide em 3 grupos:

Entrada de sinais;Tratamento das Informaes;Sada do sinal ou execuo da ordem.

Definies das condies adicionais (marginais).

Comando liga-desliga

Mediante o uso de um boto com trava se pode Ligar ou desligar adistribuio de energia de forma controlada.


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Partida: (START)

Acionando o "boto de partida" se coloca em funcionamento a circuito.

Manual/Automtico

Atravs de uma vlvula seletora (acionamento por alavanca) pode-se pr-

selecionar partida manual ou automtico.

Manual

Em posio "MAN", atravs de botes adicionais, pode-se efetuar omovimento individual de cada elemento de trabalho. A partida "AUT" fica sem efeito.

O automtico se subdivide em:

Ciclo nico e Ciclo Contnuo

No caso do ciclo contnuo, aps acionar o boto de partida, a Instalaodeve funcionar indefinidamente ate que uma ordem contraria seja dada(parada).

Parada: (STOP)

Com o acionamento do boto de "parada" e anulando o ciclo contnuo. Ociclo completado e o sistema volta a posio inicial

Rearme: (SET)

Posiciona o circuito permitindo uma nova partida.

Parada de emergncia

As condies de emergncia so peculiares a cada dispositivo, devendo-se analisar cada situao. Genericamente e possvel dizer que:

A situao de emergncia pode ser acionada mecanicamente,eletricamente ou manualmente, sempre que houver risco pessoal ou deequipamentos;

O programa e imediatamente interrompido ao acionar-se a emergncia;Em situao de emergncia todos os outros comandos devem ficar sem

efeito, ou sela o circuito de emergncia prioritrio.Em determinadas condies pode ser necessria uma opo extra para

a alimentao do circuito em caso de falha, para permitir que o circuito deemergncia fique energizado, devido a certas condies do sistema, como porexemplo, freios.


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11 SIMBOLOGIA DOS ELEMENTOS ELTRICOS MAIS COMUNS NAELETROPNEUMTICA

Acionamento por roleteFim de curso Fechador

Acionamento por boto com Trava

Contato Fechador

Acionamento por boto

Contato Abridor

Contato FechadorContato Abridor ou NFRetardo ao Desligar

Contato Abridor ou NFRetardo ao Ligar

Contato fechador ou NARetardo ao Ligar

Retardo ao Desligar

Rele de TempoRetardo ao Ligar Retardo ao Desligar

Vlvulas acionadasSolenide ou eletro-m

Rele de Tempo

Para Rele ou ContatorAcionamento geral

Contato de Nnel NA

Contato do Termostato NAContato do Pressostato NA

Sensor de Proximidade NF Sensor de Proximidade NA

Acionamento por roleteFim de curso Abridor

Acionamento por boto

Contato fechador ou NA

Elemento reversor ou comutador

Elemento de desligamento-abridorElemento de ligao-fechador

Smbolos conforme norma DIN 40713

Simbologia dos Elementos Eltricos mais comuns na eletropneumtica

Eletromagneticamente

12 INTRODUO AOS SOLENIDES PROPORCIONAIS

Os solenides proporcionais, nos aspectos construtivos, so similares aos

convencionais e tambm recebem um sinal eltrico de comando para ocontrole de abertura ou fechamento de vlvulas.

A diferena, porm, esta no efeito que este sinal eltrico provoca sobre oinduzido (ncleo). Ns sabemos que nos solenides convencionais o efeito da


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corrente eltrica ligar ou desligar (0 ou 1).

Em solenides proporcionais, a corrente que circula na bobina induz noncleo, um movimento proporcional a corrente, portanto a vlvula passa a terinfinitas posies entre o incio e o fim do curso do elemento da vlvula.

Os solenides proporcionais so utilizados para direcionar e controlar

vazo, controlar a presso em circuitos hidrulicos, isto feito atravs docontrole e comando eletrnico.

Numa vlvula solenide convencional, sabemos que as foras atuantespara abrir e fechar so basicamente duas:

Fora magntica provocada pelo campo magntico, que surge emfuno de uma corrente eltrica circulante na bobina;

Fora da mola que atua sobre o ncleo, para a reposio da vlvulaquando o sistema estiver desenergizado.

Quando o solenide da vlvula energizado, a fora magntica move oncleo e ao mesmo tempo, atua contra a fora da mola, sendo que esta tem

uma relao linear entre a fora de compresso e o deslocamento do ncleo(martelo), valendo neste caso a Lei de Hooke.

Em solenides convencionais

Grfico 1 - Relao entre fora e deslocamento solenide convencional

Observamos, quando o solenide energizado para uma correntenominal surge uma fora magntica que sempre maior que a fora da mola,deslocando o ncleo at o final do curso de trabalho.


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Em solenide proporcional

Grfico 2 - Grfico da relao entre fora e deslocamento

Notamos que para cada valor de corrente aplicada ao solenide, temosum valor de fora magntica que se equilibra com fora da mola.

A interseco das curvas geram um ponto, que define um valor dedeslocamento

Construtivamente existem os solenides proporcionais para trabalhar comcurso regulado e com fora regulada.

Solenide de fora regulada trabalha em vlvulas reguladoras depresso. Cursos de 1,5mm, sempre devemos fazer sangria ou ventagem antesde colocar em funcionamento.

Solenide de curso regulado, normalmente tem um captador de sinal(indutivo), utilizados em vlvulas direcionais e reguladoras de fluxo.

Construo do solenide proporcional.

O principal detalhe construtivo a integrao de um cone de controle nomagnetizvel no solenide, este com funo de desviar as linhas do campomagntico sobre o martelo (ncleo), concentrando o efeito magnetizante nabobina de forma a serem obtidas as curvas de foras magnticas j vistas.

Na figura abaixo, veremos o efeito do fluxo magntico no ncleo de umsolenide convencional e um proporcional.


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Figura 50 - Campo magntico solenide convencional

Figura 51 - Campo magntico solenide proporcional

Cadeia de comando na Hidrulica Proporcional (ordem)

A tenso eltrica (valores tpicos entre -10V e +10V), atua numamplificador eltrico;

O amplificador converte a tenso (sinal de entrada) em corrente (sinal desada);

A corrente atua sobre o solenide proporcional;A vlvula controla o fluxo de energia hidrulica para o atuador;O atuador converte a energia hidrulica em energia cintica.


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Sistema de controle

O sistema de controle pode ser realizado em malha aberta, onde a sada proporcional ao sinal de entrada, sem as correes dos distrbios queaparecem no processo. Este sistema de controle fica restrito aplicaes queno exigem muita preciso no processo a controlar.

Atuao das vlvulas proporcionais de presso:

Neste tipo a mola montada entre o obturador e o solenideproporcional.

Com uma corrente eltrica reduzida, a mola suavemente pressionadae a vlvula abre rapidamente com uma presso baixa;

Com o aumento da corrente eltrica sobre o solenide proporcional,maior a fora sobre a armadura, provocando o deslocamento do ncleo econseqentemente o aumento da fora da mola sobre o obturador que controlaa presso.

Atuao das vlvulas proporcionais de fluxo e direcionais:

Neste tipo o elemento obturador montado entre a mola o solenideproporcional

Com uma corrente eltrica reduzida, a mola suavemente comprimida,provocar o deslocamento do obturador contra o solenide proporcionamantendo fechada passagem da vlvula;

Com o aumento da corrente eltrica sobre o solenide proporcional, maiora fora sobre a armadura, provocando o deslocamento do ncleo econseqentemente o aumento do fluxo de leo.

Figura 52 - Atuao de uma vlvula de presso e de fluxo


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Sistema de controle de posio em vlvulas Proporcionais

A eficincia das vlvulas proporcionais esta ligada evoluo datecnologia, onde foram criados sistemas internos de compensao dos defeitosprovocados por foras indesejveis, como por exemplo: fora de atrito, fora damola, a histerese do material magntico, desgaste e temperatura.

O sistema que garante a eficincia eletrnico, utilizam um sensor deposio do ncleo, que corrige as eventuais perturbaes em relao aoreferencial, ou seja, controlado por um sistema de realimentao, fechadouma malha de controle em funo da posio.

Circuito de correo de posio fica no corpo da vlvula proporcional.

Figura 53 - Circuito de correo de posio

O sinal de entrada gerado em placas especficas de controle dossolenides proporcionais.

O sinal de retorno com o sinal de referencia, corrige o sinal de entrada no

amplificador para que qualquer desvio no posicionamento do ncleo possa seranulado.

Figura 54 - Grfico do erro


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Sensor de posio LVDT

Consiste de uma bobina primria e duas bobinas secundrias,envolvendo um ncleo de ao doce. A bobina primria alimentada por umacorrente CA (Alta Freqncia) que ir gerar um campo magntico varivel noncleo, dependendo da posio. Por ao de transformador o campomagntico induz tenso nas bobinas secundrias.

Figura 55 - Campo magntico

Figura 56 - Vlvula reguladora de fluxo proporcional

Alguns princpios bsicos sobre vlvulas com controle proporcional

Nas Controladoras de Presso se incluem as vlvulas de alvio ered

Documents

Eletro hidro pneumática