Como montar um contato de selo

Como montar um contato de selo.

Na eletricidade industrial, um contato de selo um comando largamente utilizado para fazer com que motores eltricos mantenham seu funcionamento aps o usurio pulsar a botoeira que aciona o comando.

Lembrando que sempre antes de mexer com energia eltrica, voc deve desligar os disjuntores ou fusveis para que no ocorra nenhum acidente.

Neste tutorial iremos utilizar: 1 motor eltrico trifsico

1 contator com trs contatos principais NA/NO e um contato auxiliar tambm NA/NO

1 botoeira NA/NO

1 botoeira NF/NC

Se voc ainda no decorou ou j esqueceu o significado de NA, NO, NF ou NC, vamos recapitular:

NA Normalmente Aberto, ou no ingls, NO Normally Open;

NC Normalmente Fechado, ou no ingls, NC Normally Closed;

Na imagem acima, temos dois circuitos: o circuito de potncia e o circuito de comando.

O circuito de potncia representado pelos trs fios pretos (R, S, T), que entram em L1, L2 e L3 e saem respectivamente em T1, T2 e T3, aonde seguem at a borneira de fechamento no motor.O circuito de comando envolve os fios azul, laranja e verde.

O fio Azul o neutro do comando (isso pra um comando em 110V, caso contrrio seria a fase 1), que vai para o contato A1 (bobina do contator).

O fio Laranja a fase do comando, que passa primeiro pela botoeira NF/NC (botoeira vermelha) e segue para a botoeira NA/NC (botoeira verde). Da botoeira verde, ele segue para o contato A2 (bobina do contator).O fio verde o Selo, ele sai da botoeira NF/NC e vai para o contato auxiliar normalmente aberto.

Para fechar o Selo, interligamos a outra extremidade do contato auxiliar com o contato A2 (bobina do contator).

Ligue os disjuntores e faa o teste. Ao pulsar a botoeira verde, o contator dever atracar, ou seja, entrar em funcionamento contnuo, e ao pressionar a botoeira vermelha, o contator dever abortar seu funcionamento.1. INTRODUO

A representao dos circuitos de comando de motores eltricos feita normalmente atravs de dois diagramas : Diagrama de fora : representa a forma de alimentao do motor fonte de energia;Diagrama de comando : representa a lgica de operao do motor.

Em ambos os diagramas so encontrados elementos (dispositivos) responsveis pelo: comando, proteo, regulao e sinalizao do sistema de acionamento.

A seguir estes elementos so abordados de forma simplificada no intuito de fornecer

subsdios mnimos para o entendimento dos sistemas (circuitos) de comandos

eletromagnticos.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO

So elementos de comutao destinados a permitir ou no a passagem da corrente eltrica entre um ou mais pontos de um circuito. Os tipos mais comuns so:Chave sem reteno ou impulso

um dispositivo que s permanece acionado mediante aplicao de uma fora externa. Cessada a fora, o dispositivo volta situao anterior. Este tipo de chave pode ter, construtivamente, contatos normalmente abertos (NA) ou normalmente fechados (NF), conforme mostra figura 1.

Figura 1 : Chaves Tipo Impulso

Chave com reteno ou trava

um dispositivo que uma vez acionado, seu retorno situao anterior acontece somente atravs de um novo acionamento. Construtivamente pode ter contatos normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF) conforme mostra a figura 2.

Figura 2 : Chaves Tipo Trava

Chave de contatos mltiplos com ou sem reteno

Existem chaves com ou sem reteno de contatos mltiplos NA e NF. A figura 3 mostra estes dois modelos.

Figura 3 : Chaves de contatos mltiplos.

Chave seletora um dispositivo que possui duas ou mais posies podendo selecionar uma ou vrias funes em um determinado processo. Este tipo de chave apresenta um ponto de contato comum (C) em relao aos demais contatos. A figura 4 apresenta dois tipos de chaves seletoras.

Figura 4 : Chaves seletorasPara a escolha das chaves, deve-se levar em considerao as especificaes de tenso nominal e corrente mxima suportvel pelos contatos.

Rel

Este dispositivo formado basicamente por uma bobina e pelos seus conjuntos de contatos. A figura 5 mostra a estrutura fsica de um rel e seu smbolo eltrico.

Figura 5 : Rel

Energizando-se a bobina os contatos so levados para suas novas posies permanecendo enquanto houver alimentao da bobina. Um rel, construtivamente pode ser formado por vrios conjuntos de contatos. Uma das grandes vantagens do rel a isolao galvnica entre os terminais da bobina e os contatos NA e NF, alm da isolao entre os conjuntos de contatos. A figura 6 mostra outra vantagem dos rels, que a possibilidade de acionar cargas com tenses diferentes atravs de um nico rel.

Figura 6 : Acionamento isolado com rel

Outra propriedade muito explorada nos rels a propriedade de memria atravs de circuito de auto-reteno ilustrado na figura 7.

Figura 7 : Circuito de auto-reteno

A chave (botoeira) (S1) aciona a bobina (K) fazendo que seu contato auxiliar (K) crie outro caminho para manuteno da bobina energizada. Desta forma, no ocorre o desligamento do rel ao desligar a chave (botoeira) (S1). Este contato auxiliar comumente denominado de contato de reteno ou selo. Para desligamento utiliza-se a chave (botoeira)(S2).

Contator

Assim como o rel o contator uma chave de comutao eletromagntica direcionado, geralmente, para cargas de maior potncia. Possui contatos principais (para energizao da carga) e auxiliares NA e NF com menor capacidade de corrente. Este ltimos so utilizados para auxlio no circuitos de comando e sinalizao alm do acionamento de outros dispositivos eltricos. A figura 8 mostra seu smbolo e aplicaes.

Contator:

Para especificao do contator deve-se levar em conta alguns pontos : nmero de contatos, tenso nominal da bobina, corrente mxima nos contatos e condies de operao definindo as categorias de emprego. A figura 8 (c) mostra um esquema de auto-reteno anlogo ao mostrado com rel.DISPOSITIVOS DE PROTEO

So elementos intercalados no circuito com o objetivo de interromper a passagem de corrente eltrica sob condies anormais, como curto-circuitos ou sobrecargas. Os dispositivos de proteo mais comuns so:

Fusvel

O princpio de funcionamento do fusvel baseia-se na fuso do filamento e conseqente abertura do filamento quando por este passa uma corrente eltrica superior ao valor de sua especificao. A figura 9 apresenta um fusvel tipo cartucho e seu smbolo. Temos ainda os fusveis do tipo DIAZED, NH, etc, para maior capacidade de corrente.

Figura 9

Fusvel cartucho

Os fusveis geralmente so dimensionados 20% acima da corrente nominal do circuito. So classificados em retardados e rpidos. O fusvel de ao retardada usado em circuitos nos quais a corrente de partida muitas vezes superior corrente nominal. o caso dos motores eltricos e cargas capacitivas. J o fusvel de ao rpida utilizado em cargas resistivas e na proteo de componentes semicondutores, como o diodo e o tiristor em conversores estticos de potncia.

Disjuntor Termomagntico

O disjunto termomagntico possui a funo de proteo e, eventualmente, de chave. Interrompe a passagem de corrente ao ocorrer uma sobrecarga ou curto-circuito. Define-se sobrecarga como uma corrente superior a corrente nominal que durante um perodo prolongado pode danificar o cabo condutor e/ou equipamento. Esta proteo baseia-se no princpio da dilatao de duas lminas de metais distintos, portanto, com coeficientes de dilatao diferentes. Uma pequena sobrecarga faz o sistema de lminas deformar-se (efeitotrmico) sob o calor desligando o circuito.

Figura 10

Princpio de proteo para sobrecargaA proteo contra curto-circuito se d atravs de dispositivo magntico, desligando o circuito quase que instantaneamente (curva de resposta do dispositivo).Os disjuntores podem ser : monopolares, bipolares e tripolares. Algumas vantagens :

religvel, no precisa de elemento de reposio, pode eventualmente ser utilizado como chave

de comando.

Figura 11 : Smbolos eltricos do disjuntor Rel de sobrecarga ou trmicoO princpio de funcionamento do rel de sobrecarga baseia-se na dilatao linear de duas lminas metlicas com coeficientes de dilatao trmicas diferentes, acopladas rigidamente (bimetal). Quando ocorre uma falta de fase, esta se reflete num aumento de corrente, provocando um aquecimento maior e, consequentemente, um acrscimo na dilatao do bimetal. Essa deformao aciona a abertura do contato auxiliar que interrompe a passagem da corrente para a bobina do contator, desacionando, com isso, a carga. Para ligar novamente a carga devemos acionar manualmente o boto de rearme do rel trmico.

O rel trmico possui as seguintes partes principais:

1- Contato auxiliar (NA + NF) de comando da bobina do contator;

2- Boto de regulagem da corrente de desarme;

3- Boto de rearme de ao manual;

4- Trs bimetais.

A figura 12 apresenta uma aplicao do rel trmico na proteo de motores eltricos trifsicos.

DISPOSITIVOS DE REGULAOSo elementos destinados a regular o valor de variveis de um processo automatizado, tais como: velocidade, tempo, temperatura, presso, vazo, etc. Os tipos mais comuns so colocados a seguir.Reostato - um componente de resistncia varivel que serve para regular correntes de intensidade maior em sistemas eltricos (ex. controle de velocidade em motor CC).

Figura 13 :Representao e formas de reostato

Potencimetro - Apresenta a mesma funo que o reostato atuando com intensidade de corrente menor em circuitos eletrnicos de comando e regulao.Transformador

um componente que permite adaptar o valor de uma tenso alternada. O transformador bsico formado por duas bobinas isoladas eletricamente, enroladas em tornode um ncleo de ferro silcio.

Figura

Na figura 14 tem-se : fluxo magntico

Vp : tenso primria (primrio do transformador)

Vs :tenso secundria (secundrio do transformador)

Ip : corrente primria

Is : corrente secundria

Np : nmero de espiras do primrio

Ns : nmero de espiras do secundrioRel de tempo com retardo na ligaoEste rel comuta seus contatos aps um determinado tempo, regulvel em escala prpria. O incio da temporizao ocorre quando energizamos os terminais de alimentao do rel de tempo. A figura 15 mostra um exemplo que explicita o seu funcioamento.

Figura 15 :Rel com retardo na ligao

Rel de tempo com retardo no desligamento

Este rel mantm os contatos comutados por um determinado tempo, regulvel em escala prpria, aps a desenergizao dos terminais de alimentao. A figura 16 ilustra o seu funcionamento.

Figura 16 :Rel com retardo no desligamento

Contador de impulsos eltricos

Este dispositivo realiza a contagem progressiva, mediante a ao de impulsos eltricos, na bobina contadora. Estes impulsos so provenientes de rels, contadores, chaves, sensores eltricos etc. A programao realizada pelo usurio atravs de chaves do tipo impulso localizadas no painel deste dispositivo. O acionamento dos contatos do contator ocorre quando o nmero de impulsos eltricos na bobina contadora for igual ao valor programado pelo usurio. A figura 17 ilustra o seu funcionamento.

Figura 17 :Contador de impulsos eltricos

DISPOSITIVOS DE SINALIZAOSo componentes utilizados para indicar o estado em que se encontra um painel de comando ou processo automatizado. As informaes mais comuns fornecidas atravs destes dispositivos so : ligado, desligado, falha e emergncia.

Indicador visualOs indicadores visuais fornecem sinais luminosos indicativos de estado, emergncia, falha etc. So os mais utilizados devido simplicidade, eficincia (na indicao) e baixo custo. So fornecidos por lmpadas ou LEDs. As cores indicadas na tabela da figura 18 so recomendas.

Figura 18 :Smbolo eltrico e cores utilizadas em um indicador luminoso.Indicador acsticoOs indicador acstico fornece sinais audveis indicativos de estado, falha, emergncia etc. So as sirenes e buzinas eltricas. Utilizados em locais de difcil vizualizao (para indicadores luminosos) e quando deseja-se atingir um grande nmero de pessoas em diferentes locais.

Figura 19 :Smbolo de indicador acstico.

PROTEO CONTRA CURTO-CIRCUITOUm curto-circuito pode ser definido como uma ligao acidental de condutores sob tenso. A impedncia desta ligao praticamente desprezvel, com a corrente atingindo um valor muito maior que a corrente de operao. Tanto o equipamento quanto a instalao eltrica podero sofrer esforos trmicos e eletrodinmicos excessivos. Existem trs tipos de curto-circuito:

trifsico entre os trs condutores de fase, monofsico entre dois condutores de fase e o curtocircuito para terra, entre um condutor de fase e um condutor neutro ou de proteo aterrado.

A NBR 5410/97 prescreve que todo circuito, incluindo circuito terminal de motor, deve ser protegido por dispositivos que interrompam a corrente, quando pelo menos um dos condutores for percorrido por uma corrente de curso- tempo suficiente curto para evitar a deteriorao dos condutores. Esta interrupo deve-se dar por dispositivo de seccionamento automtico. A norma aceita a utilizao de fusveis ou disjuntores para proteo especfica contra curto-circuitos.

Os dispositivos fusveis podem ser do tiop gG, gM ou aM. Para aplicaes normais exigem-se fusveis tipo g, subtendendo os tipos gG e gM. Os dispositivos gG podem garantir proteo simultnea contra curto-circuito e sobrecarga. Pos isso so considerados de uso geral. Os dispositivos gM oferecem proteo apenas contra curto-circuito, sendo mais indicados para proteo de circuitos de motores. Dadas as peculiaridades de partida do motor, especialmente em altas correntes de partida, os dispositivos fusveis gG ou gM so aplicados exclusivamente na proteo contra curto-circuito, dando-se preferncia aos fusveis gM. As formas construtivas mais comuns dos fusveis aplicados nos circuitos de motores so os tipos D e NH. O fusvel tipo D recomendado para o uso residencial e industrial, uma vez que possui proteo contra contatos acidentais, podendo ser manuseado por pessoal no qualificado. Os fusveis tipo NH devem ser manuseados por pessoas qualificadas, sendo recomendados para ambientes industriais e similares. Os fusveis gG e gM so caracterizados por uma corrente nominal, ou seja, a corrente que pode circular pelo fusvel por um tempo indeterminado sem que haja interrupo, pela tenso mxima de operao e pela capacidade de interrupo. A capacidade de interrupo a mxima corrente para o qual o fusvel pode garantir a interrupo; geralmente a unidade utilizada o kA (quiloampre). A capacidade de interrupo deve ser no mnimo igual corrente de curto-circuito presumida no ponto da

instalao.

Os fusveis apresentam curvas caractersticas do tempo mximo de atuao em funo da corrente.

Para uma corrente I > In o fusvelseguramente promover a interrupo do circuito aps um tempo t.

Existem fusveis tipo D para as seguintes correntes nominais: 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35,50 e 63A. Os fusveis tipo NH so produzidos para as seguintes correntes nominais: 10, 16,20, 25, 35, 50, 63, 100, 125, 160, 200, 224,250, 300, 315, 355, 400, 500 e 630 A.

A NBR 5410/97 recomenda a proteo de circuitos terminais de motores por fusveis com capacidade nominal dada por:

In = IRB.K

Em que IRB a corrente de rotor bloqueado do motor e K dado pela tabela a seguir. Quando o valor obtido no corresponder a um valor padronizado, pode ser utilizado dispositivo fusvel de corrente nominal imediatamente superior.`

IRB (A) K

IRB < 40 0,5

40 < IRB < 500 0,4

IRB > 500 0,3

A proteo contra curto-circuito tambm pode ser feita por disjuntores de disparo magntico.

semelhana dos fusveis, a capacidade de interrupo dos disjuntores deve ser no mnimo igual corrente de curto-circuito presumida para oponto da instalao. O disjuntor a ser aplicado deve ter a corrente de disparo magntico (IDM) dada por:

IRB < IDM < 12.IM

Em que IM a corrente nominal do motor e IRB a corrente do rotor bloqueado. Quando houver mais de um motor alimentado pelo mesmo circuito terminal, o dispositivo de proteo utilizado deve ser capaz de proteger os condutores de alimentao do motor de menor corrente nominal. Alm disso, no deve atuar sob qualquer condio de carga normal do circuito.

Recomenda-se uma proteo individual na derivao de cada com potncia inferior a 0,5 cv.

PROTEO CONTRA SOBRECARGA

Sobrecarga resulta em sobrecorrente, ou seja, uma corrente superior corrente nominal de operao, que atuando por um tempo prolongado pode causar deteriorao da instalao eltrica e dos equipamentos por ao trmica. Qualquer circuito deve ser protegido por dispositivos que interrompam a corrente quando, em pelo menos um condutor desse circuito, for ultrapassada a capacidade de conduo do condutor. A NBR 5410/97 admite o uso de disjuntores e fusveis gG para proteo simultnea contra curto-circuito e sobrecarga. Na instalao de motores impraticvel a utilizao de fusveis gG para proteo contra sobrecarga. As elevadas correntes de partida, atuando num tempo entre 1 e 15 segundos, levariam ao rompimento do elo fusvel, no permitindo a partida. Os fusveis gG podem ser utilizados unicamente para proteo contra curto-circuito.

O rel trmico o dispositivo mais indicado para proteo contra sobrecarga. Seu princpio de atuao est baseado na ao de dilatao diferencial dos materiais de uma haste bimetlica, que levam flexo devido ao aquecimento produzido pela passagem da corrente absorvida pelo motor.

Mtodos de PartidaPartida direta coordenada com fusvel

Destina-se mquinas que partem em vazio ou com carga. Partidas normais (