segunda-feira, 15 de outubro de 2012

Aula sobre contatora.1 aula postarei toda semana um modulo.

CAPÍTULO 2
Aula 7
1 DISPOSITIVOS DE COMANDO E PROTEÇÃO
Os dispositivos de comando e proteção podem ser classificados 


                                                comutadoras
                   |-Seccionamento- seccionadoras -----{em vazio
                                               interruptores            sob carga
                                               contatores
dispositivos |
                 
                                               contra sobre cargas                {reles térmicos e termistores
                   |-De proteção -  
                                               contra curto circuitos               {fusiveis e reles eletromagneticos





WEG
Além deste, existem os disjuntores que englobam as funções de
seccionamento e proteção contra sobrecargas e curto-circuito num só
equipamento:
Entre os dispositivos seccionadores, vamos estudar os CONTATORES


1. CONTATORES
Neste capítulo estudaremos um dispositivo de manobra mecânica usado no
comando de motores e na proteção contra sobrecorrente, quando acoplado a
relés de sobrecarga.
Esse dispositivo chama-se contator. Suas características, utilização e
funcionamento são aqui apresentados para que você possa utilizá-lo
corretamente.
Contatores são dispositivos de manobra mecânica, acionados
eletromagneticamente, construídos para uma elevada freqüência de operação.
De acordo com a potência (carga), o contator é um dispositivo de comando do
motor e pode ser usado individualmente, acoplado a relés de sobrecarga, na
proteção de sobrecorrente. Certos tipos de contatores têm a capacidade de
estabelecer e interromper correntes de curto-circuito.

1.1 TIPOS
Basicamente, existem dois tipos de contatores:
- contatores para motores;
- contatores auxiliares.
Esses dois tipos de contatores são semelhantes. O que os diferencia são algumas
características mecânicas e elétricas.
Assim, os contatores para motores caracterizam-se por apresentar:
- dois tipos de contatos com capacidade de carga diferentes chamados
principais e auxiliares;
- maior robustez de construção;
- possibilidade de receberem relés de proteção;
- câmara de extinção de arco voltaico;
- variação de potência da bobina do eletroímã de acordo com o tipo de contator;
- tamanho físico de acordo com a potência a ser comandada;
- possibilidade de ter a bobina do eletroímã com secundário.

Os contatores auxiliares são usados para aumentar o número de contatos
auxiliares dos contatores de motores, para comandar contatores de elevado
consumo na bobina, para evitar repique, e para sinalização.
Esses contatores caracterizam-se por apresentar:
- tamanho físico variável conforme o número de contatos;
- potência do eletroímã praticamente constante;
- corrente nominal de carga máxima de 10A para todos os contatos;
- ausência de necessidade de relé de proteção e de câmara de extinção.
Um contator auxiliar é mostrado na ilustração a seguir.
Figura 1.2 – Contator auxiliar
1.2 CONSTRUÇÃO
Os principais elementos construtivos de um contator são:
- contatos;
- sistema de acionamento;
- carcaça; .
- câmara de extinção de arco-voltaico.
Contatos dos Contatores e Pastilhas
Os contatos são partes especiais e fundamentais dos contatores, destinados a
estabelecer a ligação entre as partes energizadas e não-energizadas de um
circuito ou, então, interromper a ligação de um circuito.
São constituídos de pastilhas e suportes. Podem ser fixos ou móveis, simples ou
em ponte.

Os contatos móveis são sempre acionados por um eletroímã pressionado por
moIas. Estas devem atuar uniformemente no conjunto de contatos e com pressão
determinada, conforme a capacidade para a qual os contadores foram projetados.




Para os contatos simples, a pressão da mola é regulável e sua utilização permite
a montagem de contatos adicionais.Não são utilizados para ligar motores, mas sim para
fazer o automatismo.

1.5 RELÉS TEMPORIZADOS E RELÉS CÍCLICOS
Relés temporizados são aqueles que quando têm que comutar seus
contatos eles contam um tempo antes de o fazê-lo. Eles podem ser
temporizados na energização ou na desenergização. Temporizados na
energização são aqueles que quando as bobinas recebem tensão, contam um
tempo para comutar os seus contatos, sendo que, ao se retirar a tensão, o
retorno às condições iniciais se faz de forma instantânea. Temporizados na
desenergização é o caso inverso ou seja : quando a sua bobina é energizada
comuta seus contatos instantaneamente e quando é desenergizada, conta um
tempo para retornar à sua posição de repouso.
Relés Cíclicos são aqueles que comutam os seus contatos em uma
seqüência pré-determinada no tempo, e ao terminá-la, recomeçam
novamente. São usadas por exemplo para repetir operações todos os dias ou
à cada intervalo de horas pré ajustadas



1.6 BOTOEIRAS
São elementos de comando que servem para
energizar ou desenergizar contatores, sendo que
comutam seus contatos NA ou NF através de
acionamento manual. Podem variar quanto às cores,
formato e proteção do acionador, quantidade e tipos de
contatos, e reação ao acionamento.
Quanto ao formato e proteção do acionador
temos desde as botoeiras tipo soco, que têm o
acionador grande na forma de “cogumelo”, sendo de
fácil acionamento, destinadas à situações de
emergência; até as botoeiras com acionador protegido
por tampa, que evitam o acionamento por toque
acidental e somente devem ser operadas conscientemente.
A variação quanto à reação ao acionamento consiste de dois tipos: as de posição
mantida que trocam a condição do contado NA ou NF toda vez que são operadas e
permanecem na nova posição até o próximo acionamento; e as pulsantes, que trocam a
condição do contato somente enquanto existir a pressão externa, voltando às condições
iniciais assim que cesse a mesma.



Chave de contatos múltiplos com ou sem retenção
Existem chaves com ou sem retenção de contatos múltiplos NA e NF. A figura 3 mostra
estes dois modelos.
Figura 3: Chaves de contatos múltiplos
• Chave seletora
É um dispositivo que possui duas ou mais posições podendo selecionar uma ou várias
funções em um determinado processo. Este tipo de chave apresenta um ponto de contato comum
(C) em relação aos demais contatos. A figura 4 apresenta dois tipos de chaves seletoras.
Figura 4: Chaves seletoras
Para a escolha das chaves, devem-se levar em consideração as especificações de tensão
nominal e corrente máxima suportável pelos contatos.
• Relê
Este dispositivo é formado basicamente por uma bobina e pelos seus conjuntos de contatos.
A figura 5 mostra a estrutura física de um relê e seu símbolo elétrico.
Figura 5: Relê

Energizando-se a bobina os contatos são levados para suas novas posições permanecendo
enquanto houver alimentação da bobina. Um relê, construtivamente pode ser formado por vários
conjuntos de contatos. Uma das grandes vantagens do relê é a isolação galvânica entre os
terminais da bobina e os contatos NA e NF, além da isolação entre os conjuntos de contatos. A
figura 6 mostra outra vantagem dos relês, que é a possibilidade de acionar cargas com tensões
diferentes através de um único relê.
Figura 6: Acionamento isolado com relê
Outra propriedade muito explorada nos relê é a propriedade de memória através de circuito

A chave (botoeira) (S1) aciona a bobina (K) fazendo que seu contato auxiliar (K) crie outro
caminho para manutenção da bobina energizada. Desta forma, não ocorre o desligamento do relê
ao desligar a chave (botoeira) (S1). Este contato auxiliar é comumente denominado de contato de
retenção ou selo. Para desligamento utiliza-se a chave (botoeira) (S2).DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
São elementos intercalados no circuito com o objetivo de interromper a passagem de
corrente elétrica sob condições anormais, como curtos-circuitos ou sobrecargas. Os dispositivos
de proteção mais comuns são:
• Fusível
O princípio de funcionamento do fusível baseia-se na fusão do filamento e conseqüente
abertura do filamento quando por este passa uma corrente elétrica superior ao valor de suaespecificação. A figura 9 apresenta um fusível tipo cartucho e seu símbolo. Temos ainda os
fusíveis do tipo DIAZED, NH, etc, para maior capacidade de corrente.



Os fusíveis geralmente são dimensionados 20% acima da corrente nominal do circuito. São
classificados em retardados e rápidos. O fusível de ação retardada é usado em circuitos nos
quais a corrente de partida é muitas vezes superior à corrente nominal. É o caso dos motores
elétricos e cargas capacitivas. Já o fusível de ação rápida é utilizado em cargas resistivas e na
proteção de componentes semicondutores, como o diodo e o tiristor em conversores estáticos de
potência.

Disjuntor Termomagnético
O disjunto termomagnético possui a função de proteção 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 período prolongado
pode danificar o cabo condutor e/ou equipamento. Esta proteção baseia-se no princípio da
dilatação de duas lâminas de metais distintos, portanto, com coeficientes de dilatação diferentes.
Uma pequena sobrecarga faz o sistema de lâminas deformarem-se (efeito térmico) sob o calor
desligando o circuito.

A proteção contra curto-circuito se dá através de dispositivo magnético, desligando o circuito
quase que instantaneamente (curva de resposta do dispositivo).
Os disjuntores podem ser: monopolares, bipolares e tripolares. Algumas vantagens:
religável, não precisa de elemento de reposição, pode eventualmente ser utilizado como chave de
comando.

Relê de sobrecarga ou térmico
O princípio de funcionamento do relê de sobrecarga baseia-se na dilatação linear de duas
lâminas metálicas com coeficientes de dilatação térmicas diferentes, acopladas rigidamente
(bimetal). Quando ocorre uma falta de fase, esta se reflete num aumento de corrente, provocando
um aquecimento maior e, consequentemente, um acréscimo na dilatação do bimetal. Essa
deformação 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 botão de rearme do relê térmico.
O relê térmico possui as seguintes partes principais:
− Contato auxiliar (NA + NF) de comando da bobina do contator;
− Botão de regulagem da corrente de desarme;
− Botão de rearme de ação manual;
− Três bimetais







DISPOSITIVOS DE REGULAÇÃO
São elementos destinados a regular o valor de variáveis de um processo automatizado, tais
como: velocidade, tempo, temperatura, pressão, vazão, etc. Os tipos mais comuns são colocados
a seguir.
• Reostato
É um componente de resistência variável que serve para regular correntes de intensidade
maior em sistemas elétricos (ex. controle de velocidade em motor CC).

Potenciômetro
Apresenta a mesma função que o reostato atuando com intensidade de corrente menor em
circuitos eletrônicos de comando e regulação.
• Transformador
É um componente que permite adaptar o valor de uma tensão alternada. O transformador
básico é formado por duas bobinas isoladas eletricamente, enroladas em torno de um núcleo de
ferro silício

Relê de tempo com retardo na ligação
Este relê comuta seus contatos após um determinado tempo, regulável em escala própria. O
início da temporização ocorre quando energizamos os terminais de alimentação do relê de tempo.
A figura 15 mostra um exemplo que explicita o seu funcionamento.

Relê de tempo com retardo no desligamento
Este relê mantém os contatos comutados por um determinado tempo, regulável em escala
própria, após a desenergização dos terminais de alimentação. A figura 16 ilustra o seu
funcionamento.

Contador de impulsos elétricos
Este dispositivo realiza a contagem progressiva, mediante a ação de impulsos elétricos, na
bobina contadora. Estes impulsos são provenientes de relês, contadores, chaves, sensores
elétricos etc. A programação é realizada pelo usuário através de chaves do tipo impulso localizado
no painel deste dispositivo. O acionamento dos contatos do contator ocorre quando o número de
impulsos elétricos na bobina contadora for igual ao valor programado pelo usuário. A figura 17
ilustra o seu funcionamento.

DISPOSITIVOS DE SINALIZAÇÃO
São componentes utilizados para indicar o estado em que se encontra um painel de
comando ou processo automatizado. As informações mais comuns fornecidas através destes
dispositivos são: ligado, desligado, falha e emergência


 A seguir mostro o significado das cores de sinalização de acordo com a norma
VDE.
Cor Condição de operação Exemplos de aplicação
Vermelho Condição normal Indicação de que a máquina está
paralisada por atuação de um
dispositivo de proteção. Aviso para a
paralisação da máquina devido a
sobrecarga, por exemplo.
Amarelo Atenção ou cuidado O valor de uma grandeza (corrente,
temperatura) aproxima-se de seu
valor limite.
Verde Máquina pronta para
operar
Partida normal: todos os dispositivos
auxiliares funcionam e estão prontos
para operar. A pressão hidráulica ou a
tensão estão nos valores
especificados. O ciclo de operação
está concluído e a máquina está
pronta para operar novamente.
Branco
(incolor)
Circuitos sob tensão em
operação normal
Circuitos sob tensão.
Chave principal na posição LIGA.
Escolha da velocidade ou do sentido
de rotação.
Acionamentos individuais e
dispositivos auxiliares estão
operando. Máquina em movimento.
Azul Todas as funções para as quais não se aplicam as cores acima.
Quadro 22 - Significado das cores de acordo com a norma VDE
O som deve estar entre 1000 e 3000 Hz. Deve conter harmônicos que tornarão distinto um
ruído local.
As campainhas são usadas para indicar anomalias em máquinas. Assim, se um motor com
sobrecarga não puder parar de imediato, o alarme chamará a atenção do operador para as providências necessárias

Diagrama de Comando
O diagrama de comando faz a representação esquemática dos circuitos elétricos. Ele mostra
os seguintes aspectos:
· funcionamento sequencial dos circuitos;
· representação dos elementos, suas funções e interligações, conforme as normas
estabelecidas;
· visão analítica das partes ou do conjunto;
· possibilidade de rápida localização física dos componentes.

Tipos de Diagramas
Os diagramas podem ser:
· Multifilar completo (ou tradicional);
· Funcional e
· De execução.
O diagrama multifilar completo (ou tradicional) representa o circuito elétrico da forma como é
montado e no qual todos os elementos componentes e todas as ligações dos circuitos são
representados por símbolos gráficos
Em razão das dificuldades de interpretação desse tipo de diagrama, seus três elementos
básicos, ou seja, os caminhos da corrente, os elementos e suas funções e a seqüência funcional
são separados em duas partes representadas por diagramas diferentes.
O diagrama simplificado no qual os aspectos básicos são representados de forma prática e
de forma fácil de compreensão é chamado de diagrama funcional.
A representação, a identificação e a localização física dos elementos tornam-se facilmente
compreensíveis com o diagrama de execução (ou de disposição).

Símbolos Literais
De acordo com a norma NBR 5280 de abril de 1983, símbolos literais para elementos de
circuito são representações em forma de uma letra maiúscula inicial, podendo ser seguida por
números, outras letras ou combinações alfanuméricas para particularizar cada elemento do circuito.
Exemplos:
· PVI – voltímetro para tensões de O mV – 10 mV.
· PA3 – amperímetro para correntes de 0 mA – 100 mV.
· R15 - resistor de 1 M W
Os símbolos literais têm a função de facilitar a identificação dos elementos do circuito, ou
seja, componentes, equipamentos, conjuntos, subconjuntos, quando relacionados em uma lista de
matérias. Sua utilização ajuda na interpretação de esquemas e diagramas de circuitos. A seguir são
apresentados alguns exemplos de representação e identificação de componentes.
Os retângulos ou círculos representam os componentes e as letras ou símbolos que indicam
contator e sua função no circuito.
Figura 35 - Contator de Ligação em Estrela
Quando o contator é identificado por meio de letras, sua função só é conhecida quando o
diagrama de potência é analisado.
Temos a seguir a tabela referente à norma da ABNT NBR 5280 que apresenta as letras
maiúsculas iniciais para designar elementos do circuito.
Letra Tipos de Elementos Exemplos
A Conjunto, subconjuntos. Amplificadores com válvulas ou transistores,
amplificadores magnéticos laser, maser.
B Transdutores de grandezas nãoelétricas,
pára-elétricas e vice-versa.
Sensores termoelétricos, células fotoelétricas,
dinamômetros, transdutores a cristal,
microfones, alto-falantes.
C Capacitores.
D Elementos binários, dispositivos de
atraso, dispositivo de memória.
Elementos combinatórios, linhas de atraso,
elementos biestáveis, monoestáveis, núcleo de
memória, fitas magnéticas de gravação.
E Miscelânia. Dispositivos luminosos, de aquecimento ou
outros não especificados nesta tabela.
F Dispositivos de proteção. Fusíveis, pára-raios, dispositivos de descarga
de sobre-tensão.
G Geradores, fontes de alimentação. Geradores rotativos, conversores de freqüência
rotativos, baterias, fontes de alimentação,
osciladores.
H Dispositivos de sinalização. Indicadores óticos e acústicos.
K Relês, contatores.
L Indutores.
M Motores.
P Equipamento de medição e ensaio. Dispositivos de medição, integradores,
geradores de sinal, relógios.
Q Dispositivos mecânicos de conexão
para circuito de potência
Abridor, isolador.
R Resistores. Resistores ajustáveis, potenciômetros reostatos,
derivadores (shunts), termistores.
S Seletores, chaves. Chaves de controle, “push buttons” chaves
limitadoras, chaves seletores.
T Transformadores. Transformadores de tensão, de corrente.
U Moduladores. Discriminadores, demoduladores, codificadores,
inversores, conversores.
V Válvulas, semicondutores… Válvulas, tubos de descarga de gás, diodos,
transistores, tiristores.
W Elemento de transmissão, guias de
onda, antenas.
“Jumpers”, cabos, guias de onda, acopladores
direcionais, dipolos, antenas parabólicas.
X Terminais, plugues, soquetes. Tomadas macho e fêmea, pontos de prova,
quadro de terminais, barra de terminais.
Y Dispositivos mecânicos operados
eletricamente.
Válvulas pneumáticas, freios, embreagens.
Z Transformadores híbridos,
equalizadores, limitadores, cargas de
terminação.
Filtros a cristal, circuitos de balanceamento,
compressores expansores (“compandors”).

Identificação de bornes de bobinas e contatos
As bobinas têm os bornes indicados pelas letras a e b, como mostram os exemplos a seguir:
A1 a
a b
B2 b
 – Bornes
Nos contatores e relês, os contatos são identificados por números que indicam:
· função – contatos abridores e fechadores do circuito de força ou de comando;
contatos de relês térmicos:
· posição – entrada ou na saída e a posição física dos contatores. Nos diagramas
funcionais, essa indicação é acompanhada da indicação do contator ou elemento
correspondente.

Bobina;
− Molas;
− Carcaça.
- Contato principal: É aquele componente de ligação que, em estado fechado, conduz a corrente do circuito
principal, de valor mais alto. Os contatos principais de um contator são dimensionados com o objetivo
principal de estabelecer e interromper correntes de motores, podendo ainda, acionar cargas resistivas,
capacitivas e outras.
- Contatos auxiliares: São dimensionados para a comutação de circuitos auxiliares para comando,
sinalização e intertravamento elétrico, entre outras aplicações. O formato dos contatos auxiliares está de
acordo com a função: normalmente aberto (NA ou NO) ou normalmente fechado (NF ou NC), podendo ser
ainda adiantados ou retardados, dependendo da linha e modelo do contator utilizado.
- Acionamento: Semelhante ao relé eletromagnético, o campo magnético é produzido através da bobina,
atraindo a parte móvel dos contatos, fazendo assim a movimentação dos contatos principais e auxiliares.
- Nomenclatura de contatos: A identificação dos terminais de contatores e relés associados tem por
finalidade fornecer informações a respeito da função de cada terminal ou sua localização com respeito a
outros terminais ou para outras aplicações:
− Bobinas: São identificadas de forma alfanumérica com A1 e A2

Terminais do circuito principal (força): São identificados por números unitários e por um sistema
alfanumérico. Os terminais 1L1, 3L2 e 5L3 voltam-se para a rede (fonte) e os terminais 2T1, 4T2 e 6T3
para a carga.
− Terminais de contatos auxiliares: Os terminais dos circuitos auxiliares devem ser marcados ou
identificados nos diagramas, através de figura com dois números, a saber:
− A unidade representa a função do contato;
− A dezena representa a seqüência de numeração.
O exemplo abaixo ilustra este sistema de marcação:
− Número de função: Os números de função 1 e 2 são próprios de contatos normalmente fechados e 3 e 4
próprios de contatos normalmente abertos. Os traços antes dos números indicam a seqüência. Os
números de função 5 e 6 são próprios de contatos NF retardados na abertura, enquanto os números de
função 7 e 8 são próprios de contatos NA adiantados no fechamento.
5
Contato normalmente fechado, atrasado na abertura.
6
7
Contato normalmente aberto, adiantado no fechamento.
8
− Número de seqüência: Os terminais pertencentes a um mesmo elemento de contato devem ser marcado
com o mesmo número de seqüência. Logo, todos os contatos de mesma função devem ter números de
seqüência diferentes.



TERMINOLOGIA (Simplificada)
A seguir estão termos da linguagem técnica no trabalho com circuitos de comando:
− Corrente Nominal de Operação (Ie)
Corrente que pode ser interrompida por um dispositivo de manobra, em condições normais de operação.
− Corrente Nominal de Serviço (In)
Corrente que é função das condições de operação de um circuito, determinada pelas condições de emprego,
em função da qual são escolhidos os diversos dispositivos.
− Corrente de Partida
Corrente que um motor consome, quando ligado porém ainda em repouso. Seu valormédio é cerca de 6 a 8
vezes a corrente nominal nos motores de gaiola.
− Corrente de Pico
Máximo valor instantâneo de corrente, por exemplo no ato da ligação.
− Corrente Térmica ao ar livre (Ith)
É a máxima corrente utilizada para testes de ensaio da elevação da temperatura ao ar livre, em 8 horas sob
carga.
− Tensão Nominal (Vn)
Valor eficaz da tensão pelo qual um dispositivo de manobra é designado.
 ESPECIFICAÇÕES DO CONTATOR – PARÂMETROS
− Definir categoria de Emprego
− Identificar Corrente Nominal e Tensão Nominal.
− Identificar Tensão de Comando da Bobina.
− Definir número de Contatos Auxiliares.
− Verificar vida útil quando aplicável.
− Selecionar Relé de Sobrecarga.
 CLASSIFICAÇÃO DOS CONTATORES
A classificação dos contatores é feita em categorias para orientar o usuário para não usar um contator não
adequado para a sua aplicação. Um usuário não informado pode empregar um contator muito caro com uma
vida eletro-mecânica maior que a necessária, ou, ao contrário, usar um contator de baixo custo com vida
eletro-mecânica menor que a necessária. A norma IEC 947-4 apresenta a seguinte classificação:
Contatores em CA :AC-1: se aplica a todos aparelhos em CA com fator de potência 0,95.
Utilização: aquecimento, distribuição.
− AC-2: se aplica aos motores de anéis: para partida, frenagem em contracorrente ou acionamento por
pulsos.
− AC-3: se aplica aos motores em Gaiola com interrupção de In.
Utilização: elevadores, escadas rolantes, correias transportadoras, compressores, bombas, misturadores não
metálicos, climatizadores.
− AC-4: nestas categorias os contatores são empregados nos casos em que há frenagem por
contracorrente e acionamento por pulsos tanto nos motores em gaiola como nos com anéis.
Contatores em DC a IEC 947-4 estabelece a seguinte classificação:
− DC-1: os contatores desta categoria se destinam a operar aparelhos cujas constante de tempo (C/R) é
inferior ou igual a 1 ms.
− DC-2: neste caso os contatores podem ser aplicados para partida, frenagem contracorrente bem como
acionamento por impulsos de motores shunt; a constante de tempo deve ser inferior ou no máximo igual a
2 ms.
− DC-5: os contatores desta classe são aplicados na partida, frenagem contracorrente e acionamento por
pulsos de motores série com constante de tempo 7,5 ms. O contator deve ser capaz de estabelecer um
pico de corrente com valor igual a 2,5 vezes corrente nominal e interromper a mesma corrente sob uma
tensão que
pode chegar a ser igual à da rede.
Contator para manobra de motores com rotor gaiola, com desligamento em regime de carga.
 TENSÕES NO CIRCUITO TRIFÁSICO
 DEFINIÇÕES
A tensão entre duas fases quaisquer de uma linha trifásica é a mesma, sendo esta a sua referência de tensão
(também chamada tensão de linha ou tensão entre fases).
Transformadores (e outros elementos trifásicos como motores) podem ter seus enrolamentos ligados em dois
arranjos distintos: triângulo e estrela. A Figura abaixo mostra o esquema típico de uma ligação de um
transformador para a distribuição secundária. O primário tem seus enrolamentos ligados em triângulo e,
assim, cada um recebe a tensão de 13,8 kV (poderia ser também em estrela mas foi colocado desta forma
para visualizar as diferenças). Já o secundário tem os enrolamentos ligados em estrela e o nó central é
chamado de neutro, o que adiciona um quarto condutor ao circuito (são os 4 fios que se vê na parte
intermediária dos postes). O condutor neutro é geralmente ligado a um aterramento ficando, portanto, com um
potencial nulo em relação à terra. Nesta configuração, a tensão entre fases é igual a 1,73 vezes a tensão
entre fase e neutro. Esse arranjo dá uma flexibilidade na ligação aos consumidores. Para a maioria dos
consumidores de pequeno porte os 127 V de uma fase e o neutro são suficientes, o que é chamado de
ligação monofásica (só uma fase). Se o consumidor tem um número de cargas maior, pode ser interessante
fornecer duas fases e o neutro (ligação bifásica), para um melhor equilíbrio de cargas na rede.
Notar que o consumidor bifásico tem, além dos 127 V entre fases e neutro, a tensão de 220 V entre fases.
Assim, ele pode optar por usar esta tensão para aparelhos de maior potência (chuveiro, por exemplo), a fim
de reduzir o custo da instalação (bitola menor do condutor). A ligação trifásica deve ser usada se o número de
cargas é ainda maior e/ou se existem equipamentos trifásicos como motores. Lembrar que motores trifásicos
são mais simples e eficientes e apresentam menos problemas que os monofásicos.
Para consumidores de grande porte (indústrias, supermercados, etc.) ligados à distribuição primária e que
têm, portanto, suas próprias subestações, existem padrões mais elevados de tensão para menores custos
das instalações. Valores usuais são 220/380 V ou 254/440 V ou maiores.
Definindo:
− Tensão de linha V: tensão entre duas fases da linha (primário).
− Corrente de linha I: corrente que circula por cada fase (primário).
− Tensão de fase Vf: tensão sobre a carga (secundário).
− Corrente de fase If: corrente que circula pela carga (secundário).
Na configuração triângulo, a tensão de linha é igual à de fase.
Assim: V = Vf e, para a corrente, I = 1,73*If.
Na configuração estrela, a corrente de linha é igual à de fase.
Assim: I = If e, para a tensão, V = 1.73*Vf.
Para a potência, vale em ambos os casos:
Potência aparente P = 1,73* V I.
Potência ativa PA = 1,73* V I cos .
Potência reativa PR = 1,73* V I sen Onde cos é o fator de potência, que é a relação entre potência ativa e potência aparente.
Obs.: todas essas igualdades supõem um sistema equilibrado, isto é, as tensões entre fases são idênticas e
as cargas c também.
Agora um exemplo prático: suponhamos que V = 220 V e que as cargas c sejam os enrolamentos de um
motor trifásico com tensão nominal de 220 V. Assim, na configuração triângulo, o motor estará operando em
condições normais, pois a tensão em cada enrolamento será 220 V. A corrente If dependerá da potência do
motor. Entretanto, se ligado em estrela, a tensão em cada enrolamento será Vf = 220/1,73. Isto significa que o
motor irá operar com uma potência menor. Logo que são ligados, isto é, na partida, os motores demandam
um pico elevado de corrente da rede pois ainda não atingiram a rotação nominal. Se a partida é dada na
configuração estrela, o pico será menor devido à menor tensão em cada enrolamento. Essa técnica é
bastante utilizada para reduzir os picos de partida e é chamada de partida em estrela-triângulo. Isso é feito
por um conjunto de chaves magnéticas que ligam o motor na configuração estrela e certo tempo depois
comutam para o triângulo. A comutação pode ser manual ou automática com temporizadores.
 MOTORES
 DEFINIÇÕES
Os motores são máquinas que recebem energia elétrica da rede caracterizada por tensão, corrente e fator de
potência e fornecem energia mecânica no seu eixo caracterizada pela rotação e conjugado.
TIPOS
São os seguintes os tipos de motores a serem considerados:
 Motores de indução tipo Gaiola: nestes motores há:
− Um estator com enrolamento montado na carcaça do motor que vai fornecer o campo girante do motor;
− Um rotor com o enrolamento constituído por barras curto-circuitadas que sob ação do campo girante irá
fornecer energia mecânica no eixo do motor.
− Rotor, carcaça, rolamento, prisioneiro, ventilador, tampa, escudo.
Quando o motor é energizado (partida) ele funciona como um transformador com o secundário em curto circuito
e, portanto, exige da linha uma corrente muito maior que a nominal, podendo chegar a 7 vezes a
corrente nominal. À medida que o campo girante "arrasta" o rotor aumentando sua velocidade a corrente vai
diminuindo até atingir a corrente nominal quando a rotação atinge seu valor nominal. Se o motor é energizado
em vazio ele adquire rapidamente sua velocidade nominal e a diminuição da corrente será,
correspondentemente, rápida também. Nesta situação, o motor pode partir com uma tensão bem abaixo da
nominal (5O%, por exemplo) e quando sua velocidade chega próxima ao valor nominal, a tensão retorna
a100% do seu valor.
 Motores de indução com rotor bobinado:
Os enrolamentos do rotor são análogos aos do estator e os terminais são ligados a 3 anéis coletores com
escovas. Os motores com rotores bobinados e anéis encontram seu maior campo de aplicação quando há
necessidade de torques elevados de partida. A partida é feita introduzindo-se um resistor em série com o
enrolamento do motor através dos anéis. Com isto, é reduzida a corrente sem diminuir ou mesmo
aumentar o torque de partida. Se forem usados diferentes valores de resistores pode-se conseguir valores
elevados do torque na partida (por exemplo 3 vezes o torque nominal) com uma corrente de partida 1,5 vezes
a nominal. A contra-partida é o aumento das perdas.

Motores de corrente contínua:
Nestes motores o controle da velocidade é feito pelo inserção de resistores com derivações que permitem ir
reduzindo gradativamente o valor da resistência e, ao mesmo tempo, obter um elevado torque de partida.
F(N) = L 2 l B sin
Torque é igual a:
T = K Ø I
(Ø = fluxo de campo)
Sua velocidade estiver próxima da nominal poderá ser alimentado com sua tensão nominal. Se o motor partir
"em carga" a situação é mais complicada, pois se tentarmos dar a partida com 50% da tensão nominal ele
pode não conseguir atingir sua rotação nominal e começar a aquecer por estar com uma corrente maior que a
nominal. Isto acontece porque o conjugado oferecido pelo motor no seu eixo será menor quando a tensão for
menor (a corrente é menor e a energia elétrica de entrada será menor e portanto a energia mecânica
disponível no eixo será menor). Será preciso partir com 65%, 80% ou 100% da tensão nominal com correntes
correspondentemente maiores e solicitações elétricas aos contatores (e aos circuitos) cada vez maiores. As
empresas fornecedoras de energia elétrica (as concessionárias) exigem que haja uma limitação da corrente
de partida dos motores, de acordo com as condições do seu sistema: a potência instalada disponível (gerada
ou comprada) e o dimensionamento dos condutores. Esta exigência é feita para não prejudicar a qualidade da
energia fornecida, pois no momento da partida de um motor grande de um consumidor haverá uma queda de
tensão nos alimentadores e outros consumidores receberão a energia sob uma tensão mais baixa. Uma
concessionária de uma pequena cidade irá, pois, exigir redução da corrente de partida em motores pequenos
enquanto que concessionárias de grandes cidades poderão admitir a partida direta (com 100% da tensão) de
motores bem maiores.
Para reduzir a tensão de entrada, podem ser usados:
− Resistores ou indutores em série
− Transformadores ou auto-transformadores
− Chaves estrela-triângulo
− Chaves compensadoras
 CORRENTE DE PARTIDA
Os motores elétricos são construídos obedecendo a normas, segundo o uso a que se destinam, que os
padronizam conforme definições da NEMA ou da ABNT. (Deverá constar na plaqueta de identificação a letra
correspondente ao seu padrão construtivo).
A NEMA define os códigos de letras conforme a tabela abaixo:
Letra Código KVA que o motor necessita para partida direta (por KVA)
A 0,00 a 3,14
B 3,15 a 3,54
C 3,55 a 3,99
D 4,00 a 4,49
E 4,50 a 4,99
F 5,00 a 5,59
G 5,60 a 6,29
H 6,30 a 7,09
J 7,10 a 7,99
K 8,00 a 8,99
L 9,00 a 9,99
M 10,00 a 11,19
N 11,20 a 12,49
P 12,50 a 13,99
R 14,00 a 15,99
S 16,00 a 17,99
T 18,00 a 19,99
U 20,00 a 22,39
V 22,40
Para a ABNT, 5 códigos são definidos, conforme a tabela seguinte:
Letra Código Corrente de partida direta (Motores com enrolamento tipo gaiola)
A ALTA Até 6 x IN
B NORMAL 3,80 a 6,00 x IN
C NORMAL 3,80 a 6,00 x IN
D NORMAL 3,80 a 6,00 x IN
F BAIXA Até 4 x IN
Onde:
IN = Corrente Nominal do motor.
IP = Corrente de Partida do motor.
PARTIDA DE MOTORES

DEFINIÇÕES
Para o uso de grandes motores, devemos ter um cuidado especial na partida, pois nesses casos, como a
corrente de partida nos motores chega a 8 vezes em média o valor da corrente nominal, a rede deverá
fornecer valores muito grandes de corrente, o que pode causar uma série de danos ao sistema elétrico e aos
próprios motores. Para minimizar os efeitos da partida desses motores usamos métodos para diminuir a
corrente na partida. Veremos alguns deles, principalmente a partida usando chave estrela/triângulo.

TIPOS DE PARTIDA
Chave de Partida direta manual

É o método mais simples, em que não são empregados dispositivos especiais de acionamento. A chave de
comando direto existe em grande número de modelos e diversas capacidades de corrente.
Os motores somente podem partir diretamente desde que sejam satisfeitas as seguintes condições:
− A corrente nominal da rede é tão elevada que a corrente de partida do motor não é relevante;
− A corrente de partida do motor é de baixo valor porque sua potência é pequena;
− A partida do motor é feita sem ou com mínima carga, o que reduz a corrente de partida.
Nas concessionárias de fornecimento de energia elétrica permite-se partida direta de motores trifásicos até 5
CV em 220V e de 7,5CV em 380V.


CHAVES ESTRELA/TRIÂNGULO
Na escolha da chave ET, deve-se considerar que no momento da partida (Y) em estrela, a corrente e o
momento de partida ficam reduzidos a aproximadamente 1/3 dos seus valores correspondentes na ligação
direta.
Destinam-se a partida de motores trifásicos com rotor em curto-circuito. Este tipo de chave somente se aplica
para motores cuja tensão nominal em triângulo coincide com a tensão nominal entre fases da rede
alimentadora, portanto um motor 220/380 Y não pode ser ligado com chave estrela triângulo em uma rede de
380 V entre fases. é fundamental para a partida que o motor tenha a possibilidade de ligação em dupla
tensão, ou seja, em 220/380V, em 380/660V ou 440/760V.
Os motores deverão ter no mínimo seis bornes de ligação. A partida estrela-triângulo poderá ser usada
quando a curva de conjugado do motor é suficientemente elevada para poder garantir a aceleração da
máquina com a corrente reduzida. Na ligação estrela, a corrente fica reduzida para 25 a 33% da corrente de
partida na ligação triângulo. O conjugado resistente da carga não poderá ultrapassar o conjugado de partida
do motor nem a corrente no instante da mudança para triângulo poderá ser de valor inaceitável. Existem
casos onde este sistema de partida não pode ser usado. Motores que possuem tensão nominal de operação
acima de 660V deverão possuir um sistema de isolação especial, apto a esta condição.
São empregadas para o arranque de motores trifásicos, tendo por finalidade reduzir a corrente de partida, de
modo a limitar a queda de tensão na linha de alimentação. A utilização deste tipo de chave é muitas vezes
imposta pela própria concessionária de energia elétrica de forma a não sobrecarregar suas linhas por ocasião
da partida de motores elétricos de potência mais elevada (consulte a concessionária da região onde será feita
a instalação). Existem casos que pelas características de algumas máquinas, obrigatoriamente devemos
utilizar este tipo de chave. São máquinas com volantes superdimensionados (prensas em geral), trefiladeiras,
esteiras transportadoras, máquinas injetoras, picadeiras, etc. A chave estrela triângulo em geral só pode ser
empregada em partidas de máquinas em vazio, isto é, sem carga. Somente depois de ter atingido a rotação
nominal, a carga poderá ser aplicada.
Chaves Manuais Estrela-Triângulo:
Como o próprio nome sugere, necessita de um operador para realizar a comutação de estrela para triângulo.
O motor é energizado com Vn/1,73 até se aproximar de sua velocidade nominal e nesse instante o operador
muda a chave para a outra posição em que o motor passa a ser alimentado com sua tensão nominal. É
necessário que os terminais das bobinas sejam acessíveis para que sejam feitas as conexões. Na
alimentação são instalados disparadores de sobrecarga em duas fases para desligamento em caso de
sobrecarga no motor. É instalada também uma bobina de tensão nula entre duas fases da
alimentação, o que permite desligar o motor remotamente, desligar o motor em caso de sobrecarga
diretamente em duas fases e indiretamente na terceira fase. Continuava a ser necessária a partida no local, o
uso de fusíveis para proteção contra os curto-circuitos e não se podia melhorar o torque de partida que ficava
reduzida a (1/3), já que ele é proporcional ao quadrado da tensão aplicada na hora da partida.
 Chaves Estrela-Triângulo automáticas
Com a melhoria da qualidade dos contatores e o abaixamento do seu custo, as chaves manuais foram
substituídas por chaves automáticas constituídas por conjuntos de contatores dentro de uma caixa metálica.
Com isto foram suprimidas algumas das desvantagens das chaves manuais e as novas chaves permitiram:
• Partida e parada no local ou à distância.
• Disparadores de sobrecarga nas três fases
• Desligamento da chave quando há falta de tensão qualquer das 3 fases.
• Dispensar o uso de fusíveis pelo uso de modernos disjuntores limitadores.
• Durabilidade elevada, de acordo com a vida elétrica dos contatores
• Passagem da posição partida para a posição marcha automaticamente, comandada por disparadores
de tempo ajustados para cada caso e sensores de velocidade instalados nos motores.
 APLICAÇÃO
Guinchos, prensas viradeiras, prensas excêntricas, prensas guilhotina, máquinas operatrizes em geral,
máquinas agrícolas, construção civil e outras.
OBSERVAÇÕES
− A chave estrela-triângulo é muito utilizada por seu custo reduzido em relação a outros tipos de chave -
vantagem.
− Não tem limite quanto ao seu número de manobras - vantagem.
− Os componentes ocupam pouco espaço - vantagem.
− A corrente de partida fica reduzida para aproximadamente 1/3 - desvantagem.
− A chave só pode ser aplicada a motores cujos seis bornes ou terminais sejam acessíveis - desvantagem.
− A tensão da rede deve coincidir com a tensão em triângulo do motor - desvantagem.
− Com a corrente de partida reduzida para aproximadamente 1/3 da corrente nominal, reduz-se também o
momento de partida para 1/3 - desvantagem.
− Caso o motor não atingir pelo menos 90% de sua velocidade nominal, o pico de corrente na comutação
de estrela para triângulo será quase como se fosse uma partida direta, o que se torna prejudicial aos
contatos dos contatores e não traz nenhuma vantagem para a rede elétrica - desvantagem.




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