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quarta-feira, 8 de fevereiro de 2012

Continuação de comandos elétricos


Dispositivos de acionamento 


Estes dispositivos tem a função de ligar, alimentar, comandar os circuitos de comandos elétricos, e tambem realizar a interface Homem-Máquina, através de reles, inversores, contatores... de forma a proteger não só o equipamento, mas também á pessoa que trabalha com o mesmo.
Alguns dispositivos de acionamento:
  • Contatores
  • Relés
  • SSR/Relés de estado sólido
  • Soft Starter
  • Inversores


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Contatores

Este tem a função de alimentar uma carga ou realizar o comando, ou até mesmo os dois ao mesmo tempo. 
Caracteristicas/Funcionamento
Os contatores são formados basicamente por uma chave eletromagnética e um jogo de contatos, que levão os nomes de Contatos de Potencia e Contatos Auxiliares, que são usados respectivamente para alimentar a carga (equipamento) e alimentar o comando.
A bobina do contator é alimentada com uma carga (127/220Vac-12/24/48Vcc entre outras) que vem da proteção (fusivel, Disjuntor) e passa por um dispositovo de controle, relé, botoeira, ect.
Após a bobina ser alimentada, o campo eletromagnético gerado pelo núcleo do enrolamento, atraí o acoplamento, que faz o comutamento do estado dos contatos, ou seja, aqueles que estavão abertos se fecham, e os que estavam fechados se abrem.

Relés de Estado Sólido (SSR)


Os Reles de Estado Sólido (SSR) substituem os reles eletromecânicos, tendo vida util maior, imune a ambiente corrozivos e vibrações, Necessita a partir de 10mA para o acionamento, pode ser comutado diretamente por microprocessadores, são silenciosos e rápidos.
 
Funcionamento: A alimentação aciona um LED, que inside a luz sobre um foto detector (LDR), e alimenta um tiristor ou transistor, que alimenta o circuito.
 

Soft Starter - Fonte: Wikipédia


Soft-Starter é um dispositivo eletrônico composto de pontes de tiristores (SCRs na configuração antiparalelo) acionadas por uma placa eletrônica, a fim de controlar a tensão de partida de motores de corrente alternada trifásicos. Seu uso é comum em bombas centrífugas, ventiladores e motores de elevada potência cuja aplicação não exija a variação de velocidade.
A soft-starter controla a tensão sobre o motor através do circuito de potência , constituído por seis SCRs, variando o ângulo de disparo dos mesmos e consequentemente variando a tensão eficaz aplicada ao motor. Assim, pode-se controlar a corrente de partida do motor, proporcionando uma "partida suave" (soft start em inglês), de forma a não provocar quedas de tensão elétrica bruscas na rede de alimentação, como ocorre em partidas diretas.

Inversores de Frequencia

Dispositivo eletronico que exerce função de manipular equipamentos (motores trifásicos tensão alternada), para obter uma partida segura no motor, como o soft starter, a diferença é que o inversor tem controle total sobre o motor, podendo controlar a velocidade, rampa de aceleração, frenagem, e torque, quando utilizado um inversor vetorial.
Tipos de inversores:
  • Escalar
  • Vetorial

Escalar

Em um inversor escalar (mais comum) você varia a velocidade do motor utilizando a lei tensão/freqüência (V/F) constante. A velocidade do motor é proporcional a V/F e o inversor irá proporcionar ao motor conjugados (torque) pré-determinados mas não irá compensar por necessidades de conjugados especiais, principalmente em velocidades baixas. 

Vetorial

Nos controles vetoriais de tensão a tensão no motor é calculada pelo programa do inversor e compensa em parte os conjugados no rotor.
Funcionamento
    Básicamente, o inversor é alimentado pela rede trifásica (220/380Vac), transformando a tensão alternada em contínua, com círcuitos retíficadores. Após isso,  o dispositivo ira fornecer ao motor, uma tensão com frequencia variavel, contínua, porém pulsante, variando o tempo de pulso, que no final resultara em uma tensão eficaz, que manupulará o motor. Essa maniulação é predeterminada no inversor, podendo ser programavel.
 

Componentes/Acessórios Auxiliares


  • Botoeiras
  • Chave Fim de Curso
  • Seletoras
  • Bornes de passagem
  • Canaletas
  • Quadros
  • Terminais
  • Anilhamento

Botoeiras

Chaves de comando manual com finalidade de interromper ou estabelecer o funcionamento do circuito por meio de pulsos. Podem ser montadas em paineis ou em caixas para sobreposição. Veja a ilustração:
As botoeiras podem ser montadas com diversos botões agrupados em nos paineis ou caixas e cada botão pode acionar diversos contatos NA (normalmente aberto) e NF (normalmente fechado)

Chave fim de curso

Sua principal utilidade é manipular equipamentos. Sua construção é simples, possui um jogo de contatos (NA/NF) que são acionados quando algum objeto atinge a alavanca mecanica, que pode ser da seguinte forma:

Estas chaves podem ser substituidas por sensores, que são mais precisos e a durabilidade é maior pelo fato de serem dispositivos eletronicos, e não mecanicos.

Seletoras

Função: Selecionar circuito a ser acionado.
Possui um contato comum, que é direcionado a outro contato, desligando aquele que estava ativo.

Bornes de passagem

Componentes auxiliares que tem basicamente a função de interligar o que está fora do painel (botoeiras, sensores, alimentação, equipamentos, etc.) com o que esta dentro dele (comando em sí, proteção, etc.)

Canaletas

As canaletas são responsáveis pelo acondicionamento dos condútores do painel, incorporando estética e até mesmo facilitando a manutenção e limpeza do mesmo.

Quadros

Os quadros protegem o painel elétrico como também evita que se ocorra acidentes, como choque elétrico ou dano aos componentes e condutores.

Teminais


Os terminais são indispensáveis em circuitos de comandos, por aumentar a estética do painél, e principalmente a resistencia mecânica dos condutores nos contatos fixos dos componentes, evitando mal contato, e consequentimente, aquecimento. Para evitar problemas, os terminais devem ser escolhidos corretamete, de acordo com a utilização, e devem estar crimpados corretamente com equipamento apropriado:
Alicate de crimpar.
Existem farios tipos de alicate de crimpar, ele amaça o terminal corretamente, de modo a não deixar o condutor se soltar, e evita mal contato.

Anilhamento

Identifica e organiza os condutores em seus circuitos, facilitando a montagem e manutenção dos painéis.

Sensores


Sensor é um componente eletronico capaz de detectar certo tipo de material.

Um sensor é geralmente definido como um dispositivo que recebe e responde a um estímulo ou um sinal.  
Tipos de sensores:
Sensores de Proximidade:
  • Indutivo
  • Capacitivo
  • Ótico
O sensor de proximidade é uma chave eletronica semalhante a uma chave fim de curso macanica, com a vantagem de não possuir nem contatos nem atuadores mecanicos. Esses sensores são precisos no acionamento, e possuem comutação estática.
Outros sensores
  • Pickup
  • Magnético
  • Fotodiodo/fototransistor

Sensor Indutivo

Os sensores indutivos realizam a comutação dos seus contatos, diante da aproximação de um objeto metálico. 

Sensor Capacitivo

Os sensores capacitivos realizam a comutação de seus contatos diante da aproximação de qualquer objeto.

Sensor Ótico

Os sensores óticos são fabricados tendo como princípio de funcionamento a emissão e recepção de irradiação infravermelha modulada.    

Simbologia



Diagramas


O projeto de um diagrma é essencial para a montagem dos circuitos, auxilando o eletricista corretamente. A atenção é indispensável durante o projeto do diagrama de comando e potência, garantindo assim a segurança na prática.

Diagrama de Comando

Parte elétrica do circuito responsável pelo acionamento e desligamento de um ou mais componentes
Exemplo de diagrama de comando:
Os contatos de acionamento são identificados por números, sendo 1 e 2 para contatos normalmente fechados, e 3 e 4 para contatos normalmente abertos. O primeiro algarismo identifica o número do contato, por exemploi:
contato 13 14: contato número 1, normalmente aberto
As indicações superiores e laterais esquerda (1, 2, 3... e A, B, C...) informam a localização dos contatos na cruzeta (C5, indicando o contato de K1, normalmente aberto - NA - como mostra na figura acima).
F21/F22 protegem o circuito de comando contra anomalias, como curtu-circuito. F7 é um contato NF do relé térmico, que desliga o comando se o motor aquecer demais (corrente de sobrecarga). S0 e S1 são as botoeiras para desligar e acionar o comando, respectivamente. K1, representada por um retangulo, é a bobina do contator 1. K1, localizado em C5, é um contato auxiliar do contator K1, este fará com que o comando permaneça ligado, mesmo quando o operador aliviar (soltar) a botooeira S1, ou seja, quando o operador prescionar S1, K1 liga, alterando o estado dos seus contatos, inclusive K1, 13 14. Com este fechado, note que K1 está em paralelo com S1, neste caso, estando fechado, S1 poderá estar tanto aberto como fechado, que K1 continuará ligado.



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