COMANDO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE CIRCUITOS.

COMANDO, CONTROLE E PROTEÇÃO DE CIRCUITOS.

Objetivo: Iniciar o estudo dos principais componentes utilizados no comando,  controle  e  proteção dos circuitos, desenvolvendo uma linha de raciocínio nesse sentido utilizando as opções ofertadas pelos diversos componentes.

INTRODUÇÃO

        Os circuitos elétricos são dotados de dispositivos que permitem:

1. A interrupção da passagem da corrente por seccionamento - são os aparelhos de manobra - que compreendem interruptores, chaves-facas, contatores, disjuntores(*), etc..., permitindo ou não a passagem da corrente para operação ou manutenção;

1. A proteção contra curto-circuito, subtensão, sobretensão, falta de fase ou sobrecarga - são os dispositivos de proteção destinados a exercer uma ou mais funções de proteção em um sistema ou equipamento elétrico. A proteção provoca em geral, uma manobra, seja executada pelo próprio dispositivo de proteção (por exemplo, um fusível), seja por intermédio de um dispositivo de manobra, acionado pela proteção, como por exemplo, um contator acionado por um relé de sobrecarga.

        Existem ainda, chaves que podem ser comandadas à distância (chaves magnéticas). A chave magnética pode ser definida como uma unidade na qual as operações de ligar e desligar um circuito são realizadas por excitação eletromagnética. Possuem uma bobina operacional que, quando excitada, opera magneticamente mudando o estado dos contatos e retendo-os nessa posição enquanto existir fluxo de corrente através da bobina.

        O comando das chaves magnéticas pode ser feito pela ação manual sobre um botão na mesma chave ou automaticamente, pela atuação da corrente de um circuito, onde se acha, por exemplo, um indicador de nível, um pressostato, um termostato ou outro tipo qualquer de sensor que ligue ou desligue o circuito.

(*) - os disjuntores são dispositivos de proteção também utilizados como de manobra. Podem interromper correntes de curto-circuito até determinado valor especificado em um tempo determinado.

capítulo 1

1.0 - Dispositivos de Comando e Controle dos Circuitos

1.1 - O Contator (Contactor)

        O contator é um aparelho elétrico que, uma vez acionado, conecta a linha com o motor, intervém em toda a sua instalação para a partida, comando e frenagem, podendo ser comandado por botoeira, fim-de-curso, chave-bóia, pressostato, termostato, etc. Para aplicação em motores, sua seleção implica em algumas características como potência do motor, corrente, tensão e outras características de trabalho como conjugado resistente, inversões de rotação, ambiente de trabalho, etc.

Apresenta diversas vantagens como ligação a qualquer distância, elevado número de ligações, vida mecânica elevada, pequeno espaço para montagem, garantia de contato imediato, entre outras.

1.1.1 - Conceito

        Dispositivo de manobra mecânico de operação não manual, que tem uma única posição de repouso e é capaz de conduzir e interromper correntes, sob condições normais, do circuito ou sob condições de sobrecarga previstas.

1.1.2 - Partes de um Contator

        O contator é formado pelas seguintes partes:

a) contatos principais;

b) contatos auxiliares;

c) circuito eletromagnético;

d) sistema de sôpro;

e) suporte ou estrutura do aparelho.

        A seguir será feita uma explanação detalhada das partes que compõem um contator:

a) Contatos Principais - Os contatos principais têm a finalidade de permitir ou não a passagem de corrente da fonte de alimentação até a carga.

        Os contatos principais do contator podem ser unipolares, bipolares, tripolares, etc. Tanto os contatos principais como os auxiliares são constituídos de uma parte fixa no suporte ou estrutura do aparelho (contatos fixos) e outra móvel, vinculada à ação mecânica da parte móvel do  circuito  magnético (contatos móveis).

        Os contatos são fabricados de prata-cádmio, prata-paládio ou prata-níquel, constituindo-se este último de propriedades importantes como elevadas resistências elétrica e mecânica ao desgaste, à corrosão e à oxidação, pouca resistência no ponto de contato, não tendendo à pega ou solda.

b) Contatos Auxiliares - São os que têm por finalidade o comando do circuito e sua sinalização. Os contatos auxiliares podem estar abertos (contatos abertos - NA) ou fechados (contatos fechados - NF), estando em repouso o contator ele estará conduzindo corrente se for um (NF) e não conduzindo se for um (NA).

O número de contatos auxiliares do contator depende do tipo de contator selecionado, embora em alguns casos, determinados fabricantes forneçam blocos de contatos auxiliares que são incorporados mecanicamente ao contator.

[pic 2]

c) Circuito Eletromagnético - O circuito eletromagnético pode operar com correntes contínua ou alternada e consta essencialmente de três partes: o núcleo, a armadura e a bobina.

[pic 3]

        O núcleo, em forma de E, constitui geralmente a parte fixa do circuito e possui a bobina na sua parte central. Quando a bobina é atravessada pela corrente elétrica, é gerado um campo eletromagnético que atrai a parte móvel (armadura), onde os contatos móveis se situam. O movimento gerado une os contatos fixos com os móveis, que antes estavam abertos e abre os que estavam fechados. Os contatores utilizados para corrente alternada têm seu núcleo e armadura formados por várias chapas de aço-silício isoladas entre si, com fim de diminuir as perdas por correntes de Foucault; já aqueles designados para trabalhar com corrente contínua, possuem o núcleo e a armadura formados por blocos inteiriços de aço doce, já que não existindo variação de fluxo, não haverão correntes induzidas e, por consequência, aquecimento.