Solução de problemas de três circuitos básicos de controle com fio usados no arranque do motor elétrico
Circuitos de Controle de Motor
De um modo geral, os circuitos básicos de controle são usados para iniciar, parar, sequenciar e intertravamento automático de segurança de equipamentos e máquinas.
Solução de problemas de três circuitos de controle básicos (com fio) usados no arranque do motor elétrico (crédito da foto: motorcontrolwarehouse.co.uk)
O circuito de controle consiste em relés, contatos de relé, contatores, temporizadores, contadores, etc.. Circuitos de controle também podem ser configurados ouprogramado nos PLCs. Isso é feito, usando o diagrama de lógica ladder, listas de instruções ou software de fluxogramas de controle, representando as condições lógicas, seqüências e intertravamentos necessários para operar o equipamento ou uma máquina em uma sequência automática.
Para entender como solucionar problemas de circuitos de controle, é muito importante entender o funcionamento de alguns circuitos básicos de controle que são objeto deste artigo técnico.
- Circuito de controle básico para partida DOL (direta-on-line)
- Star-delta starter trifásico
- Iniciador trifásico de autotransformador
1. Circuito de controle básico para partida DOL (direta-on-line)
A figura 1 (a) mostra um circuito típico para um Acionador DOL para motor trifásico. Uma tensão de linha completa é aplicada em todo oenrolamentos com este arranque. A classificação dos motores que podem ser iniciados diretamente em linha depende da capacidade do sistema de distribuição e da queda aceitável de tensão do barramento durante a partida.
Figura 1 - Circuito básico de controle para partida DOL (direto-on-line) - (a) Circuito principal; (b) circuito de controle (contato momentâneo); (c) Circuito de controle (contato mantido)
Em grandes sistemas industriais, não é incomumaté mesmo um motor de 200 kW para ser iniciado pelo DOL especialmente quando alimentado por um transformador de 1600 kVA ou superior. No entanto, quando um motor é alimentado por um gerador de emergência de baixa tensão, a partida do DOL deve ser planejada com a devida consideração para começar a queda de tensão.
Circuito principal
A figura 1 (a) mostra o circuito com uma fonte de alimentação trifásica (L1, L2 e L3), fusíveis do circuito principal (F1), contator principal (K1), e um relé de proteção contra sobrecarga (F2) para um motor trifásico.
Figura 1a - circuito principal
O motor pode ser iniciado pelos dois métodos a seguir:
- Controle de contato momentâneo com botão de pressão e liberação
- Controle de contato mantido com botão de pressão e trava.
Controle momentâneo do contator
A Figura 1 (b) mostra um circuito de controle momentâneo para iniciar e parar o motor trifásico usando um acionador de partida DOL com um botão de partida e parada S1 e S0, respectivamente.
Figura 1b - Circuito de controle (contato momentâneo)
O circuito de controle consiste em:
- Relé de sobrecarga (F2) contato NC,
- Contato NC do botão de parada (S0),
- NENHUM contacto do botão de arranque (S1) ligado em série à bobina do contactor principal (K1).
A alimentação de controle para o circuito passa por um fusível de controle (F3). A bobina do contator principal recebe a linha de fase (L1) através do circuito de controle somente quando todos os contatos estão fechados.
Neste caso, quando o botão de partida é pressionado, o circuito de controle está fechado e o contator principal está energizado.
Manutenção do controle do contator
A figura 1 (c) mostra um circuito de controle para iniciar e parar o motor trifásico usando uma partida DOL com um único botão (S1).
Figura 1c - Circuito de controle (contato mantido)
O circuito de controle consiste de um contato NC derelé de sobrecarga (F2) e contato NA de um interruptor tipo S (S), conectado em série à bobina do contator principal (K). A alimentação de controle do circuito passa pelo fusível de controle (F3).
2. star-delta partida de 3 fases
O circuito mostrado na Figura 2 (a) é o circuito principal do star-delta starter e a Figura 2 (b) é o circuito de controle.
Usualmente, um motor tem a tendência de extrair corrente 500% maior do que a carga total de corrente normal da linha de suprimento durante a inicialização. Isso, por sua vez, aumenta o torque de partida mais alto que o normal, o que pode resultar em danos mecânicos.
Para evitar isso, partidas de tensão reduzida são usados. Partidas estrela-triângulo também são usadas quando um sistema fraco não pode suportar a partida DOL de um motor de grande capacidade.
A corrente de partida (linha) ao usar estemétodo é reduzido por um factor de 3 (isto é, 200% em vez de 600%). No entanto, o torque de partida também é reduzido por um fator 3. Portanto, este método não é adequado para cargas com alta inércia ou aquelas que exigem alto torque de partida / partida.
Figura 2 - (a) Circuito principal do star-delta starter; (b) Circuito de controle do star-delta starter
Durante a partida em um star-delta starter, o enrolamento é conectado em uma configuração em estrela com contator K1 e K2, que aplica tensão reduzida (aproximadamente 58% dos avaliados). Então, depois de um tempo, conecte os enrolamentos na configuração delta com o contator K1 e K3.
Star-delta starter working
O contator principal K1 será energizado somente quando o fusível do circuito de controle (F3), o fusível de backup (F1) e o relé de sobrecarga (F2) estiverem em bom estado e o botão de partida (S1) for pressionado.
Configuração de voltagem reduzida (configuração em estrela)
A bobina do temporizador estrela-triângulo (K4) recebe energiafusíveis F3, F1, contato NC do botão de parada (S0) e contato NA do botão de partida. À medida que a partida PB (S1) é pressionada, a bobina do temporizador K4 irá captar e por sua vez energizar a bobina do contator em estrela K2. A bobina do contator de linha principal (K1) recebe energia através do contato NF de S0, contato NA de S1, contato NA de K2 e permanece travada, a menos que o botão de parada (S0) seja pressionado.
Agora, o contator da linha principal (K1) e o contator em estrela (K2) estão em uma condição de pickup, que acionará o motor na configuração da estrela.
Tensão total (configuração delta)
À medida que a duração de tempo definida em um temporizador K4 (temporizador estrela-delta) passa, a bobina do contator (K3) é pego e, ao mesmo tempo, o contator em estrela (K2) é desenergizado.
Agora, o contator da linha principal (K1) e o contator delta (K3) estão em uma condição de pickup, que acionará o motor em uma configuração delta.
3. arranque trifásico Autotransformador
A figura 3 mostra o circuito de arranque trifásico autotransformador. Este tipo de circuito de partida usa umautotransformador para aplicar tensão reduzida nos enrolamentos do motor durante a inicialização. Três autotransformadores são conectados na configuração em estrela e as derivações são selecionadas para fornecer uma corrente de partida adequada para o motor.
Após um certo lapso de tempo, a tensão total é aplicada ao motor, contornando os autotransformadores.
Figura 3 - Circuito principal e de controle típico de uma partida de autotransformador para um motor trifásico
O funcionamento de um autotransformador
O fusível (F1) e o relé de sobrecarga (F2) fornecem proteção ao circuito principal. Da mesma forma, o circuito de controle tem o contato do fusível (F3) e do contato do relé de sobrecarga (F2).
Configuração de tensão reduzida
Neste circuito, o contator (K5) irá captarquando o botão de partida é pressionado e permanecerá travado até que o botão de parada seja pressionado ou o circuito de controle se funda ou o motor desarme por sobrecarga.
Quando o K5 pegar, ele energizará o relé do temporizador(K4) bobina. Isso, por sua vez, energizará a bobina do contator K1. O contato do contator de fechamento K1 energizará a bobina do contator K2. Portanto, os contatores K5, K4, K1 e K2 estão em uma condição energizada neste estágio. Isso resultará na partida do motor através de um autotransformador com uma tensão reduzida e com configuração em estrela, devido ao contator K1 e K2.
Configuração de tensão completa
Quando o tempo do relé temporizador (K4) decorrer, ele desenergiza a bobina do contator K1. Ao mesmo tempo, a bobina do contator K3 é energizada, o que, por sua vez, desenergiza a bobina do contator K2.
O motor agora funcionará com tensão total, pois o contator K3 está em condição de pickup.
Se nesse ínterim, o motor desarmar em sobrecarga, então o circuito de controle tem que ser verificado, de modo que o motor reinicia em uma configuração em estrela e em uma voltagem reduzida após a reinicialização por sobrecarga.
Referência // Solução de problemas práticos de equipamentos elétricos e circuitos de controle por Mark Brown