Aula 05 - Símbolos Elétricos e Diagrama de Comandos

Para poder analisar um circuito elétrico industrial deve ter em mente um conceito fundamental: tratar o circuito em duas partes separadas (circuito de comando, e circuito de força). O circuito de comando mostra a “lógica” com que o circuito de força deve operar e é composto por Botoeiras que realizam juntamente com os Contatores o comando funcional do motor. O circuito de força, por sua vez, estabelece ou não a energia para a carga e é composto por Fusíveis, Relé Térmico e Contatores .

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.

Fusíveis são elementos de proteção contra curto-circuito que operam pela fusão de seu elo, que é o elemento especialmente projetado para se fundir com o aquecimento provocado pela passagem de corrente elétrica acima de determinado valor. 

Os Fusíveis Diazed cujas características são do elo ser feito de cobre e a fusão se dar em um ambiente cheio de areia, o que propicia fácil extinção do arco, fazendo com que cortem correntes de até 100 kA com segurança. Possuem também a sinalização de queima e são feitos nas versões rápido e retardado, sendo este último utilizado em circuitos de motores, não atuando indevidamente durante a partida, dos mesmos, instante no qual é solicitada uma corrente de 8 vezes a corrente nominal do motor.

Contatores são dispositivos que permitem basicamente ligar/desligar qualquer dispositivo elétrico sem que seja necessário conectar/desconectar a rede elétrica manualmente, isto é possível pois os contatores são produzidos com uma bobina interna, que ao ser acionada cria um campo magnético que inverte todos os contatos de um contator, realizando assim a ação de ligar/interromper o circuito, além da função básica de realizar o trabalho de ligar/desligar o circuito, os contatores possuem contatos auxiliares, e são estes contatos que utilizamos para realizar circuitos lógicos com os contatores. 

Os contatos terminados em 1 e 2, por exemplo 11, 12, 21, 22, etc são os contatos normalmente fechados, que se tornam abertos quando o contator é acionado. Já os contatos terminados em 3 e 4, por exemplo 33, 34, 23, 24, etc são os contatos normalmente abertos, que se tornam fechados quando o contator é acionado. Sendo assim, você pode utilizar todos estes contatos para realizar qualquer tipo de lógica.

Relé térmico é um relé de sobrecorrente de atuação temporizada efetuada por um bimetal. O bimetal consiste de duas lâminas, de dois matérias com coeficientes de dilatação diferentes, coladas longitudinalmente, e sendo enrolado sobre elas um condutor, no qual passa a corrente da carga . 

Com a passagem desta corrente, o calor dissipado faz com que estas duas lâminas se dilatem de forma desigual, fazendo uma deflexão, responsável pela abertura/fechamento de contatos auxiliares, localizados na sua extremidade livre. A atuação da proteção, com consequente parada do motor, se dá através da bobina do contator. Esta proteção é usada como sobrecarga e é normalmente regulada para um aumento de corrente da ordem de 20 a 60%. É temporizada por ser realizada através de efeito térmico, o qual leva um tempo para se propagar/estabilizar.

O diagrama trifilar e o funcional para a ligação básica de um motor, a qual deverá atender os seguintes requisitos: Ligar e desligar um motor através de um contator e botoeiras pulsantes; Utilizar fusíveis para proteção de curto-circuito e relé térmico para sobrecarga; A atuação do térmico deverá parar o motor através do contator e sinalizar a sua atuação; Sinalizar também as condições de motor ligado e desligado e Medir a corrente da fase V, e as tensões entre as fases utilizando uma chave de transferência voltimétrica.

A figura mostra um dos circuitos mais elementares: a partida direta de motores. À esquerda podemos ver o circuito de força, onde temos 3 fusíveis (um para cada fase), um contator tripolar (que liga ou desliga o motor), o relé térmico, e o motor de indução trifásico.

Nesse exemplo o único componente de manobra é o contator K1. Imaginem ainda que desejamos ligar esse motor através de um botão (botoeira), e desligá-lo através de outro botão. Ora, o circuito de comando direto mostra exatamente isso. As linhas da esquerda e da direita estabelecem os limites do circuito de comando. Caso esse contator tivesse a bobina alimentada por 24 Vcc (por exemplo), a linha da esquerda seria +24 Vcc e a da direita 0 V (ou terra).

Notem que temos os contatos do relé térmico (proteção) em série com uma botoeira de desligamento (tipo NF), uma botoeira de “liga” (NA) e, finalmente, a bobina do contator. Em paralelo com a botoeira “liga” temos um contato K1, esse contato é chamado auxiliar ou “de selo”.

O contato de selo serve para manter o contator fechado na ausência da atuação da chave liga, após o sistema ter sido acionado. Em outras palavras, quando acionamos L o contator “entra” e o contato de selo também. Como ele está em paralelo com a chave liga (L), mesmo após tirarmos o “dedo”, o sistema continuará ligado. Para desligar, basta pressionarmos a chave desliga (D) que, por ser normalmente fechada (uma vez acionada), interromperá o processo.

O projeto de um diagrama 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.

O Diagrama de Comando representa a parte elétrica do circuito responsável pelo acionamento e desligamento de um ou mais componentes. Na Partida Direta 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 exemplo: 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 retângulo, 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 botoeira S1, ou seja, quando o operador pressionar 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.

Este é um comando simples, que pode acionar um motor trifásico em partida direta. O Diagrama de Potencia é a parte elétrica responsável por alimentar a carga, objetivo do circuito. No momento em que o circuito de comando e de potencia serem alimentados e S1 acionado, K1 altera o estado de seus contatos, alimentando M1 (motor Trifásico - 3 ~) acionando-o em partida direta.
Os símbolos elétrico utilizados em Comandos Elétricos e Eletropneumática está disponíveis no links abaixo: 09_05_018 Simbolos de Eletropneumática.

Resumo sobre Acionamentos Elétricos disponível em: 14_08_009 Apostila Acionamentos .

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/09/2015.