quinta-feira, 31 de agosto de 2023

Aula Prática 53 - Partida e Reversão de motor com Inversor de Frequência - Comando Local e Remoto

Figura 01 - IHM do Inversor de frequência
Um inversor de frequência nada mais é do que um equipamento eletrônico capaz de variar a velocidade de giro de motores elétricos trifásicos.
O nome “inversor de frequência” é dado pela sua forma de atuação, mas para entendermos melhor isso, precisamos saber como funciona um motor trifásico.
Motor elétrico de indução trifásico:
O funcionamento de um motor elétrico de indução trifásico, embora altamente eficiente, é muito simples. Ele apenas “imita” a frequência da rede onde está ligado. A frequência da rede de corrente alternada é a quantidade de vezes que ela alterna por segundo e é através da unidade Hertz (Hz), ou seja, uma rede de 60Hz alterna 60 vezes em um segundo. Essa tensão oscilante passa pelas bobinas do motor e forma um campo giratório e o motor tende a segui-lo, então, quanto mais alta for a frequência, mais rápido será esse campo e mais rápido o motor tenderá a girar.
O inversor de frequência tem como principal função alterar a frequência da rede que alimenta o motor, fazendo com que o motor siga frequências diferentes das fornecidas pela rede, que é sempre constante. Desta forma podemos facilmente alterar a velocidade de rotação do motor de modo muito eficiente.
O uso de inversores de frequência é responsável por uma série de vantagens, dependendo dos modelos oferecidos pelos fabricantes, são unidas a capacidade de variar a velocidade com controles especiais já implantados no equipamento. Esses controles proporcionam além da total flexibilidade de controle de velocidade sem grande perda de torque do motor, aceleração suave através de programação, frenagem direta no motor sem a necessidade de freios mecânicos além de diversas formas de controles preferenciais e controles externos que podem ser até por meio de redes de comunicação. Tudo isso com excelente precisão de movimentos.
Figura 02 - Diagrama elétrico da Partida de motor
com Inversor de frequência CFW08

Além destas vantagens, os inversores ainda possuem excelente custo-benefício, pois proporcionam economia de energia elétrica, maior durabilidade de engrenagens, polias e outras transmissões mecânicas por acelerar suavemente a velocidade.
A possibilidade de eliminar reduções mecânicas do projeto também é possível, assim mais economia será possível.
Parametrização do Inversor de frequência
Um parâmetro do inversor de frequência é um valor de leitura ou escrita, através do qual o usuário pode ler ou programar valores que mostrem, sintonizem ou adequem o comportamento do inversor e motor em uma determinada aplicação. Exemplos simples de parâmetros: Parâmetro de Leitura P003: Corrente consumida pelo motor; Parâmetro Programável P121: Velocidade de giro do motor, quando comandado pelo teclado (referência de velocidade, valor de frequência) .

Quase todos os inversores disponíveis no mercado possuem parâmetros programáveis similares. Estes parâmetros são acessíveis através de uma interface composta por um mostrador digital (“display”) e um teclado, chamado de Interface Homem-Máquina (IHM), ver figura 1.
Para esta aplicação iremos parametrizar:
  1. P000 = 5 - Parâmetro de Acesso. Libera o acesso para alteração do conteúdo dos parâmetros. O valor da senha é 5. O uso de senha está sempre ativo.
  2. P204 = 5 - Carrega Parâmetros com Padrão de Fábrica. Reprograma todos os parâmetros para os valores do padrão de fábrica. Para isso, programe P204 = 5. Os parâmetros P142 (tensão de saída máxima), P145 (freqüência nominal),P295 (corrente nominal),P308 (endereço do inversor) e P399 a P407 (parâmetros do motor) não são alterados quando é realizada a carga dos ajustes de fábrica através de P204 = 5.
  3. P000 = 5 - Parâmetro de AcessoLibera o acesso para alteração do conteúdo dos parâmetros. 
  4. P100 = 12s - Rampa AceleraçãoEste parâmetro define o tempo para acelerar linearmente de 0 até a freqüência nominal.
  5. P101 = 8s - Rampa DesaceleraçãoEste parâmetro define o tempo para desacelerar linearmente da freqüência nominal até 0.
  6. P202 = 2 - Inversor Vetorial. Define o modo de controle do inversor. O controle vetorial permite um melhor desempenho em termos de torque e regulação de velocidade. O controle vetorial do CFW-08 opera sem sensor de velocidade no motor (sensorless). Deve ser utilizado quando for necessário: uma melhor dinâmica (acelerações e paradas rápidas); quando necessária uma maior precisão no controle de velocidade; operar com torques elevados em baixa rotação ( < 5Hz).
  7. P220 = 0 - Seleção da Referência de velocidadeDefine quem faz a seleção da Referência de velocidade - Situação Local.  0 - Sempre situação local. 
  8. P221 = 0 - Velocidade local através das Teclas < e > da IHM. Seleção da Referência de velocidade – Situação Local. 
  9. P222 = 0 - Velocidade Remoto através de AI1Seleção da Referência de velocidade – Situação Remoto. 
  10. P229 = 2 - Comando IHM e Bornes. Definem a origem dos comandos de habilitação e desabilitação do inversor, sentido de giro e JOG.
Os parâmetros do motor é definido através dos dados obtidos na placa do motor.
  1. P399 = 68.5 - Rendimento Motor.
  2. P400 = 220 - Vac Tensão do Motor.
  3. P401 - Corrente do motor – 2,04 A
  4. P402 - Rotação do motor – 1680 RPM .
  5. P403 = 60 Hz - Frequência.
  6. P404 = 3 - 1/2 CV - Potência Mecânica.
  7. P407 =0,7 Fator potencia.
  8. P408 = Auto ajuste resistência rotórica.
Com as alterações acima o inversor de frequência está pronto para funcionar e as entradas digitais estão habilitadas na funções remoto com as seguintes funções:
  1. DI1 = Habilita Geral.
  2. DI2 = Sentido de Giro.
  3. DI3 = Reset de falha.
  4. DI4 = Gira / Para.
Diagrama elétrico de Partida de Motor com Inversor disponível em : 21_11_30 Inversor - Modo remoto CFW08 
© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/02/2015

sexta-feira, 25 de agosto de 2023

Aula Prática 52 - Partida de 03 motores com uma Soft-Starter

As chaves de partida suave oferecem uma alternativa para a partida estrela-triângulo e conversores de freqüência. As principais vantagens são a partida suave e a parada suave, comutação sem interrupção e sem picos de carga de corrente na rede e as pequenas dimensões. Muitos acionamentos, que até hoje somente podiam ser operados com conversores de freqüência, podem ser mudados para a operação de partida suave, desde que nenhum ajuste de velocidade ou um torque de partida especialmente elevado, ou partida com corrente próxima à corrente nominal se torne necessária.
Partindo Vários Motores em Seqüência ou Cascata

Figura 01 - Esquemas de ligação para
Partida de 03
 motores com Soft_Starter
Para  este  tipo  de  partida  a  potência  da  soft  –  starter  deve  ser  no  mínimo  igual  à  potência nominal do maior dos motores. Não havendo pausa entre as partidas dos motores deve-se especificar a  capacidade  da  soft  - starter  em  base  ao  resultado da  corrente  eficaz.  O  ajuste  de  parâmetros  para diferentes   capacidade   dos   motores   e/ou   cargas   pode ser   realizado   através   do   software   de comunicação  da  soft  -  starter.  Permite-se  a  entrada  de  até  três  diferentes  jogos  de  parâmetros.  A partida seqüenciada pode atender motores de pólos comutáveis em suas diferentes rotações.

Diagrama elétrico de Partida Suave de 3 Motores com Soft Starter: 16_04_64_Partida_Suave_3_Motores  .

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/02/2015

quinta-feira, 24 de agosto de 2023

Aula Prática 51 - Partida de 02 motores com uma Soft-Starter

As chaves de partida suave oferecem uma alternativa para a partida estrela-triângulo e conversores de freqüência. As principais vantagens são a partida suave e a parada suave, comutação sem interrupção e sem picos de carga de corrente na rede e as pequenas dimensões. Muitos acionamentos, que até hoje somente podiam ser operados com conversores de freqüência, podem ser mudados para a operação de partida suave, desde que nenhum ajuste de velocidade ou um torque de partida especialmente elevado, ou partida com corrente próxima à corrente nominal se torne necessária.
Figura 01 - Esquemas de ligação para
Partida de 02
 motores com Soft_Starter
Partindo Vários Motores em Seqüência ou Cascata
Para  este  tipo  de  partida  a  potência  da  soft  –  starter  deve  ser  no  mínimo  igual  à  potência nominal do maior dos motores. Não havendo pausa entre as partidas dos motores deve-se especificar a  capacidade  da  soft  - starter  em  base  ao  resultado da  corrente  eficaz.  O  ajuste  de  parâmetros  para diferentes   capacidade   dos   motores   e/ou   cargas   pode ser   realizado   através   do   software   de comunicação  da  soft  -  starter.  Permite-se  a  entrada  de  até  três  diferentes  jogos  de  parâmetros.  A partida sequenciada pode atender motores de pólos comutáveis em suas diferentes rotações.

Diagrama elétrico de Partida Suave de 2 Motores com Soft Starter: 17_11_64_Partida_Suave_2_Motores  .

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/11/2017

quarta-feira, 23 de agosto de 2023

Aula Prática 50 - Partida consecutiva de motores com Soft-Starter em 24Vc

A partida sequencial de motores trifásicos é a série de operações desencadeadas por um sistema de comandos elétricos. Esse sistema introduz no circuito dois ou mais motores com suas partidas em sequência. A partida do motor 01 neste diagrama foi realizado por meio do acionamento do contator K1 acionado pelo relé da soft-starter que envia o sinal após a execução da rampa de aceleração. Ao pressionar S1, a soft-starter é energizada e inicia a sequência de acionamento. Após a execução da rampa de aceleração que ocorre no motor 02 através do acionamento do contator K1 realizado pelo relé da soft-starter, ito fará com que os dois motores funcionem.
Figura 01 - Esquemas de ligação para Partida de
consecutiva de motores com Soft_Starter.
A chave de partida suave possui em cada uma das fases dois tiristores ligados em antiparalelo. Isto significa um tiristor para o semi-ciclo positivo e um tiristor para o semi-ciclo negativo. Através do controle do ângulo de fase, o valor eficaz da tensão do motor é aumentado a partir de uma tensão inicial ajustável ou um torque também ajustável através de diferentes procedimentos de controle sobre a tensão nominal do motor, dentro de um tempo de partida selecionável. 
A corrente do motor mantém-se proporcional à tensão aplicada no motor. Com isto, a corrente de partida é reduzida pelo fator da tensão aplicada no motor. O torque mantém-se ao quadrado da tensão aplicada no motor. Com isto, o torque de partida é reduzido na relação quadrada à tensão aplicada no motor. A programação é realizada através de trimpot e dip switch toda a programação necessária para acionar qualquer tipo de carga. 
  • Rampa de Tensão: Permite a aceleração e/ou desaceleração suave, através de rampas de tensão. 
  • Limitação de Corrente: Permite ajustar o limite de corrente durante a partida, de acordo com as necessidades da aplicação. 
  • Kick Start em Tensão: Permite um pulso inicial de tensão, que aplicado ao motor proporciona um reforço de torque inicial a partida, necessária para a partida de cargas com elevado atrito estático. 
  • Bypass Incorporado: Minimiza as perdas de potência e a dissipação de calor nos tiristores, proporcionando redução de espaço e contribuindo para economia de energia. 

Diagrama elétrico de Partida sequencial de dois motores com Soft Starter está disponível em:  21_11_52 Partida Suave 2 MIT SSW05 - 24v ;

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 13/11/2019

sexta-feira, 18 de agosto de 2023

Aula Prática 49 - Controle de Elevador Automotivo Industrial com Soft-Starter e Relés de Interface em 24v

Figura 01 - Elevador Automotivo.

 Nesta atividade montamos um elevador automotivo 1T_SRG que  é usado para elevar veículos automotores de quatro rodas de até 1000 kg de peso do solo até 1,80 metros no tempo de 60 segundos auxiliando as operações de inspeção, revisão, montagens e desmontagens de motor, cambio, transmissão, escapamentos, suspensão e pneus.

  • Capacidade de carga: 2000Kg;
  • Motor Elétrico: 1 motores de 1 CV;
  • Tempo de elevação: 60 segundos;
  • Altura total de elevação: 2 metros;
  • Acionamento com botoeiras reversora e fins de curso mecânico;
  • As operações de subida e descida podem ser interrompidas prontamente em qualquer posição ao longo do curso posicionando o veiculo na melhor altura para a execução do trabalho;

Potência Mecânica = [ Massa (Kg) x Aceleração gravitacional (m/s2) x Deslocamento (m) ] / tempo (s) (Watts) logo: 

Figura 02 - Diagrama elétrico do
Elevador Automotivo com Soft-Starter.
P = (2000 x 9,8 x 2 ) / 60 = 654,5 (W);

Vamos admitir um rendimento do conjunto mecânico de 60% - teremos que utilizar um motor de 1,1 Kw - 1,5 CV - 3370 RPM - 220 V - 4,28 A.

Para proteção, controle e sinalização utilizamos:

  • Seccionadora com duas posições e bloqueio: Tamanho 0 - modelo 12 A;
  • Disjunto motor: DM 1 - 6,3 A;
  • Soft-Starter SSW05;
  • Contator: CN6 - 10 A;
  • Botoeiras e sinaleiros.

  1. Diagrama elétrico  de controle de elevador automotivo com com Soft Starter e relés de interface está disponível em: 22_10_54 Partida e Reversão Suave com relé interface SSW05 .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 30/09/2022

quinta-feira, 17 de agosto de 2023

Aula Prática 48 - Partida e Reversão de motor com Soft-Starter

Figura 01 - Rampas de aceleração
Soft-starters são chaves de partida estática, projetadas para a aceleração, desaceleração e proteção de motores elétricos de indução trifásicos, através do controle da tensão aplicada ao motor. O controle em duas fases apresenta uma assimetria de corrente durante a partida, que limita a SSW08 a aplicações consideradas leves ou moderadas. Os modelos são compactos, contribuem para a otimização de espaços em painéis elétricos e possuem todas as proteções para o motor elétrico, adaptando-se as necessidades das aplicações através de acessórios opcionais, que podem ser facilmente instalados nas SSW.
Programação através de trimpot e dip switch toda a programação necessária para acionar qualquer tipo de carga. 
Rampa de Tensão: Permite a aceleração e/ou desaceleração suave, através de rampas de tensão. 
Limitação de Corrente: Permite ajustar o limite de corrente durante a partida, de acordo com as necessidades da aplicação. 
Figura 01 - Esquemas de ligação para Partida e
Reversão de motor com Soft_Starter.

Kick Start em Tensão: Permite um pulso inicial de tensão, que aplicado ao motor proporciona um reforço de torque inicial a partida, necessária para a partida de cargas com elevado atrito estático. 
Bypass Incorporado: Disponível SSW08, o bypass incorporado minimiza as perdas de potência e a dissipação de calor nos tiristores, proporcionando redução de espaço e contribuindo para economia de energia. 

Diagrama elétrico de Partida e Reversão Suave de Motor com Soft Starter está disponível em: 17_11_30 Partida e Reversão Suave SSW05 .

Diagrama elétrico de Partida e Reversão Suave de Motor com Soft Starter e relés de interface está disponível em: 22_10_54 Partida e Reversão Suave com relé interface SSW05 .
 
 © Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 26/11/2017

sexta-feira, 11 de agosto de 2023

Aula Prática 47 - Partida de motor com Soft-Starter em 24Vc

Figura 01 - Rampas de aceleração
A chave de partida suave possui em cada uma das fases dois tiristores ligados em antiparalelo. Isto significa um tiristor para o semi-ciclo positivo e um tiristor para o semi-ciclo negativo.
Através do controle do ângulo de fase, o valor eficaz da tensão do motor é aumentado a partir de uma tensão inicial ajustável ou um torque também
ajustável através de diferentes procedimentos de controle sobre a tensão nominal do motor, dentro de um tempo de partida selecionável.
A corrente do motor mantém-se proporcional à tensão aplicada no motor. Com isto, a corrente de partida é reduzida pelo fator da tensão aplicada no motor.

O torque mantém-se ao quadrado da tensão aplicada no motor. Com isto, o torque de partida é reduzido na relação quadrada à tensão aplicada no motor.
A programação é realizada através de trimpot e dip switch toda a programação necessária para acionar qualquer tipo de carga. 
Rampa de Tensão: Permite a aceleração e/ou desaceleração suave, através de rampas de tensão. 
Limitação de Corrente: Permite ajustar o limite de corrente durante a partida, de acordo com as necessidades da aplicação. 
Figura 02 - Esquemas de ligação para Partida de
de motor com Soft_Starter.
Kick Start em Tensão: Permite um pulso inicial de tensão, que aplicado ao motor proporciona um reforço de torque inicial a partida, necessária para a partida de cargas com elevado atrito estático. 
Bypass Incorporado: Minimiza as perdas de potência e a dissipação de calor nos tiristores, proporcionando redução de espaço e contribuindo para economia de energia. 

Diagrama elétrico de Partida Suave de Motor com Soft Starter disponível em:  17_11_52 Partida Suave SSW05 - 24v ;

Diagrama elétrico de Partida sequencial de dois motores com Soft Starter está disponível em:  21_11_52 Partida Suave 2 MIT SSW05 - 24v ;

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 13/11/2019

segunda-feira, 7 de agosto de 2023

Aula Prática 46 - Controle de Elevador Automotivo Industrial com contatores em 24v

Figura 01 - Elevador Automotivo.
  Nesta atividade montamos um elevador automotivo 1T_SRG que  é usado para elevar veículos automotores de quatro rodas de até 1000 kg de peso do solo até 1,80 metros no tempo de 60 segundos auxiliando as operações de inspeção, revisão, montagens e desmontagens de motor, cambio, transmissão, escapamentos, suspensão e pneus.

  • Capacidade de carga: 2000Kg;
  • Motor Elétrico: 1 motores de 1 CV;
  • Tempo de elevação: 60 segundos;
  • Altura total de elevação: 2 metros;
  • Acionamento com botoeiras reversora e fins de curso mecânico;
  • As operações de subida e descida podem ser interrompidas prontamente em qualquer posição ao longo do curso posicionando o veiculo na melhor altura para a execução do trabalho;

Potência Mecânica = [ Massa (Kg) x Aceleração gravitacional (m/s2) x Deslocamento (m) ] / tempo (s) (Watts) logo: 

Figura 02 - Diagrama elétrico do
Elevador Automotivo.
P = (2000 x 9,8 x 2 ) / 60 = 654,5 (W);

Vamos admitir um rendimento do conjunto mecânico de 60% - teremos que utilizar um motor de 1,1 Kw - 1,5 CV - 3370 RPM - 220 V - 4,28 A.

Para proteção, controle e sinalização utilizamos:

  • Seccionadora com duas posições e bloqueio: Tamanho 0 - modelo 12 A;
  • Disjunto motor: DM 1 - 6,3 A;
  • Contator: CN6 - 10 A;
  • Botoeiras e sinaleiros.

  1. Diagrama elétrico de controle de elevador automotivo com contatores disponível em: 22_10_02 Controle de elevador automotivo.

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 30/09/2022

sexta-feira, 4 de agosto de 2023

Aula Prática 45 - Controle de Ponte Rolante com 4 Motores Trifásicos e e Freio em Corrente Contínua

 A ponte rolante é uma máquina desenvolvida para erguer e movimentar cargas pesadas dentro de um galpão coberto, ela possui 3 movimentos motorizados ou manuais.

Figura 01 - Movimentação de Ponte Rolante.
  • Movimento longitudinal do galpão
  • Movimento de direção da talha
  • Movimento de elevação com freio
A ponte rolante é composta de duas estruturas chamadas de Caminho de Rolamento e Cabeceira.

Caminho de Rolamento é o caminho longitudinal do galpão no qual a ponte rolante ira percorrer. Esse caminho é composto por vigas e trilhos devidamente dimensionadas para determinada capacidade de carga, são instaladas sobre os consoles de sustentação das colunas. As opções de vigas de rolamentos são:
  • Vigas metálicas, em sua maioria são usadas o modelo W.
  • Vigas pré-moldadas de concreto, são fabricadas de acordo com capacidade em toneladas que ponte rolante ira erguer.
  • Caixotes de chapas soldadas, usadas nos galpões em que as colunas lineares possuem grandes distancias entre si.
Figura 02 - Esquemas de ligação para
Controle de Ponte Rolante
Cabeceiras da Ponte Rolante
 é o conjunto responsável pelo contato da ponte rolante com os trilhos/caminho de rolamento. Sua estrutura em maioria é composta por: 
  • 2 Rodas em aço com eixo;
  • Chapas dimensionadas de acordo com a capacidade e vão da ponte rolante
  • Motores
  • Freio magnético
Diagramas elétricos de partidas de Ponte Rolante com quatro motores de indução trifásico e Relé de Sequência de fase disponível em: 23_09_44 - Controle de Ponte Rolante com Freio em Corrente Contínua e arquivo em folha A4.

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 06/09/2023

quinta-feira, 3 de agosto de 2023

Aula Prática 44 - Controle de Ponte Rolante com 4 Motores Trifásicos

Figura 01 - Movimentação de Ponte Rolante.
A ponte rolante é uma máquina desenvolvida para erguer e movimentar cargas pesadas dentro de um galpão coberto, ela possui 3 movimentos motorizados ou manuais.
  • Movimento longitudinal do galpão
  • Movimento de direção da talha
  • Movimento de elevação
A ponte rolante é composta de duas estruturas chamadas de Caminho de Rolamento e Cabeceira.

Caminho de Rolamento é o caminho longitudinal do galpão no qual a ponte rolante ira percorrer. Esse caminho é composto por vigas e trilhos devidamente dimensionadas para determinada capacidade de carga, são instaladas sobre os consoles de sustentação das colunas. As opções de vigas de rolamentos são:
  • Vigas metálicas, em sua maioria são usadas o modelo W.
  • Vigas pré-moldadas de concreto, são fabricadas de acordo com capacidade em toneladas que ponte rolante ira erguer.
  • Caixotes de chapas soldadas, usadas nos galpões em que as colunas lineares possuem grandes distancias entre si.
Figura 02 - Esquemas de ligação para
Controle de Ponte Rolante
Cabeceiras da Ponte Rolante é o conjunto responsável pelo contato da ponte rolante com os trilhos/caminho de rolamento. Sua estrutura em maioria é composta por: 
  • 2 Rodas em aço com eixo;
  • Chapas dimensionadas de acordo com a capacidade e vão da ponte rolante
  • Motores
  • Freio magnético
Diagramas elétricos de partidas de Ponte Rolante com quatro motores de indução trifásico e Relé de Sequência de fase disponível em: 23_09_42 - Controle de Ponte Rolante com Relé de Sequência de Fase . 

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 06/09/2023