Aula 07 - Interligação de componentes 220 V para partida de Motores

Um painel elétrico de comando é utilizado para controlar uma máquina e/ou equipamento. Neste caso, os componentes de um painel de controle dependem da máquina que estão sendo comandadas e do tipo de controle que é necessário. Dificilmente, na literatura, será possível encontrar um assunto que fale sobre todos os tipos de comandos, uma vez que é a exigência do sistema que orienta o controle. Na montagem do painel elétrico de comando são utilizadas chaves eletrônicas, inversores, contatores, CLPs e dispositivos de entrada de sinais (sensores, medidores, etc) com o objetivo de controlar outros dispositivos eletrônicos.

iagrama de Partida Direta em 220 Vcc - Disponível em:

15_09_001 Direta 220V RFF DM

A Partida direta em 220 VCA de motores destina-se a máquinas que partem em vazio ou com carga em partidas normais (< 10 s). O Relé de sobrecarga deve ser ajustado para a corrente de serviço (nominal do motor) e a freqüência de manobras é de até 15 manobras por hora. Este tipo de partida visa eliminar os riscos para as pessoas e instalações, ou seja, desligamento seguro da corrente de curto-circuito. Não pode haver danos ao relé de sobrecarga ou outro dispositivo, com exceção de leve fundição dos contatos do contator e estes permitam fácil separação sem deformação significativa.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 20/09/2015

Aula 06 - Crimpar terminais eletromecânicos

As conexões elétricas são utilizadas em vários setores industriais, numa infinidade de aplicações. Para isso, existe uma grande variedade de terminais e conectores, com dimensões e formas variadas, para atender às diferentes necessidades dos projetos. Toda conexão deve ter duas características imprescindíveis: assegurar a condução de corrente elétrica com eficiência e garantir uma fixação mecânica confiável.

A crimpagem de terminais eletromecânicos envolve diversas teorias sobre conformação mecânica. Neste processo, está envolvida uma diversidade de ferramentas de grande complexidade. Tal processo gera um beneficio na agilidade e na qualidade das conexões e vem sendo cada vez mais utilizado nas indústrias.

Os passos para realizar uma boa conexão são:

1 - Cortar o cabo a ser crimpado. Para cortes de cabos de cobre e alumínio há alicates de corte para pequenas bitolas de cabos, com força aplicada diretamente, até alicates para corte de diâmetros maiores. 

A operação mecânica e o design especial das laminas minimizam a força aplicada na hora do corte. O corte o cabo deve ser no comprimento desejado. Ele terá normalmente o mesmo comprimento dos outros condutores do chicote.

2 - Decapar  o cabo a ser crimpado com ferramenta de decapagem profissional para retirar isolações de fios e cabos de forma impecável. Para os terminais ilhos devemo decapar cerca de 1 cm do fio utilizando o alicate decapador

3 - Crimpar o cabo torna segura a conexão entre o condutor e o contato e tem grandes vantagens ao invés de se fazer um “ponto de solda”. Crimpar significa criar uma forma de contato homogenia e permanente entre o condutor e o elemento de conexão. Esta conexão pode ser feita com ferramentas precisas e de alta qualidade. O resultado é uma conexão segura e confiável tanto mecânica quanto eletricamente. O mecanismo integrado com catraca, presente em muitos alicates garante uma qualidade ótima de crimpagem.
Para isso coloque o conector na extremidade do fio. A parte interna do conector deve estar a 1 ou 2 mm dentro do isolamento do fio (na parte encapada dele), enquanto a parte condutora deve estar no fio decapado. Coloque o conector e o cabo no alicate. Aperte as alças, primeiro crimpando a parte isolante, depois repetindo o processo para a parte condutora do fio.

Para fazer cabos elétricos, é fundamental crimpar terminais, ter habilidade para crimpar terminais é um bom modo de fazer cabos elétricos. Os terminais são inseridos dentro dos conectores de diversos dispositivos.
A crimpagem adequada é essencial para a criação de uma conexão segura e você não corre o risco do fio desencaixar. Para crimpar o pino conector é necessário usar um alicate para crimpar terminal, conector, cabos e alicate decapador de fios. O Alicate Decapador de Fios é bastante simples e se assemelha a um alicate comun, porém nele regula-se a abertura das lâminas de acordo com o diâmetro do condutor a ser desencapado. Outro tipo de decapador é o desarme automático. Nele existem orifícios com diâmetros reguláveis correspondentes aos diversos condutores. Ao pressionar suas hastes, tanto o corte como a remoção da isolação são executados.

A conexão não desmontável (garra crimpada) é obtida através da crimpagem do cabo no terminal, por um dispositivo ou alicate de aplicação. O Alicate Prensa Terminal manual para instalar terminais e emendas não isolados. Possui matriz fixa para compressão, cortadora e desencapadora de fios e cabos.
Alicate de pressão, que funciona sob o princípio de catraca e destina-se exclusivamente para a fixação dos terminais e emendas pré-isoladas. Possui matrizes que realizam simultaneamente as compressões do barril e da luva plástica dos terminais.
A possibilidade de oxidação e corrosão na crimpagem do terminal é eliminada através de uma perfeita conexão obtida entre a garra do terminal e o condutor. 

Esta conexão é convertida basicamente em uma massa homogênea, através da crimpagem, cuja pressão é controlada pela ferramenta de aplicação. Apressão de crimpagem é controlada pela altura (H), como mostra a figura. 

Esta altura é determinada pela condição ótima entre condutividade elétrica e a força de arrancamento do condutor após a aplicação.

No processo de crimpagem, recomenda-se a formação da boca de sino, evitando que a aresta da própria garra condutora possa danificar filamentos do cabo. Além disso, outras características precisam ser observadas para a formação de uma boa crimpagem, conforme ilustrado na Tabela Controle de Crimpagem.

Toda conexão, quando percorrida por uma corrente elétrica, sofre aquecimento por efeito Joule, a exemplo da resistência de um chuveiro. Este aquecimento varia em função de algumas propriedades do terminal, como: material; acabamento; bitola, etc.

As características técnicas e dimensões de terminais de compressão comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_021 Terminais Compressão.

As características técnicas e dimensões de terminais ilhós comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_022 Terminal Tubular Ilhós.

Aula 05 - Montagem de Quadros de Comando Elétrico

Os quadros de comando elétrico utilizados juntamente com bombas e motores são fundamentais para o bom funcionamento dos equipamentos. Suas funções são: Comandar o funcionamento das bombas; Selecionar entre funcionamento automático e manual; Proteção contra falta de fase; Prevenção de erros de manobra e Proteção contra a maioria das causas de queima de motores.

Os quadros de comando são geralmente compostos por Caixas Metálicas, Disjuntores Motores; Contatores e relés para acionamento e proteção contra sobrecarga; Bornes, Sinaleiros e chaves comutadoras; Relé de proteção contra falta de fase; Alarme; Chave Soft-starter, etc.

As bombas e motores de maior potência, acima de 7,5HP, principalmente em sistemas de recalque, requerem partida mais suave, pois uma partida instantânea, além de causar grande golpe na tubulação e maior consumo de energia, pode danificar os equipamentos.
Para esta aplicação pode ser usado duas opções: Partida em estrela-triângulo e Soft-starter.

As chaves-estrela triângulo permitem o acionamento dos motores em duas velocidades pré-fixadas: uma mais lenta que ao acionar o equipamento, passa automaticamente alguns segundos depois, para a velocidade de funcionamento constante.

Os quadros com chaves Soft-starter são os mais modernos e seguros para acionamento do motor, possibilitando partidas e paradas suaves, acelera e desacelera evitando golpes na tubulação. Além disto, permitem monitorar falhas e trazem maior proteção aos motores.
Já a montagem de quadro com CLP devemos ser mais cuidadosos. Os CLPs, estão preparados para trabalharem em ambientes severos. Contudo, quando corretamente montados e instalados em locais favoráveis, otimiza-se a sua fiabilidade e vida útil.

A montagem do CLP é na vertical, no entanto, também são possíveis, em algumas marcas/modelos, outras posições de montagem. Para informação detalhada, consultar os respectivos manuais.

A fixação do CLP pode ser efetuada através de: Painel com fixação por parafusos ou Calha DIN com perfil simétrico sendo, neste caso, necessários dois batentes de bloqueio (figura 2) nas faces laterais do CLP .
A Distribuição dos componentes em automação de pequena complexidade opta-se normalmente pela distribuição na base de fixação (platina), de acordo com a ordem de ligação no circuito de potência (figura 4).

As canaletas são responsáveis pelo acondicionamento dos condutores do painel, incorporando estética e até mesmo facilitando a manutenção e limpeza do mesmo.
As dimensões de canaletas podem ser consultadas no catálogo disponível no link abaixo: 14_08_010 Canaletas.pdf .

Os quadros protegem o painel elétrico como também evita que se ocorra acidentes, como choque elétrico ou dano aos componentes e condutores.
Existem no mercado consumista os mais diversos e variados tipos de painéis e quadro elétricos, cada para uma determinada aplicação.

As dimensões de quadros podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_011 Quadros de Comando Standart .
Os terminais são indispensáveis em circuitos de comandos, por aumentar a estética do painel, e principalmente a resistência mecânica dos condutores nos contatos fixos dos componentes, evitando mal contato, e consequentemente, aquecimento.
As características técnicas e dimensões de terminais de compressão comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_021 Terminais Compressão.

Para evitar problemas, os terminais devem ser escolhidos corretamente, de acordo com a utilização, e devem estar crimpados corretamente com equipamento apropriado. 

As características técnicas e dimensões de terminais ilhós comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_022 Terminal Tubular Ilhós.

Também conhecido como PG, os prensa cabos são essenciais para a proteção interna de um painel, seja ele de comando, potencia, proteção, etc. E também prevalesse a estética do mesmo. 

As características técnicas e dimensões de prensa cabos comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_017 Prensa Cabos e Tampoes .
Os condutores deverão ser facilmente identificáveis nos pontos visíveis do painel. Sendo os cabos de alimentação Cabo Positivo ( +24 Vcc) será na cor vermellha e identificação através de anilha com sinal gráfico "+" e o Cabo Negativo ( 0 Vcc) será na cor preta e identificação através de anilha com sinal gráfico "-".
Os condutores de Fase (220 Vac): R será na cor preta e identificação através de anilha com sinal gráfico "R",  Fase S será na cor branca e identificação através de anilha com sinal gráfico "S",  Fase T será na cor vermelho e identificação através de anilha com sinal gráfico "T", o Cabo Neutro ( 0 Vac) será na cor azul e identificação através de anilha com sinal gráfico "N" e finalmente o Cabo de proteção ( Terra ) será de dupla coloração nas cores verde e amarelo e identificação através de anilha com sinal gráfico "GND" .
Caso haja identificação de sequência de fase pela disposição deverá ser feito: da esquerda para direita, de cima para baixo e de frente para trás na seguinte ordem ( R, S, T, N e PE)
O anilhamento identifica e organiza os condutores em seus circuitos, facilitando a montagem e manutenção dos painéis.

Exemplo: R - S - T - N - PE utilizados para Alimentação. X - Y - Z e U - V - W para Ligação ao motor e números 1-2-3-... pra Bornes do circuito de comando.
As características técnicas e dimensões de Conectores de passagem comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_016 Bornes-M.
As características técnicas de anilhas comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_08_017 Anilhas.

O cabos devem ser ser organizados com fitas ou cadarços com um revestimento de cera com nó mais firme quando amarradas corretamente. O uso de braçadeira serve para manter os cabos bem arranjados e organizados.
As características de braçadeira comerciais podem ser consultadas nos catálogos disponíveis nos links abaixo: 14_09_023 Fixação de cabos.
Para o caso de automatismos de pequena complexidade, que se destinem a serem colocados num armário com todos os elementos aí cablados, o ensaio, tendo em atenção as normas de segurança aplicáveis, deve ser efetuado do seguinte modo:

1. Desligar os aparelhos que alimentam os vários circuitos:

• Circuito de potência: abrir seccionadores, desligar disjuntores-motor, fechar as alimentações pneumáticas e/ou hidráulicas, etc.

• Circuito das saídas: desligar o circuito de alimentação dos pré-atuadores;

• CLP: desligar o seu circuito de alimentação.

2. Verificar as regulações e as proteções dos aparelhos;

3. Ligar o cabo de alimentação do automatismo à rede elétrica e, após, estabelecer o fornecimento de energia;

4. Ligar o disjuntor da alimentação do CPL e verificar o seu funcionamento, atuando sobre os sensores. Proceder à afinação e regulação do programa;

5. Manter o circuito de potência desligado, ligar o circuito de alimentação das saídas do CLP e verificar o funcionamento dos pré-atuadores;

6. Ligar a alimentação do circuito de potência e proceder ao ensaio em carga do automatismo.

Para o caso de automatismos complexos, o ensaio deve ser feito recorrendo a simuladores que permitam verificar todas as situações de funcionamento.

Aula 04 - Fixar canaletas e trilhos

Essencialmente rebitagem é uma técnica utilizada para unir peças finas de metal ou de plástico em conjunto, usando rebites que consistem de duas partes, o pino e o rebite. Ao aplicar-se um rebite de uma junção, o alicate puxa o pino através do rebite, deformando-a no processo, e é esta deformação que faz a junção das peças. Apesar de não ser ideal onde requer muito esforço, é certamente a maneira mais simples de conseguir uma boa junção entre chapas finas.

As canaletas e trilhos serão fixadas ao fundo do painel com o Alicate Rebitador. Este Alicate é usado para efetuar a fixação de peças com rebites. Os furos a serem feitos em ambas as peças a serem unidas deve ser ligeiramente maior do que o rebite. 

O procedimento de rebitagem está descrito a seguir:

1. Furar e escarear a chapa e canaletas;

2. Coloca-se o rebite no furo.

Desenho do conjunto disponível
em: Conjunto do Painel 01 - Partida de motores.

2. O rebitador agarra pino com o mandril.

3. O rebitador com o mandril traciona o pino e a cabeça deste efetua a rebitagem, que estará completa com o rompimento da haste.

4. A rebitagem está concluída e as partes firmemente fixadas.

O desenho das Canaletas do Painel está disponível em: Canaletas do Painel 01 - Partida de motores.

O desenho do Trilho do Painel está disponível em:  Trilho do Painel 01 - Partida de motores.

Desenho do conjunto disponível em: Conjunto do Painel 01 - Partida de motores.

© Direitos de autor. 2014: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 12/09/2014.