Aula 5: Dimensionamento de Contatores

Nota O material a seguir é um slide de aula apresentado pelo William Caires Silva Amorim como material pedagógico do IFMG dentro de suas atividades curriculares ofertadas em ambiente virtual e presencial de aprendizagem Seu uso cópia e ou divulgação em parte ou no todo por quaisquer meios existentes ou que vierem a ser desenvolvidos somente poderá ser feito mediante autorização expressa deste docente e do IFMG Caso contrário estarão sujeitos às penalidades legais vigentes ACIONAMENTOS ELÉTRICOS Aula 5 Dimensionamento de Contatores Prof William Caires Silva Amorim ACIONAMENTOS ELÉTRICOS ACIONAMENTOS ELÉTRICOS ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 3 Sumário O que é um contator Simbologia Princípios de funcionamento Classificação do contator Outros tipos de contatores Dimensionamento do contator ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 5 O que é um contator Dispositivos eletromagnéticos para a manobra de cargas no circuito de força São baseados em relés portanto são também chamados de chaves eletromecânicas ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 6 O que é um contator Faz a interface entre o circuito de comando e o circuito de potência Permite o acionamento de cargas a distância ou via painel elétrico Possui contatos de força NA e contatos auxiliares NA ou NF O funcionamento é com base no acionamento da bobina interna que comuta os estados dos contatos ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 7 Simbologia Simbologia dos contatos de força do contator ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 8 Simbologia Simbologia dos contatos de força do contator ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 9 Simbologia Simbologia dos contatos auxiliares do contator ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 10 Funções do Contator ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 11 Princípio de Funcionamento O contator é constituído de um núcleo magnético bipartido parte móvel e parte fixa e uma bobina com poucas espiras e bitola grande Quando a bobina do contator é alimentada ela cria um campo magnético que atrai a parte móvel do núcleo Essa ação comuta os estados NA e NF do contator NA NF e NF NA ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 12 Princípio de Funcionamento A bobina do contator comuta TODOS os contatos quando é acionada A1 A2 ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 13 Princípio de Funcionamento A1 A2 A1 A2 ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 14 Princípio de Funcionamento Núcleo magnético bipartido uma parte móvel e outra fixa ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 15 Princípio de Funcionamento Bobina do contator onde o núcleo bipartido é acoplado ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 16 Princípio de Funcionamento Mola que retorna a parte móvel do núcleo para a posição de repouso quando a bobina deixa de ser alimentada ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 17 Classificação dos Contatores Devido à manobra dos contatores ocorrem faíscas arcos voltaicos durante a comutação dos contatos O contator possui supressor interno de arcos mas ainda assim isso provoca o desgaste natural do componente Dessa forma contatores são classificados dependendo do seu emprego no circuito de potência ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 18 Categorias de utilização A norma IEC 604971 define as categorias de utilização dos contatores em função da carga e da tensão de alimentação da bobina Leva em consideração A natureza da carga a ser controlada Condições de manobra motor em regime bloqueado ou em partida inversão do sentido de rotação frenagem por contracorrente A tensão de alimentação da bobina pode ser AC ou DC ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 19 Classificação dos Contatores AC1 aplicado em cargas ôhmicas ou pouco indutivas FP095 como aquecedores e chuveiros AC2 acionamento de motores sem carga suportando correntes 25 vezes a nominal AC3 acionamento de motores com carga suportando correntes de 5 a 7 vezes a nominal AC4 acionamento de cargas pesadas com motores de indução de alta potência à plena carga ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 20 Classificação dos Contatores AC5 contato de lâmpadas AC6 comando de transformadores e banco de capacitores AC7 cargas pouco indutivas eletrodomésticos e motores residenciais AC8 comando de motores compressores herméticos refrigeração ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 21 Classificação dos Contatores DC1 aplicado a todos os circuitos de constante de tempo LR inferior à 1 ms DC2 cargas resistivas com sobrecargas moderadas ou cargas mistas pouco indutivas DC3 aplicado em motores CC em derivação com corrente de partida de 25 vezes a nominal e constante de tempo em torno de 2 ms partida frenagem e reversão ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 22 Classificação dos Contatores DC4 circuitos de distribuição com reatância equivalente indutiva DC5 partida frenagem em contracorrente e reversão de motor cc série DC6 comando de lâmpadas e LEDs ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 23 Diferença entre contator CC e CA O núcleo de ferro do contator CA é laminado e o de CC é de ferro macio O sistema de extinção de arco elétrico é diferente O contator CC deve ser capaz de extinguir um arco elétrico de maior intensidade As bobinas são diferentes O contator CA possui menos voltas e dissipa menos calor que o CC Um contator CA não deve ser utilizado para substituir um contator CC ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 24 Dimensionamento dos Contatores Os contatores devem ser dimensionados segundo os seguintes critérios ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 25 Dimensionamento dos Contatores Categoria de emprego corrente alternada ou corrente contínua e qual classificação desejada Contatos número de contatos auxiliares e principal Compatibilidade com relé térmico Característica da carga corrente nominal e de partida da carga tensão e frequência de alimentação ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 26 Dimensionamento dos Contatores Corrente nominal valor máximo da corrente de trabalho dos contatos principais Tensão nominal valor máximo da tensão de operação da carga na qual o contator é aplicado Tensão de alimentação da bobina tensão necessária para acionar a bobina do contator CA ou CC Categoria de utilização define as categorias de aplicação em função do tipo de carga ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 27 Dimensionamento dos Contatores Corrente nominal Tensão nominal Tensão de alimentação da bobina Categoria de utilização ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 28 Dimensionamento dos Contatores Frequência de manobras vida útil do contator é de 10 a 15 milhões de manobras Número de contatos auxiliares projeto de acionamento do circuito de comando depende do diagrama de comando ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 29 Exemplo 1 Exemplo Dimensionar simples o contator para acionamento do motor trifásico IP55 de 025 CV 220V60Hz e IV polos com tempo de partida de 6 segundos ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 30 Exemplo 1 Exemplo Dimensionar o contator para acionamento do motor trifásico IP55 de 11 CV 220V60Hz e IV polos eficiência de 90 e FP 085 com tempo de partida de 6 segundos A corrente nominal do motor é X A Classe AC O fator de serviço do motor é 115 A corrente nominal do contator é 𝐼𝑐 X 115 Y 𝐴 ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 31 Exemplo 2 Exemplo Dimensionar o contator para acionamento do motor trifásico na configuração de partida direta ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 34 Contatos Auxiliares Se o número de contatos auxiliares não for suficiente podese adquirir um bloco de contatos auxiliares extras e acoplálos mecanicamente ao contator Obrigado pela atenção Bons estudos Dúvidas Email williamamorimifmgedubr 35 ACIONAMENTOS ELÉTRICOS