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Eletromagnetismo
Sempre que uma corrente elétrica percorre um condutor, um campo magnético é gerado ao redor do mesmo. Os princípios do magnetismo são uma parte importante da eletricidade, pois além dos
motores, eletroímãs são utilizados em vários componentes elétricos.

Motor Elétrico
É uma máquina que converte a energia elétrica e energia mecânica (movimento rotativo), possui
construção simples e custo reduzido, além de ser muito versátil e não poluente. O motor elétrico
tornou-se um dos mais notórios inventos do homem ao longo de seu desenvolvimento tecnológico. A
finalidade básica dos motores é o acionamento de máquinas, equipamentos mecânicos,
eletrodomésticos, entre outros, não menos importantes. Seu princípio de funcionamento, construção
e métodos de partida, serão conhecidos ao longo desta disciplina.

Métodos de Partida

Os motores são comandados através de chaves de partida, sendo que as mais empregadas são:
Partida Direta/ Reversora;
Acionamento de pequenos motores;
Partida Estrela Triângulo;
Acionamento de grandes motores sem carga;
Partida Compensadora;
Acionamento de grandes motores com carga;
Partida com Soft-Starter;
Acionamento de grandes motores com carga;
Partida com Inversor de Freqüência.
Acionamento de pequenos e grandes motores;

Tipos de Circuitos

Todas as chaves de partida mencionadas anteriormente possuem um circuito principal e um circuito
de comando. O circuito principal ou de força com também é conhecido, é o responsável pela
alimentação do motor, ou seja, ele é o responsável pela conexão dos terminas/fios do motor a rede
elétrica. O circuito de comando, como o próprio nome diz é responsável por comandar o circuito de
força, determinando quando o motor será ligado ou desligado.

Componentes das Chaves de Partida

As chaves de partida são compostas pelos seguintes dispositivos:
Dispositivos de Proteção:
Fusível, Rele Térmico, Disjuntor Motor;
Dispositivos de Comando:
Botão, Contator, Temporizador;
Dispositivos de Sinalização:
Sinaleiro, Voltímetro, Amperímetro;

CIRCUITO DE POTENCIA:
CIRCUITO DE COMANDO:
ELETROMAGNETISMO

Cargas Positivas e Negativas

Os elétrons na faixa exterior de um átomo são deslocados facilmente pela aplicação de alguma força
externa. Os elétrons que são forçados para fora de suas órbitas podem resultar na falta de elétrons
no átomo de onde saem e em um excesso no átomo para onde vão. A falta dos elétrons cria uma
carga positiva porque há mais prótons do que elétrons e o excesso dos elétrons cria uma carga
negativa.

Atração e Repulsão

Em eletricidade, o velho ditado “os opostos se atraem” é verdadeiro. Todos os corpos carregados
eletricamente possuem um campo invisível ao seu redor. Quando dois corpos carregados com cargas
iguais são colocados juntos, seus campos elétricos trabalharam para repelí-los e quando dois corpos
carregados com cargas contrárias são colocados juntos, seus campos elétricos trabalharam para
atraí-los. O campo elétrico em torno de um corpo carregado é representado por linhas invisíveis de
força e estas linhas representam um campo elétrico invisível que causa a atração e a repulsão.

Magnetismo

Denominamos de magnetismo, as linhas invisíveis de força criadas pelos ímãs naturais e pelos
eletroímãs. Os três tipos mais comuns de imãs naturais são a ferradura, a barra e a agulha de
bússola. Os ímãs possuem duas características principais, atraem e se prendem ao ferro e se livres
para se moverem como a agulha da bússola, apontam para os pólos norte e sul.
Extraindo as linhas na maneira como as limalhas de ferro se arranjaram, teremos a seguinte imagem:
As linhas tracejadas indicam o trajeto das linhas do fluxo magnético. As linhas do campo existem
dentro e fora do ímã e formam sempre laços fechados. As linhas magnéticas do fluxo saem do pólo
norte e entram no pólo sul, retornando ao pólo norte através do ímã.

Interação entre dois ímãs

Quando dois ímãs são aproximados, o fluxo magnético em torno destes irá causar uma interação
entre os mesmos. Se os ímãs forem aproximados com os pólos contrários, os mesmos iram se atrair
e se forem com os pólos iguais iram se repelirem.

Eletroímã

Uma bobina de fio condutor, percorrida por uma corrente elétrica age como um ímã. Os laços
individuais da bobina agem como pequenos ímãs. Os campos individuais se somam formando o
campo principal. A força do campo pode ser aumentada adicionando mais voltas à bobina ou ainda,
se ainda se aumentarmos a corrente que circula pela mesma.

MOTORES ELÉTRICOS

Motor elétrico é a máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica. O motor de
indução é o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização de
energia elétrica, baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando com sua
construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos
tipos e melhores rendimentos. Os tipos mais comuns de motores elétricos são:

Motores de Corrente Contínua

São motores de custo mais elevado e, além disso, precisam de uma fonte de corrente contínua, ou de
um dispositivo que converta a corrente alternada comum em contínua. Podem funcionar com
velocidade ajustável entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão.
Por isso, seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo muito
mais alto da instalação.

Motores de Corrente Alternada

São os mais utilizados, porque a distribuição de energia elétrica é feita normalmente em corrente
alternada. Os principais tipos são:
Motor síncrono: Funciona com velocidade fixa, utilizado somente para grandes potências (devido ao
seu alto custo em tamanhos menores) ou quando se necessita de velocidade invariável.
Motor de indução: Funciona normalmente com velocidade constante, que varia ligeiramente com a
carga mecânica aplicada ao eixo. Devido a sua grande simplicidade, robustez e baixo custo é o motor
mais utilizado de todos, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas,
encontradas na prática. Atualmente é possível controlarmos a velocidade dos motores de indução
com o auxílio de inversores de freqüência.
COMPOSIÇÃO DE UM MOTOR:
Constituição do Motor de Indução

O motor assíncrono é constituído basicamente pelos seguintes elementos: um circuito magnético
estático, constituído por chapas ferromagnéticas empilhadas e isoladas entre si, ao qual se dá o
nome de estator; por bobinas localizadas em cavidades abertas no estator e alimentadas pela rede
de corrente alternada; por um rotor constituído por um núcleo ferromagnético, também laminado,
sobre o qual se encontra um enrolamento ou um conjunto de condutores paralelos, nos quais são
induzidas correntes provocadas pela corrente alternada das bobinas do estator.
O rotor é apoiado num veio, que por sua vez transmite à carga a energia mecânica produzida. O
entreferro (distância entre o rotor e o estator) é bastante reduzido, de forma a reduzir a corrente em
vazio e, portanto as perdas, mas também para aumentar o fator de potência em vazio.
Como exemplo apresentamos a "projeção" dos diversos elementos o motor assíncrono de rotor em
gaiola de esquilo.
Funcionamento de um Motor Assíncrono

A partir do momento que os enrolamentos localizados nas
cavidades do estator são sujeitos a uma corrente alternada,
gera-se um campo magnético no estator, consequentemente,
no rotor surge uma força eletromotriz induzida devido ao fluxo
magnético variável que atravessa o rotor. A f.e.m. induzida dá
origem a uma corrente induzida no rotor que tende a opor-se
à causa que lhe deu origem, criando assim um movimento
giratório no rotor.

Como podemos constatar o princípio de funcionamento do
motor de indução baseia-se em duas leis do
Eletromagnetismo, a Lei de Lenz e a Lei de Faraday.

Faraday: "Sempre que através da superfície abraçada por um circuito tiver lugar uma variação de
fluxo, gera-se nesse circuito uma força eletromotriz induzida. Se o circuito é fechado será percorrido
por uma corrente induzida".
Lenz: "O sentido da corrente induzida é tal que esta pelas suas ações magnéticas tende sempre a
opor-se à causa que lhe deu origem".

On 11:01 | 2 comentários

SENSORES

São dispositivos que indicam, através de contatos, o estado ou a posição de alguma
variável. Exemplos:

- chaves fim de curso ? possuem contatos que são comutados por uma
haste, que é acionada por uma parte móvel do objeto sob estudo,
indicando assim a sua posição.

- chaves bóia ? comutam os contatos através do acionamento de uma bóia
sobre um líquido. Existem também outros tipos de acionamento,
(capacitivo, indutivo) e que servem para detectar altura
de sólidos (grãos).

- células foto elétricas ? detectam a presença de luz, claridade.
-
- sensores de aproximação ? detectam através de raio infravermelho a
aproximação de seres vivos.

- detetores de pressão, vazão, umidade, calor ...

FUSIVEIS


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. Existem vários tipos, sendo os mais simples e baratos os
dos tipos rolha e cartucho. O rolha é como um
soquete de lâmpada, feito em porcelana, com o
seu elo visível, sem proteção, feito de chumbo. O cartucho é
aquele em que o elo é uma fita também de chumbo, envolta em um
canudo de papelão.

Os mais sofisticados, caros, melhores e mais precisos são os Diazed e os NH, cujas
características em comum 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. O NH se assemelha ao cartucho sendo que a sua ligação com o
resto da instalação é feita por lâminas, o que permite, se for ser instalado em caixa, fazer
também a função de uma chave seccionadora. O diazed se assemelha ao rolha porém, para ser
utilizado necessita de base, tampa, anel e parafuso de ajuste. O parafuso de ajuste é composto
de um parafuso metálico que faz o contato elétrico e uma arruela de porcelana que tem o seu diâmetro variável de acordo com a corrente nominal do fusível, não permitindo que se
coloque um de maior amperagem no lugar de um de menor amperagem (o fusível possui o seu
terminal de contato com o parafuso de ajuste, com diâmetro variável de acordo com a sua
corrente nominal).

On 10:56 | 0 comentários

São aquelas destinadas a comandar uma ação, e podem ser desde as menores,
monopolares, que ligam cargas através da energização das bobinas dos Contatores, até
aquelas que ligam ou desligam diretamente a alimentação trifásica dos motores. As chaves que comandam diretamente os motores têm variações quanto a forma de partida dos mesmos,
podendo ser para partida direta, ou estrela/triângulo, ou com inversão de rotação.

CHAVES SELETORAS

São chaves de baixa corrente, inseridas nos circuitos do automatismo, que servem para
selecionar os tipos de comando, elas podem variar quanto ao número de posições e o número
de contatos, bem como a programação dos mesmos, para atender as necessidades exigidas
pelo projeto. Como exemplo podemos citar as chaves que selecionam os tipos de comandos
(manual/automático), que selecionam as prioridades de entrada de bombas (B1/B2/B3),
chaves de transferência voltimétrica que seleciona qual das tensões será indicada no
voltímetro (RS/ST/TR), chaves de transferência amperimétrica, que selecionam qual das
correntes de fase vai ser indicada no amperímetro (R/S/T), etc.

On 10:54 | 0 comentários

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.

On 10:51 | 0 comentários

Relés temporizados são aqueles que quando têm que comutar seus
contatos eles contam um tempo antes de o fazê-lo. Eles podem ser
temporizados na energização ou na desenergização. Temporizados na
energização são aqueles que quando as bobinas recebem tensão, contam um
tempo para comutar os seus contatos, sendo que, ao se retirar a tensão, o
retorno às condições iniciais se faz de forma instantânea. Temporizados na
desenergização é o caso inverso ou seja : quando a sua bobina é energizada
comuta seus contatos instantaneamente e quando é desenergizada, conta um
tempo para retornar à sua posição de repouso.

Relés Cíclicos são aqueles que comutam os seus contatos em uma
seqüência pré-determinada no tempo, e ao terminá-la, recomeçam
novamente. São usadas por exemplo para repetir operações todos os dias ou
à cada intervalo de horas pré ajustadas.

On 10:48 | 0 comentários

Para um motor a falta de uma fase leva-o à queima, pois o
mesmo pode não girar, ficando travado, puxando muita corrente da
rede. Para proteger o sistema da falta de fase, que pode ocorrer pela
queima de um fusível, existe um relé que sente esta falta e manda
desligar o contator, impedindo a energização do motor.
veja a figura de um relé de falta de fase

On 10:45 | 0 comentários