Partidas magnéticas, relés e contatores pertencem a um dos mais extensos grupos de equipamentos de painel. Para a operação correta desses dispositivos, uma série de regras de fiação devem ser seguidas, conhecimento dos fundamentos da tecnologia de relé, bem como uma abordagem competente para organizar circuitos de alimentação de energia para aparelhos elétricos.
Tipos e classes de contatores
Os contatores são projetados para comutação remota ou automática de linhas de força para aparelhos elétricos de alta potência. Esses produtos elétricos incluem dispositivos de montagem em painel com potência virtualmente ilimitada, bem como dispositivos modulares de montagem em trilho DIN. No último caso, a corrente permissível geralmente não é superior a 63 amperes. Os contatores de pequeno porte (não modulares) para montagem em trilho DIN são projetados para correntes de até 100 A e, na verdade, são produtos montados em painel por uma razão bastante simples: suas dimensões não permitem a instalação correta do painel frontal.
À esquerda: contator modular para trilho DIN 63 A. À direita: contator montado em painel
A classificação geralmente aceita de contatores magnéticos implica sua divisão em quantidades correspondentes ao tamanho e à carga de corrente permissível. Assim, os dispositivos modulares estão limitados ao 4º valor, são 7 no total, com as dimensões máximas, o grupo de contato é projetado para amperagem de até 250 A. Fora da classificação geral, existem contatores que podem comutar circuitos com uma corrente de 1000 A e acima, mas tal dispositivos têm uma aplicação limitada da indústria e não os consideraremos.
Modelos individuais de contatores podem diferir na classe de isolamento elétrico e tensão de comutação permissível. Também há uma diferença na tensão de operação para a qual a bobina solenóide foi projetada. Outras diferenças são:
- o número de pólos chaveados do grupo de contatos de potência (de 1 a 4);
- tempo de resposta (de 0,01 a 1 s);
- o tipo e a eficiência dos dispositivos de arco para diferentes graus de indutância de carga;
- número permitido de ciclos de comutação por hora;
- o nível de ruído e vibração;
- a presença e o número de contatos adicionais de baixa corrente.
O dispositivo é um contator tripolar com contatos normalmente abertos: 1 – bobina; 2 – circuito magnético estacionário (núcleo); 3 – núcleo móvel; 4 – contatos fixos; 5 – suporte dielétrico dos contatos móveis; 6 – contatos móveis
O contator e o acionador de partida são conceitos diferentes. Assim, o nome contator significa um dispositivo em versão monobloco apenas com o conjunto de funções previstas no projeto. Um starter é um conjunto de dispositivos unidos em um conjunto de controle. Pode incluir vários contatores, bem como acessórios adicionais, dispositivos de proteção, elementos de controle e uma caixa com um certo grau de proteção contra poeira e umidade. As partidas são geralmente projetadas para controlar a operação de motores elétricos assíncronos.
Arranque de motor combinado
Conceitos básicos de instalação
Um contator ou starter quase nunca é o único elemento em um circuito de controle. Um pré-requisito é a presença de um disjuntor no circuito, cuja classificação é calculada com base na corrente de limitação do contator. Também é importante selecionar corretamente a característica atual-tempo do desligamento de proteção, ela deve corresponder à classe de resistência do contator a cargas indutivas.
Os contatores magnéticos são projetados para resfriamento de ar natural e, portanto, o local de sua instalação deve ter volume interno suficiente ou ter aberturas de ventilação. Além disso, um pré-requisito é a ausência de vibrações da base à qual o contator está fixado, caso contrário, um retrocesso não intencional da haste de tração com a subsequente abertura do circuito é possível. Por fim, as condições de operação do contator devem corresponder à sua classe de proteção contra influências externas, pois o mecanismo interno é extremamente sensível à umidade e poeira, principalmente abrasiva e condutiva.
Conectando a carga comutada
A conexão dos circuitos de potência do contator é realizada, via de regra, com terminais roscados com placa de fixação ou sela. Ao montar o circuito de força, é recomendado tomar medidas máximas para garantir a área de contato máxima dos núcleos dos cabos com a almofada de contato. Então, é melhor enrolar condutores de fio único em meio-anel, multi-fios – para crimpá-los com uma ponta de pino plana.
O grupo de contatos de potência em cada pólo é representado por dois fixos e dois móveis, conectados por uma placa condutora. Assim, os contatos de cada fase estão localizados em paralelo, seus parafusos de fixação estão localizados na parte frontal da caixa e são marcados com a letra L com o índice digital correspondente. A ponta do núcleo é inserida sob a placa de fixação ou na sela até que pare e, em seguida, fixada com um parafuso. Para correntes nominais acima de 63 A, é recomendável usar uma ferramenta de torque. Os contatos de energia precisam ser apertados após 48 horas para compensar as deformações metálicas permanentes.
Como você pode ver, o diagrama de fiação da unidade de potência é extremamente simples: o contator comuta as linhas de fase, o zero operacional é coletado em um barramento comum ou módulo cruzado. A única diferença é na montagem de circuitos com neutro isolado, em tais casos o condutor neutro de trabalho é comutado pelo quarto pólo do contator.
Circuitos de controle
Os contatores eletromagnéticos não estão travando mecanicamente na posição ligada. Para garantir a retenção da haste durante a operação, um esquema de autotravamento é usado. Esta é uma técnica bastante conveniente que permite comutar o circuito de alimentação da bobina com vários dispositivos de proteção e automação do acionamento elétrico. As exceções são conjuntos controlados por PLC ou automação de relé..
O circuito de autocaptura mais simples inclui um contato de bloqueio adicional normalmente aberto. O circuito de alimentação da bobina é conectado através do contato normalmente aberto do botão de partida. O segundo circuito é conectado em paralelo, consiste em um contato de bloqueio conectado em série e um contato normalmente fechado do botão de parada. Assim, quando o contator é ligado, um contato de bloqueio se fecha, o qual é mantido durante toda a operação e fornece energia para a bobina. Se for necessário parar, o circuito de potência da bobina é aberto pelo botão “Stop”.
Circuito de autocaptura do contator: L1, L2, L3 – fases da fonte de alimentação trifásica; N – neutro; KM – bobina magnética de partida; NO13-NO14 – contato normalmente aberto adicional; M – motor assíncrono
Existem também esquemas de controle mais complexos. Assim, o uso de um contato normalmente fechado do botão de partida de um contator pode ser utilizado para excluir a operação simultânea de duas partidas, o que, em particular, pode ser importante na construção de circuitos de comutação reversa ou ser devido a outra necessidade tecnológica. O mesmo princípio pode funcionar ao usar um contato de bloqueio normalmente fechado de um contator, que é conectado em série com o contato do botão de partida de outro..
Diagrama de partida do motor reverso: KM1, KM2 – bobinas de partida magnética; NO KM1, NO KM2 – contatos normalmente abertos das partidas; NC KM1, NC KM2 – contatos normalmente fechados das partidas; KK – relé térmico
Chaves fim de curso, sensores de contato seco e todos os tipos de dispositivos de proteção também podem ser incluídos no circuito de travamento automático. O acionamento automático do contator também é possível, para isso o botão é substituído ou duplicado pelo acionamento paralelo de interruptores de limite ou sensores. Assim, a complexidade e os esquemas de controle de um acionamento elétrico automatizado são praticamente ilimitados..
Dispositivos adicionais
Como já mencionado, os próprios contatores são extremamente simples no projeto e podem consistir apenas em um retrator eletromagnético e um ou mais pares de contatos de potência. Ao mesmo tempo, há um número impressionante de módulos adicionais que podem expandir a funcionalidade original muito além da comutação usual.
Os anexos mais comuns são com contatos de bloqueio adicionais. Se o contator não tiver tal inicialmente, este tipo de equipamento é a única forma de implementar um esquema de auto-captura. Além disso, contatos de bloco adicionais podem ser usados para implementar esquemas de controle, indicação e automação mais complexos.
Liberações térmicas são outro tipo popular de acessórios. Sua tarefa é controlar a carga que flui no circuito e desligar a energia da bobina quando os valores de corrente permitidos são excedidos por um longo período. Como os disparadores térmicos de disjuntores, os acessórios para contatores têm diferentes características de disparo de corrente-tempo para diferentes tipos de motores de indução. Relés eletromagnéticos não são usados como acessórios adicionais porque os contatores não são projetados para chavear correntes de curto-circuito.
Dispositivos auxiliares do contator: 1 – relé de sobrecarga térmica; 2 – contatores; 3 – prefixo de atraso de tempo; 4 – contatos auxiliares
Os prefixos de temporização permitem implementar os esquemas de partida e parada lenta do acionamento elétrico. Os relés de tempo têm a capacidade de definir manualmente em uma certa faixa, o que permite que você ajuste a compensação do funcionamento inercial do motor elétrico antes de reverter.
Dos dispositivos adicionais, devemos também mencionar os acessórios para intertravamento mecânico da conexão oposta, com os quais você pode montar uma partida reversa de dois contatores tripolares convencionais. Se o controle for realizado diretamente de um gabinete ou painel, pode-se utilizar os acessórios de partida, nos quais já foi feito um grupo de conexões para auto-seleção e os botões “Iniciar” e “Parar” estão instalados. Se a bobina do contator não corresponder à tensão real do circuito de controle, ela pode ser facilmente substituída por outra com parâmetros adequados. Proteção adicional do motor é fornecida pelo monitoramento e relés de sequência de fase e supressores de surto.
Diagramas básicos de conexão
No total, existem três esquemas de comutação de potência, de acordo com os quais os contatores são conectados. O primeiro e mais simples é a comutação direta de fase, que é adequada tanto para partida unilateral do inversor quanto para controle de carga ativa. Não há nada de notável no circuito, o contator simplesmente atua como um interruptor remoto.
Um exemplo de utilização de contatores no circuito de autostart do gerador: 1 – entrada automática; 2 – contador; 3 – RCD da rede principal; 4 – contator de entrada principal; 5 – bloco para partida automática do gerador; 6 – gerador de gás; 7 – RCD da rede reserva; 8 – relé de tempo; 9 – contator de entrada de reserva
Um circuito um pouco mais complexo é usado para controlar a rotação direta e reversa de máquinas assíncronas trifásicas. Dois contatores são instalados em pares, os condutores de fase de saída são conectados em paralelo. Nesse caso, a conexão do lado da alimentação é realizada com um crossover que altera a sequência de quaisquer duas fases de três. Ao montar um circuito de reversão, é extremamente importante fornecer proteção bidirecional contra a conexão reversa: tanto por meio de intertravamento mecânico quanto por meio de contatos de intertravamento..
O terceiro tipo de circuito está iniciando, ele é usado para controlar motores de indução de alta potência. A montagem geral contém dois contatores para cada direção de rotação do inversor. Em cada par, um contator é de partida, através do qual o motor é conectado de acordo com o esquema de conexão do enrolamento em “estrela”, devido ao qual as correntes de partida são significativamente reduzidas. Após algum tempo necessário para atingir a velocidade nominal, é ligado o segundo contator, através do qual é realizada a conexão dos enrolamentos em “delta”. Para implementar tal esquema de conexão, é necessário colocar seis núcleos de potência e um condutor neutro de trabalho para o motor, bem como instalar um relé de retardo de ativação nos contatores principais.
Conectando disjuntores no painel: como conectar um contator
Conectar um contator ao seu painel é simples e fácil de realizar. Esta técnica, além de proporcionar um custo de instalação reduzido e menor espaço ocupado, sua matriz reproduz automáticamente o circuito de energia desejado, trazendo mais praticidade, segurança e confiabilidade em sua instalação elétrica.
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para acionar um motor de forma segura? Quais são as etapas e os cuidados necessários durante esse processo? É necessário considerar alguma especificação técnica do motor ou do contator? Obrigado!
Gostaria de saber como conectar um contator aos disjuntores no painel elétrico. Quais são os passos e precauções necessárias para realizar essa conexão com segurança?