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Comandos Elétricos
Mecatrônica
Definição Geral
O comando elétrico é o funcionamento de dispositivos de
chaveamento de contatos, pelo princípio magnético, térmico,
mecânico, ótico e outros.
O principal elemento do comando elétrico é o contato.São
elementos que tem por objetivo dar continuidade ou não à
passagem de corrente elétrica. São definidos no seu estado de
repouso, sem atuação de agentes externos.
O contato pode ter diversos tipos de acionamento, como por
exemplo, por botão, por pedal, por alavanca, por chave, por
rolete, por gatilho, ou ainda por ação do campo magnético de
uma bobina, formando nesse último caso um conjunto
denominado contator magnético ou chave magnética.
Contato Aberto
São contatos que em condições normais não permitem a
passagem da corrente elétrica.
Tem como função ligar ou manter ligado um consumidor de
energia elétrica.
Contato Fechado
São contatos que em condições normais permitem a passagem
da corrente elétrica.
Tem como função de desligar ou impedir a ligação de um
consumidor de energia elétrica.
Contatos Auxiliares
São contatos que liga apenas consumidores de pequenas
potências, tais como: led, lâmpada, sinaleiro, bobina de relé e
outros.
São construídos para pequenos níveis de corrente, de 500mA à
10A.
Contatos de Força
São contatos que liga cargas de grandes potências tais como,
banco de capacitores, motores e outros.
Contatos com Retenção
são aqueles que permanecem na posição de acionado, mesmo
após o operador, deixar de acioná-lo.
Ex: Interruptores de uso residencial.
Contatos sem Retenção
São aqueles que retornam a posição inicial, após o
operador deixar de acioná-lo.
Comutadores
São aqueles contatos que transferem a energia para outro
ponto quando acionado.
Sistema de Acionamento
O acionamento dos contatores pode ser feito com corrente
alternada ou corrente contínua.
Componentes de acionamentos
elétricos
Os componentes de entrada de sinais elétricos são aqueles que
emitem informações ao circuito por meio de uma ação muscular,
mecânica, elétrica, eletrônica ou combinação entre elas. Entre
os elementos de entrada de sinais podemos citar as botoeiras,
as chaves fim de curso, os sensores de proximidade e os
pressostatos, entre outros, todos destinados a emitir sinais para
energização ou desenergização do circuito ou parte dele
Botoeiras ou Botão de Comando
São chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam, geralmente, um contato aberto e
outro fechado.
De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando elétrico, as botoeiras são caracterizadas
como pulsadoras ou com trava.
As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o acionamento de um botão e, devido a
ação de uma mola, retornam à posição inicial quando cessa o acionamento.
Essa botoeira possui um contato aberto e um contato fechado, sendo acionada por um botão
pulsador liso e reposicionada por mola.
Enquanto o botão não for acionado, os contatos 11 e 12 permanecem fechados, permitindo a
passagem da corrente elétrica, ao mesmo tempo em que os contatos 13 e 14 se mantêm abertos,
interrompendo a passagem da corrente.
Chaves Fim de Curso
 As chaves fim de curso, assim como as botoeiras, são comutadores elétricos
de entrada de sinais, só que acionados mecanicamente.
 As chaves fim de curso são, geralmente, posicionadas no decorrer do
percurso de cabeçotes móveis de máquinas e equipamentos industriais, bem
como das hastes de cilindros hidráulicos e ou pneumáticos.
Sensores de Proximidade
 Assim como as chaves fim de curso, são elementos emissores de sinais
elétricos os quais são posicionados no decorrer do percurso de cabeçotes
móveis de máquinas e equipamentos industriais, bem como das hastes de
cilindros hidráulicos e ou pneumáticos.
 O acionamento dos sensores, entretanto, não depende de contato físico com
as partes móveis dos equipamentos, basta apenas que estas partes
aproximem-se dos sensores a uma distância que varia de acordo com o tipo
de sensor utilizado. Basicamente, os sensores de proximidade apresentam
as mesmas características de funcionamento.
Sensores de Proximidade
 Possuem dois cabos de alimentação elétrica, sendo um positivo e outro
negativo, e um cabo de saída de sinal. Estando energizados e ao se
aproximarem do material a ser detectado, os sensores emitem um sinal de
saída que, devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não podem
ser utilizados para energizar diretamente bobinas de solenóides ou outros
componentes elétricos que exigem maior potência.
 Diante dessa característica comum da maior parte dos sensores de
proximidade, é necessária a utilização de relés auxiliares com o objetivo de
amplificar o sinal de saída dos sensores, garantindo a correta aplicação do
sinal e a integridade do equipamento.
Sensores Ópticos
 Os sensores ópticos por barreira fotoelétrica são construídos em dois corpos
distintos, sendo um emissor de luz e outro receptor. Quando um objeto se coloca
entre os dois, interrompendo a propagação da luz entre eles, um sinal de saída é
então enviado ao circuito elétrico de comando.
 Outro tipo de sensor de proximidade óptico, muito usado na automação industrial, é o
do tipo reflexivo no qual emissor e receptor de luz são montados num único corpo, o
que reduz espaço e facilita sua montagem entre as partes móveis dos equipamentos
industriais. A distância de detecção é, entretanto menor, considerando-se que a luz
transmitida pelo emissor deve refletir no material a ser detectado e penetrar no
receptor o qual emitirá o sinal elétrico de saída.
Pressostato
 Os pressostatos, também conhecidos como sensores de pressão, são
chaves elétricas acionadas por um piloto hidráulico ou pneumático. Os
pressostatos são montados em linhas de pressão hidráulica e ou pneumática
e registram tanto o acréscimo como a queda de pressão nessas linhas,
invertendo seus contatos toda vez em que a pressão do óleo ou do ar
comprimido ultrapassar o valor ajustado na mola de reposição.
 Se a mola de regulagem deste pressostato for ajustada com uma pressão
de, por exemplo, 7 bar, enquanto a pressão na linha for inferior a esse valor,
seu contato 11/12 permanece fechado ao mesmo tempo em que o contato
13/14 se mantém aberto. Quando a pressão na linha ultrapassar os 7 bar
ajustado na mola, os contatos se invertem abrindo o 11/12 e fechando o
13/14.
Relés Auxiliares
 Os relés auxiliares são chaves elétricas de quatro ou mais contatos, acionadas por
bobinas eletromagnéticas. Há no mercado uma grande diversidade de tipos de relés
auxiliares que, basicamente, embora construtivamente sejam diferentes, apresentam
as mesmas características de funcionamento. Este relé auxiliar, particularmente,
possui 2 contatos abertos (13/14 e 43/44) e 2 fechados (21/22 e 31/32), acionados
por uma bobina eletromagnética. Quando a bobina é energizada, imediatamente os
contatos abertos fecham, permitindo a passagem da corrente elétrica entre eles,
enquanto que os contatos fechados abrem interrompendo a corrente. Quando a
bobina é desligada, uma mola recoloca imediatamente os contatos nas suas posições
iniciais.
Relé Temporizado
 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.
Relé Térmico
 É um relé de sobre corrente de atuação temporizada efetuada por um
bimetal.
 O bimetal consiste de duas lâminas, de dois materiais com coeficientes de
dilatação diferentes, coladas longitudinalmente, e sendo enrolado sobre elas
um condutor, no qual passa a corrente da carga.
 Com a passagem desta corrente, o calor dissipado faz com que estas duas
lâminas se dilatem de forma desigual, fazendo uma deflexão, responsável
pela abertura/fechamento de contatos auxiliares, localizados na sua
extremidade livre.
 A atuação da proteção, com conseqüente parada do motor, se dá através da
bobina do contator.
Rele Térmico
Esta proteção é usada como sobrecarga e é normalmente
regulada para um aumento de corrente da ordem de 20 a 60%.
É temporizada por ser realizada através de efeito térmico, o qual
leva um tempo para se propagar/estabilizar.
Construtivamente o relé térmico já vem com seus terminais
próprios para serem ligados diretamente no contator.
Relé Falta de Fase
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.
COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO
Os componentes de saída de sinais elétricos
são aqueles que recebem as ordens
processadas e enviadas pelo comando elétrico
e, a partir delas, realizam o trabalho final
esperado do circuito. Entre esse dispositivos à
os que sinalizam processos em andamento,
parada ou ainda em emergência.
Sinalizador Sonoro - Os indicadores
sonoros são campainhas, sirenes,
cigarras ou buzinas, empregados na
sinalização acústica de eventos
ocorridos ou prestes a ocorrer. Ao
contrário dos indicadores luminosos,
os sonoros são utilizados,
principalmente, em locais de pouca
visibilidade onde um sinalizador
luminoso seria pouco eficaz.
Sinalizador Luminoso - Os indicadores
luminosos são lâmpadas
incandescentes ou LEDs, utilizadas na
sinalização visual de eventos ocorridos
ou prestes a ocorrer. São empregados,
geralmente, em locais de boa
visibilidade que facilitem a visualização
do sinalizador.
COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO
CHAVE MAGNÉTICA OU CONTATOR
MAGNÉTICO
Construído para uma elevada frequência de operações.
O contator é um dispositivo de comando de diversos tipos de
cargas, que se utiliza de princípios eletromagnéticos para
acionar mecanicamente contatos.
Os contatores de potência apresentam as mesmas
características construtivas e de funcionamento dos relés
auxiliares, sendo dimensionados para suportarem correntes
elétricas mais elevadas, empregadas na energização de
dispositivos elétricos que exigem maiores potências de trabalho.
O Contator Magnético em seu
núcleo
Unifilar Multifilar
Representação Gráfica
 É um desenho que mostra a
parte de força e comando,
com todas as ligações e
equipamento através de um
único fio.
Desta forma, o diagrama se
apresenta mais simples,
sendo ideal para se entender
a filosofia do conjunto, do
sistema como um todo.
 É um desenho que mostra a
parte de força, porém com
todos os fios existentes com
todos os seus equipamentos
e bornes de ligações.
 É um desenho muito
carregado de informações,
não sendo fácil a
visualização do todo, porém
excelente para manutenção
por mostrar todas as ligações
detalhadas.
Representando Unifilar
( força ) ( comando )
Partida direta ( motor trifásico )
Estrela- Triângulo ( comando)
Estrela – Triângulo ( força)
Estrela – Triângulo com Reversão de
sentido de giro do Motor ( Comando)
Estrela- Triangulo com Reversão de
sentido de giro do Motor ( Força)
Questionário
 Qual a definição de um comando elétrico?
 Qual é o funcionamento de uma contatora ou Chave Magnética?
 Como são definidos os contatos aberto e fechado?
 O que é Pressostato e como funciona o mesmo?
 Pra que serve o Relé Falta de Fase?
 Quais são a simbologia dos contatos aberto e fechado?
 Em um comando elétrico o qual se deseja avisar uma anormalidade do
circuito, como sinalizar esta anormalidade?
 Contatos com retenção e sem retenção , Explique sua funcionabilidade:
 Quais são as representações gráficas de um comando elétrico?
 Explique o funcionamento do ReleTérmico:
 Cite uma utilização do Rele Temporizado

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  • 2. Definição Geral O comando elétrico é o funcionamento de dispositivos de chaveamento de contatos, pelo princípio magnético, térmico, mecânico, ótico e outros. O principal elemento do comando elétrico é o contato.São elementos que tem por objetivo dar continuidade ou não à passagem de corrente elétrica. São definidos no seu estado de repouso, sem atuação de agentes externos. O contato pode ter diversos tipos de acionamento, como por exemplo, por botão, por pedal, por alavanca, por chave, por rolete, por gatilho, ou ainda por ação do campo magnético de uma bobina, formando nesse último caso um conjunto denominado contator magnético ou chave magnética.
  • 3. Contato Aberto São contatos que em condições normais não permitem a passagem da corrente elétrica. Tem como função ligar ou manter ligado um consumidor de energia elétrica.
  • 4. Contato Fechado São contatos que em condições normais permitem a passagem da corrente elétrica. Tem como função de desligar ou impedir a ligação de um consumidor de energia elétrica.
  • 5. Contatos Auxiliares São contatos que liga apenas consumidores de pequenas potências, tais como: led, lâmpada, sinaleiro, bobina de relé e outros. São construídos para pequenos níveis de corrente, de 500mA à 10A.
  • 6. Contatos de Força São contatos que liga cargas de grandes potências tais como, banco de capacitores, motores e outros.
  • 7. Contatos com Retenção são aqueles que permanecem na posição de acionado, mesmo após o operador, deixar de acioná-lo. Ex: Interruptores de uso residencial.
  • 8. Contatos sem Retenção São aqueles que retornam a posição inicial, após o operador deixar de acioná-lo.
  • 9. Comutadores São aqueles contatos que transferem a energia para outro ponto quando acionado.
  • 10. Sistema de Acionamento O acionamento dos contatores pode ser feito com corrente alternada ou corrente contínua.
  • 11. Componentes de acionamentos elétricos Os componentes de entrada de sinais elétricos são aqueles que emitem informações ao circuito por meio de uma ação muscular, mecânica, elétrica, eletrônica ou combinação entre elas. Entre os elementos de entrada de sinais podemos citar as botoeiras, as chaves fim de curso, os sensores de proximidade e os pressostatos, entre outros, todos destinados a emitir sinais para energização ou desenergização do circuito ou parte dele
  • 12. Botoeiras ou Botão de Comando São chaves elétricas acionadas manualmente que apresentam, geralmente, um contato aberto e outro fechado. De acordo com o tipo de sinal a ser enviado ao comando elétrico, as botoeiras são caracterizadas como pulsadoras ou com trava. As botoeiras pulsadoras invertem seus contatos mediante o acionamento de um botão e, devido a ação de uma mola, retornam à posição inicial quando cessa o acionamento. Essa botoeira possui um contato aberto e um contato fechado, sendo acionada por um botão pulsador liso e reposicionada por mola. Enquanto o botão não for acionado, os contatos 11 e 12 permanecem fechados, permitindo a passagem da corrente elétrica, ao mesmo tempo em que os contatos 13 e 14 se mantêm abertos, interrompendo a passagem da corrente.
  • 13. Chaves Fim de Curso  As chaves fim de curso, assim como as botoeiras, são comutadores elétricos de entrada de sinais, só que acionados mecanicamente.  As chaves fim de curso são, geralmente, posicionadas no decorrer do percurso de cabeçotes móveis de máquinas e equipamentos industriais, bem como das hastes de cilindros hidráulicos e ou pneumáticos.
  • 14. Sensores de Proximidade  Assim como as chaves fim de curso, são elementos emissores de sinais elétricos os quais são posicionados no decorrer do percurso de cabeçotes móveis de máquinas e equipamentos industriais, bem como das hastes de cilindros hidráulicos e ou pneumáticos.  O acionamento dos sensores, entretanto, não depende de contato físico com as partes móveis dos equipamentos, basta apenas que estas partes aproximem-se dos sensores a uma distância que varia de acordo com o tipo de sensor utilizado. Basicamente, os sensores de proximidade apresentam as mesmas características de funcionamento.
  • 15. Sensores de Proximidade  Possuem dois cabos de alimentação elétrica, sendo um positivo e outro negativo, e um cabo de saída de sinal. Estando energizados e ao se aproximarem do material a ser detectado, os sensores emitem um sinal de saída que, devido principalmente à baixa corrente desse sinal, não podem ser utilizados para energizar diretamente bobinas de solenóides ou outros componentes elétricos que exigem maior potência.  Diante dessa característica comum da maior parte dos sensores de proximidade, é necessária a utilização de relés auxiliares com o objetivo de amplificar o sinal de saída dos sensores, garantindo a correta aplicação do sinal e a integridade do equipamento.
  • 16. Sensores Ópticos  Os sensores ópticos por barreira fotoelétrica são construídos em dois corpos distintos, sendo um emissor de luz e outro receptor. Quando um objeto se coloca entre os dois, interrompendo a propagação da luz entre eles, um sinal de saída é então enviado ao circuito elétrico de comando.  Outro tipo de sensor de proximidade óptico, muito usado na automação industrial, é o do tipo reflexivo no qual emissor e receptor de luz são montados num único corpo, o que reduz espaço e facilita sua montagem entre as partes móveis dos equipamentos industriais. A distância de detecção é, entretanto menor, considerando-se que a luz transmitida pelo emissor deve refletir no material a ser detectado e penetrar no receptor o qual emitirá o sinal elétrico de saída.
  • 17. Pressostato  Os pressostatos, também conhecidos como sensores de pressão, são chaves elétricas acionadas por um piloto hidráulico ou pneumático. Os pressostatos são montados em linhas de pressão hidráulica e ou pneumática e registram tanto o acréscimo como a queda de pressão nessas linhas, invertendo seus contatos toda vez em que a pressão do óleo ou do ar comprimido ultrapassar o valor ajustado na mola de reposição.  Se a mola de regulagem deste pressostato for ajustada com uma pressão de, por exemplo, 7 bar, enquanto a pressão na linha for inferior a esse valor, seu contato 11/12 permanece fechado ao mesmo tempo em que o contato 13/14 se mantém aberto. Quando a pressão na linha ultrapassar os 7 bar ajustado na mola, os contatos se invertem abrindo o 11/12 e fechando o 13/14.
  • 18. Relés Auxiliares  Os relés auxiliares são chaves elétricas de quatro ou mais contatos, acionadas por bobinas eletromagnéticas. Há no mercado uma grande diversidade de tipos de relés auxiliares que, basicamente, embora construtivamente sejam diferentes, apresentam as mesmas características de funcionamento. Este relé auxiliar, particularmente, possui 2 contatos abertos (13/14 e 43/44) e 2 fechados (21/22 e 31/32), acionados por uma bobina eletromagnética. Quando a bobina é energizada, imediatamente os contatos abertos fecham, permitindo a passagem da corrente elétrica entre eles, enquanto que os contatos fechados abrem interrompendo a corrente. Quando a bobina é desligada, uma mola recoloca imediatamente os contatos nas suas posições iniciais.
  • 19. Relé Temporizado  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.
  • 20. 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.
  • 21. Relé Térmico  É um relé de sobre corrente de atuação temporizada efetuada por um bimetal.  O bimetal consiste de duas lâminas, de dois materiais com coeficientes de dilatação diferentes, coladas longitudinalmente, e sendo enrolado sobre elas um condutor, no qual passa a corrente da carga.  Com a passagem desta corrente, o calor dissipado faz com que estas duas lâminas se dilatem de forma desigual, fazendo uma deflexão, responsável pela abertura/fechamento de contatos auxiliares, localizados na sua extremidade livre.  A atuação da proteção, com conseqüente parada do motor, se dá através da bobina do contator.
  • 22. Rele Térmico Esta proteção é usada como sobrecarga e é normalmente regulada para um aumento de corrente da ordem de 20 a 60%. É temporizada por ser realizada através de efeito térmico, o qual leva um tempo para se propagar/estabilizar. Construtivamente o relé térmico já vem com seus terminais próprios para serem ligados diretamente no contator.
  • 23. Relé Falta de Fase 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.
  • 24. COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO Os componentes de saída de sinais elétricos são aqueles que recebem as ordens processadas e enviadas pelo comando elétrico e, a partir delas, realizam o trabalho final esperado do circuito. Entre esse dispositivos à os que sinalizam processos em andamento, parada ou ainda em emergência.
  • 25. Sinalizador Sonoro - Os indicadores sonoros são campainhas, sirenes, cigarras ou buzinas, empregados na sinalização acústica de eventos ocorridos ou prestes a ocorrer. Ao contrário dos indicadores luminosos, os sonoros são utilizados, principalmente, em locais de pouca visibilidade onde um sinalizador luminoso seria pouco eficaz. Sinalizador Luminoso - Os indicadores luminosos são lâmpadas incandescentes ou LEDs, utilizadas na sinalização visual de eventos ocorridos ou prestes a ocorrer. São empregados, geralmente, em locais de boa visibilidade que facilitem a visualização do sinalizador. COMPONENTES DE SINALIZAÇÃO
  • 26. CHAVE MAGNÉTICA OU CONTATOR MAGNÉTICO Construído para uma elevada frequência de operações. O contator é um dispositivo de comando de diversos tipos de cargas, que se utiliza de princípios eletromagnéticos para acionar mecanicamente contatos. Os contatores de potência apresentam as mesmas características construtivas e de funcionamento dos relés auxiliares, sendo dimensionados para suportarem correntes elétricas mais elevadas, empregadas na energização de dispositivos elétricos que exigem maiores potências de trabalho.
  • 27. O Contator Magnético em seu núcleo
  • 28. Unifilar Multifilar Representação Gráfica  É um desenho que mostra a parte de força e comando, com todas as ligações e equipamento através de um único fio. Desta forma, o diagrama se apresenta mais simples, sendo ideal para se entender a filosofia do conjunto, do sistema como um todo.  É um desenho que mostra a parte de força, porém com todos os fios existentes com todos os seus equipamentos e bornes de ligações.  É um desenho muito carregado de informações, não sendo fácil a visualização do todo, porém excelente para manutenção por mostrar todas as ligações detalhadas.
  • 30. Partida direta ( motor trifásico )
  • 33. Estrela – Triângulo com Reversão de sentido de giro do Motor ( Comando)
  • 34. Estrela- Triangulo com Reversão de sentido de giro do Motor ( Força)
  • 35. Questionário  Qual a definição de um comando elétrico?  Qual é o funcionamento de uma contatora ou Chave Magnética?  Como são definidos os contatos aberto e fechado?  O que é Pressostato e como funciona o mesmo?  Pra que serve o Relé Falta de Fase?  Quais são a simbologia dos contatos aberto e fechado?  Em um comando elétrico o qual se deseja avisar uma anormalidade do circuito, como sinalizar esta anormalidade?  Contatos com retenção e sem retenção , Explique sua funcionabilidade:  Quais são as representações gráficas de um comando elétrico?  Explique o funcionamento do ReleTérmico:  Cite uma utilização do Rele Temporizado