Ensinando Elétrica  | Dicas e Ensinamentos

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Corrente Elétrica, Tensão Elétrica, Potência Elétrica....

Olá antes de iniciar essa leitura peço a vocês que se inscreva para receber os artigos postados no e-mail, assim você não perde nada, vamos ao artigo de hoje, se você esta começando agora no mundão da eletricidade ou até mesmo não é completamente da área mais também assim como eu um amante desse fenômeno incrível que é a eletricidade. No artigo de hoje vamos abordar 3 assuntos.



➤ Corrente Elétrica
➤ Tensão Elétrica
➤ Potência Elétrica

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Você sabe diferenciar essas 3 grandezas elétricas fundamentais? aliás o que diabo é corrente elétrica? vamos te explicar agora.

 Corrente Elétrica

Você sabia que os átomos são formados por minúsculas partículas, e que na eletrosfera existem elétrons girando em torno do núcleo, e também que existem elétrons que estão bem afastados do núcleo, e que podem se desprender com facilidade. Num condutor (fio), esses elétrons, a princípio, movimentam-se de forma aleatória, Figura A, ou seja, de forma desordenada, estimulados por pequenas quantidades de energia, até mesmo pela temperatura ambiente.



No entanto, a partir do momento que esses elétrons livres movem-se ordenadamente, Figura B, temos a corrente elétrica.

Figura A
Figura B
Portanto...

... corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor elétrico sob a influência de uma fonte de tensão elétrica.
O instrumento usado para medir a corrente elétrica é o amperímetro (A).

A corrente elétrica é representada pela letra "I". A unidade de medida da corrente elétrica é o ampère (A). Observem as figuras abaixo, realizando a medição da corrente elétrica com um multímetro, perceba que desa maneira deve ficar em série com o circuito para o aparelho realizar a leitura.

O aparelho na escala (A) " corrente elétrica " registra 0,16A ou 160mA.

Representação da medição acima, o multímetro sempre deverá estar em série com o circuito

Lembre-se só há corrente elétrica se houver uma carga conectada a um circuito fechado.
Circuito Fechado


Circuito fechado, a uma fonte e existe circulação da corrente elétrica.
Circuito Aberto

Circuito aberto, a uma fonte mais não existe circulação da corrente elétrica
Não há circulação de corrente : a lampada não acende, é fácil e muito simples de compreender.
➤ Tensão Elétrica

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Vimos que só há corrente elétrica em um circuito fechado, isto é, quando os terminais de uma determinada carga (lâmpada, motor, chuveiro, aquecedor etc.) estiverem ligados, por meio de condutores elétricos a uma fonte de tensão elétrica.

Portanto...

... tensão elétrica é a força exercida nos extremos do circuito, para movimentar de forma ordenada os elétrons livres.
O instrumento usado para medir a tensão elétrica é o voltímetro (V).
O símbolo que representa a tensão elétrica é a letra "V".
A unidade de medida de tensão elétrica é o volt (V).

O aparelho na escala VCA 200 " tensão elétrica alternada " registra 123V da tensão padrão 127V.
Representação da imagem acima, de forma paralela com o circuito você mede a tensão.
➤ Potência Elétrica ( o mais importante compreender ).

A potência elétrica é uma grandeza utilizada com frequência nas especificações dos equipamentos elétricos. Ela determina basicamente o quanto uma lâmpada é capaz de emitir luz, o quanto o motor elétrico é capaz de produzir trabalho ou a carga mecânica que suporta em seu eixo, o quanto um chuveiro é capaz de aquecer a água, ou quanto um aquecedor de ambientes é capaz de produzir calor etc.

Quanto maior a potência maior será o trabalho realizado em um determinado tempo.

A potência normalmente é responsável pelas dimensões dos equipamentos ou máquinas. Todos os aparelhos são projetados para desenvolver ou dissipar uma certa potência.
Não podemos exigir que um pqeueno rádio de pilha seja capaz de fornecer 300W de potência. Isso representa para ele o mesmo que tentar transportar um caminhão no bagageiro de um fusquinha.

É importante ter em mente que, para haver potência elétrica, é necessário:

➤ tensão elétrica (V)    e    ➤ corrente elétrica (I)

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De tudo que foi falado nesse artigo sobre corrente, tensão e potência, podemos concluir o seguinte:
em um circuito com uma lâmpada incandescente de 100W, ligada a uma fonte de tensão variável, teremos:
diminuindo a tensão e a corrente, o brilho da lâmpada será menor (menor potência); veja a figura C.
aumentando a tensão e a corrente, o brilho da lâmpada será maior ( maior potência); veja a figura D.

Figura C. Menor tensão menor será o brilho

Figura D. Maior tensão maior será o brilho.
Insto significa que...

... a tensão, a corrente e a potência variam de maneira direta.
Num sistema elétrico existem três tipos de potência:
 ➤ Potência ativa é a capacidade real de as cargas produzirem trabalho. É aquela que realmente se transforma: Potência luminosa (as lampadas), Potência térmica (chuveiros, aquecedores), Potência mecânica (motores elétricos).

É representada pela letra P. A unidade de medida da potência ativa é o watt (W), ou o seu múltiplo que é o quilowatt (KW). O instrumento usado para medir a potência ativa é o wattímetro.
A relação existente entre cv, hp e KW é a seguinte:

1 CV = 736 watts ou 1 CV = 0,736 KW ➤ 1 KW = 1,36 CV
1 HP = 746 watts ou 1 HP = 0,746 KW ➤ 1 KW = 1,34 HP

O cálculo da potência ativa num circuito pode ser feito das seguintes formas.

➤ Em um circuito de corrente contínua (CC)

P = V x I (W)

➤ Em circuitos de Corrente Alternada (CA) Monofásica: a potência é obtida multiplicando a tensão e a corrente, cujo resultado é a multiplicação pelo fator de potência do equipamento que esta ligado no circuito.

P = V x I x FP (W)

➤ Em circuitos de Corrente Alternada (CA) trifásica: a potência ativa trifásica, tanto para disposição em estrela como em triângulo, é a mesma. É a soma das potências das três fases e calcula-se da seguinte forma:

P = √3 x V x I x FP

em que:

P = Potência elétrica trifásica
√3 = Raiz quadrada de 3 = 1,732
V = tensão entre duas fases quaisquer, em volt (V)
I = corrente em uma das fases tomadas como referência (sistema equilibrado)
FP = fator de potência

Atenção: Os valores de tensão, corrente e potência sempre devem ser muito bem observados, pois do contrário podemos causar graves danos aos equipamentos, aparelhos e as instalações, provocando acidentes e consequências imprevisíveis.
Potência reativa é a responsável pela produção dos campos eletromagnéticos necessários para o funcionamento de equipamentos, tais como: Reatores, Motores, Transformadores.

A unidade de potência realiza é o VAR (volt-ampère-reativo) ou Kvar. O instrumento para fazer a medição da potência reativa é o varímetro.

As concessionarias de energia elétrica utilizam o quilovolt-ampère-reativo hora (kvarh) para registrar o consumo de energia do consumidor.

Potência aparente é o produto da multiplicação da tensão elétrica pelo valor da corrente instantânea. A potência ativa e a potência reativa juntas constituem a potência aparente, que é a potência total gerada e transmitida á carga.

A unidade de potência aparente é o VA (volt-ampère) ou KVA ou MVA.

Triângulo das potências é utilizado para mostrar, graficamente, a relação existente entre as três potências.


Observando o triângulo de potência, verificamos que o ângulo formado pelos vetores correspondente à potência ativa (W) e à potência aparente (VA) é chamado de ângulo  φ (fi).


O cosseno desse ângulo φ (fi) d é que chamamos de FATOR DE POTÊNCIA
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O fator de potência é um índice que mostra a forma como a energia elétrica recebida está sendo utilizada. ou seja, indica quanto a energia solicitada (aparente) está realmente sendo usada de forma útil (energia ativa).


O instrumento para medir o fator de potência é o cossefímetro.
Ele é determinado pela aplicação da seguinte expressão:


 O fator de potência pode apresentar-se de suas formas:


A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estabelece que o fator de potência nas unidades consumidores deve ser superior a 0,92 capacitivo durante 6 horas da madrugada (23h30min às 06h30min) e 0,92 indutivo durante o restante das horas do dia. Esse limite é determinado pelos Artigos nº 64 e 65 Resolução ANEEL n° 456 de 29 de novembro de 2000, e quem descumpre está sujeito a uma espécie de multa que leva em conta o fator medido e a energia consumida ao longo de um mês.

Lembre - se quanto menor o fator de potência, maior é a conta no final do mês.

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Ótimo curso de como instalar seu padrão de entrada e fazer cálculos de dimensionamento


Como calcular Correção de Fator de Potencia 8 Passos

Você está prestes a começar a calcular a Correção de Fator de Potência. Isso lhe permite calcular a potência aparente, a potência real, a potência reativa e seu ângulo de fase. Considere a equação de um triângulo reto. Então para calcular o ângulo, você precisa saber as leis do cosseno, seno e tangente. Você também precisará saber o teorema de Pitágoras ( c² = √(a² + b²) ) para calcular as magnitudes dos lados do triângulo. Você também precisará saber em qual unidade a potência está. A potência aparente é medida em Volt-Ampére (VA). A potência real é medida em Watts e a potência reativa é medida em unidades chamadas de Volt-Ampére-Reativo (VAR). Há várias equações para calcular esses valores e todas serão citadas nesse artigo. Agora você tem a base do que você está tentando calcular.

1
Calcule a impedância. (Finja que a impedância está no mesmo lugar que a potência aparente na foto acima). Então, para encontrar a impedância, você precisa usar o teorema de Pitágoras c² = √ (a² + b²).


    Calculate Power Factor Correction Step 2.jpg
  1. 2
    Portanto, a Impedância Total (representada por um Z) é igual à Potência Real elevada ao quadrado mais a Potência Reativa elevada ao quadrado e depois tire a raiz quadrada da resposta.
    • ( Z = √(60² + 60²) ). Então se você colocar na sua calculadora científica você receberá a resposta de 84.85Ω. ( Z = 84.85Ω ).
  2. Calculate Power Factor Correction Step 3.jpg
    3
    Encontre seu ângulo de fase. Agora você tem a hipotenusa, que é a sua impedância. Você também tem o seu lado adjacente que é a potência real e você tem o seu lado oposto que é a potência reativa. Para encontrar o ângulo, você deve usar qualquer uma das leis ditas anteriormente. Por exemplo, nós usamos a Lei da Tangente, que é o lado oposto dividido pelo lado adjacente (Reativa/Real).
    • Você deve ter uma equação que fique assim: (60/60 = 1)
  3. Calculate Power Factor Correction Step 4.jpg
    4
    Tire o inverso da tangente e obtenha o Ângulo de Fase. O inverso da tangente é um botão na sua calculadora. Agora você tem o inverso da tangente da equação no passo anterior e isso lhe dará o ângulo de fase. Sua equação deve ficar assim: tan ‾ ¹ (1) = Ângulo de Fase. Então a sua resposta deve ser 45°.
  4. Calculate Power Factor Correction Step 5.jpg
    5
    Calcule a sua Corrente total (Amps). Sua corrente está em amps, também representada como um “A”. A fórmula usada para calcular a corrente é a Voltagem dividida pela Impedância, o que numericamente fica algo como: 120V/84.85Ω. Agora você tem uma resposta aproximadamente 1.141A. ( 120V/84.84Ω = 1.141A ).
  5. Calculate Power Factor Correction Step 6.jpg
    6
    Agora você deve calcular a sua potência aparente que é representada por um “S”. Para isso, você não precisa calcular o teorema de Pitágoras, porque a sua hipotenusa foi considerada sua impedância. Lembrando que a potência aparente é na unidade de Volt-ampére, nós podemos calcular usando a seguinte fórmula: Voltagem ao quadrado dividido por sua total impedância. Sua equação deve ficar: 120V²/84.85Ω. Você deve ter a resposta de 169.71VA. ( 120²/84.85 = 169.71 )
  6. Calculate Power Factor Correction Step 7.jpg
    7
    Agora você deve calcular a potência real que é representada como “P”. Para calcular a potência real você deve ter encontrado a corrente, que você fez no passo quatro. A potência real, que está em Watt, é calculada multiplicando a corrente ao quadrado (1.141²) pela resistência (60Ω) no seu circuito. Você deve ter uma resposta de 78.11 watts. Sua equação deve ficar assim: 1.141² x 60 = 78.11
  7. Calculate Power Factor Correction Step 8.jpg
    8
    Calcule o seu Fator de Potência! Para calcular seu fator de potência, você precisa da seguinte informação: Watts e Volt-ampéres. Você já calculou essa informação nos passos anteriores. Seu Watt é igual a 78.11W e seus Volt-ampéres é igual a 169.71VA. A fórmula para o fator de potência, também representada por Fp, é Watts dividido por Volt-ampéres. Você deve ter uma equação dessa forma: 78.11/169.71 = .460
    • Isso também pode ser expresso em porcentagem, portanto, você multiplica .460 por 100, dando um fator de potência de 46%.
    • Esse é apenas um exemplo básico de como calcular um ângulo de fase e fator de potência. Há circuitos muitos mais complicados, incluindo a potência capacitiva e resistências mais altas e reactância.
    • Quando for calcular sua impedância, use a função da tangente inversa e não apenas a função da tangente regular. Isso lhe dará um ângulo de fase incorreto.

  8. Fonte Original: Wikihow

Conceitos Básico da Eletricidade


  • ENERGIA E TENSÃO ELÉTRICA
Energia: capacidade de um sistema de realizar trabalho.
Tensão elétrica: diferença de potencial entre dois pontos.
Unidade: volt, símbolo V.






  • CORRENTE ELÉTRICA :
É o resultado da aplicação de uma tensão entre dois pontos, continuamente ou durante um certo tempo.
Unidade: Ampére, símbolo A.

  • CORRENTE CONTÍNUA E ALTERNADA
Corrente contínua é constante com o tempo (pilhas, acumuladores,circuitos eletrônicos e outros).
Corrente alternada é aquela que varia com o tempo, geralmente de forma senoidal, repetindo 60 ciclos/s ou 60 Hz (motores, geradores, transformadores, retificadores, instalações elétricas industriais e prediais.
Analogia Com Sistema Hidráulico :
Pressão para elevar um líquido para um nível superior seria a tensão.O líquido em escoamento seria a corrente.

  • POTÊNCIA E ENERGIA ELÉTRICA

Potência é o trabalho realizado em um determinado tempo.
Potência de 1 watt desenvolvida quando se realiza o trabalho de um joule, em cada segundo, contínua e uniformemente.
Unidade de potência: watt, símbolo W.
Exemplo: Uma potência de 500 W significa que foi realizado um trabalho de 500 joules em 1 segundo

O joule é a unidade de energia.
Nos circuitos de corrente alternada o joule toma o nome de:

· volt-ampére-segundo , VAs ou watt.segundo energia aparente
· Ws ou var.segundo, Vars  energias ativa ou reativa.

Unidade de energia watthora (Wh)

Quando o tempo é expresso em hora e a potência em watt a unidade de energia será de um watthora.
Relação entre o Watthora e o joule
1 Watthora = (1 joule / segundo) hora
1 hora = 3600 s
Substituindo:
1 Watthora = (1 joule / segundo) 3600 segundos = 3600 joules
Portanto:
1 Wh = 3600 J


  • POTÊNCIA APARENTE, ATIVA E REATIVA

Em corrente alternada tem-se também a potência aparente VA, a potência ativa, já vista, o W e a potência reativa o Var.
Normalmente os cálculos e avaliações em corrente alternada são feitos com essas unidades, para poder expressar, fisicamente, a existência de resistência, indutância e capacitância em um circuito.
A unidade de medida de resistência e reatância é o Ohm, símbolo .
O conjunto resistência-reatância tem o nome de impedância.
Circuitos com resistências e reatâncias têm as senóides de tensão e corrente defasadas, conforme figura 1.

Figura 1 - Senoides de tensão e corrente defasadas
Ao co-seno do ângulo de defasagem () entre a corrente e a tensão dá-se o nome de fator de potência do circuito.
A expressão da potência em corrente contínua é:

P = V I (Watt)
Em corrente alternada é:
P = V I cos  (Watt)
Exemplo: Lâmpada incandescente comum de 40 W, 127 V só apresenta resistência. Sua corrente será de:
I = P / V = 40 / 127 = 0,315 A
Uma lâmpada fluorescente de 40 W tem um reator em série.Se o reator for de baixa qualidade seu fator de potência pode ser muito baixo, até da ordem de 0,5. Nessas condições a corrente seria:
I = P / V cos  = 40 / 127.0,5 = 0,63 A,
isto é, a corrente dobrou em função do fator de potência.
A potência das usinas geradoras de eletricidade são dadas em múltiplos de W, isto é, quilowatt (kW),megawatt (MW), etc.
1kW = 1 000 W = 103 W
1MW = 1 000 000 W = 106 W
1GW = 1 000 000 000 W = 109 W
1TW = 1 000 000 000 000 W = 1012 W
Pode-se citar, como exemplo, a usina hidrelétrica de Itaipu, com uma potência instalada de
12 600 000 kw = 12 600 MW.
No Brasil, a energia é 95% gerada por usinas hidrelétricas.


  • CÁLCULO DO CUSTO DE ENERGIA ELÉTRICA

A conta de energia elétrica é dada em kWh.
Exemplo: A conta de energia de uma residência de classe média, registrou
um consumo de 372 kWh e incluindo impostos, um custo de R$ 110,70, isto é:
1 kWh custa R$ 0,297/kWh.
Nela residem 6 pessoas que levam no banho, 10 minutos cada, isto é, 60 min
ou 1h por dia.
O chuveiro elétrico da casa tem uma potência de 5400 W.
Logo o consumo de energia diário será de 5400 Wh ou 5,4 kWh, e o custo
diário será de 5,4 x 0,297 , isto é R$ 1,60 / dia. Considerando um mês de 30 dias:
R$ 48,10/mês
Pode-se notar que 43% da conta de energia é devido ao uso do chuveiro elétrico!

  • GERADOR DE CORRENTE ALTERNADA
Um gerador de corrente alternada simples é constituído de um imã fixo e de uma espira colocada no meio do imã como mostra a fig.2 abaixo. A alimentação da lâmpada é realizada através das escovas que estão em contato com os anéis que estão ligados na extremidade da espira. Ao girar a espira, há variação de fluxo magnético induzindo uma corrente, que vai  através das escovas alimentar o circuito e portanto acender a lâmpada. Esta corrente é alternada e neste caso o gerador é denominado gerador de corrente alternada.



A fig. 3  abaixo mostra o gerador de corrente alternada que funciona no mesmo princípio, isto é, o campo magnético indutor gera uma tensão na espira de campo, que ao girar da posição para a posição 2, está em um sentido e da posição 3 para 4 em outro sentido.

A espira de campo é ligada a anéis coletores para poder ser levada à armadura, de onde é fornecida em terminais, em uma placa de ligações. Da placa de ligações é que se faz a conexão com os circuitos externos, que podem ser linhas de transmissão,ou cargas localizadas


Figura 3 - Gerador de corrente alternada 




Figura 4 Linha de montagem de geradores industriais
(Figuras 3 e 4 são do site:  http://sites.uol.com.br/m.albernaz/geradores.htm)

Instalação de Cerca Elétrica

Legislação Normas regularizadoras para cercas elétricas

Ainda não existem no Brasil leis federais e normas específicas que determinem dos requisitos essências de segurança para a instalação a instalação de cercas elétricas.
As normas existentes para regularizar e normatizar esse tipo de proteção na área rural ou urbana ainda são as normas internacionais do IEC (International Electrotechnical Comission) e adotadas pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
Essas normas são a ABNT NBR IEC 60335-2-76, publicada em 03 de dezembro de 2007, tornada obrigatória a partir de 1º de julho de 2011 e a ABNT NBR NM IEC 335-1.
A primeira define apenas os requisitos de segurança construtiva dos ELETRIFICADORES.
A segunda é a norma brasileira que define especificamente a segurança construtiva dos equipamentos eletrodomésticos e similares, estando neste caso também incluso os Eletrificadores.
Existem em alguns Estados ou Municípios, leis estaduais e municipais promulgadas para regularizar a instalação de cercas eletrificadas, mas são apenas locais e não reconhecidas para todo o país.
cerca eletricaEm alguns estados do Brasil fala-se na obrigatoriedade do ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) preenchido pelo profissional eletricista e apresentado ao CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) para a execução da instalação da cerca elétrica.
Mas não é assim em todo o Brasil, devendo-se então fazer uma consulta prévia a esse órgão em seu município para confirmar essa condição.

Sobre a instalação do eletrificador

eletrificador

O eletrificador é o equipamento utilizado para eletrificar as cercas com uma corrente elétrica pulsante e de elevada tensão entre 8000 a 10000 volts no máximo sem causar a morte ou queimaduras de quem encosta ou esbarra na cerca.
De acordo com a NBR IEC 60335-2-76, além da tensão máxima na saída em 10000 volts, a duração do pulso elétrico deve ter 10 milésimos de segundo.
A corrente máxima deve atingir os cinco mA (miliampères), e os intervalos entre os pulsos elétricos devem ser de 1,2 segundos.
Instale o eletrificador num local, totalmente seco, protegido do sol, das chuvas e de neblinas, numa altura onde os animais e as crianças não possam mexer.
Sua instalação de ser próximo de uma tomada elétrica de 127/220 Volts ou de uma bateria com 12 Volts.
De ambos se o eletrificador for do tipo combinado, neste caso na falta de energia elétrica ele passará automaticamente a operar por bateria.
A maioria dos Eletrificadores que operam por baterias, aceitam o acoplamento de um painel solar devendo este ser compatível ao modelo do eletrificador.

Instalação de cerca elétrica em área rural

A instalação é relativamente simples, constando de moirões de madeira ou de concreto enterrados no chão e distantes entre dois a quatro metros um do outro.
Usam-se isoladores de tipo roldana e arame galvanizado ou de preferência em aço inoxidável nº 14 ou 16, sendo o condutor superior conectado ao eletrificador.
É recomendado a instalação de placas de aviso de cerca eletrificada no mínimo a cada dois metros entre uma e outra.
cerca eletrica

Cerca eletrificada em muros

Neste caso, Todos os condutores são conectados ao eletrificador.
Em cima de muros ou paredes usam-se pontaletes de ferro ou aço chumbados diretamente na cinta de concreto superior ou através de buchas no mínimo nº 8 e parafusos galvanizados.
É proibido usar arame farpado na construção da cerca elétrica, pois compromete a segurança.
O mais importante ao instalar uma cerca eletrificada é ter a concordância do vizinho.
Em caso de discordância, a cerca poderá ser instalada sobre o muro desde que fique inclinada 45◦ graus para o lado interno.
É sempre indispensável avaliar criteriosamente a necessidade em instalar uma proteção eletrificada e se não houver alternativas, consulte um profissional eletricista para ter a certeza de um serviço com segurança.
cerca elétrica

Aterramento elétrico

Crave na terra e reto para baixo, num lugar úmido, distantes 4 metros entre si e a mais de 10 metros de qualquer outro tipo de aterramento elétrico, algumas hastes cobreadas com 2,4 metros de comprimento cada uma.
Interligue-as com um condutor (fio) até o terminal “TERRA” do aparelho.
Atenção: Se no terminal “TERRA” der choque, é preciso instalar mais hastes cobreadas, da mesma forma como as primeiras, pois as perdas elétricas ocorridas nos aterramentos elétricos deixarão a cerca “fraca”.
cerca eletrica
Não esquecer que se a cerca elétrica for atingida por um raio, certamente o equipamento eletrificador será danificado, além do perigo de danos no restante da rede elétrica e demais equipamentos e eletrodomésticos em geral.
Por isso devemos sempre seguir regras de segurança adicionais, como a instalação de dispositivos de proteção contra surtos, os já conhecidos DPS na caixa de disjuntores gerais e para raios em locais altos (telhados ou torres).
Um detalhe importante é manter sempre os arames condutores (fios) galvanizados ou aço inoxidáveis bem esticados por meio de molas presas aos isoladores para evitar acidentes e prolongar o período entre uma e outra manutenção.
cerca elétrica repuxo
Fonte : FazFacíl

Chaves de Partida ( Comandos Elétricos )



CHAVE DE PARTIDA

Chave de partida é um dispositivo que dá condições à partida do motor.
Sempre que possível, a partida de um motor deverá ser feita de forma direta, ou
seja, sem artifícios para redução da corrente de partida.

Por outro lado, quando a corrente de partida do motor é elevada, podem
ocorrer alguns transtornos, tais como:

• Interferência no funcionamento de equipamentos instalados no mesmo
sistema, devido à queda de tensão excessiva.

• Necessidade de superdimensionar os sistemas de proteção, com
conseqüente aumento de custos.

• Por imposição da redução da corrente de partida pela companhia
concessionária de energia elétrica, de forma a limitar a queda de tensão
na rede.

Quando tais fatos ocorrem, é necessário recorrer a um sistema de partida

indireta, de modo a reduzir o pico de corrente na partida.

Chave de Faca

A chave faca é um dispositivo de abertura em carga. É o dispositivo mais
simples que só é aplicável a motores de baixa potência. O arco elétrico que
ocorre no fechamento e na abertura provoca o desgaste nos seus contatos. Estas
chaves não permitem o desligamento automático por sobrecarga. Associadas a
fusíveis oferecem proteção contra curto-circuito, mas não permitem o comando à
distância. Na Fig. abaixo pode ser visualizado um circuito de acionamento de um

motor com a utilização de uma chave faca.

Figura 1 - Circuito de acionamento de um motor com a de uma chave faca.
Chave de Partida Direta dos Motores

A chave de partida direta é um dispositivo que fornece condições ao
motor de partir com a tensão nominal de serviço. Consiste em um sistema
simples e seguro, recomendado para motores de gaiola, como pode ser visto na
Fig. abaixo.

A partida direta dos motores é normalmente realizada através de
contactores, sendo os motores supervisionados por dispositivos de proteção. Há,
no entanto, algumas limitações quanto às suas aplicações:

• Ocasiona queda de tensão da rede devido à alta corrente de partida (Ip).
No caso dos grandes motores a corrente de partida é limitada por
imposição das concessionárias de energia elétrica;

• Pode ocasionar interferência em equipamentos instalados no sistema,
devido à elevada queda de tensão.

Neste texto, porém mais adiante, serão mostrados os outros tipos de
partida de motores, utilizados para os grandes motores com a finalidade de
minimizar a corrente de partida e seus efeitos.

Figura 2 - Circuito de partida direta de um motor.
Chave de Partida Direta com Reversão do Sentido de Rotação

A chave de partida com reversão de sentido de rotação possibilita a
reversão em plena marcha do sentido de rotação de um motor trifásico, através
da inversão da seqüência fases. Esta chave é dotada de 2 contactores. O
primeiro contactor permite a ligação na seqüência ABC e o segundo permite a
ligação na seqüência CBA.  É necessário que os contactores tenham
intertravamento, Isto é, uma ligação só é plenamente realizada quando a outra

ligação foi totalmente desconectada.

Limitações da Corrente de Partida

Os sistemas mais usuais para limitar a corrente de partida de motores de

corrente alternada são descritos a seguir.

Chave de Partida Estrela-Triângulo

As ligações de motores através de chaves estrela-triângulo são utilizadas
em alguns casos, quando o motor admite ligações em dois níveis de tensão. Elas
têm a finalidade de reduzir a corrente de partida, para motores de alta potência,
que requerem naturalmente uma alta corrente durante a partida. O motor parte
com ligação estrela, sendo energizado com 3 N V , até que sua velocidade se
aproxime da nominal, quando um operador ou um relé temporizado pode mudar a
ligação de estrela para triângulo e desse modo, o motor passa a ser alimentado
com sua tensão nominal. Para a realização das conexões que permitam as
ligações estrela-triângulo é necessário que os terminais da bobina sejam
acessíveis.

Na Fig. abaixo podem ser visualizadas as ligações das bobinas para as

ligações estrela e triângulo.

Figura 3 - Esquemas de ligação das bobinas do estator; a) ligação estrela, b)ligação triângulo.
Uma comutação prematura (velocidade do motor ainda baixa), ou uma
longa duração no processo de comutação, o que causa uma diminuição excessiva
da velocidade, leva a um pico de corrente elevado na comutação. Já uma
duração muito curta no processo de comutação pode fazer surgir uma corrente
de curto-circuito, pois o arco voltaico decorrente da abertura da ligação pode
ainda não se encontrar totalmente extinto.

O circuito de força para o acionamento de um motor com a utilização da
chave de partida estrela-triângulo pode ser visto na Fig. abaixo

Figura 4 - Circuito de força de chave de partida estrela-triângulo.
Partida com Chave Série-Paralelo

As chaves de partida série-paralelo são utilizadas para redução corrente
de partida de motores elétrico, quando o motor admite ligações em quatro níveis
de tensão. Elas têm a finalidade de reduzir a corrente de partida, para motores
de alta potência, que requerem naturalmente uma alta corrente durante a partida.
Para partida com chave série-paralelo é necessário que o motor seja
energizado em duas tensões, onde a menor delas deverá ser igual à tensão da
rede (tensão de serviço) e a outra igual ao dobro daquela. No laboratório
encontram-se motores com 4 possibilidade de ligação em serviço
(220/380/440/760V), onde a tensão de 760V é utilizável apenas no instante da
partida. No sistema aqui utilizado, as ligações referentes são usadas na tensão
de 760V para partida e 380 V para a tensão de serviço do motor. Para a tensão
de 380 V, uma ligação duplo Y deverá ser utilizada.
Na partida série-paralelo, o pico de corrente é reduzido a 1/4 daquele
com partida direta. Deve-se ter em mente que com este tipo de ligação, o
conjugado de partida do motor também fica reduzido a 1/4 e, portanto, a máquina
deve partir praticamente em vazio.
Na Fig. 5 podem ser visualizados os esquemas de ligação das bobinas
para a chave de partida série-paralelo. Observe que na Fig. 5(a) as bobinas são
ligadas em série, e que na Fig. 5(b) são ligadas duas bobinas em paralelo por

fase.

Figura 5 - Esquemas de ligação das bobinas do estator; a) ligação série, b)ligação paralelo.
CIRCUITOS DE ALIMENTAÇÃO E CONTROLE

Circuito Principal ou Circuito de Força

Circuito Principal ou Circuito de Força é responsável pelo fornecimento
da corrente necessária à operação dos equipamentos. No caso das montagens
no laboratório, os equipamentos serão os motores. Os motores usados nas
montagens do Laboratório de Instalações Elétricas são de potência baixa, pois o
objetivo de sua utilização é meramente didático.

Circuito Auxiliar ou Circuito de Comando

O Circuito auxiliar é utilizado para os acionamentos e desacionamentos
dos dispositivos de manobra tipo: contactores, relés, temporizadores, etc. Além
disso, o circuito auxiliar é usado para fins de travamento quando da ocorrência

de anormalidades no circuito de força e sinalização.

DISPOSITIVOS DE COMANDO

Contactores ou Contatores

Chama-se contactor a um interruptor comandado à distância por meio de
um eletroímã. Funciona como uma chave de operação eletromagnética que tem
uma única posição de repouso e é capaz de estabelecer, conduzir e interromper
correntes em condições normais do circuito, inclusive sobrecarga no

funcionamento.

Figura 6 - Vista interior de um contactor.
Os contactores podem ser Bi, Tri ou Tetrapolares. Existem vários tipos de
contactores.  A seguir serão comentados alguns os tipos de contactores.

Contactores Disjuntores
Os contactores disjuntores integram várias funções básicas que
normalmente existem em vários blocos. As funções são, por exemplo, de
proteção contra curto-circuitos ou sobrecarga através de um relé térmico e de
fusíveis.

Contactores Inversores
Contactores Inversores possuem as mesmas características dos
contactores  disjuntores e são usados para inverter o sentido de rotação dos
motores trifásicos.

Disjuntor
O disjuntor é um aparelho destinado a energizar e desenergizar um
circuito, tanto em condições normais como em condições anormais. Em
condições anormais, por exemplo, um curto-circuito, o disjuntor deve interromper
a corrente o mais rápido possível.

Temporizadores
Os temporizadores são dispositivos utilizados apenas em circuitos de
comando, e que tem como função energizar ou desenergizar determinado
componente, após um tempo pré-programado.

Relé de Sobrecarga
O relé de sobrecarga é um dispositivo que monitora um outro
circuito, ou seja, ele verifica a ocorrência de anormalidade no circuito
monitorado e aciona seus contatos, desenergizando o circuito de
força, se necessário. A função do relé de sobrecarga é proteger os
equipamentos instalados no circuito de força.

Matéria de - Fernando Souza

Partida Compensada (Auto - Trafo)

Resumo sobre o que é uma Partida Chave Compensada. 

Foto de um autotransformador


A partida compensadora ou chave compensadora é utilizada para partidas sob cargas de motores de indução trifásicos com rotor em curto-circuito, onde a chave estrela-triângulo é inadequada. A norma prevê a utilização desta chave para motores, cuja potência seja maior ou igual a 15 CV. Esta chave reduz a corrente de arranque, evitando sobrecarregar a linha de alimentação. Deixa, porém, o motor com conjugado suficiente para a partida.

A tensão na chave compensadora é reduzida através de um autotransformador trifásico que possui geralmente taps de 50%, 65 % e 80% da tensão nominal.

Durante a partida alimenta-se com a tensão nominal o primário do autotransformador trifásico conectado em estrela e do seu secundário é retirada à alimentação para o circuito do estator do motor.

A passagem para o regime permanente faz-se desligando o autotransformador do circuito e conectando diretamente a rede de alimentação no motor trifásico.

Este tipo de partida normalmente é indicado para motores de potência elevada, acionando cargas com alto índice de atrito, tais como, como acionadores de compressores, grandes ventiladores, laminadores, moinhos, bombas helicoidais e axiais (poço artesiano),britadores, máquinas acionadas por correias, etc.

by Luis Antonio Correia
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