Ficha 01 · Esquemas, motores trifásicos e monofásicos, comando e métodos de arranque
Exercício 1 · Ler a placa de um motor de ventilação
Um motor de ventilação tem a placa: 5,5 kW, 230/400 V Δ/Y, 11,0 A (400 V), 1450 rpm, 50 Hz, cos φ 0,82, IP55, S1. Vai ser ligado a uma rede trifásica de 400 V entre fases.
a) Em que ligação se faz a placa de terminais? Descreve as pontes e onde ligam os cabos da rede. b) Calcula a velocidade de sincronismo, o escorregamento e o binário nominal. c) O que aconteceria se o motor fosse ligado em triângulo nesta rede? d) Este motor pode ser arrancado em estrela-triângulo nesta rede? Justifica.
Exercício 2 · O que diz cada borne
Indica a função de cada marcação de borne: a) A2; b) 5/L3; c) 22; d) 97-98; e) 14; f) 4/T2; g) terminal 15 de um temporizador; h) 95-96.
Exercício 3 · O motor para quando se solta o botão
Um aluno montou o comando de um motor com F2 (95-96), S1 (paragem, NF), S2 (marcha, NA) e a bobine de KM1. O motor arranca ao carregar em S2, mas para quando se solta o botão.
a) Qual é a função em falta? b) Indica duas causas possíveis para o defeito. c) Como se corrige? d) Se S1 fosse um contacto NA em vez de NF, que risco haveria? e) Este comando vai ser usado numa máquina com peças em movimento. Que aparelho de paragem de emergência lhe acrescentas, como o ligas ao comando e que categorias de paragem pode ter?
Exercício 4 · A serra que dispara ao inverter
Numa serra circular com inversão de sentido, KM1 faz o sentido direto e KM2 o inverso. Ao carregar nos dois botões de marcha ao mesmo tempo, ouve-se um estampido e dispara o disjuntor à cabeça do quadro.
a) Explica o que acontece nos contactos. b) Que proteções de intertravamento deviam existir? c) Como se ligam as fases em KM2 para inverter o sentido? d) Porque se recomenda parar o motor antes de o inverter?
Exercício 5 · O portão de correr que só faz ruído
O motor de um portão de correr é monofásico, de condensador permanente, 0,55 kW, 230 V, η 0,68, cos φ 0,90, 12,5 µF / 450 V. O portão não abre: o motor faz ruído e aquece, e, com o portão desembraiado, arranca no sentido em que se lhe roda o veio à mão.
a) Calcula a corrente nominal. b) Qual é a suspeita principal e como a confirmas, em segurança? c) Calcula a reatância e a potência reativa do condensador de 12,5 µF a 50 Hz. d) Só há em armazém um condensador de 10 µF / 450 V e outro de 12,5 µF / 250 V. Algum serve?
Exercício 6 · Triturador com estrela-triângulo
Um triturador usa um motor 400/690 V Δ/Y, 22 kW, η 0,94, cos φ 0,86, na rede de 400 V, com arranque direto igual a 7 × I_n e binário de arranque direto igual a 2 × M_n.
a) Calcula a corrente nominal em triângulo a 400 V. b) Calcula a corrente de arranque direto e em estrela. c) Dimensiona a corrente dos contactores KM1, KM2, KM3 e a regulação do relé térmico, montado em série com os enrolamentos. d) O triturador tem um binário resistente de 70 % de M_n na partida. O arranque em estrela-triângulo serve? Justifica.
Exercício 7 · Arrancador progressivo num grande ventilador
Um ventilador de extração, de inércia elevada, é acionado por um motor de 18,5 kW, 400 V, I_n = 33,8 A, com arranque direto igual a 6 × I_n. Quer-se limitar a corrente a 2,5 × I_n com um arrancador progressivo.
a) Qual é a corrente de arranque direto e a corrente limitada? b) Que tensão inicial e que binário inicial (em relação ao direto) correspondem? c) Que classe de disparo e que tipo de rampa de desaceleração recomendas, e porquê? d) Se o arrancador for ligado dentro do triângulo (6 fios), que corrente atravessa o aparelho? e) Pode ligar-se uma bateria de condensadores de compensação à saída do arrancador?
Exercício 8 · O instrumento certo e a escolha do arranque
Parte A. Para cada situação, indica o instrumento adequado: (a) confirmar que um quadro está sem tensão antes de abrir um borne; (b) saber se um borne de potência está a aquecer em carga; (c) saber se o condutor de proteção de um motor tem continuidade até ao quadro; (d) saber se o enrolamento está húmido; (e) saber se o motor roda à velocidade da placa.
Parte B. Para cada máquina, indica o método de arranque mais adequado: (1) pequeno ventilador de 0,37 kW, em rede trifásica; (2) bomba de 22 kW que provoca golpe de aríete nas paragens; (3) tapete que precisa de velocidade variável entre 20 % e 100 %.