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UC UC02928 · T. Mecatrónica

Ficha 02 · Software CAD, documentação, leitura

QElectrotech, dossier, leitura industrial
Versão · Aluno
Tempo · 60 minutos
Cotação · 100 pontos
Aluno(a)
Turma
Data
Objectivos da ficha

Parte I · Software CAD

Exercício 1 · Escolher (10 pts)

Para cada cenário, recomenda software CAD eléctrico:

a) Escola técnica com orçamento zero, ensinar 30 alunos. b) Empresa PME com 3 projectistas, 100 projectos/ano. c) Fábrica grande de automação industrial, projectos topo. d) Hobbyista a desenhar esquema do seu próprio carro restaurado.

a) QElectrotech — gratuito, open source, GPL. Multi-plataforma. Bom para ensino sem custos de licença.

b) SEE Electrical ou EPLAN P8 (versão Education ou licença anual). Investir em CAD profissional acelera produção e melhora qualidade. SEE Electrical é mais acessível para PME.

c) EPLAN P8 ou AutoCAD Electrical. Indústria pesada exige bibliotecas extensas, integração ERP, multi-utilizador, gestão de versões avançada.

d) QElectrotech ou simples PowerPoint/desenho à mão. Para 1 projecto, não vale o investimento em CAD comercial.

Exercício 2 · Vantagens CAD vs mão (10 pts)

Indica 5 vantagens de usar CAD eléctrico em vez de desenhar à mão.

  1. Bibliotecas de símbolos prontas (IEC, ANSI, fabricantes) — não desenhas cada componente de zero.

  2. Geração automática de listas:

  3. Lista de material (BOM).
  4. Lista de bornes (cada borne identificado).
  5. Lista de cabos (de/para, secção).

  6. Numeração automática de bornes, circuitos, fios.

  7. Verificação de consistência — software detecta cabos sem destino, conexões em curto, símbolos sem ligação.

  8. Edição rápida — mudar 1 componente e propaga-se a todos os lugares relacionados.

  9. Versionamento — R0, R1, R2 com histórico do que mudou.

  10. Multi-utilizador — vários projectistas no mesmo projecto sem conflitos.

  11. Etiquetas para impressora — gera ficheiro para impressora termal (Brady, Brother).

  12. Conformidade legal — gera relatórios para RTIEBT.

  13. Backup digital — projecto cabe num USB em vez de gaveta.

Parte II · Documentação

Exercício 3 · Dossier (15 pts)

Lista 8 documentos essenciais que um dossier de uma instalação eléctrica industrial deve conter.

  1. Esquema unifilar geral (1 folha A2 ou A1).
  2. Esquemas multifilares por circuito/máquina (várias folhas).
  3. Esquema de comando separado (24 V).
  4. Layout dos quadros (cada quadro com cotas + posições).
  5. Lista de material (BOM) completa — referências, quantidades, fornecedores.
  6. Lista de bornes — cada borne identificado por nome (KM1-1, etc.).
  7. Lista de cabos — origem, destino, secção, comprimento.
  8. Relatório de inspecção RTIEBT — medições de terra, isolamento, continuidade.
  9. Certificados CE dos componentes principais.
  10. Termo de responsabilidade do Técnico Responsável (TR).
  11. Cópia plastificada do unifilar dentro do quadro.
  12. Manual de manutenção com frequências.
  13. Lista de peças de reserva recomendadas.

Exercício 4 · Sem documentação (10 pts)

Que problemas reais surgem em manutenção quando a documentação eléctrica está ausente ou desactualizada?

  1. Tempo de diagnóstico explode — em vez de 10 minutos consultando esquema, gasta-se 2-3 horas a seguir cabos com multímetro de continuidade.

  2. Risco de acidente — técnico mexe num cabo julgando estar desligado mas não está; pode levar choque.

  3. Substituição de componentes errada — instala disjuntor de 10A onde devia ser 16A; sobreaquece e queima cabo.

  4. Modificações inconscientes — alguém liga novo equipamento sem perceber que sobrecarrega circuito existente; alarme falha; quadro queima.

  5. Conformidade legal — em inspecção, falta de documentação = multa + obrigação de refazer/auditar.

  6. Custo de não-qualidade — falhas repetidas, paragens não programadas, peças de reserva inadequadas.

  7. Conhecimento perdido — técnico que conhecia "de cabeça" sai/reforma → conhecimento desaparece.

  8. Auditorias e seguros — companhia de seguros pode recusar pagar sinistros sem documentação técnica adequada.

Investimento em documentação inicial e manutenção dela = fracção mínima do custo evitado.

Parte III · Leitura

Exercício 5 · Interpretar esquema (15 pts)

Vês este excerto multifilar:

+24V ──[S1.NO]──[KT1.NC]──[KM1.A1]── 

                            [KM1.A2] ── 0V

                        ┌──[KM1.aux NO]──[KT1]── 0V
                        
        ─────────────[KM1.A1]

Descreve o que faz este circuito.

Este é um arranque temporizado seguido de desligação automática (não retém indefinidamente).

Funcionamento:

  1. Inicialmente: tudo desligado.
  2. Premir S1 (botoeira NO):
  3. Corrente passa: +24V → S1 → KT1.NC → bobina KM1 → 0V.
  4. KM1 activa → fecha contactos principais (motor arranca).
  5. KM1.aux NO (em paralelo a S1) fecha → auto-retenção.
  6. Em paralelo, alimenta também o relé temporizado KT1 (segundo trajecto: +24V → S1 → KM1.aux → KT1).
  7. Soltar S1: KM1.aux mantém o circuito (auto-retenção); KT1 começa a temporizar.
  8. Após tempo T (configurado em KT1, ex.: 30 s): KT1 termina temporização.
  9. KT1.NC abre → interrompe alimentação da bobina KM1.
  10. KM1 desactiva → motor pára.
  11. KM1.aux abre → KT1 desactiva também.
  12. Sistema volta ao estado inicial.

Aplicação: máquina que tem de funcionar tempo limitado (ex.: lavagem por 30 s, mistura por 2 min, ventilação após determinado evento).

Exercício 6 · Diagnóstico (10 pts)

Vês esquema e na realidade o motor não arranca quando premes S1. Que sequência de testes fazes?

Sistemático com multímetro V DC (24 V):

  1. Alimentação +24V presente?
  2. Medir entre +24V (após disjuntor da fonte) e 0V.
  3. Sim 24V → continuar. Não → problema na fonte/fusível de comando.

  4. S0 funcional?

  5. Em repouso, S0.NC deve estar fechado (continuidade).
  6. Soltar e medir continuidade.

  7. Premir S1, medir entre os 2 terminais:

  8. Antes premir: voltímetro mede 24V (circuito aberto, S1 antes da bobina).
  9. Premindo: deve dar 0V (curto-circuitado pelo S1 que fechou).
  10. Se continua 24V ao premir → S1 não fecha (avaria).

  11. Verificar continuidade da bobina KM1:

  12. Desligar fonte.
  13. Multímetro Ω entre A1 e A2 da bobina.
  14. Deve dar valor finito (200-2000 Ω típico).
  15. ∞ → bobina partida → substituir.
  16. 0 → bobina queimada em curto → substituir.

  17. Inspeccionar contactor visualmente:

  18. Bobina queimada (cor escura, cheiro).
  19. Contactos colados ou queimados.

  20. Inspeccionar inter-bloqueios (se motor inversível com KM2):

  21. KM2.NC tem que estar fechado para KM1 activar.

  22. Se tudo OK em comando, verificar potência:

  23. Tensão nas 3 fases após disjuntor.
  24. Cabos do contactor para motor.
  25. Continuidade das bobinas do motor.

Usar esquema como roteiro de diagnóstico.

Parte IV · Aplicação

Exercício 7 · Projecto pequeno (15 pts)

Projecta o esquema de comando (descrição em palavras) para esta máquina:

Circuito 1 — controlo do motor:

+24V ── S0 (NC) ── B1 (NC) ── S1 (NO) ──┬── KM1.A1
                                          │
                                          └── KM1.aux NO ── (auto-retenção)

                              KM1.A2 ── 0V

Circuito 2 — lâmpada verde (motor ON):

+24V ── KM1.aux NO ── H1 (verde) ── 0V

Quando KM1 está activo, seu contacto auxiliar fecha → lâmpada verde acende.

Circuito 3 — lâmpada vermelha (nível alto):

+24V ── B1 (NO) ── H2 (vermelha) ── 0V

Note: B1 tem dois contactos: NC (no circuito do motor) e NO (no circuito da lâmpada). Quando detecta nível alto: - NC abre → motor pára. - NO fecha → lâmpada vermelha acende.

Resultado: máquina pára e operador é avisado simultaneamente.

Exercício 8 · Boas práticas (5 pts)

Indica 3 boas práticas em desenho de esquemas eléctricos para facilitar manutenção futura.

  1. Numerar todos os bornes consistentemente. O esquema usa "KM1-1" e na realidade o borne 1 está identificado igualmente; permite ligar/desligar com confiança.

  2. Identificar cada cabo com referência ao esquema. Anel ou braçadeira com número correspondente. Facilita refazer ligações ou debug.

  3. Sequência lógica dos elementos: alimentação no topo, distribuição no meio, cargas no fundo. Padronizado entre todos os esquemas da empresa.

  4. Notas e legendas abundantes — função de cada parte, valores típicos, alarmes.

  5. Cópia plastificada dentro do quadro — sempre acessível na hora do acidente.

  6. Actualizar SEMPRE após modificação. Esquema desactualizado = pior que ausência (porque enganador).