Ficha de Trabalho 1 — UC02949

Dimensionamento de Quadro Motor e Arranque Estrela-Triângulo

Duração: 90 minutos | Consulta: Tabelas de dimensionamento fornecidas | Calculadora: Permitida

Grupo I — Verdadeiro / Falso (20 pontos)

Num quadro eléctrico industrial, o relé térmico deve ser ajustado para 2× a corrente nominal do motor para garantir a protecção contra sobrecarga. ___
O contactor de categoria AC-3 é adequado para o arranque directo de motores de gaiola de esquilo. ___
No arranque estrela-triângulo, a corrente de arranque é reduzida para 1/3 do valor do arranque directo (DOL). ___
O condutor de protecção (PE) deve ser de cor azul claro para ser facilmente identificável. ___
O grau de protecção IP65 indica que o equipamento é protegido contra pó e contra jactos de água. ___
Num variador de velocidade (VFD), a ligação do cabo de potência ao motor deve ser feita com cabo não blindado para evitar interferências. ___
A verificação da sequência de fases antes de ligar um motor é importante para garantir o sentido correcto de rotação. ___
A corrente de arranque directo (DOL) de um motor de indução trifásico é tipicamente 5–7× a corrente nominal. ___
Para uma instalação trifásica 3×400V, um motor ligado em triângulo tem 400V aplicados em cada enrolamento. ___
A norma IEC 60364-6 define os ensaios de verificação obrigatórios antes de uma instalação eléctrica ser energizada. ___

Grupo II — Dimensionamento de Quadro Motor (40 pontos)

Problema 1 — Dimensionamento para Motor 15 kW

Uma fresadora CNC é accionada por um motor trifásico com os seguintes dados da placa: - Potência: 15 kW - Tensão: 400 V (triângulo) / 690 V (estrela) - Corrente nominal (400V/Δ): 29 A - Cos φ = 0,87; η = 0,92 - Arranque: estrela-triângulo

a) Verifique o valor da corrente nominal calculando pela fórmula: $$I_n = \frac{P}{\sqrt{3} \times U \times \cos\phi \times \eta}$$

b) Seleccione o contactor principal K1 (categoria AC-3) e os contactores K_Y e K_Δ. Justifique.

c) Seleccione o relé térmico (ajuste recomendado = I_n ± 5%).

d) Seleccione o disjuntor de motor (curva MA). A corrente de curto-circuito instantânea deve ser ≥ 10× I_n.

e) Calcule a corrente de arranque esperada em arranque estrela-triângulo (I_arr_YΔ = I_arr_DOL / 3; I_arr_DOL ≈ 6 × I_n).

Problema 2 — Descrever a Ligação Estrela-Triângulo

Com base no motor do Problema 1, descreva:

a) A ligação dos 6 terminais do motor (U1, V1, W1, U2, V2, W2) em modo estrela e em modo triângulo, e os cabos que chegam de K1, K_Y, K_Δ.

b) Explique por que razão os contactores K_Y e K_Δ nunca podem estar fechados simultaneamente e como se garante este bloqueio eléctrico no circuito de comando.

c) O que acontece ao motor se K_Y abrir mas K_Δ não fechar (falha do temporizador)? Qual a consequência para a carga?

Grupo III — Ensaios de Verificação (40 pontos)

Exercício — Verificação de Instalação

Uma equipa de manutenção realiza os ensaios de verificação inicial numa instalação industrial nova de quadro de comando com 3 motores (5,5 kW, 11 kW e 18,5 kW).

a) Liste todos os ensaios obrigatórios segundo a IEC 60364-6 / RTIEBT, com a sequência correcta.

b) O técnico mede o isolamento entre L1 e PE do motor de 18,5 kW com um Megger de 1 kV e obtém 0,3 MΩ. Qual o diagnóstico? Que acção deve ser tomada?

c) A sequência de fases medida no barramento do quadro é L1→L3→L2 (sequência inversa). Que implicação tem e como se corrige?

d) Após verificar o sentido de rotação do motor de 11 kW em vazio, o técnico nota que roda no sentido errado. Descreva o procedimento para inverter o sentido.

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