Miniprojeto · Instalar, parametrizar e ensaiar os acionamentos de uma linha de embalagem

Contexto

Uma pequena unidade de embalagem de produtos hortícolas está a renovar a sua linha de receção, calibração e extração de ar. O gabinete técnico entregou os esquemas e as placas dos motores; falta executar a instalação elétrica dos acionamentos, ligá-los, protegê-los, parametrizar o variador, ensaiá-los e deixar tudo registado em dossiê.

Foste destacado/a como técnico/a de instalação para três acionamentos da linha de rede trifásica de 400 V, regime TT:

1. Tapete de receção reversível, com motor de 4 kW, 230/400 V Δ/Y, 8,4 A em estrela, arranque direto e inversão de sentido.
2. Ventilador de extração de inércia elevada, com motor 400/690 V Δ/Y, 30 kW, η 0,935, cos φ 0,87, 53,2 A em triângulo, com arranque estrela-triângulo.
3. Tapete de calibração, com motor de 2,2 kW, 400 V, 4,7 A, 1420 rpm, a funcionar com velocidade variável entre 20 % e 100 %, por variador de frequência.

Trabalhas individualmente ou a pares, numa bancada de ensaio (ou em simulador de circuitos) com aparelhagem real ou equivalente, e entregas a instalação executada e um dossiê (esquemas, cálculos, parametrização, registo de ensaios e relatório de diagnóstico).

Requisitos

Funcionais

• Ler a placa de características de cada motor e determinar a ligação correta da placa de terminais (pontes e bornes) para a rede de 400 V.
• Executar o circuito de potência e de comando do tapete reversível, com retenção, botão de paragem em NF, intertravamento elétrico entre os dois sentidos e proteção térmica.
• Executar o circuito de estrela-triângulo do ventilador, com três contactores, temporizador e intertravamento entre estrela e triângulo; dimensionar os contactores e regular o relé térmico.
• Instalar e parametrizar o variador do tapete de calibração: dados da placa, origem do comando, referência de velocidade, rampas, limites, saída de relé de defeito; calcular a frequência mínima e máxima.
• Prever a proteção contra sobretensões do quadro (descarregador com ligação curta e supressores nas bobines dos contactores).
• Dimensionar as proteções contra curto-circuitos e sobrecargas de cada motor e verificar a proteção contra contactos indiretos em regime TT.
• Executar a sinalização de funcionamento (verde) e de defeito (vermelho) de cada acionamento.
• Instalar a paragem de emergência da linha (cogumelo vermelho sobre fundo amarelo, com retenção), a atuar sobre os três acionamentos, e justificar a categoria de paragem escolhida (0 ou 1, nunca 2, que é paragem operacional).
• Ensaiar cada acionamento: isolamento, continuidade do condutor de proteção, sentido de rotação, correntes e tensões em serviço; registar os valores.
• Diagnosticar uma avaria introduzida pelo formador e resolvê-la pelo método de diagnóstico.
• Elaborar uma ficha de instalação de um motor de corrente contínua existente na unidade (motor de excitação independente de uma etiquetadora): corrente de arranque, resistência de limitação, esquema de ligação e cuidados de manutenção.

Não-funcionais

• Esquemas coerentes entre si (unifilar, multifilar, funcional), com designações e marcação de bornes normalizadas e condutores identificados.
• Trabalho sempre com a instalação seccionada, bloqueada e verificada sem tensão, e com EPI adequado.
• Cumprimento das RTIEBT, das normas de segurança e saúde no trabalho e das normas de proteção ambiental (resíduos separados e bem encaminhados).
• Dossiê organizado e legível, com todas as grandezas medidas acompanhadas de unidades e instrumento usado.

Fases

Critérios de avaliação

Erros comuns

• Ligar o motor de 4 kW (230/400 V) em triângulo na rede de 400 V.
• Querer arrancar o motor de 4 kW em estrela-triângulo, quando só o motor 400/690 V o permite.
• Esquecer o intertravamento entre os contactores de inversão ou entre estrela e triângulo.
• Montar o botão de paragem em NA, ou esquecer a retenção.
• Regular o relé térmico do estrela-triângulo a 53,2 A quando está em série com os enrolamentos (devia ser a 30,9 A).
• Deixar a corrente nominal de fábrica no variador, sem a corrigir à da placa.
• Usar cabo sem blindagem ou com a blindagem só ligada de um lado.
• Ligar o descarregador de sobretensões com cabos compridos.
• Usar uma paragem de categoria 2 como paragem de emergência, ou pô-la a atuar só na entrada de comando do variador sem cortar a potência.
• Pôr um contactor entre o variador e o motor, a comutar em serviço.
• Medir o isolamento com o variador ligado ao motor.
• Não registar a resistência de terra ou não a comparar com o limite do diferencial.
• Rearmar o térmico repetidas vezes sem procurar a causa da avaria.
• Trabalhar sem bloqueio pessoal ou sem testar o detetor de tensão.

Bónus (opcional)

• Acrescentar um arrancador progressivo ao ventilador e comparar a corrente de arranque com a do estrela-triângulo.
• Medir o consumo do tapete de calibração a 100 % e a 60 % da velocidade e estimar a poupança de energia.
• Propor um plano de manutenção preventiva das ligações dos três motores (reaperto, termografia, isolamento) com periodicidade.
• Preparar um procedimento escrito de substituição de um destes motores, com seccionamento, documentação, alinhamento e destino dos resíduos.

Reflexão

No dossiê final, responde: porque é que o motor de 4 kW (230/400 V) não pode ser arrancado em estrela-triângulo numa rede de 400 V, e como se resolveria se fosse mesmo necessário reduzir a corrente de arranque? E descreve uma avaria que tenhas diagnosticado (ou simulado), explicando como a localizaste, que medições usaste e que causa encontraste.