Projecto — UC02949

Quadro de Accionamento de 2 Motores com Arranque Estrela-Triângulo

Duração total: 10 horas | Modalidade: Individual ou pares | Avaliação: 0–20 valores

Contexto

A empresa MetalCut, Lda., instalou uma nova linha de maquinagem com dois equipamentos:

• Motor M1: Bomba hidráulica central, 18,5 kW, 400V/Δ, 690V/Y, I_nom = 35 A, arranque Y-Δ obrigatório (rede fraca)
• Motor M2: Ventilador de extracção de fumos, 7,5 kW, 400V, I_nom = 15 A, arranque directo (DOL)

Requisitos do quadro:

• Alimentação: 3×400V + N + PE, 63A
• M1 e M2 podem funcionar independentemente ou em simultâneo
• M1 tem prioridade: só pode arrancar se M2 já estiver em marcha (interlocking)
• Sinalização: LED verde (em marcha), LED amarelo (avaria térmica), LED vermelho (avaria geral)
• Botão de emergência único que para ambos os motores
• Quadro em IP54 (ambiente industrial com pó)
• Cablagem com numeração de condutores e identificação de componentes
• Todos os ensaios de comissionamento documentados

Parte 1 — Projecto do Quadro (2h)

1.1 Dimensionamento dos componentes

a) Para M1 (18,5 kW, I_nom = 35 A), calcule e seleccione:

• Disjuntor de motor (curva MA)
• Contactores K1 (principal), K1_Y (estrela), K1_Δ (triângulo) com categoria de utilização
• Relé térmico (ajuste)
• Temporizador KT (ajuste: 8 s)

b) Para M2 (7,5 kW, I_nom = 15 A), calcule e seleccione:

• Disjuntor de motor
• Contactor K2 (DOL)
• Relé térmico

c) Dimensione o disjuntor geral (deve suportar a corrente simultânea de M1 + M2 em regime)

d) Seleccione o barramento de alimentação (cobre, secção adequada)

Parte 2 — Projecto dos Esquemas Eléctricos (2h)

2.1 Esquema de potência

a) Desenhe (ou descreva em ASCII estruturado) o esquema de potência completo do quadro, incluindo:

• Disjuntor geral
• Circuito Y-Δ de M1 (Q1, K1, K1_Y, K1_Δ, F1)
• Circuito DOL de M2 (Q2, K2, F2)
• Identificação de todos os condutores (numeração)

2.2 Esquema de comando

b) Desenhe o circuito de comando (24V DC ou 230V AC), incluindo:

• E-STOP (para ambos os motores)
• Interlocking M1 só arranca se M2 em marcha
• Auto-sustentação para M2 e M1
• Sinalização LED (verde, amarelo, vermelho)
• Protecção contra fecho simultâneo K1_Y e K1_Δ (bloqueio eléctrico)

Parte 3 — Lista de Materiais e Layout (1h)

a) Elabore a lista de materiais (BOM — Bill of Materials) completa do quadro, com referência, quantidade e custo estimado.

b) Esboce o layout físico do quadro (posição dos componentes no interior), justificando a sequência de colocação.

Parte 4 — Ensaios de Comissionamento (3h)

a) Elabore o protocolo completo de ensaios de comissionamento para este quadro, incluindo todos os ensaios exigidos pela IEC 60364-6 com valores medidos esperados, acções em caso de falha.

b) Simule (com valores hipotéticos) o preenchimento completo do protocolo de ensaios, como se tivesse executado os ensaios e obtido os seguintes resultados:

• Isolamento M1: 12 MΩ; M2: 8 MΩ
• Continuidade PE M1: 0,3 Ω; PE M2: 0,4 Ω
• Sequência de fases: L1→L2→L3 (directa)
• Desequilíbrio de corrente M2 em vazio: L1=6,2A; L2=6,5A; L3=6,1A
• Funcionamento do interlocking: M1 não arranca quando M2 está parado (correcto)
• Temporizador KT a 8s: confirmado

c) Elabore o registo de comissionamento (documento a assinar pelo técnico e pelo responsável).

Parte 5 — Relatório Técnico (2h)

Elabore o relatório técnico do projecto, incluindo: descrição do sistema, justificação das escolhas de dimensionamento, esquemas (referência), lista de materiais com custo total, resultados dos ensaios, e observações finais.

Critérios de Avaliação

Projecto — UC02949 — TMIM — Aulify