O que são contatores? Desempenho e muito mais

Os contatores são um tipo de dispositivo elétrico de controle remoto, responsável por abrir e fechar circuitos, estejam eles vazios ou carregados. No artigo a seguir, aprenderemos tudo sobre contatores, como eles funcionam e muito mais.

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O que é um contator?

O contator é conhecido como dispositivo de controle, projetado para fechar e abrir circuitos, podendo funcionar vazio ou carregado. Sendo uma ferramenta essencial na automação de motores elétricos.

Por esse motivo, os especialistas consideram que a principal função dos contatores é realizar diversas manobras, que lhes permitem abrir ou fechar circuitos elétricos relacionados a motores elétricos.

Com exceção de pequenos motores, que geralmente são até mesmo acionados manualmente ou por relés (que é um tipo de Indução eletromagnética), os demais motores são acionados por meio dos contatores. 

Um contator é composto por uma espécie de bobina e também por alguns tipos de contatos, que podem ser abertos ou até fechados, e que normalmente são as chaves de abertura e fechamento da corrente no circuito.

A bobina consiste em um tipo de eletroímã que normalmente aciona os contatos, quando a corrente os atinge, pois abre os contatos fechados e fecha os contatos que estão abertos.

Por isso, quando isso acontece, o contator é considerado travado, acionado ou mesmo ativado. Como a bobina permite que ela execute sua função quando a carga elétrica não entra, isso faz com que os contatores retornem ao seu estado original, ou seja, entram em modo de hibernação, esse processo é conhecido como contator sem acionamento.

No contator real, os contatores de conexão da bobina são sempre denominados “A1 e A2”. Os contatos dos circuitos de saída ou potência são chamados de "1-2, 3-4" e os “Contatos Auxiliares”, no caso de circuitos de comando ou controle, geralmente são conhecidos por números de 2 dígitos, por exemplo “13 – 14”.

Qual é o funcionamento de um contator?

Para que este processo seja realizado, é necessário que a corrente chegue à bobina, que contém um eletroímã, permitindo assim a atração de um martelo que é arrastado enquanto são gerados os diversos movimentos, no caso dos contatores móveis eles operam em direção ao lado esquerdo. Este tipo de operação é chamado de "intertravamento do contator".

A grande maioria dos contatores geralmente são encontrados abertos agora é quando eles se tornam contatos fechados, e o último que foi fechado se tornará um contato aberto.

Nos casos em que a bobina é acionada, considera-se que o contator será intertravado, como parte de seu processo normal. Por esta razão, durante esta função, a corrente não é mais produzida na bobina, o que faz com que o contator retorne à sua posição original, ou seja, ao modo de espera.

Imagine um contator que tenha cerca de 3 contatores de força, então isso funcionaria para um tipo de sistema trifásico ou um motor trifásico que é trifásico. Quando um contator é monofásico (ou seja, possui apenas uma fase e o neutro), ele funciona da seguinte forma:

No caso de ser utilizado para o controle de uma lâmpada, sugere-se a seguinte alternativa, para uma pessoa poder desligar a lâmpada é necessário poder abrir o botão que está fechado, este está localizado na parte superior da bobina ativa.

Para esses casos, geralmente é melhor usar um relé simples (como dissemos antes, um dispositivo eletromagnético), pois se torna um dos mais baratos. Para um motor monofásico, apenas a lâmpada terá que ser substituída pelo motor.

O contator trifásico

Se olharmos de perto, a bobina é acionada por meio de uma chave para uma fase e também para o neutro (L1 e N), ou seja, em cerca de 220 V. Elas são conectadas aos terminais A1 e A2 do contator real.

O motor trifásico será acionado por meio dos contatos principais do contator com as 3 fases do motor (L1, L2 e L3), por exemplo em cerca de 400V ou pode ser em cerca de 380V. No caso de contatos reais, eles devem ser conectados ao contator de força 1-2, 3-4, 5-6, como parte de seu processo. É importante notar que os contatos contendo os números 13-14 e 21-22 servem para o circuito de controle.

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Outro aspecto muito interessante surge quando o Interruptor para a bobina é acionado, pois este processo permite que a corrente chegue, fazendo com que o contator trave e assim feche os contatos principais e também ligue o motor elétrico.

Normalmente quando é desconectado da bobina, a corrente gerada com a ajuda do interruptor não segue seu curso e isso faz com que os contatos retornem à sua posição de repouso fazendo com que o motor pare.

Este é geralmente um tipo de partida básica e também direta, alguns dos circuitos para partida de motores trifásicos são, por exemplo, partida estrela-triângulo.

Como podemos ver nos circuitos do contator, podem ser distinguidos 2 circuitos diferentes, o circuito de controle, que será aquele que ativa ou desativa a bobina, e também o circuito de potência, que será aquele que inicia ou aquele que para o motor.

O circuito de controle é aquele que tende a ser um tipo de circuito de menor tensão e também de menor intensidade que o circuito de potência. É por isso que os contatores principais ou de potência tornam-se mais espessos que os auxiliares.

Pode-se dizer que o esquema anterior não utiliza os contatos auxiliares, mas apenas realiza seu processo por meio da bobina, um exemplo desse processo é o chamado auto-alimentação.

Uma das características principais e básicas dos contatores geralmente é sua capacidade de manobra naqueles circuitos que estão sujeitos a uma classe de corrente mais forte e superior, no que é o circuito de potência, porém, com correntes mínimas no circuito de controle.

Em geral, é necessária uma quantidade mínima de corrente (esta é produzida no circuito de controle), permitindo assim que seja ativado precisamente um circuito de força que forneça maior potência ou até mais corrente.

Por exemplo, quando for necessário acionar a bobina, podem ser utilizadas as seguintes grandezas: 0,35 A e 220 V, no caso do chamado circuito Force, apenas a corrente de partida do motor de cerca de 200 A é permitido ser usado, isso como parte de seu processo normal.

Quais são as categorias de contatores?

O caso de selecionar a classificação correta para um contator dependerá diretamente das características de sua aplicação mais específica.

Apesar de o parâmetro característico dos contatores ser a potência ou também a corrente efetiva de serviço que os contatos principais devem suportar, é por isso que devemos considerar os seguintes aspectos:

Em primeiro lugar, deve-se levar em conta os detalhes do circuito, ou seja, cada uma de suas características, bem como o nível de carga, que deve ser controlado adequadamente: Neste caso, é feita referência à Tensão de Trabalho, aos Transientes ao Power Up e por último o Tipo de Corrente, cuja classificação inclui (CC OU CA).

  • As Condições de Trabalho: o número de manobras por hora, os cortes em vazio ou também em carga, a temperatura ambiente, etc.

Por isso, as aplicações indicadas para um determinado contator dependerão de sua categoria de operação ou categoria de serviço, para que possa realizar sua operação normal.

Esta classe de categoria é a que está indicada na carcaça ou invólucro do dispositivo e é a que especifica para qual classe de cargas é a mais correta para contato. As 4 categorias que existem são as seguintes:

AC1 - Termos de Serviço Light

Por lo general los contactores dependerán de la clase de control de las cargas establecidas, como no inductivas o que produzcan un efecto mínimo inductivo (en este caso se encuentran excluidos los motores), como por ejemplo las lámparas de incandescencia, así como las calefacciones eléctricas , entre outros.

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AC2 - Condições normais de serviço

Estes dependem do uso de corrente alternada e também de outros fatores, como o tipo de partida e o bom funcionamento dos motores de anel, como é o caso das aplicações centrífugas.

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AC3 - Condições de Serviço Difíceis

Considera-se que os ideais para realizar partidas extensas de forma correta ou mesmo fornecer uma carga adequada dos motores são os chamados gaiola de esquilo assíncrono, devido ao fato de que entre eles existe uma série de compressores, há também ventiladores de grande porte, além de condicionadores de ar, esses produtos geralmente são parados por correntes de retorno.

AC4 - Condições Extremas de Serviço

Os especialistas consideram que os contactores que melhor se adaptam aos motores assíncronos, como é o caso das gruas, e do funcionamento dos elevadores, no que respeita às manobras geradas por uma série de impulsos, dependerão do modo de funcionamento da contracorrente. , bem como a inversão de marcha.

Por manobras dos impulsos, devemos entender que se trata de 1 ou vários fechamentos curtos constantes do circuito do Motor elétrico, e por meio do qual pequenos deslocamentos são alcançados.

Partida de Motores por Contator

Neste momento vamos falar sobre alguns dos circuitos básicos para partida de motores através de contatores. Neste caso, vamos fazer uso de contatores trifásicos.

Circuito Direto por Interruptor: É aquele que cumpre determinada função através da partida por meio dos Botões Autoalimentados.

Neste caso, será necessário um tipo de feedback, para que ao tocar no botão de partida, o contator continue sendo alimentado (com a corrente dentro da bobina) mesmo quando o operador soltar o botão de partida.

Ele só irá parar quando o operador pressionar o botão de parada. O esquema do chamado circuito de controle se tornaria o seguinte:

O prazo do contator é determinado pela classificação KM. Sp consiste na função do botão de parada, já para o chamado Sm, é considerado como o botão de partida, caso em que as iniciais KM estão relacionadas à bobina do contator.

Deve-se concluir que no circuito de controle podemos ver a bobina do contator com sua descrição (KM), porém, a força não pode ser exibida na bobina. Pela mesma razão, o nome do contator deve ser dado a todos aqueles a quem tais contatos pertencem dentro do circuito de potência.

Os contatores do circuito de controle em todos os momentos são geralmente os auxiliares e no caso dos de força não é o caso. Em certas ocasiões, todos os contatores tendem a ser idênticos e não importa usar um sobre o outro, embora isso dependa do contator.

Se o operador pressionar “Sm” a corrente chegará à bobina e o contator passará a ativar o fechamento do contato auxiliar “KM”. Apesar do botão de partida da bobina do contator ser liberado, que continua sendo acionado por meio de "KM", isso é chamado de autoalimentação ou também de feedback.

Se você pressionar “Sp” agora, a corrente deixará de atingir a bobina, então o contator irá parar o motor.

A conexão da estrela e a conexão do triângulo

Pode-se dizer que os enrolamentos de um motor trifásico consistem em (3 enrolamentos) especificamente, estes permitem que seja contado de 2 maneiras muito particulares, essas formas de conexão são conhecidas como:

  • a conexão estrela
  • A conexão do triângulo.

Nesse sentido, é importante destacar que no modo delta, as bobinas necessitam de uma tensão que complementa a conexão entre as fases, por isso em 230V (estabelece-se como em paralelo). Atualmente é comum haver fases de 400V.

Ao conectá-los no modo estrela, as bobinas continuarão a funcionar sob uma tensão raiz inferior a 3, nesse sentido calcula-se que 127V. É classificado da seguinte forma: Star Voltage é igual a = Delta Voltage/√3. Em geral, é frequente que em uma estrela trifásica haja 230V. Por esta razão, estabelece-se que a corrente estelar é identificada como 3 vezes menor que a do delta.

Quanto às três impedâncias ou bobinas delta, considera-se que requerem três vezes a corrente de linha do que o modo estrela, com base na mesma tensão de rede. Na chamada conexão estrela-triângulo, há uma evidente diminuição da corrente de partida, esse processo é necessário para que o motor em movimento atinja o potencial necessário para fazer o motor estrela funcionar.

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Desta forma, os motores trifásicos podem partir inicialmente em modo estrela e com o passar do tempo surge uma mudança ao mudar para delta, este tipo de processo dura de 3 a 4 segundos, o que é conhecido sob o termo de estrela -delta começando.

Consiste no fato de que durante a partida o motor adquire rotações pouco a pouco, em padrão de estrela, e depois de algum tempo é colocado em marcha normal, na forma de um triângulo. A tensão e também a corrente de partida do motor estrela é geralmente cerca de 3 vezes menor do que no delta.

De acordo com o motor, ele vai ganhar velocidade e vai para o triângulo para que assim o motor funcione normalmente. É isso que nos permite alcançar o desempenho ideal do motor durante a partida.

Quais são as vantagens de usar o contator?

Oferece segurança ao operador, pois ao realizar as manobras com os contatores, está realizando-as à distância. O motor e também o contator podem estar distantes do operador, basta que o operador esteja próximo ao interruptor de partida para poder acionar o motor e como vimos, esta parte é a que trabalha em tensões mais baixas do que na força (onde está localizado o motor e/ou o contator).

Um exemplo disso se manifesta quando uma chave de partida apresenta uma distância de aproximadamente 1 km e o contator está localizado no motor ou mesmo muito próximo a ele. Neste caso, o circuito localizado a partir da chave requer um circuito auxiliar, que permite uma tensão reduzida e uma intensidade menor.

No caso de cabos ligados ao contator e ao motor, eles exigem uma medição específica, que vai do contator ao motor, esse processo faz com que ambos sejam muito curtos. Então você pode estar se perguntando que vantagem isso tem? Bem, é uma grande economia em termos de custo dos cabos ou dos próprios condutores. conhecer Como a eletricidade é transportada.

Então você pode imaginar que a gente tinha que ligar o motor direto sem a necessidade do contator, desde a chave, que por sinal é a que teria que ficar bem maior e também bem mais cara, até o motor, todos esses cabos seriam fortes e teriam que medir 1 km de comprimento, com o que o custo em termos de motoristas se tornaria muito maior. Outras vantagens obtidas são:

  • Economia de tempo na execução de manobras longas.
  • Oferece a possibilidade de controlar a partida de um motor a partir de diferentes pontos.
  • Automação da partida do motor.
  • Também fornece automação e controle de um grande número de aplicações, este processo é realizado através de dispositivos auxiliares. Um dos exemplos pode ser: o enchimento automático de um poço de água, bem como o controle de temperatura em fornos, etc.

Como fazer a melhor escolha de contator

Ao escolher os contatores para manobrar os motores, devemos sempre levar em consideração os seguintes fatores que mencionaremos:

  • Em primeiro lugar, a Tensão Nominal e a Potência da Carga, ou seja, do Motor.
  • Em segundo lugar está a Tensão e Frequência da alimentação da Bobina, bem como cada um dos elementos correspondentes do circuito auxiliar.

Classe de partida do motor: Isso pode se tornar Direto, Estrela – Triângulo, etc.

Condições de trabalho: Geralmente são Normal, Difícil ou Extremo. O que pode se tornar para aquecimento elétrico, elevadores, até guindastes, além de máquinas de impressão, etc.

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