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Engenharia Elétrica – 2011/1 Instituto Federal do Espírito Santo Supervisão e Controle de Processos Prof. Luis Eduardo.

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1 Engenharia Elétrica – 2011/1 Instituto Federal do Espírito Santo Supervisão e Controle de Processos Prof. Luis Eduardo

2 INTRODUÇÃO Em todas as instalações industriais, as diversas operações de partida, parada, regulagem, controle e outras vinculadas à produção, são iniciadas por comandos locais ou remotos, através do processamento de grandezas elétricas. A continuidade da produção, assim como, a qualidade deste processo também são definidas por meio do processamento de grandezas elétricas. Supervisão e Controle de Processos

3 Assim sendo, nesta disciplina estudaremos: técnicas, componentes, equipamentos, e máquinas elétricas que permitam a supervisão e o controle de processos industriais. O objetivo da supervisão e controle é otimizar a produção industrial de modo a permitir incrementos contínuos na obtenção de qualidade e redução de custo para os processos alvos.

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5 UNIT I - CONCEPTS OF INDUSTRIAL ELECTRICAL COMMANDS

6 Supervisão e Controle de Processos Estratégico Processamento de Energia Elétrica

7 Supervisão e Controle de Processos Risco

8 Supervisão e Controle de Processos Impacto Ambiental

9 Supervisão e Controle de Processos Avanço Tecnológico

10 Supervisão e Controle de Processos Espessador: Retira excesso de H 2 O deixando polpa densa. Hidrociclone: Classifica partículas. Homogeneizador: Adição de carvão, reduz combustível na queima. Disco de pelotas: Forma as pelotas. Forno: Queima da pelota de 1350° a 150°C Peneira: Retira o fino. Aglomerados: Cal, betonita e calcário.

11 Supervisão e Controle de Processos Pelotização VALE Transporte de carga; Controle de velocidade e torque; Processo hidráulico; Reação química; Processo térmico; Controle de qualidade: granulometria, abrasão, compressão e teor de ferro.

12 Supervisão e Controle de Processos V / 2,5 MW Rotor bobinado e partida com reostato líquido. 3 m diâmetro e 12 m comprimento 100 ton.

13 Supervisão e Controle de Processos

14 Dispositivos de Comando Manual Soco Giratória Uso restrito

15 Supervisão e Controle de Processos Função das cores em botões de comando Cores Ordem de Comando Vermelho Parar, desligar, emergência Verde ou Preto Partida, ligar Amarelo Partida em condições especiais Branco ou Azul Claro Outras funções

16 Supervisão e Controle de Processos Especificações de Botões para Painel

17 Supervisão e Controle de Processos Botoeira para Ponte Rolante - Portátil

18 Supervisão e Controle de Processos Sinalizadores

19 Supervisão e Controle de Processos CoresCondição de Operação VermelhoCondição anormal AmareloAtenção ou cuidado VerdePronto para operar Branco (incolor)Circuitos sob tensão AzulOutras funções Condição de operação em função das cores dos sinalizadores

20 Supervisão e Controle de Process Especificação de Sinalizadores

21 Supervisão e Controle de Processos Especificações Técnicas da Sirene

22 Supervisão e Controle de Processos Sirene com Especificação de Dimensões

23 Supervisão e Controle de Processos Interruptores Fim-de-Curso

24 Supervisão e Controle de Processos Interruptores Fim-de-Curso

25 Supervisão e Controle de Processos

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29 Proteção Elétrica – Fusíveis Diazed In = 2 a 100 (A) Cap. Interrupção Até 20 (A) – 100 (kA) 25 a 65 (A) – 75 (kA) 80 a 100 (A) – 50 (KA) NBR 11844

30 Sistemas e Controle de Processos Proteção Elétrica – Fusíveis Neozed In = 2 a 63 (A) Cap. de interrupção 50 (kA) em 400 VCA

31 Supervisão e Controle de Processos Proteção Elétrica – Fusíveis NH In = 6 a 125 (A) Cap. Interrupção 120 (kA) em até 690 (V) CA

32 Supervisão e Controle de Processos Proteção Elétrica – Fusíveis SITOR Ultra rápidos, para proteção de dispositivos semicondutores. In = 16 a 900 (A) V = 690 a 2500 (V) CA, 440 a 600 (V) DC. Normas IEC 269 e DIN 43653

33 Supervisão e Controle de Processos Proteção Elétrica – Fusíveis Cilindricos In = 1 a 100 (A) V = até 500 (V) CA.

34 Supervisão e Controle de Processos Proteção Elétrica e Comando - Disjuntores Proteção contra curto-circuito e sobrecargas, com a possibilidade de rearme, ou seja, opera também como chave de comando.

35 Supervisão e Controle de Processos Especificação de Disjuntores NBR NM 60898: Disjuntores especialmente projetados para serem manipulados por usuários leigos, ou seja, para uso por pessoas não qualificadas e para não sofrerem manutenção (instalações residenciais). NBR IEC : Disjuntores para serem manipulados por pessoas qualificadas, ou seja, com formação técnica e para sofrerem ajustes e manutenção (instalações industriais).

36 Supervisão e Controle de Processos Disjuntor a seco; Disjuntor a óleo (GVO e PVO); Disjuntor a ar-comprimido; Disjunto a vácuo; Disjuntor a hexafluoreto de enxofre. Especificação de Disjuntores Corrente nominal; Tensão nominal; Frequência nominal; Quantidade de pólos; Capacidade de interrupção; Curva característica. Características Gerais Mecanismo de interrupção

37 Supervisão e Controle de Processos Tipo do disjuntor Características principais Seco Termomagnético, residencial. Óleo Método pioneiro de extinção com óleo mineral. PVO para até 138 kV e GVO até 230 kV. NBR 5459/1987 Ar- comprimido Rapidez de operação, alto custo de geração do ar e manutenção. Vácuo Sem gases e líquidos aumenta segurança, longa vida útil, relação ruptura/volume grande, religamentos automáticos e múltiplos. SF 6 Gás inerte até 5000°C, aplicados a alta tensão.

38 Supervisão e Controle de Processos Especificações presentes no próprio disjuntor

39 Supervisão e Controle de Processos Curva característica de disjuntor a seco

40 Supervisão e Controle de Processos Curva característica de disjuntor a seco

41 Supervisão e Controle de Processos Curva característica de disjuntor a seco

42 Supervisão e Controle de Processos Disjuntor a óleo

43 Supervisão e Controle de Processos Disjuntor a ar-comprimido

44 Supervisão e Controle de Processos Disjuntor a vácuo Vácuo Terminal

45 Supervisão e Controle de Processos Disjuntor de SF 6

46 Supervisão e Controle de Processos Proteção Elétrica – Relés de Sobrecarga

47 Supervisão e Controle de Processos Relé de Sobrecarga Dispositivo de proteção normalmente utilizado para proteção de motores em situação de sobre-elevação da corrente consumida fora de condições nominais de operação, o que pode ser causado por falta de fase, problemas mecânicos da instalação (alinhamento, balanceamento) ou problemas mecânicos do próprio motor (rolamentos). IEC Relés de sobrecarga bimetálicos; Relés de sobrecarga eletrônicos.

48 Supervisão e Controle de Processos

49 Curva típica de relés de sobrecarga, a frio e a quente.

50 Supervisão e Controle de Processos Curva típica de relés considerando as classes

51 Supervisão e Controle de Processos Tabela comparativa de atuação de relés de sobrecarga

52 Supervisão e Controle de Processos Curva típica de fusível x relé de sobrecarga

53 Supervisão e Controle de Processos Contatores Dispositivo de comando eletromagnético para manobrar cargas elétricas; Composto de contatos de potência, contatos auxiliares (NA e NF), sistema de acionamento (bobina CC ou CA), câmara e acessórios (filtros e supressores); Especificado pelo tipo da carga, corrente nominal ou potência, tensão e frequência de alimentação da carga, tensão de alimentação da bobina, quantidade de contatos auxiliares e frequência de operação.

54 Supervisão e Controle de Processos

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59 Chave Estrela Delta Blindada Supervisão e Controle de Processos

60 Diversos tipos para diversas aplicações Motores de Indução em C.A.

61 Supervisão e Controle de Processos

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65 APLICAÇÃO – Bomba Centrífuga Supervisão e Controle de Processos

66 Ventilação Industrial

67 Supervisão e Controle de Processos Compressor de ar

68 Supervisão e Controle de Processos Esteira rolante

69 Supervisão e Controle de Processos Máquina de tração para elevadores

70 VN = 220 V / 380 V Conexão em (Y) Conexão Delta ( ) 380V 220 V Supervisão e Controle de Processos

71 Motor com 12 terminais 220 V ( p) 380 V (Y Y p) 440 V ( s) 760 V (Y Y s) RS T Supervisão e Controle de Processos

72 Esquema de ligação do enrolamento Conexão Delta ( ) Conexão em (Y) 220 V 380V Supervisão e Controle de Processos

73 Esquema de ligação do enrolamento Conexão Delta ( série) Conexão em (Y série) 440V 760 V Supervisão e Controle de Processos

74 Contato auxiliar Bobina Contatos principais Contator

75 Supervisão e Controle de Processos

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79 Fluxo de corrente no contator

80 Supervisão e Controle de Processos Acessórios do contator

81 Supervisão e Controle de Processos

82 Contatos principais Supervisão e Controle de Processos

83 Contatos Auxiliares Supervisão e Controle de Processos

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85 DIAGRAMA ELÉTRICO UNIFILAR Supervisão e Controle de Processos

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87 Diagrama de Montagem Supervisão e Controle de Processos

88 Gaveta de CCM-Centro de Controle de Motores Supervisão e Controle de Processos

89 Coluna de CCM - Supervisão e Controle de Processos

90 Esquema de Ligação Motor com 2 terminais: Chave Centífuga Não permite inversão de rotação. (Partida capacitiva) Supervisão e Controle de Processos

91 Motor com 6 terminais Opera com duas tensões Permite inversão de rotação Supervisão e Controle de Processos

92 Relé temporizado Pneumático - TON - OU TOFF Supervisão e Controle de Processos

93 RELÉ TEMPORIZADO NA POSIÇÃO DE REPOUSO -TON Supervisão e Controle de Processos

94 RELÉ TEMPORIZADO TON EM TEMPORIZAÇÃO Supervisão e Controle de Processos

95 RELÉ TEMPORIZADO TON NA POSIÇÃO LIGADA Supervisão e Controle de Processos

96 RELÉ TEMPORIZADO NA POSIÇÃO DESLIGADA COM CONTATOS ACIONADOS TOFF Supervisão e Controle de Processos

97 RELÉ TEMPORIZADO TOFF TEMPORIZANDO Supervisão e Controle de Processos

98 Relé Temporizado Eletrônico Supervisão e Controle de Processos

99 Relé Temporizado Motorizado Supervisão e Controle de Processos

100 MOTORES TRIFÁSICOS DE INDUÇÃO (MÚLTIPLAS VELOCIDADES) Os motores de indução trifásicos possuem na placa de identificação o valor de sua velocidade nominal, sendo esta uma função do número de pólos do estator e da frequência da rede. De modo geral, estes motores possuem apenas um valor de velocidade nominal, entretanto, existem motores que podem operar em mais de um valor de velocidade. Supervisão e Controle de Processos

101 Nestes motores, a variação de velocidade é realizada através da modificação da quantidade de pólos no enrolamento estatórico. Vamos tratar basicamente de dois tipos de motores: -Motor de indução trifásico de duas velocidades com dois enrolamentos. - Motor de indução trifásico de duas velocidades com apenas um enrolamento. Supervisão e Controle de Processos

102 MOTOR DE DUAS VELOCIDADES (Enrolamentos Independentes) Supervisão e Controle de Processos

103 CAMPO MAGNÉTICO TETRAPOLAR Supervisão e Controle de Processos

104 Campo Magnético Bipolar Supervisão e Controle de Processos

105 MOTOR DE INDUÇÃO (2/4 polos – ligação Dahlander) Supervisão e Controle de Processos

106 MOTOR TRIFÁSICO DE ROTOR BOBINADO Supervisão e Controle de Processos

107 Motor Trifásico de Rotor Bobinado Supervisão e Controle de Processos

108 Curva Característica Torque x Velocidade de um motor de indução trifásico Supervisão e Controle de Processos

109 Curva Característica Torque x Velocidade do motor de indução trifásico com reostato de partida. Supervisão e Controle de Processos

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111 Contator de curto-circuitamento do rotor Supervisão e Controle de Processos

112 CHAVE COMPENSADORA (AUTO-TRNSFORMADOR) Supervisão e Controle de Processos

113 Partida com auto-trafo Supervisão e Controle de Processos

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115 MOTOR ASSÍNCRONO COM FREIO Freio Eletromagnético; Freio por corrente de Foucault; Freio Dinâmico (Injeção de corrente). 1 - Bobina magnética; 2- Mola de tensão; 3- Sapatas de freio; Supervisão e Controle de Processos

116 Ponte Rolante Impressoras industriais Supervisão e Controle de Processos

117 Freio por corrente de Foucault Supervisão e Controle de Processos

118

119 Força V RSTN x x x a b c a' b' c' a'' b'' c'' Supervisão e Controle de Processos Chave Rotativa

120 Supervisão e Controle de Processos


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