O Disjuntor Unipolar

Disjuntor Unipolar

        Para a proteção do circuito elétrico do projeto, foi utilizado um disjuntor unipolar, já que o sistema necessita de apenas uma fase para seu funcionamento.

Foi usado um disjuntor da marca Steck SD C10 1P, com tensão nominal de 230/400V, pertencente à curva C, frequência de 50/60Hz, corrente de interrupção nominal de 3KA e normatizado pela ABNT NBR 60898. Esse dispositivo protege os fios, cabos e o circuito elétrico contra curto-circuitos e sobrecargas de energia.

O contato 1 do disjuntor recebe a fase vinda da rede (127V). Enquanto a sua saída, o contato 2, é ligada ao contato L da fonte e à um dos lados da bobina primária do transformador. Para o funcionamento do disjuntor, a chave deve estar na posição para cima.

        http://www.steck.com.br/wp-content/uploads/2013/12/Mini-Disjuntores.pdf

Transformador

        Outro dispositivo elétrico usado foi o transformador, que fez-se necessário para a alimentação do driverDR-SB055AC006-CS.

Esse componente tem a capacidade de fazer uma transformação de tensão, aumentando ou diminuindo a tensão proveniente da rede. Utilizamos um transformador que reduz a tensão da rede para 24VAC, sendo suficiente para alimentar o driver, que necessita de 20-60VAC para um bom funcionamento.

Um lado da bobina primária está ligada à saída (contato 2) do disjuntor, recebendo a fase, enquanto o outro liga-se ao neutro. Os fios vermelho e amarelo estão unidos e ocorre outra união entre os fios verde e preto. Desse modo, pode ocorrer a alimentação da bobina primária.

        http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-transformador-tensao-1.htm

Botoeiras

Liga e Desliga

        Para o acionamento do projeto foi usado botoeiras, que tem o objetivo de ligar e desligar o sistema.

O botão verde tem a função de ligar. Ele é um botão normal aberto, onde o contato 3 está ligado à entrada I0.5 do CLP, e o contato 4 está ligado ao positivo (24V), também do CLP.

Já o botão vermelho tem a função de desligar. Ele é um botão normal fechado, onde o contato 1 está ligado à entrada I0.4 do CLP, e o contato 2 está ligado ao positivo (24V), também do CLP.

Chave geral

        Outro dispositivo elétrico utilizado no projeto foi a chave geral. Ela tem como função ativar e desativar o fornecimento de energia elétrica para o circuito elétrico, além de ser um sistema de segurança anterior ao disjuntor, pois elimina o risco de contato do operador com as partes energizadas da máquina, bem como protege o equipamento, desligando-se automaticamente em caso de sobrecarga ou curto-circuitos.

Utilizamos a chave geral monopolar (1 fase), e suas ligações foram as seguintes: o contato de entrada da chave foi ligado à fase da rede elétrica, enquanto o contato de saída foi ligado ao contato de entrada do disjuntor unipolar.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Chave_geral

Botão de Emergência

        Ainda como parte do sistema de segurança do circuito elétrico, foi adicionado um botão de emergência, que é obrigatório de acordo com as normas NR 12 e NR 10. Ele é um botão normal aberto com trava, e quando ocorrer uma emergência o operador deve apertá-lo, resultando assim na parada imediata da máquina. Para retomar o normal funcionamento, o operador após resolvida a emergência deve girar o botão de emergência no sentido horário, desacionando assim o mesmo.

        Sua ligação é feita da seguinte forma: um dos contatos está ligado à entrada I0.6 do CLP, enquanto o outro está ligado ao positivo (24V), também do CLP.

Eletrônica

Para a parte de hardware do nosso projeto usamos motores (um de passo e outro DC com redução), CLP para a parte programável, um driver para o controle do motor de passo, e relés para a montagem de uma ponte H.

CLP

        Para realizar a programação do projeto, controlando os motores, foi utilizado o micro CLP Siemens Simatic S7-200, com a CPU 222 DC/DC/DC. A alimentação do CLP é de 24VCC. Sua memória de programa é de 4kB. Ele possui 8 entradas digitais integradas de 24VCC e 6 saídas acionadas por transistor com uma corrente de 0,75A.

Esse controlador foi escolhido por atender a diversos requisitos do projeto, um deles é o número de entradas e saídas usadas, que foi mais que o suficiente, já que foi usada 4 das 8 entradas, e 5 das 6 saídas. Outro fator foi o tamanho do CLP, que é bastante compacto, se adequando espacialmente ao projeto. Porém o principal ponto para a escolha foi o tipo de saída do controlador, que por ser acionada a transistor, além de garantir um tempo mais rápido de ação também tem a funcionalidade de PWM, que é essencial no projeto para gerar os pulsos necessários para o acionamento do motor de passo.