Engenheiro Eletrotécnico

Engenharia Elétrica com énfase em Eletrotécnica


Bom, quando o pessoal ouve falar do engenheiro eletrotécnico, logo imaginamos uma pessoa passando diversos cabos, tomando choques e etc. Mas qual a função desse engenheiro e qual a principal atividade desse profissional.

Veja abaixo a descrição:

Elabora, executa e controla projetos de construção, instalação e manutenção de equipamentos elétricos, sistemas industriais e de energia elétrica.. Elabora projetos de máquinas de equipamentos elétricos, projeta e supervisiona a construção e o funcionamento de hidroelétrica, termoelétrica, sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia; realiza pesquisas de novos equipamentos e dispositivos no campo de sistemas elétricos e de potência. Desenvolve sistemas elétricos residenciais e industriais. Pode lecionar em Escolas de 1º e 2º Graus (com complementação pedagógica) e em Instituições de Ensino Superior.

De uma forma bem resumida, temos a geração, que são as usinas (pode ser hidroelétrica, termoelétrica, eólica, solar e etc), a transmissão (exemplo: empresa CPFL ), a distribuição (exemplo: AES, antiga Eletropaulo) e o uso (residência e industria).

Exemplos de empresas de cada área:

Usinas:
http://www.itaipu.gov.br/
http://www.cesp.com.br/

Distribuidora:
http://www.aeseletropaulo.com.br/Paginas/default.aspx

Transmissão:
http://www.cpfl.com.br/

Vamos abordar algum temas sobre essa área, acompanhe!

Instalação do tacômetro

Para instalar o tacômetro é simples, a maioria dos tacômetros possuem os terminais, os quais descrevo abaixo:

Sensor W do alternador e negativo da bobina

1 – terminal é positivo bateria 12Vcc ou 24Vcc
2 – terminal é negativo bateria
3 – terminal é o sensor
4 – terminal é a iluminação

Sensor taco gerador – Tacômetro eletrônico

1 – terminal é positivo bateria 12Vcc ou 24Vcc
2 – terminal é negativo bateria
3 – terminal taco gerador
4 – terminal taco gerador
5 – terminal é a iluminação

Sensor taco gerador – Tacômetro elétrico

1 – terminal taco gerador
2 – terminal taco gerador

Sensor magnético

1 – terminal é positivo bateria 12Vcc ou 24Vcc
2 – terminal é negativo bateria
3 – terminal sensor ( a outra ponta do sensor magnético deve ser aterrada, junto com o terminal negativo do tacômetro)
4 – terminal é a iluminação

Os itens acima, é uma idéia de pinagem de um tacômetro, mas pode alterar conforme cada fabricante.

Há no mercado alguns tacômetros com inteligência embutida, onde além da informação de rotação (pode ser analógica ou digital), pode ter outras funções,  exemplo:

Tacômetro com tacostato: é um tacômetro que possuem um relê interno, e pode ser configurado, para uma determinada rotação acionar a bobina do relê. Esses tacômetros, costumam ter 1 contato normal aberto (NA) e 1 contato normal fechado (NF).

Aplicação: desse tacômetro são diversas, posso utilizar para ligar uma lâmpada, uma sirene, enviar um contato para o CLP e etc.

Tacômetro com transdutor: é um tacômetro, que possue uma saída variável de corrente ou tensão, pode ser corrente de 4-20mA ou 0-10Vcc, essa saída é proporcional à rotação.

Exemplo: em um tacômetro final de escala de 5000 RPM, com saída no transdutor de 0-10 Vcc, quando o tacômetro estiver com 2500 RPM, na saída do transdutor devo estar com 5Vcc.

Aplicação: posso utilizar em entrada analógica do CLP, para controlar algum sistema.

Definir aplicação do Tacômetro

A aplicação do tacômetro é algo de suma importância, visto que para cada aplicação tem seu produto especifico, quando eu escolho um tacômetro, devo observar alguns critérios importantes, tais como:

Onde vou utilizar o tacômetro? Essa pergunta deve ser compreendida como local de instalação, pois se for em aplicações onde o meio não está protegido, devo adquirir um produto com proteção contra a ação do tempo, no mercado é conhecido como proteção IP.

Exemplo para aplicação:

Tratores: Deve ser um produto que resista a ação do campo, alem dos cuidados com vibração.

Avião: Deve ser um produto que funcione corretamente em altitudes e é aconselhável no projeto adicionar um equipamento reserva.

Embarcações: Deve ser um produto que tenha proteção contra a ação da maresia.

Industria: Devo verificar se o mesmo tem a alimentação específica para meu produto.

Tacômetro Sinal

Como definir o sinal do tacômetro

 Existem diversos sinais para o funcionamento do tacômetro, entre os mais conhecidos segue abaixo:

Sinal W: Esse sinal conhecido como W em quase 100 % dos alternadores possuem esse sinal, é um sinal senoidal e os tacômetros não lêem a amplitude desse sinal, mas sim o período. Esse tipo de sinal não é o mais preciso porque depende de outros fatores, por exemplo: o formato da correia utilizada entre a polia do virabrequim e a polia do alternador, o desgaste da correia, se está bem apertada ou não. Como os alternadores na sua grande maioria são de 12 pólos, eles geram 6 pulsos a cada 1 RPM. Os alternadores possuem 4 pinos, os quais descrevo abaixo:

B+ = esse sinal é o que carrega a bateria, quando o alternador é excitado ele tem uma tensão de 14,2 à 14,7Vcc. Se o alternador não tiver essa tensão, o regulador está com defeito e precisa ser substituído.
W = é o sinal que vai para tacômetro, esse sinal é antes do retificador.
Negativo: é o negativo da bateria, ligado na carcaça do motor que está aterrada.
D+ = o tacômetro é uma máquina ssincrona, e precisa ser excitado para carregar a bateria, quando o alternador está em repouso, ou seja o motor não está funcionando, ele tem negativo, quando começa se movimentar e após a sua excitação, ele fica positivo e desliga a lâmpada do painel (símbolo de bateria).

Existem alguns tipo de alternadores que podem ter mais sinais na saída, mas a maioria possuem esse citados acima.

Sensor magnético: esse sinal é uma onda quadrada e o tacômetro também visualiza o período, esse sensor é utilizado em conjunto com a roda dentada, quando a rotação é muito alta posso fazer um furo no eixo e a cada 1 RPM ele gera 2 pulsos ou 2 períodos. Os sensores necessitam ser instalados respeitando um GAP mínimo, cada fabricante tem um GAP mínimo. Para esse tipo de sinal, se tem uma melhor precisão na rotação.

Taco Gerador: esse tipo de sinal também gera uma sinal senoidal, esse tipo de sensor é utilizado em maquinas em geral e como ele gera um sinal proporcional de tensão, é muito utilizado em conjunto com transdutor, e a saída do transdutor vai para a entrada analógica do CLP. Outra aplicação, desse tipo de sinal, é um lugar onde não posso ter uma fonte eletrônica, posso utilizar um tacômetro elétrico e utilizar o tacô gerador como sinal. O tacô gerador possui 8 pólos e gera 4 pulsos a cada 1 RPM. A maioria dos taco geradores tem um saída de potencia baixa na ordem de mV, e não é indicado para alimentar cargas altas.

Negativo de bobina: esse tipo de sinal não é senoidal e nem onda quadrada, pois possui muitos ruídos, e a cada movimento do motor, o sinal é gerado no fio negativo da bobina. Exemplo: um motor de 4 cilindros, enquanto dois cilindros estão em baixa, dois cilindros estão em alta, a cada movimento do motor ele gera 2 pulsos no negativo da bobina.

Tacômetro Final de escala

Como definir o final de escala do tacômetro
Bom, é importante conhecermos o final de escala do meu tacômetro.

Exemplo 1: um tacômetro para motor diesel, a rotação de um motor à diesel dificilmente é superior à 3500 RPM, a maioria esmagadora utiliza essa rotação, há alguns modelos que a rotação pode ser superior, como no caso do motor MWM sprint onde a rotação é 6000 RPM.

Exemplo 2: quando utilizo um motor a gasolina, as rotações são maiores geralmente não passam de 10000 RPM, mas tem alguns casos de motores a gasolina, que são "tunados", ou seja, alterou a mecânica do carro, nesses casos a rotação pode passar de 10000RPM.

Quando utilizo o tacômetro para controlar um motor elétrico, eu defino o tacômetro pela rotação do motor que eu utilizo, para motores monofásico ou trifásicos, a rotação depende da quantidade de pólos do motor, esse dado eu posso verificar na placa do motor, se não segue a fórmula básica: N= ((120*f)/NP) * (1-n), onde N é a rotação, f é a frequência da rede, NP é o número de pólos e n é o escorregamento.

Exemplo 3: Adquiri um motor 220Vcc, trifásico, 1CV, 4 pólos, Escorregamento 3%, frequência da rede no Brasil: 60Hz
logo ((120*60) / 4) * (1-0,03) = 1746RPM
O final de escala do tacômetro deve ser superior a 1746 RPM, ou seja, valores de mercado 2500 RPM.

Tacômetro

O que é um tacômetro?
Produto utilizado para medir rotação, pode ser de um motor ou de outro tipo de máquina, as rotações mais comuns que são medidas, são de motores a combustão, atualmente quase todo tipo de veículo, utiliza um tacômetro, as unidades utilizadas são RPM (Rotações por minutos), para algumas máquinas pode ser utilizadas, RPS (rotação por segundo).
O que eu preciso para ligar um tacômetro: Bom, para ligar um tacômetro, precisamos saber algumas informações antes.
Qual é a aplicação do produto? tenho fonte de alimentação no local? qual é o sinal utilizado? com defino o modelo? É possivel ter dois tacômetro em um mesmo sinal?

Instrumentos elétricos

Em breve, postarei diversos temas sobre instrumentos elétricos, de como ligar? como funciona? como devo testar? qual é o principio de funcionamento?
Diversos temas de engenharia elétrica!!!