Sistemas industriais são dotados de dispositivos que, muitas vezes, passam despercebidos pelos nossos olhos, mas que são essenciais para a proteção e bom funcionamento de máquinas.
Vamos pegar os motores elétricos como exemplo. Estes se fazem presentes em praticamente todos os processos industriais.
As bombas, ventiladores, compressores, esteiras transportadoras, misturadores e grande parte das máquinas de produção dependem de motores para serem acionados.
O motor, que oferece robustez para as diversas atividades que possam requisitá-lo, exerce a sua função principal muito bem.
Mas, será que dimensioná-lo corretamente é necessário para o cenário industrial que é tão complexo?
Bem, você sabe que não. Sobrecargas, curtos-circuitos, falta de fase e partidas frequentes podem levar o seu motor elétrico à falha.
E é neste cenário que elementos como disjuntores e contatores permitem que motores elétricos operem sem gerar muitas preocupações quanto aos danos que possam sofrer em situações de picos indesejados.
Portanto, entender o papel de cada um desses elementos e saber dimensioná-los corretamente é essencial para garantir segurança operacional, reduzir paradas inesperadas e aumentar a vida útil do motor.
O que faz um disjuntor?
Você sabe o que é um disjuntor? Bom, podemos começar apresentando a sua “cara”.
No cotidiano, você provavelmente vai vê-lo assim:
Já a sua definição (ou responsabilidade) pode ser resumida a: o dispositivo responsável por interromper automaticamente o circuito quando ocorre uma condição anormal de corrente.
E qual o resultado disso?
Olhe, se o disjuntor protege contra condições anormais de corrente, ele vai proteger a instalação elétrica contra falhas capazes de provocar:
- Aquecimento excessivo dos cabos;
- Danos aos equipamentos;
- Até mesmo incêndios.
Desta forma, a que se resumem as situações em que o disjuntor atua?
- Curto-circuito;
- Sobrecorrentes elevadas;
- Em alguns modelos, sobrecargas prolongadas.
E onde os motores entram nessa história?
É, na proteção de motores, a história muda. Ou melhor, ela ganha nome e sobrenome.
Nos motores são utilizados disjuntores específicos para motores (MPCB – Motor Protection Circuit Breaker) ou disjuntores em caixa moldada (MCCB), a depender da potência da aplicação.
“E por que são utilizados disjuntores específicos para motores?”
É que os disjuntores específicos para essa aplicação apresentam curvas de disparo adequadas às altas correntes de partida.
Isso evita desligamentos indevidos durante a energização.
E o contator, o que falar dele?
Assim como foi para o disjuntor, vamos começar apresentando o seu “jeitão”. É assim que você pode encontrá-lo nos equipamentos industriais, como painéis e motores elétricos.
E sobre a sua função: o disjuntor protege o circuito, certo? Então o contator obrigatoriamente precisa ter outra função no sistema elétrico. Essa função é a responsabilidade no acionamento do motor.
Mas, o motor não se aciona simplesmente pela energia elétrica?
Não, não é assim que funciona. O contator é o dispositivo eletromecânico que vai abrir ou fechar os contatos principais mediante o acionamento de uma bobina elétrica.
Então, na prática, ele permite que:
- Motores sejam ligados e desligados remotamente;
- Partidas automáticas sejam realizadas;
- Sistemas de automação sejam integrados;
- Sensores, botoeiras e CLPs executem funções de comandos;
- Elevado número de manobras sem desgaste sejam suportadas.
Então, ao contrário do que muitos pensam, o contator não possui capacidade de proteção contra curtos-circuitos ou sobrecargas.
Nota-se que a sua função é exclusivamente realizar o chaveamento da carga.
Mas por que eles trabalham juntos?
A resposta para essa pergunta é, justamente: cada componente possui uma finalidade específica.
Veja um exemplo: em uma configuração típica de acionamento de motores, depara-se com a seguinte composição:
- Disjuntor (proteção contra curto-circuito e isolamento);
- Contator (manobra do motor);
- Relé de sobrecarga (proteção térmica contra sobrecarga);
- Inversor de frequência ou soft starter, quando aplicável.
Quando o assunto é proteção, essa combinação se garante, seja para a instalação elétrica ou para o próprio motor.
Existe um elemento destinado à sobrecarga?
Sim, e o seu nome é bem óbvio: o relé de sobrecarga.
Com esse dispositivo, a corrente consumida pelo seu motor é monitorada continuamente.
E quando ela se mantém acima do valor nominal durante um período prolongado (como ocorre em sobrecarga mecânica) o relé de sobrecarga desarma o contator.
Desta maneira, a alimentação do motor é interrompida antes que ocorra superaquecimento dos enrolamentos.
E para identificar as causas da sobrecarga, direciona seus olhos a:
- rolamentos travados;
- bombas obstruídas;
- esteiras congestionadas;
- excesso de carga mecânica;
- ventilação insuficiente do motor.
Como dimensionar corretamente o conjunto?
Considere, sempre, características reais da aplicação.
- Corrente nominal do motor
Identifique na placa do motor a corrente indicada, sem esquecer-se de que motores de mesma potência podem apresentar correntes diferentes, dependendo da tensão de alimentação, rendimento e fator de potência.
- Corrente de partida
A corrente de partida em motores de indução exige certa atenção, já que pode ser entre seis e oito vezes superior à corrente nominal.
Então, nada de utilizar um disjuntor comum. Caso contrário, você terá que lidar com desligamentos indevidos durante cada partida, já que eles não foram projetados para lidar com correntes transitórias.
- Categoria de utilização do contator
De acordo com a norma IEC 60947, as categorias de utilização definidas pelo tipo de carga.
Neste contexto, motores de indução trifásicos normalmente utilizam a categoria AC-3, visto que considera partidas e desligamentos durante o funcionamento normal do motor.
Mas, se a aplicação é mais severa, considerando reversão, frenagem por contracorrente e partidas frequentes, os contatores da categoria AC-4 são mais cogitados, já que são capazes de suportar esforços elétricos significativamente maiores.
- Frequência de manobras
A resistência mecânica e elétrica para motores que ligam e desligam centenas de vezes ao dia devem ser maiores.
- Ambiente de instalação
Agentes externos como poeira, umidade, vibração ou atmosferas corrosivas interferem na vida útil dos dispositivos, e neste cenário torna-se importante optar por invólucros com maior grau de proteção (IP), painéis climatizados ou componentes desenvolvidos para ambientes industriais severos.
Conclusão
Disjuntores e contatores não desempenham a mesma função, mas são complementares na proteção de motores industriais.
Enquanto o disjuntor protege o circuito contra correntes de falha, o contator realiza o acionamento seguro do motor. Associados ao relé de sobrecarga e corretamente dimensionados, esses dispositivos garantem maior confiabilidade, segurança operacional e vida útil para todo o sistema.
Investir na seleção adequada dos componentes não apenas reduz riscos de falhas e custos de manutenção, como também contribui para uma operação mais eficiente e contínua, características essenciais em ambientes industriais cada vez mais automatizados.
