Como Conectar um Relé de Tempo para um Acionador de Motor

Um relé temporizador pertence ao circuito de controle da partida do motor, não ao circuito de potência do motor. Para uma partida retardada, use uma função de retardo na energização para que a saída normalmente aberto temporizada do temporizador energize a bobina do contator somente após o comando ter permanecido presente pelo tempo definido. Os contatos normalmente fechado de parada e de sobrecarga devem permanecer capazes de remover a energia de controle tanto do caminho de temporização quanto do caminho da bobina do contator.

Este guia mostra a lógica de controle e a sequência de comissionamento. Ele não substitui os diagramas de fiação fornecidos com o temporizador, contator, relé de sobrecarga, máquina e painel de controle específicos. As marcações dos terminal variam, e alguns temporizadores iniciam a partir da tensão de alimentação, enquanto outros usam uma entrada de controle separada.

Para definições de funções de temporização e o mapa de tópicos mais amplo, comece com o guia de princípio de funcionamento e aplicações de relé temporizador.

Limite de segurança: O trabalho em equipamentos de controle de motor deve ser realizado por pessoal qualificado sob o procedimento de isolamento e verificação do local. Desenergize todas as fontes de energia, aplique bloqueio/etiquetagem (lockout/tagout) onde necessário e verifique a ausência de tensão com um instrumento de classificação apropriada antes de tocar nos condutores. Não ignore um circuito de parada de emergência, intertravamento de proteção, contato de sobrecarga ou outra função de proteção para fazer o temporizador operar.

O limite do circuito a estabelecer primeiro

Um motor de partida normalmente contém dois caminhos eletricamente diferentes:

Caminho	O que ele transporta	Dispositivos típicos no caminho	Papel do relé temporizador
Circuito de potência do motor	Corrente de carga do motor	Dispositivos de seccionamento e proteção, polos principais do contator, caminho da corrente de sobrecarga, motor	Nenhum; não coloque um contato de temporizador de uso geral aqui
Circuito de controle da partida	A corrente de comando e da bobina do contator	Dispositivo de parada, contato auxiliar de sobrecarga, comando de partida, contato auxiliar de selo, relé temporizador, bobina do contator	Atrasa o comando que energiza a bobina do contator

A saída do relé temporizador é, portanto, um contato de controle. Ele não substitui o contator, a proteção contra sobrecarga, a proteção do circuito derivado, os meios de desconexão, as funções de segurança ou o sistema de controle da máquina.

Se você ainda estiver identificando os terminais de alimentação e de contato do relé temporizador, use a Guia de ligação de relé temporizador de 8 pinos, 11 pinos e trilho DIN antes de aplicar a sequência de partida do motor abaixo.

Documentos e classificações de que você precisa antes da cablagem

Não comece a partir de um número de terminal copiado de outro relé. Reúna os documentos atuais para o equipamento instalado:

• o diagrama de conexão e o gráfico de temporização do relé temporizador;
• o esquema de controle do contator ou da partida;
• a tensão da bobina do contator, a frequência quando aplicável e os dados de consumo ou de corrente de partida/retenção da bobina;
• a classificação do contato de saída do temporizador para a carga de controle relevante;
• o diagrama de contato auxiliar do relé de sobrecarga e o comportamento de rearme;
• o esquema da máquina ou do painel, incluindo circuitos de segurança e de permissão;
• as regras de instalação aplicáveis e as instruções do fabricante do conjunto sobre condutores, proteção e torque de terminal.

Use a lista de verificação abaixo para decidir se os componentes podem ser conectados diretamente.

Verifique	O que deve coincidir	Se não coincidir
Alimentação do relé temporizador	Tensão de controle disponível e a faixa de alimentação declarada do relé temporizador, incluindo AC/DC e frequência	Use a versão correta do relé temporizador ou uma fonte de controle projetada adequadamente
Método de partida do temporizador	O comportamento da partida pela alimentação ou da entrada de controle separada deve corresponder ao comando pretendido	Escolha a função correta ou revise a lógica de controle
Bobina do contator	A tensão e o tipo da bobina devem corresponder ao circuito de controle	Substitua a bobina/contator ou forneça a tensão de controle correta
Dever de saída do temporizador	O contato de saída deve ser adequado para o dever de comutação da bobina do contator, não apenas para uma corrente resistiva nominal	Use uma saída adequada ou uma interface de relé/contator intermediário
Arranjo de contatos	O contato normalmente aberto temporizado necessário deve estar disponível	Selecione a configuração de saída correta
Comportamento de rearme	O temporizador e a partida devem retornar ao estado pretendido após Parada, disparo por sobrecarga ou interrupção de energia	Altere a função ou o circuito antes do comissionamento

A bobina de um contator é uma carga de controle indutiva. Um número elevado de carga resistiva na face do temporizador não é suficiente por si só para comprovar a adequação. Utilize a classificação de carga de controle ou categoria de utilização da documentação do modelo, quando fornecida. O guia separado para contatos de relé temporizador em cargas indutivas explica por que essa distinção é importante.

Se a alimentação de controle disponível não tiver sido definida, utilize o guia de seleção de tensão de relé temporizador de 12 V, 24 V, 120 V e 230 V antes de escolher uma versão de temporizador.

Escolha a sequência de operação necessária

Escreva a sequência em estados antes de desenhar os condutores. Para uma partida atrasada básica, a sequência pretendida é:

1. Inativo: a bobina do contator está desenergizada e o motor está parado.
2. Comando de partida: o temporizador recebe sua condição de partida, mas o contator permanece desenergizado.
3. Tempo: o comando permanece válido durante todo o atraso.
4. Funcionamento temporizado: a saída temporizada normalmente aberto do relé temporizador fecha e energiza a bobina do contator.
5. Parada ou desligamento: a abertura do caminho de parada ou do contato auxiliar de sobrecarga desenergiza o contator e reseta o relé temporizador conforme exigido pela sua função.

Este é um retardo na energização tarefa. Não substitua um modo de retardo na desenergização apenas porque a ação desejada envolve um ajuste de tempo. Revise os diagramas de temporização de retardo na energização versus retardo na desenergização se os estados de reset e de saída não estiverem claros.

Decida entre controle a três fios e comando mantido

O controle a três fios normalmente utiliza um dispositivo de partida momentâneo, um caminho de parada normalmente fechado e um contato auxiliar que mantém o comando após a liberação da partida. Um circuito de comando mantido, por sua vez, mantém um sinal de operação presente através de uma chave mantida, pressostato, saída de controlador ou outro dispositivo de controle.

Estes tipos de comando não são intercambiáveis. Em particular, determine o que a máquina deve fazer após o retorno da energia de controle. Uma reinicialização automática pode ser inaceitável para equipamentos aos quais pessoas tenham acesso. Preserve a prevenção de reinicialização, as funções de segurança e o projeto de controle de risco da máquina original.

Circuito conceptual de três fios com atraso na energização

O que se segue é um conceito de diagrama ladder funcional, não um desenho de construção. KT é o relé temporizador e K1 é o contator do motor. Os símbolos exatos, números de terminal, tensão de controle, proteção, arranjo de neutro/retorno e dispositivos de segurança provêm do esquema do projeto aprovado.

ALIMENTAÇÃO DE CONTROLE                                             RETORNO

Degrau 1:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]──┬──[ START NO ]──┬──( KT temporizador )──
                                    │                │
                                    └──[ K1 AUX NO ]─┘

Degrau 2:  ──[ STOP NC ]──[ OL NC ]────[ KT TIMED NO ]──( K1 bobina )──

A sequência é:

• Pressionar Start energiza KT, o que inicia o período de atraso na energização.
• Quando o atraso expira, KT TIMED NO fecha e energiza a K1 bobina do contator.
• O K1 AUX NO contato então mantém o comando do temporizador após o dispositivo momentâneo Start ser liberado.
• Pressionar Stop ou disparar a sobrecarga abre a cadeia de segurança a montante, removendo o comando de ambos os degraus para que K1 desenergize e KT reinicie de acordo com sua função documentada.

Este arranjo é apenas um padrão funcional válido. Um temporizador com alimentação e entrada de controle separadas pode exigir energia contínua em seus terminais de alimentação e um sinal de partida separado. Um motor de partida controlado por CLP pode usar a saída do temporizador como uma entrada em vez de comutar a bobina do contator diretamente. Siga o diagrama de temporização exato do temporizador e o esquema da máquina aprovado.

Procedimento de cablagem passo a passo

1. Isole e comprove que o circuito está desenergizado

Identifique todas as fontes de energia que podem energizar o painel, incluindo alimentações de controle separadas e sinais de controladores alimentados externamente. Isole-as conforme o procedimento do local e verifique o estado desenergizado. Pare se o equipamento não puder ser tornado seguro ou se o circuito não puder ser identificado positivamente.

2. Marque os caminhos de potência e controle existentes

Rastreie os polos principais do contator e os condutores do motor separadamente do circuito da bobina do contator. Confirme se o contato do temporizador proposto atuará apenas no circuito de controle. Se o desenho existente e a fiação física não coincidirem, resolva a discrepância antes de alterar o circuito.

3. Confirme a função do temporizador e o método de partida

Usando o diagrama de tempo do temporizador, selecione a operação com retardo na energização (on-delay) e identifique:

• terminais de alimentação;
• qualquer entrada de controle ou gatilho separada;
• os contatos comum, normalmente aberto e normalmente fechado da saída temporizada;
• o estado de cada saída antes, durante e após a temporização;
• o comportamento de reset quando o sinal de partida ou a alimentação é removido.

Etiquetas como A1/A2 e números de comutação como 15/16/18 são convenções comuns, não instruções universais. Conecte apenas a partir do diagrama exato do modelo.

4. Verifique a comutação direta da bobina ou especifique uma interface

Compare o regime da bobina do contator com a capacidade de saída do temporizador. Se a documentação do temporizador não estabelecer que a saída pode comutar essa bobina sob a tensão de controle e o regime reais, utilize um dispositivo de interposição selecionado adequadamente ou outra interface aprovada. Não deduza a adequação apenas a partir de uma classificação de carga resistiva.

5. Conecte primeiro a cadeia de parada e sobrecarga

Mantenha a função de parada normalmente fechada e o contato de disparo normalmente fechado do relé de sobrecarga no caminho de controle antes das derivações do temporizador e da bobina do contator. Dispositivos de parada de emergência e relacionados à segurança existentes devem permanecer em seu circuito de segurança projetado; este artigo não reprojeta esse circuito.

Antes de prosseguir, verifique a continuidade ou a indicação de estado de acordo com o método de teste do projeto:

• o caminho de parada está fechado em seu estado normal e abre quando operado;
• o contato auxiliar de sobrecarga está fechado quando resetado e abre quando a sobrecarga atua;
• nenhuma das funções é conectada em ponte pela conexão do relé temporizador.

6. Conecte a alimentação ou o caminho de disparo do relé temporizador

Conecte o relé temporizador exatamente conforme exigido pelo seu diagrama:

• Para um relé temporizador com partida por alimentação, o comando de controle aplica e remove a alimentação do relé temporizador.
• Para um relé temporizador com disparo separado, sua fonte de alimentação pode permanecer presente enquanto uma entrada de controle dedicada inicia ou reseta a temporização.

Mantenha a polaridade necessária para equipamentos DC e o arranjo de linha/retorno especificado para equipamentos AC. Pare se o gráfico da função do temporizador não mostrar o comportamento pretendido.

7. Conecte a saída temporizada ao caminho da bobina do contator

Coloque a saída temporizada normalmente aberto do temporizador no caminho que energiza K1, ou direcione-a para a entrada do controlador/interface aprovado. O outro lado da bobina do contator retorna através do circuito de controle conforme mostrado no esquema do projeto.

Não remova o contato de sobrecarga do caminho de disparo. Não utilize o contato do temporizador como dispositivo principal de comutação do motor.

8. Conclua a lógica de retenção onde necessário

Para controle a três fios, conecte o contato auxiliar normalmente aberto correto do contator para que ele mantenha o comando do temporizador após o contator ter sido energizado. Verifique se a operação de parada e de sobrecarga ainda removem o comando mantido.

Para um sistema de comando mantido, não adicione um ramo de selo, a menos que a filosofia de controle aprovada o exija. O sinal mantido externo pode já fornecer a condição de retenção.

9. Inspecione antes de reenergizar

Verifique o trabalho concluído em relação ao esquema aprovado e às etiquetas físicas dos terminais:

• destinos e identificação corretos dos condutores;
• sem fios soltos, pontes não intencionais ou cobre exposto;
• polaridade e tensão de controle corretas;
• funções de proteção e sobrecarga mantidas;
• modo e faixa do relé temporizador ajustados para um valor inicial conservador adequado ao processo;
• terminais apertados conforme as instruções do fabricante do equipamento;
• tampas, barreiras e canaletas de fiação restauradas.

Se qualquer conexão depender de um número de terminal presumido, pare e obtenha o documento correto.

Comissione a sequência de início atrasado

As verificações funcionais iniciais devem ser realizadas no estado de teste mais seguro permitido pelo procedimento da máquina — por exemplo, com o processo acionado isolado ou impedido de criar movimento, onde o plano de comissionamento aprovado permitir. Não improvise um teste com o motor desconectado se isso anular o monitoramento ou a proteção integrados ao sistema.

Estado de teste	Estado esperado do temporizador	Estado esperado do contator/motor	Condição de parada
Alimentação de controle aplicada, sem comando de partida	Reset; saída temporizada em seu estado normal	Contator desenergizado; motor parado	Contator energiza inesperadamente
Comando de partida aplicado	A indicação de temporização segue a tabela do modelo	Contator permanece desenergizado durante o atraso definido	Contator energiza imediatamente quando um atraso é necessário
Atraso concluído	Saída normalmente aberto temporizada muda de estado	O contator é energizado e o motor parte se todas as permissivas estiverem em condições normais	Vibração, ruído anormal, tensão instável ou sequência inesperada
Dispositivo de partida liberado em controle de três fios	O comando do relé temporizador permanece retido pelo caminho auxiliar pretendido	O contator permanece energizado	O circuito desliga quando deveria selar, ou não pode ser parado
Parada operada	O relé temporizador reseta ou muda de estado conforme documentado	O contator desliga sem atraso intencional	O contator permanece energizado
Teste/atuação de sobrecarga realizado conforme o procedimento aprovado	O comando do temporizador é removido ou inibido conforme projetado	O contator desliga e o reinício é impedido até o reset necessário	A fiação do temporizador ignora o caminho de atuação de sobrecarga
Alimentação de controle interrompida e restaurada	Retorna ao estado documentado de reset/reinício seguro	Nenhum reinício inesperado	O motor parte sem o novo comando necessário

Meça o atraso real desde o evento de partida definido até a atuação do contator e compare-o com o requisito do processo e a tolerância do temporizador declarada pelo fabricante. Se a sequência medida diferir do diagrama de temporização, isole o sistema antes de alterar conexões ou ajustes. O procedimento de teste em bancada do relé temporizador pode ajudar a determinar se o temporizador opera corretamente fora da lógica de controle instalada.

Se o circuito não funcionar conforme pretendido

Sintoma	Verifique primeiro	O que o resultado pode significar	Próxima ação
O temporizador nunca parte	Tensão ou estado de disparo no temporizador, medidos de acordo com o diagrama exato	Caminho de parada/sobrecarga aberto, alimentação incorreta, lógica de disparo incorreta ou erro de cabeamento	Isole e rastreie o caminho de comando
O relé temporizador indica a temporização, mas o contator nunca é energizado	Estado da saída temporizada e tensão na bobina do contator	Contato de saída incorreto, interface inadequada, caminho da bobina aberto ou incompatibilidade da bobina	Compare os diagramas de ambos os dispositivos; teste a saída e a bobina separadamente seguindo um procedimento aprovado
O contator energiza imediatamente	Modo de temporização selecionado e uso de contato instantâneo versus temporizado	Função incorreta ou contato de saída incorreto	Isole, corrija a função/contato e recomissione
O contator desliga quando o botão de partida é liberado	Estado do contato de selo e caminho de retenção	Contato auxiliar de retenção ausente, incorreto ou indisponível	Corrija a lógica de retenção de três fios ou utilize o comando mantido aprovado
O botão de parada não remove o comando de operação	Localização do contato de parada em relação aos ramos do temporizador e da bobina	Bypass inseguro ou alimentação alternativa não intencional	Isole imediatamente e restaure o caminho de parada antes de realizar mais testes
O contator vibra ou o relé temporizador reinicia	Tensão de controle no relé temporizador e na bobina durante a energização	Queda de alimentação, conexão solta, bobina incorreta, problema de carga na saída ou comando instável	Interrompa os testes; corrija o problema de alimentação/interface antes de repetir
O motor reinicia após a restauração da energia	Tipo de comando, comportamento de memória/reset do relé temporizador e lógica de retenção	Sinal mantido ou projeto de reinicialização inadequado	Revise a filosofia de controle aprovada; não dependa apenas do atraso do temporizador para a prevenção de reinicialização

Onde este guia termina

Este procedimento abrange um contator controlado por um relé temporizador para uma sequência de partida retardada. Ele não projeta sistemas de reversão, frenagem por contracorrente, operação intermitente (jogging), múltiplas velocidades, com classificação de segurança, soft-starter, inversor de frequência ou estrela-triângulo. Uma partida estrela-triângulo requer contatores principal, estrela e triângulo coordenados, além de intertravamento elétrico/mecânico e lógica de transição; utilize o guia de seleção e cabeamento de partida estrela-triângulo para essa tarefa separada.

Para a avaliação do produto após a definição da sequência de controle e das especificações, compare os disponíveis Gama de relés temporizadores para calha DIN pela tensão de alimentação, função de temporização, faixa de tempo, configuração de saída e regime de carga dos contatos documentado.

Referências de fontes

• ABB, Catálogo de Relés Eletrônicos e Controles — Relés Temporizadores: diagramas de função, diagramas de conexão e circuitos de aplicação para temporizadores eletrônicos.
• Rockwell Automation, Relés temporizadores plug-in Bulletin 700-HR: diagramas de temporização e diagramas de fiação específicos do modelo.
• Schneider Electric, Soluções de controle de motores para o mercado norte-americano: construção de partida de motor, circuitos de controle e contexto de documentação de fiação.
• Schneider Electric, Como opero uma partida estrela-triângulo com controle de 2 fios?: explicação do comportamento de comando de dois e três fios e considerações de reinicialização.