Sensores Cargas CA e CC.vp
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1. SENSE Sensores e Instrumentos Rua Tuiuti 1237 Cep 03081 000 S o Paulo SP BRAZIL Tel 11 6190 0444 Fax 11 6190 0404 E mail vendas Dsense com br http www sense com br MANUAL DE INSTRU E Sensores Corrente Alternada e CA CC CARGAS 1 os de Sensores de Proximidade 1 1 Sensores Indutivos Os sensores de proximidade indutivo s o equipamentos eletr nicos capazes de detectar a aproxima o passagem e presen a de pe as met licas componentes elementos de m quinas etc em substitui o s tradicionais chaves fim de curso A detec o ocorre sem que haja o contato f sico entre o sensor e o acionador aumentando a vida til do sensor por n o possuir pe as m veis sujeitas a desgastes mec nicos 1 2 Sensores Capacitivos Os sensores de proximidade capacitivos s o equipamentos eletr nicos capazes de detectar a aproxima o passagem e presen a de materiais org nicos pl sticos p s l quidos madeiras pap is metais etc A detec o ocorre sem que haja o contato f sico entre o sensor e o acionador aumentando a vida til do sensor por n o possuir pe as m veis sujeitas a desgastes mec nicos 1 3 Sensores Fotoel tricos Os sensores de proximidade fotoel tricos s o equipamentos eletr nicos capazes de detectar a aproxima o passagem e presen a de materiais met licos ou n o atrav s da transmiss o e recep o da luz infravermelha invis vel ao ser humano qu2. A corrente de partida pode chegar at 10 vezes a nominal e a l mpada pode tentar partir por at 10 segundos inviabilizando seu uso com os sensores A In Ip 5 0 10 In Des 15 lt 10s 6 3 Cargas Capacitivas A corrente de carga de um circuito capacitivo pode ser extremamente alta pois os capacitores inicialmente atuam como um verdadeiro curto circuito sendo que a corrente limitada somente pela resist ncia do circuito E Ip ii In Ip 20 a 50 In 1 2 a 2 ciclos 8 a 33ms Des 16 Longas linhas de comuta o filtros circuitos eletr nicos fontes de alimenta o s o altamente capacitivas podendo gerar corrente de pico com mais de 20 vezes a corrente de regime em quest o de milissegundo 6 4 Cargas Indutivas O pior para os sensores de proximidade s o as cargas indutivas pois quando s o energizadas requerem alta corrente de partida e quando s o desligadas liberam a energia acumulada sob a forma de alto pico reverso 6 4 1 Motores El tricos Nem pense em utilizar em sensores de proximidade comutando um motor el trico por menor que seja Pois quando est o parados sua imped ncia muito baixa requerendo uma corrente de partida da ordem de 5 a 10 vezes a nominal Assim que o motor come a a girar a corrente cai e dependendo da carga mec nica aplicada pode extender por muitos segundos a corrente de partida Quando s o desligados a tens o induzida
3. pode provocar at arcos em contatos mec nicos 6 4 2 Reles e Contactores Requerem uma corrente inicial de 3 a10 vezes a corrente nominal absorvida em poucos milissegundo e normalmente s o compat veis com os sensores de proximidade e a surto inicial dificilmente causa a atua o da prote o do sensor TA I L In lp 3 a 10 In 1 a 2 ciclos Des 18 16 a 33ms 6 4 3 Solen ides Dependendo da solen ide a corrente de pico pode ser muito elevada chegando a 20 vezes a nominal e com dura o mais elevada podendo chegar a d cimos de segundo portanto n o aconselhamos a utiliza o direta com os sensores sem uma an lise mais profunda da compatibilidade com os sensores TA I E Tia Ip 10 a 20 In ke Des 19 Folha 2 2 3000000174A 11 03 Cor dos cabos BN marrom BK preto BU azul GN YE verde amarelo Fun o de Sa da NO Normalmente Aberto e NC Normalmente Fechado
4. tamb m devem ser analisadas afim de obter a compatibilidade com o sensor 5 1 Corrente M xima de Chaveamento a m xima corrente que o sensor pode comutar sem danificar permanentemente os componentes eletr nicos da sa da do sensor Os sensores CA normalmente podem chavear at 500mA e os CA CC normalmente suportam chaveamento de at 300mA 5 2 Corrente de Surto a corrente de pico que acontece no instante da energiza o de cargas indutivas e em muitos casos pode ser dezenas de vezes maior que a corrente de carga nominal do equipamento Os sensores normalmente suportam picos de surto de at 2 ou 4A dependendo do modelo IL Corrente de Surto Corrente de Carga A 5 3 Corrente de Consumo Este par metro aplic vel somente a sensores a 3 fios sendo medido com a carga desconectada indicando assim a corrente que realmente consumida apenas para o funcionamento interno do sensor 5 4 Prote es Os sensores indutivos possuem um limitador eletr nico de picos de tens o gerados pelas for a contra eletromotriz das cargas indutivas ou ainda em efeitos transit rios induzidos nos cabos dos sensores No entanto estas prote es podem ser danificadas se os n veis de indu o eletromagn ticos estiverem acima dos valores previstos As prote es dos sensores s o efetivas para a maioria das aplaca es e se estiverem sujeitos a transit rios acima das especifica es de EMC poder o ser
5. arca a do sensor e desta forma evitam risco de choque el trico 3 4 Sensores CA CC modelos UZA e UZF Semelhante aos sensores CA CC modelos UA e UF diferenciando se por possuir um elaborado circuito de prote o que impede o acionamento da sa da em caso de sobrecarga ou curto circuito UZA With short circuit protection UZF With Ser arat protection BNO s 4 Cargas Eletr nica Os sensores de proximidade s o muito utilizados para o acionamento de cargas eletr nicas tais como timers contadores reles de estado s lido e principalmente com entrada de controladores l gicos 4 1 Princ pio de Alimenta o dos Sensores A alimenta o dos sensores a dois fios mais terra tanto em CA como em CA CC depende e influi no funcionamento das cargas electr nicas pois o sensor conectado em s rie com a entrada destes circuitos A alimenta o do sensor nesta condi o depende do estado ligado ou desligado da entrada conforme Entrada Energizada Quando a carga est energizada uma pequena queda de tens o ocorre sobre o sensor o que mantem seu circuito interno operando Entrada Desenergizada J quando a carga est desensergizada toda a tens o est sob o sensor que para se alimentar gera uma pequena corrente de fuga Estes valores tem bem pouca influencia quando a carga de maior potencia ex contactores reles solen ides etc mas podem afetar o funcionamento das ca
6. danificados permanentemente 6 Tipos de Carga Um dos problemas mais comuns na aplica o de sensores s o as poss veis incompatibilidade com a carga comutada Nada pode ser mais estressantes para a sa da em estado s lido dos sensores do que as altas correntes de partida em circuitos indutivos ou capacitivos tens es contra eletromotriz gerada pelas cargas indutivas alem de indu o eletromagn tica presente no ambiente industrial 6 1 Cargas Resistivas utilizada na especifica o dos sensores de proximidade e como n o gera defasagem entre a tens o e a corrente pode ser aplicada at o limite especificado do sensor 6 2 1 L mpadas Incandescentes A resist ncia a frio do filamento de tungst nio da l mpada incandescente muito baixa o que causa uma corrente de regime Desta forma desaconselhamos o uso direto do sensor de proximidade para chaveamento de l mpadas mesmo que de pequeno porte E g Des 14 0 35 6 2 2 L mpadas de Neon J as l mpadas de neon possuem alta imped ncia e n o s o compat veis com os sensores pois n o atingem a corrente m nima de carga exigida pelos sensores de proximidade CA a 2 fios 6 2 3 L mpadas de Merc rio Os sensores de proximidade nunca devem ser utilizados com esta l mpada pois al m de alta corrente de regime requerem a corrente de partida at 3 vezes a nominal e por um tempo que pode chegar at 5 minutos 6 2 4 L mpadas Fluorescentes
7. e pode ser refletida ou interrompida pelo pr prio objeto a ser detectado 1 4 Fotosensor ou Difuso O transmissor e o receptor s o montados na mesma unidade Sendo que o acionamento da sa da ocorre quando o objeto a ser detectados entra na regi o de sensibilidade e reflete para o receptor o feixe de luz emitido pelo transmissor 1 5 Refletivo ou Com Espelho Prism tico Apresenta o transmissor e o receptor em uma nica unidade O feixe de luz chega ao receptor somente ser refletido por um espelho prism tico e o acionamento da sa da ocorrer quando o objeto a ser detectado interromper este feixe 1 6 Barreira O transmissor e o receptor est o em unidades distintas e devem ser dispostos um de frente para o outro de modo que o receptor possa constantemente receber a luz do transmissor O acionamento ocorrer quando o objeto a ser detectado interromper o feixe de luz 2 os de Conex Este manual visa fornecer informa es b sicas para os sensores de proximidade em Corrente Alternada e os CA CC 2 1 O que Sensor CA S o sensores que possuem no est gio de sa da componentes eletr nicos de estado s lido capazes de chavear ligar e desligar suas cargas diretamente em corrente alternada Dispon vel na vers o a 2 fios mais terra que deve ser ligado diretamente em s rie com a carga ou a 3 fios mais terra que possui dois fios para alimenta o exclusiva do sensor e um terceiro para a carga 2 2 O que sens
8. o Residual a tens o de alimenta o menos a queda no sensor tem que ser maior que a menor tens o para o estado l gico 1 Fig 9 Corrente Residual a corrente residual do sensor multiplicada pela imped ncia interna do plc e tem que ser menor do que a m xima tens o entendida como n vel l gico 0 Fig 10 Carga M nima corrente de entrada no n vel l gico 1 tem que ser maior que a corrente de carga m nima do sensor Fig 11 Observe que os valores admiss veis podem alterar dependendo do cart o de entrada inclusive um mesmo fabricante pode ter um mesmo par metro diferente para os v rios s ries de cart es de entrada Como no anterior mas com capacidade para chavear as cargas tanto En 3 O residual do sensor n o capaz de acionar o cart o de entrada pois em Corrente Alternada como em Corrente Cont nua operando no O 20 250Vac 20 250Vac pode causar uma queda de tens o entendida como n vel l gico 1 sistema a dois fios conectados em s rie com a carga aii or 20 250Vdc wa or20 250Vde Com os sensores CA a 3 fios mais terta este problema praticamente o oto o id k E E E mo Des 7 NG Des 8 n o existe pois os sensores possuem conex o de alimenta o Folha 1 2 3000000174A 11 03 Cor dos cabos BN marrom BK preto BU azul GN YE verde amarelo Fun o de Sa da NO Normalmente Aberto e NC Normalmente Fechado 5 Outras Cargas As cargas resistivas indutivas e capacitivas
9. or CA CC 3 Configura es El tricas Os sensores de corrente alternada foram verdadeiramente desenvolvidos para substitui o das chaves fim de curso Possuem o est gio de sa da composto por um tiristor pr prio para chaveamento de corrente alternada conectado exatamente como um contato mec nico 3 1 Sensores CA modelos WA e WF Este sensores possuem 2 fios mais terra e devem ser utilizados dentro da faixa 20 a 250 Vca podendo ainda ser aplicado com 50 ou 60Hz O modelo WA normalmente aberto e energiza a carga quando o sensor detecta seu acionador j o modelo WF normalmente fechado Os sensores possuem um terceiro fio verde amarelo que deve ser devidamente aterrado e internamente est ligado a carca a do sensor e desta forma evitam risco de choque el trico WA BN 3 E WE en 1 O O ONET 20 250Vac ENET 20 250Vac BUM Des 1 fo BU 2 Des 2 NO NC 3 2 Sensores CA modelos W3A e W3F Possuem 3 fios mais terra e tamb m devem ser utilizados dentro da faixa 20 a 250 Vca em 50 ou 60Hz Devem ser escolhidos quando o sensor a 2 fios n o for aplic vel devido a sua queda de tens o ou corrente de fuga pois o sensor a 3 fios possui alimenta o totalmente independente da carga O modelo W3A normalmente aberto e energiza a carga quando o sensor detecta seu acionador o modelo W3F normalmente fechado Os sensores possuem um quar
10. rgas electr nicas 4 2 Tens o Residual A pequena queda de tens o no sensor sa da energizada constante e independente da tens o de alimenta o mas causa maiores danos em aplica es de baixa tens o Alimenta o ex 24Vca Des 9 Deve se tomar especial cuidado quando utiliza se tens es baixas em controladores program veis pois devido a queda de tens o no sensor pode ser insuficiente para acionar a entrada do controlador 4 3 Corrente Residual a corrente que circula pela carga quando a carga est desenergizada necess ria para manter o sensor funcionando pode causar problemas com cargas de alta imped ncia Cart o PLC Entrada AC Des 10 Comum Em aplica es com controladores program veis verifique se a corrente 4 4 Corrente de Carga M nima Ainda visando garantir a alimenta o adequada dos sensores a 2 fios necess rio a uma corrente de carga m nima que determinada pela imped ncia da carga e novamente as cargas electr nicas devem ser selecionadas com crit rio Caso o controlador eletr nico program vel utilizado n o atenda os requisitos m nimo de carga para o sensor pode se completar com um resistor de carga auxiliar conforme ilustrado abaixo Imin gt 5mA Icp 2mA 4 5 Entrada de Controladores L gicos Para o perfeito casamento entre os sensores a 2 fios e as entradas dos controladores verifique os par metro abaixo Tens
11. to fio verde amarelo que deve ser devidamente aterrado e internamente est ligado a carca a do sensor e desta forma evitam risco de choque el trico WE NG W3A NA O ha cA 2 20 250Vac O Pomes 4 20 250Vac BU 3 BU 3 F E dis GNNE Des 3 Lo GNNE Des 4 1 No A NOTA IMPORTANTE o sensor n o possui prote o contra troca de conex o dos fios AZ e PR que inclusive pode queimar o sensor 3 3 Sensores CA CC modelos UA e UF Com 2 fios mais terra funcionam ligados em s rie com a carga podendo ser utilizados tanto em Corrente Alternada como em Corrente Cont nua na faixa de 20 a 250V UF Without short circuit protection UA Without short circuit protectie Without ana Pe protection BN 1 O GN YE 20 250Vac gt GNNE 20 250Vac mA gt or20 250Vdc or 20 250Vde a BO Ss NO Des 5 NC Des 6 S o indicados para circuitos com tens es elevadas em Corrente Cont nua 110Vcc e n o aconselhamos seu uso em circuitos de automa o em 24Vcc onde os modelos N4 N5 2 fios ou E NPN 3 fios E2 PNP 3fios ou ainda A NPN 4 fios A2 PNP 4 fios s o inclusive mais acess veis economicamente O modelo UA normalmente aberto e energiza a carga quando o sensor detecta seu acionador j o modelo UF normalmente fechado Os sensores possuem um terceiro fio verde amarelo que deve ser devidamente aterrado e internamente est ligado a c
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