Defina o contactor , respective constituicao e principio de funcionamento deste. \mathbf{1 5} Pts

Passo 1

O enunciado pede três coisas: (1) definir o que é um contactor; (2) descrever a sua constituição (componentes principais e o que cada um faz); (3) explicar o princípio de funcionamento. Não foram dados valores numéricos nem figura. Vou listar quais resultados o professor espera: uma definição clara, a relação funcional entre os componentes e uma explicação passo a passo de como o contactor age quando a bobina é excitada e quando é desenergizada.

Passo 2

Definição simples e direta (visão global): um contactor é um dispositivo eletromecânico projetado para ligar e desligar circuitos elétricos de potência (correntes e tensões relativamente elevadas) à distância, mediante o acionamento de uma bobina de comando. Em outras palavras: é um interruptor controlado por uma bobina eletromagnética, usado principalmente para comandar motores, resistências e outros consumidores de potência.

Passo 3

Lista dos elementos principais (constituição) — visão de conjunto:
  • Bobina (ou enrolamento) de comando.
  • Núcleo fixo (pólo magnético) e núcleo móvel (ancoragem/armadura).
  • Contatos principais (pontos de passagem de corrente de potência), normalmente vários polos (ex.: três para circuito trifásico).
  • Contatos auxiliares (contatos de sinalização/comando), normalmente NA (normalmente abertos) e NF (normalmente fechados).
  • Mola de retorno (para abrir a armadura quando a bobina é desligada).
  • Caixa/estrutura isolante com bornes de entrada/saída.
  • Dispositivo de extinção de arco (arc chute ou câmara de arco) e materiais de contatos apropriados (ligas de prata).
  • Acessórios possíveis: bobina com supressão (RC/varistor), bloco de contatos auxiliares adicionais, intertravamento mecânico, monitoramento de desgaste.

Passo 4

Explicação detalhada do que faz cada componente (para decorar e usar na prova)
  • Bobina: é um enrolamento de fio; quando aplicada uma tensão de comando V_c surge uma corrente I_c que gera fluxo magnético. Essa bobina é o elemento “mandante”: sem ela o contactor permanece aberto.
  • Núcleo fixo e armadura móvel: conduzem o fluxo magnético. A armadura é móvel e se aproxima do núcleo fixo quando a bobina é energizada, transformando o impulso magnético em movimento mecânico.
  • Contatos principais: são contatos dimensionados para a corrente de carga. Estão montados de modo a serem pressionados entre contatos fixos e móveis quando a armadura fecha, permitindo a passagem de corrente de potência.
  • Contatos auxiliares: servem para lógica de comando (ex.: retenção/auto-alimentação do circuito de comando, sinalização de “contactor fechado”, intertravamentos).
  • Mola de retorno: garante a abertura dos contatos quando a bobina perde alimentação, evitando que o contato fique colado permanente.
  • Arc chute/câmara de arco e materiais: quando os contatos se abrem sob carga aparece um arco elétrico; o arc chute divide e resfria esse arco para extingui-lo rapidamente e preservar os contatos.
  • Caixa/bornes: isolam e permitem conexão segura.

Passo 5

Princípio de funcionamento — passo a passo (ao energizar)
  1. Aplicação de tensão de comando: ao aplicar \,V_c aos terminais da bobina surge corrente \,I_c no enrolamento.
  2. Geração de fluxo: a bobina cria um fluxo magnético \Phi no núcleo.
  3. Movimento da armadura: o fluxo produz uma força magnética que vence a mola de retorno e atrai a armadura móvel contra o núcleo fixo.
  4. Fechamento dos contatos principais: a armadura arrasta a parte móvel dos contatos, que pressionam contra os contatos fixos; as trilhas de potência ficam em continuidade e a carga é alimentada.
  5. Estado mantido: enquanto \,V_c for mantida, o campo magnético mantém a armadura fechada e o circuito de potência ligado.

Passo 6

Princípio de funcionamento — passo a passo (ao desenergizar)
  1. Remoção de \,V_c: quando a tensão na bobina é cortada, a corrente no enrolamento cai.
  2. Queda do fluxo magnético: com \,I_c\to0 o fluxo \Phi diminui e a força magnética deixa de segurar a armadura.
  3. Ação da mola de retorno: a mola empurra a armadura para longe do núcleo, abrindo os contatos principais.
  4. Extinção do arco: durante a abertura, se houver corrente de carga, forma-se um arco; o arc chute e a geometria dos contatos favorecem a extensão e resfriamento do arco até sua extinção.
  5. Circuito de potência aberto: com os contatos separados a alimentação da carga é interrompida.

Passo 7

Detalhes práticos importantes que costumam cair na prova (e que ajudam a responder “por quê” em questões)
  • Contatos são tipicamente NA (normalmente abertos) nos contactores de potência — assim, sem bobina a carga fica desligada (posição segura).
  • Para comandos de partida de motor usa-se o contactor com um relé térmico de sobrecarga externo; o contactor apenas comuta, o relé protege contra sobrecorrente prolongada.
  • Em bobinas AC existe o problema do cruzamento por zero da corrente; por isso algumas bobinas têm anel de sombreamento (shading coil) para manter força magnética contínua e evitar vibração.
  • Materiais de contato (ex.: ligas de prata) aumentam vida útil e capacidade de suportar arcos.
  • Utilização: escolha conforme corrente nominal I_n, tensão V da carga, número de polos (1, 2, 3), e categoria de utilização (ex.: \mathrm{AC\!-\!3} para comando direto de motores).

Passo 8

Exemplo prático (como explicar na prova um circuito típico de acionamento de motor)
  • Elementos do circuito de comando: botão “Start” (NA), botão “Stop” (NF), contactor com contato auxiliar NA para retenção, bobina do contactor com tensão de comando \,V_c.
  • Sequência: o operador pressiona Start → fecha temporariamente o botão Start → a bobina recebe \,V_c e energiza → o contactor fecha os contatos principais e alimenta o motor → o contato auxiliar NA fecha e fornece alimentação contínua à bobina mesmo após soltar Start (retenção) → ao pressionar Stop, abre-se o circuito de comando e a bobina desenergiza, abrindo o contactor e desligando o motor.
    Esse raciocínio (Start/Stop + contato auxiliar de retenção) é muito cobrado em provas; decorando a sequência você resolve questões práticas.

Passo 9

Diferença entre contactor e relé (resumida para anotar na prova)
  • Ambos são eletromecânicos e usam bobina, mas: relés são destinados a correntes menores e funções de sinal/controle; contactores são projetados para comutar correntes de potência maiores e têm construção robusta, contatos com maior capacidade de ruptura e dispositivos de supressão de arco.

Passo 10

Dicas finais e pontos que valem ponto em prova
  • Cite ao menos três componentes (bobina, armadura, contatos principais, mola) e explique a função de cada um.
  • Explique claramente o ciclo energização → fechamento → manutenção → desenergização → abertura.
  • Se for pedir exemplo, descreva o circuito Start/Stop com retenção para demonstrar entendimento prático.
  • Se puder, mencione que contactores têm classes de utilização (ex.: \mathrm{AC\!-\!1}, \mathrm{AC\!-\!3}) e que a escolha depende do tipo de carga (motor, resistência, etc.).

Resposta

Um contactor é um comutador eletromecânico comandado por bobina, usado para ligar e desligar circuitos de potência à distância. Constitui-se basicamente de uma bobina (enrolamento de comando), um núcleo e uma armadura móvel que convertem o campo magnético em movimento, contatos principais dimensionados para a corrente de carga, contatos auxiliares para lógica/retenção, mola de retorno, carcaça com bornes e dispositivos para extinção de arco (arc chute) e acessórios (supressor de bobina, blocos auxiliares, intertravamentos). O princípio de funcionamento é: ao aplicar a tensão de comando \,V_c a bobina gera fluxo magnético que atrai a armadura, fechando os contatos principais e permitindo a passagem de corrente para a carga; quando \,V_c é removida a mola retorna a armadura, os contatos abrem e a alimentação é interrompida.

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