Um pedido de cotação que indique “interruptor de came de três posições” e nada mais não é uma encomenda. É o início de uma semana de troca de e-mails.
Acontece todos os meses. O comprador sabe qual é a função que pretende — selecionar uma fase, inverter um motor, alternar um nível de aquecimento —, mas não conhece a terminologia necessária para transformar isso numa peça que possa ser fabricada. A fábrica tenta adivinhar, a amostra que chega está errada e perdem-se três semanas. Quase todo esse atrito desaparece assim que se consegue ler uma tabela de comutação de um interruptor de came.
A tabela de comutação do interruptor de came está representada no desenho. O número de peça é apenas uma designação.
Um interruptor de cames rotativo consiste numa pilha de cames rotativos montados num eixo comum, sendo que cada came abre ou fecha um conjunto de contactos à medida que o eixo gira. Basta alterar o perfil de um came para alterar a função do dispositivo sem alterar a sua aparência.
É por isso que um interruptor de came não pode ser identificado apenas pela aparência. Duas unidades podem parecer idênticas — com o mesmo recorte de Φ22, a mesma alavanca e o mesmo corpo cinzento — e funcionar de forma completamente diferente no seu interior. O número de peça é uma referência a um determinado programa de came. A tabela de comutação é o próprio programa. Se pretender encomendar novamente a peça, guarde a tabela no seu próprio sistema de desenho, pois a fiabilidade de um número de peça depende inteiramente dos registos internos da fábrica.
Cinco parâmetros que definem na íntegra o dispositivo
| Parâmetro | O que isso significa | Valores típicos |
|---|---|---|
| Pólos / terminais | Quantos circuitos independentes o interruptor consegue desligar | 3, 5, 6, 8, 12 terminais |
| Cargos | Quantas posições distintas do eixo existem? | 2, 3, 4 ou mais |
| Ângulo por posição | Rotação do eixo entre posições adjacentes | 30°, 45°, 60°, 90° |
| Ação | Se o eixo se mantém na posição ou volta à posição inicial | Com bloqueio ou retorno por mola |
| Estado de contacto por cargo | Aberto ou fechado, por contacto, por posição | Esta é a tabela de comutação |
Se estes cinco aspetos forem bem tratados, uma fábrica competente consegue fabricar qualquer coisa. Se um deles falhar, nem toda a boa vontade conseguirá salvar a encomenda.
Como interpretar uma tabela de comutação de um interruptor de came
Uma tabela de comutação de interruptores de came é uma grelha: os contactos estão dispostos na vertical, as posições na horizontal e cada célula contém uma marca que indica se esse contacto está fechado nessa posição.
Escolha um seletor de voltímetro linha a linha. Três fases de entrada, um voltímetro, quatro posições do eixo, incluindo a posição OFF. Os terminais 1, 2 e 3 correspondem a L1, L2 e L3; os terminais 4 e 5 alimentam o medidor.
| Contacto | Terminais | Pos 0 (DESLIGADO) | Posição 1 | Posição 2 | Posição 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| c1 | 1 → 4 | abrir | fechado | abrir | abrir |
| c2 | 2 → 5 | abrir | fechado | abrir | abrir |
| c3 | 2 → 4 | abrir | abrir | fechado | abrir |
| c4 | 3 → 5 | abrir | abrir | fechado | abrir |
| c5 | 3 → 4 | abrir | abrir | abrir | fechado |
| c6 | 1 → 5 | abrir | abrir | abrir | fechado |
As colunas fornecem-lhe a função:
- Posição 1 liga c1 e c2: L1 ao terminal U do contador, L2 ao terminal V. Leitura de L1–L2.
- Posição 2 fecha c3 e c4: L2 para U, L3 para V. Leitura de L2–L3.
- Posição 3 fecha c5 e c6: L3 para U, L1 para V. Leitura de L3–L1.
- Pos 0 Não desliga nada. O contador está isolado.
Seis cames, quatro posições, uma função. Essa grelha representa a sequência de contactos do interruptor de cames, e interpretá-la é apenas metade do trabalho.
O princípio «break-before-make» não é um pormenor. Num interruptor de voltímetro, é a própria conceção.
Durante a transição da Posição 1 para a Posição 2, c1 e c2 têm de abrir antes de c3 e c4 fecharem. Se houver qualquer sobreposição — mesmo que seja de apenas alguns milissegundos, enquanto um operador gira a manivela lentamente —, o L1 fica ligado ao U no mesmo momento em que o L2 fica ligado ao U. Trata-se de um curto-circuito fase a fase através do seu voltímetro, e o medidor passa a funcionar como fusível.
Um seletor de voltímetro deve, portanto, ser break-before-make, e os perfis das cames têm de garantir uma folga. Isso não é algo que se especifique verbalmente e se espere que aconteça. Deve constar no desenho.
Agora inverta a lógica, porque a mesma pergunta tem a resposta oposta no caso de um seletor de amperímetro. Um seletor de amperímetro atua nos secundários dos transformadores de corrente, e um secundário de TC nunca deve ficar em circuito aberto enquanto a corrente primária estiver a fluir. A tensão secundária aumenta até que algo falhe, e esse «algo» é normalmente o isolamento do TC ou quem estiver por perto. Por isso, um seletor de amperímetro deve ser make-before-break: o contacto de entrada fecha-se antes de o de saída se abrir, e o interruptor provoca ele próprio um curto-circuito nas fases não selecionadas.
Um dispositivo com o mesmo aspeto. Perfil de came oposto. Consequências opostas se se cometer um erro.
Numeração dos terminais dos interruptores de came: a convenção que causa problemas nos desenhos importados
A numeração dos terminais não é padronizada entre os fabricantes, e é por isso que uma tabela de comutação perfeitamente correta ainda assim resulta na escolha do interruptor errado.
A convenção europeia mais comum é emparelhamento ímpar/par: os contactos são numerados de 1 a 2, de 3 a 4 e de 5 a 6, sendo que cada par tem uma interrupção, sendo o terminal ímpar normalmente o lado de entrada. Um interruptor de seis contactos vai de 1 a 12. A outra disposição comum é numeração sequencial das linhas: 1, 3, 5, 7 na linha superior e 2, 4, 6, 8 na linha inferior, pelo que um contacto é identificado pelo seu par vertical.
Ambos aparecem em catálogos reais e uma tabela de comutação de interruptores de came elaborada para um deles parece não fazer sentido quando comparada com a do outro. Há dois hábitos que evitam que isso aconteça: atribuir um nome à função do terminal em vez de apenas um número, porque os números variam de fabricante para fabricante e as funções não, e solicitar o esquema do terminal juntamente com o orçamento.
O mesmo se aplica aos modelos que funcionam com chave. A Interruptor de came do tipo chave com 3 terminais e um Interruptor de came do tipo chave com 5 terminais podem partilhar um perfil de alojamento e de chave, embora intercalem circuitos completamente diferentes, e a tabela de comutação é a única forma fiável de as distinguir.
Exemplo prático: um seletor de três lâmpadas com duas fontes de alimentação
O pedido personalizado mais frequente que recebemos é um seletor que também indique o que está selecionado. É aqui que o interruptor de came de três lâmpadas e interruptor de came com indicador duplo onde vivem as famílias.
Suponha que precise de três posições para uma comutação de dupla alimentação: rede elétrica, gerador, DESLIGADO. Cada posição ativa deve acender uma luz, e as duas fontes de alimentação nunca devem ligar-se entre si, nem mesmo momentaneamente. Isso cria dois requisitos que apontam em sentidos opostos. Os contactos principais devem ser break-before-make, ou ligar em ponte duas fontes de alimentação independentes. Os contactos da lâmpada devem estar make-before-break ou, pelo menos, simultâneo, porque um intervalo visível entre a seleção de uma fonte de alimentação e o acendimento da respetiva lâmpada é interpretado pelo operador como uma avaria.
| Função | Terminais | Posição 1 | Posição 2 | Posição 3 (DESLIGADO) |
|---|---|---|---|---|
| Cargas a ligar à rede elétrica | 1 → 2 | fechado | abrir | abrir |
| Gerador para carregar | 3 → 4 | abrir | fechado | abrir |
| Lâmpada de rede elétrica | 5 → 6 | fechado | abrir | abrir |
| Lâmpada de gerador | 7 → 8 | abrir | fechado | abrir |
| Referência neutra | 9 → 10 | fechado | fechado | abrir |
Essa tabela deve ser acompanhada de duas frases: “break-before-make nos pares 1–2 e 3–4, não é permitida qualquer sobreposição” e “os contactos da lâmpada fecham-se no mesmo ângulo do eixo que o contacto principal correspondente, ±3°”. A posição OFF não fecha absolutamente nada, e este é o parâmetro que os clientes se esquecem mais frequentemente de especificar.
Dados elétricos que deve fornecer; caso contrário, a fábrica terá de fazer uma estimativa
A tabela de comutação define a lógica. Não diz nada sobre se o comutador resiste à carga.
Corrente térmica nominal (Ith) é a corrente que os contactos conduzem de forma contínua sem exceder os limites de aumento de temperatura — algo trivial na comutação de instrumentos, mas decisivo na comutação de motores.
Corrente nominal de funcionamento (Ie) à sua tensão. Indique sempre a tensão, pois um contacto com uma capacidade nominal de 20 A a 230 V CA não é um contacto de 20 A a 690 V.
Categoria de utilização é aquele que os compradores ignoram e que causa avarias no terreno. A norma AC-21A refere-se a cargas resistivas e de serviço leve. A norma AC-22A acrescenta cargas indutivas. A norma AC-23A refere-se ao arranque e bloqueio de motores, normalmente com uma corrente nominal igual a metade da corrente AC-21A ou inferior para o mesmo contacto. Se o interruptor ligar um motor e o desenho indicar AC-21A, os contactos irão soldar-se em poucos meses.
Detalhes sobre a DC. Interromper a corrente contínua (CC) é muito mais difícil, uma vez que não existe um ponto zero natural da corrente; por isso, um interruptor de came com uma capacidade nominal de 10 A CA pode ser adequado para 1–2 A CC à mesma tensão. Para circuitos de controlo de 110 V CC, solicite uma classificação nominal para CC, e não uma classificação nominal para CA acompanhada de um asterisco.
O que enviar à fábrica para um programa de cames personalizado
- Cargos, incluindo se a posição «OFF» conta como uma e qual é a posição de repouso.
- Ângulo por posição, e se a maçaneta é do tipo com bloqueio ou com retorno por mola.
- A tabela de comutação — contactos nas linhas, cargos nas colunas, aberto ou fechado em cada célula.
- «Break-before-make» ou «make-before-break», indicado por contacto, em vez de uma única vez para todo o comutador.
- A numeração dos terminais de que necessita, com funções nomeadas.
- Dados elétricos — tensão, corrente, CA ou CC, categoria de utilização e se está envolvido um motor.
- Dados mecânicos e de marcação — diâmetro do recorte, tipo de pega ou chave, comprimento do eixo, texto da placa de identificação e idioma.
Para as versões com chave, indique o perfil da chave e se as chaves devem ser removíveis em posições específicas. A interruptor de came com tecla de painel O facto de a chave poder ser retirada enquanto o aparelho estiver ligado representa uma situação de segurança muito diferente daquela em que só pode ser retirada quando o aparelho está desligado, e os compradores esquecem-se de mencionar isso com uma frequência surpreendente.
Nos casos em que um interruptor se encaixa simplesmente num recorte já existente, sem necessidade de adaptações específicas, as famílias padrão são mais rápidas e mais económicas. A interruptor de came de tipo geral abrange a maioria das tarefas de ligação, desligamento e comutação; o Tipo geral de 3 terminais e Tipo geral de 5 terminais As versões são compatíveis com circuitos monofásicos e trifásicos. O interrutor de came de montagem central adequa-se aos mecanismos situados atrás do painel central. Para potências do motor superiores a alguns quilowatts, consulte o nosso guia sobre seleção de interruptores de came para o controlo de motores; no caso de um número elevado de pólos, o Notas sobre o interruptor rotativo de came de 6 pólos.
Três erros que surgem na maioria dos pedidos de cotação de interruptores de câmara
Um número de peça sem tabela. O número não significa nada fora da fábrica que o emitiu. A contagem de posições sem indicar o ângulo é igualmente insuficiente — é apenas metade de uma especificação e esconde a questão do «OFF».
Uma classificação de CA num circuito de CC. É comum em painéis de 110 V CC e circuitos de bateria, e a avaria consiste na soldadura dos contactos ou num arco elétrico que não se extingue.
Presume-se a regra «Break-before-make», mas esta não está por escrito. Todos os engenheiros sabem que é necessário; quase ninguém o afirma. Uma em cada cinquenta encomendas fabricadas de forma diferente danifica um transformador.
Perguntas frequentes
É possível modificar um interruptor de came no local para alterar a sua função?
Por vezes, se a estrutura for uma pilha modular com elementos de came substituíveis. Muitas unidades compactas de Φ22 não o são, pelo que se deve considerar tudo o que esteja relacionado com a segurança como um conjunto selado.
Quantas posições pode ter um interruptor de came?
A maioria dos interruptores de came para montagem em painel tem duas a quatro posições; os modelos de maiores dimensões oferecem ainda mais opções. A partir da quarta posição, o curso da alavanca torna-se mais longo e a força necessária para o accionar aumenta, pelo que, frequentemente, dois interruptores constituem a melhor solução ergonómica.