Instalação elétrica de um interruptor de botão Parece simples até abrires a tampa do terminal e encontrares quatro, cinco ou seis terminais com números que não esperavas. A maioria dos guias de ligação apresenta um esquema com dois fios e um botão. Os verdadeiros interruptores de botão de pressão industriais não funcionam assim.
Este artigo aborda o que significam, na prática, as siglas NO, NC e 1NO1NC, como funciona a numeração de terminais da IEC, como efetuar a ligação das três configurações mais comuns de painéis de controlo e onde é que normalmente surgem problemas.
O que significam NO e NC
NO significa «Normalmente Aberto». NC significa «Normalmente Fechado». Estes termos descrevem o estado do contacto quando o botão não está a ser pressionado.
Um contacto normalmente aberto apresenta uma abertura entre os pontos de contacto quando está em repouso. Não circula corrente. Ao premir o botão, a abertura fecha-se e a corrente circula. Ao soltar o botão, a abertura volta a abrir-se.
Um contacto normalmente fechado é o oposto. Os pontos estão em contacto quando em repouso — a corrente circula. Ao premir o botão, o contacto abre-se e a corrente interrompe-se.
Esta distinção determina o comportamento do seu circuito quando algo corre mal. Se um fio se partir ou um terminal se soltar, o que acontece?
Com um contacto NA, uma falha significa que o circuito permanece aberto — a carga permanece desligada. Com um contacto NF, uma falha significa que o circuito se abre — a carga também se desliga, mas porque o circuito se interrompeu, e não porque alguém premisse um botão. Para um Botão «STOP», é exatamente isto que se pretende. A máquina pára em caso de qualquer falha. Trata-se do princípio de segurança integrado na norma IEC 60947-5-1.
Numeração de terminais da IEC
Os interruptores industriais de botão seguem a numeração de terminais da norma IEC. Assim que se familiarizar com o sistema, será muito fácil interpretar um interruptor desconhecido.
Os circuitos de contacto são numerados em pares. A numeração padrão:
SEM contacto: terminais 13 e 14
Segundo contacto NO: terminais 23 e 24
Contacto NC: terminais 21 e 22
Segundo contacto NC: terminais 31 e 32
Num interruptor de botão 1NO1NC, encontrará quatro terminais: 13 e 14 (NO) e 21 e 22 (NC).
No caso dos interruptores iluminados, o módulo LED possui os seus próprios terminais — normalmente A1 e A2, ou marcados com + e −. O circuito do LED é completamente separado dos contactos de comutação. Partilham o mesmo corpo do botão, mas são eletricamente independentes. O LED acende-se consoante o que ligar aos terminais A1 e A2. Os contactos nos terminais 13-14 e 21-22 comutam consoante a pressão do botão. Trata-se de dois circuitos diferentes num único dispositivo.
Configuração de ligação 1: Circuito NO simples
O terminal 13 liga-se ao polo positivo da alimentação de controlo. O terminal 14 liga-se a um dos lados da carga. O outro lado da carga liga-se ao polo negativo ou ao neutro.
Em repouso: circuito aberto, carga desligada. Ao premir o botão: o circuito fecha-se, a carga é ativada. Ao soltar o botão: o circuito abre-se, a carga é desativada.
Utilize isto para entradas digitais do PLC, ativação de bobinas de relé, comandos de arranque de transportadores e qualquer função que só deva estar ativa quando o botão for premido ou acionado.
Configuração de ligações 2: Circuito NC simples
O terminal 21 liga-se ao polo positivo da alimentação de controlo. O terminal 22 liga-se a um dos lados da carga. O outro lado liga-se ao retorno.
Em repouso: circuito fechado, carga energizada. Ao premir o botão: o circuito abre-se, a carga desenergiza-se.
No caso de um botão STOP, o contacto NC é ligado em série com o circuito da bobina do contactor. Quando o circuito da bobina está completo, o contactor mantém o motor em funcionamento. Ao premir o botão STOP, o contacto NC abre-se, interrompe o circuito da bobina, o contactor desarma-se e o motor pára. Se o fio se partir — o resultado é o mesmo. O motor pára. Esse é o comportamento de segurança que se espera de um botão STOP.
Configuração de ligação 3: Circuito de arranque/paragem 1NO1NC
Esta é a configuração padrão na maioria dos painéis de controlo de motores industriais — dois interruptores de botão, um para ARRANQUE (NO) e outro para PARAGEM (NC), além de um contactor com um contacto auxiliar de retenção automática.
O circuito da bobina do contactor parte do polo positivo da alimentação de controlo, passa pelo botão STOP (NC) (21-22), pelo botão START (NO) (13-14), segue para a bobina e regressa ao neutro. O contactor possui ainda um contacto auxiliar NO ligado em paralelo com o botão START.
Prima START: o contacto «NO» fecha-se, a bobina é energizada, o contactor é ativado, o motor arranca e o contacto auxiliar do contactor fecha-se em paralelo com o botão START. Solte o botão START — o circuito permanece fechado através do contacto auxiliar. O motor continua a funcionar.
Prima STOP: o contacto NC abre-se, a bobina desenergiza-se, o contactor desliga-se, o contacto auxiliar abre-se e o motor pára. Solte o botão STOP — o motor não reinicia porque o contacto auxiliar também está aberto.
Em caso de falha de alimentação: a bobina desenergiza, o contactor desarma e o contacto auxiliar abre. Quando a alimentação é restabelecida, o motor não reinicia automaticamente. A isto chama-se proteção contra ausência de tensão, sendo um comportamento de segurança obrigatório na maioria das aplicações de controlo de motores industriais.
Este circuito de controlo de três fios é a razão pela qual os botões de pressão momentâneos são a norma no controlo de motores industriais, em vez dos interruptores de retenção. É o contactor que assegura a retenção do estado, e não o botão.
Ligação de um interruptor de botão iluminado
A ligação dos contactos é idêntica à das versões não iluminadas — terminais 13-14 para NO, 21-22 para NC.
Os terminais dos LED (A1 e A2) ligam-se a um circuito de controlo separado. O que ligar aqui determina o que o LED indica.
A configuração mais útil para os botões START: ligue A1 e A2 à saída do contacto auxiliar do contactor. O LED acende-se quando o contactor é ativado e o motor está a funcionar — refletindo o estado da máquina, e não o estado do botão.
Verifique sempre se a tensão nominal do LED corresponde à tensão do seu circuito de piloto antes de efetuar a ligação. Um módulo de LED de 24 V ligado a um circuito de 220 V avariar-se-á imediatamente. A tensão do LED e a tensão de contacto são especificadas de forma independente e devem ser compatíveis entre si.
Erros comuns na instalação elétrica
Utilizar um contacto NA para o botão STOP. Se o fio se soltar, a máquina continua a funcionar. Não é um sistema à prova de falhas. Utilize sempre um contacto NA para o botão STOP.
Utilização de um contacto NC para um botão de ARRANQUE. Se o fio se soltar, o contactor energiza-se por si próprio. O motor arranca sem que ninguém tenha premido nada. Isto constitui um risco para a segurança.
Ligação dos terminais do LED ao circuito de contacto. O módulo LED não foi concebido para tensões ao nível dos contactos. A1 e A2 destinam-se exclusivamente ao circuito de piloto.
Esquecer o contacto de retenção. Um botão NO START momentâneo ligado diretamente à bobina do contactor, sem um contacto auxiliar de retenção em paralelo, significa que o motor só funciona enquanto se mantiver o botão premido.
Ligação do par de terminais errado. Os terminais 13-14 são NO e os 21-22 são NC. Se ligar o botão STOP aos terminais 13-14, o resultado será o oposto do pretendido. Verifique sempre a numeração dos terminais em relação ao esquema de ligações do interruptor antes de efetuar a ligação.
Escolher a configuração de contacto adequada
START, trigger, jog: contacto NA — o circuito só deve estar ativo quando o botão for premido.
STOP, bloqueio de paragem de emergência, função de segurança: contacto NC — o circuito deve passar para o estado de segurança em caso de rutura da cablagem.
Entradas do PLC: quase sempre NO. As placas de entrada do PLC detetam o fecho de contactos — um contacto NO que se fecha ao pressionar proporciona um sinal nítido que o PLC consegue detetar.
Várias saídas com um único botão: empilhe módulos de contacto adicionais. Interruptores de botão ACXION Utilize um sistema modular de blocos de contactos — os blocos de contactos NO ou NC encaixam-se na parte traseira da estrutura do interruptor, e é possível empilhar vários blocos para obter combinações como 2NO, 2NC, 1NO1NC ou outras, com um único toque no botão. Se os seus requisitos de contacto se alterarem após a colocação em serviço do painel, o bloco de contactos pode ser substituído sem ser necessário retirar o interruptor do painel.