Controle de velocidade para motores (ART023)

Em determinados automatismos da casa inteligente são usados motores, ou mesmo acionados eletrodomésticos que usam motores do tipo universal. Dependendo da forme como tais motores passam a ser usados nos automatismos, pode ser necessário agregar algum dispositivo que permita controlar sua velocidade, reduzindo-o até pontos em que se obtenha um efeito melhor.


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O circuito que descrevemos utiliza um TRIAC, e portanto consiste num controle de onda completa de estado sólido bastante eficaz para motores de até 1 HP de potência na rede de 110V e o dobro na rede de 220V.

Um simples potenciômetro, ou mesmo um sensor resistivo como um LDR, podem ser usados para controlar a velocidade de um potente motor usado na abertura de portas, em sistemas de circulação de ar, bombeamento de água, etc.

Na figura 1 temos o diagrama de controle de velocidade para motores.

Figura 1 – Diagrama completo do controle develocidade.

 

Se P1, por exemplo, for substituído por um LDR e acoplarmos a este LDR uma pequena lâmpada, esta lâmpada ao ser controlada por uma interface de um de nossos projetos ou de um computador, pode atuar sobre um motor controlando sua velocidade ou ainda ligá-lo e desligá-lo de modo totalmente seguro.

O controle opera com motores comuns para a rede de energia de 110V ou 220V, com correntes de até 8 ampères, o que resulta em pouco mais de 1 HP na rede de 110V e o dobro na rede de 220V.

É claro que existe a possibilidade de se empregar um TRIAC mais potente se a carga controlada ultrapassar este limite.

 

Características:

_ Tensão de entrada: 110/220 VCA

_ Potência máxima da carga: 880 watts em 110V e 1760W em 220V

_ Corrente máxima de carga: 8 ampères

_ Faixa de controle: 0 a 95% da potência máxima

 

 

COMO FUNCIONA

O ângulo de condução do TRIAC, e portanto a parcela da energia da rede que ele pode transferir ao motor, depende da constante de tempo do circuito formado por R1, P1 e C1, além de uma segunda rede de tempo formada por R2 e C2.

Conforme a posição do ajuste de P1, o DIAC dispara no início ou no fim dos semiciclos da tensão alternada da rede de energia, determinando assim os momentos em que o TRIAC conduz.

A grande vantagem deste tipo de circuito é que não há potência dissipada nos intervalos de tempo em que não ocorre a condução, o que não ocorre com os controles resistivos que, por isso, dissipam uma grande quantidade de energia na forma de calor, aquecendo muito e provocando desperdícios.

Com o TRIAC é possível fazer controles eficientes, como este, bastante sensíveis, e que não desperdiçam energia.

O resistor R3 em conjunto com C3 tem por finalidade amortecer os transientes que são gerados na comutação do motor e que podem tanto causar interferências em aparelhos próximos como também aplicar tensões muito altas mo próprio TRIAC, colocando sua integridade em perigo.

 

 

MONTAGEM

A montagem deste controle numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.

Figura 2 – Placa de circuito e montagem do controle de velocidade.

 

O TRIAC deve ser montado num bom radiador de calor, principalmente se formos trabalhar com a potência máxima. Este componente deve ter sufixo B se a rede de energia em que ele for usado for de 110V. Deve ter sufixo D se a rede de energia for de 220V.

Para o DIAC existem muitas opções, pois praticamente qualquer DIAC pode ser usado e até mesmo uma lâmpada néon pode ser experimentada.

Os capacitores C1 e C2 devem ser de poliéster metalizado com uma tensão de trabalho de pelo menos 400V. O resistor R1 é de ½ watt e o potenciômetro é comum linear ou logarítmico.

O capacitor C3 deve ser de poliéster com uma tensão de trabalho de 450V ou mais e o resistor R3 é de 1W.

Observe que os fios e as trilhas da placa de circuito impresso que conduzem correntes intensas devem ser bem grossas.

O fusível é muito importante para proteger tanto o circuito de controle como a própria instalação elétrica da casa em que o aparelho for usado.

O potenciômetro de controle pode ser remoto, devendo ser conectado ao circuito por meio de fio isolado que pode ter até 20 metros de comprimento.

 

 

PROVA E USO

Para a prova podemos usar uma lâmpada incandescente comum de 40 a 100 watts em lugar do motor. Alimentando o circuito e atuando-se sobre P1 a lâmpada deve variar o brilho de zero até o máximo. Se isso não ocorrer pode haver necessidade de se compensar a tolerância de valor de C1, com a ligação de outros capacitores de valores menores em paralelo ou mesmo a redução de valor deste componente.

Comprovado o funcionamento o leitor pode também experimentar um LDR em lugar de P1.

Depois é só fazer a instalação definitiva do aparelho com o motor ou outro aparelho que deve ser controlado.

Nunca use este aparelho para controlar aparelhos eletrônicos que não tenham motores como televisores, aparelhos de som, etc.

Uma aplicação imediata e interessante para este aparelho é no controle de ventiladores, onde o ventilador seria colocado em local apropriado e o controle P1 ao alcance do usuário para obter a velocidade ideal.


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