Controle de velocidade de motor de indução monofásico com pic

Pedro Caio França · 28 de janeiro de 2016

Olá, senhores.

Estou desenvolvendo um projeto para controlar um motor de indução monofásico de 1/8 cv usando o PIC. No entanto, por algum motivo que não consigo descobrir, o controle não está funcionando corretamente. O problema é na placa que controla o disparo que está ilustrado na figura abaixo, que tirei do datasheet do moc 3010. O optoacoplador que to utilizando é o MOC 3011, o triac é o TIC226D, usei uma resistência de 2.2k no snubber, e o capacitor é de poliéster. Quando coloquei uma carga resistiva (lâmpada incandescente), funcionou normalmente o disparo do triac, mas quando coloquei o motor, essa resistência do snubber quase pega fogo. Aí usei a outra configuração no mesmo datasheet que usa no snubber R=1.2k e 0.2microF, que é para correntes de porta entre 15 e 50mA, mas quando testei inicialmente na lâmpada mais uma vez a resistência queimou (nem cheguei a testar com o motor). Gostaria de saber se alguém já passou por esse problema, ou se alguém sabe o motivo, já que estou usando valores de datasheet. A onda quadrada que chega no MOC tem amplitude 5Vdc, e Rin é 180ohm. Em anexo está o datasheet utilizado.

Muito obrigado pela atenção.

moc3010 motorola.PDF

costa Marcelo · 29 de janeiro de 2016

amigo na tenho formação em eletrônica me desculpe se entou falando asneira.

mas qual a potencia do resistor?

no datasheet não indica a potencia pode ser que o resistor não esta dando conta da corrente do circuito.

.if · 29 de janeiro de 2016

o amigo @costa Marcelo fala com propriedade. Penso que o R deva ser de pelo menos 5W. Que tipo de controle está usando? pwm? Ângulo de disparo? Se achar que deve, publique o circuito de controle - mesmo sabendo que isso não tem relação com o Problema

Pedro Caio França · 29 de janeiro de 2016

@Isadora Ferraz @costa Marcelo Desculpem a demora pela resposta. O circuito utilizado está anexado abaixo. O controle é feito pelo ângulo de disparo. O resistor de 1k2, acredito que foi de 1/8 W (realmente bem pequeno, tanto que queimou instantaneamente). O de 2k2 foi, no "olhômetro", de 1/2W. Será que foi esse o problema? na verdade nunca liguei pra isso porque nunca tive problema com a queima de resistores por isso... Mas parando pra analisar, realmente. O problema é encontrar tais resistores na minha cidade, por isso comprei logo os que encontrei.

Obrigado pela atenção.

costa Marcelo · 1 de fevereiro de 2016

simulei esse circuito usando pwm, como é feito o controle pelo ângulo de fase?

.if · 1 de fevereiro de 2016

por sw o algoritimo é tipo assim...

-aguarda a senoide passar pelo zero. Veja U2:A

-dá um tempinho

-envia um curto pulso para o moc

Quanto maior este tempinho, vai demorar mais pra disparar e um "pedaço" menor da onda vai passar pelo triac=menos potência na saída.

Bom, foi +- isso que fiz há alguns anos com um pic10F e 2 botões sobe e desce

Pedro Caio França · 1 de fevereiro de 2016

É isso mesmo que a @Isadora Ferraz diz. O PIC controla o disparo do TRIAC, deixando passar mais ou menos da onda de tensão.

Pedro Caio França · 22 de fevereiro de 2016

Alguém mais com ideias? Eu fiz a troca dos resistores para os de maior potência, e o problema persistiu.

xyko-2020 · 22 de fevereiro de 2016

Ainda não analisei o problema com o resistor. O que estou estranhando é esta fonte.

Qual o papel destes diodos, se está aterrando uma fase e portanto retificando em meia onda.

Onde está o detector de ZERO (Zero Crossing Detector) da rede CA para controlar por ângulo de fase?

Pedro Caio França · 23 de fevereiro de 2016

@_xyko_ Agora compreendi tua primeira pergunta. É pertinente. Mas eu só fiz pegar o esquema de um outro lugar. Mas de qualquer forma, funciona. A detecção da passagem por zero é feita no programa do microcontrolador inserido.

xyko-2020 · 23 de fevereiro de 2016

2 minutos atrás, Pedro Caio França disse:

@_xyko_ Agora compreendi tua primeira pergunta. É pertinente. Mas eu só fiz pegar o esquema de um outro lugar. Mas de qualquer forma, funciona. A detecção da passagem por zero é feita no programa do microcontrolador inserido.

Mas não dá pra detectar 0V na rede sem uma amostra dela, seja direta ou através de optoacoplador, entre no microcontrolador.

Pedro Caio França · 23 de fevereiro de 2016

Talvez o problema esteja no circuito snubber. Não sei se esse datasheet do MOC usa esse circuito apenas para ligar e desligar a carga, e não pra controlar a velocidade do motor, como é o caso.

Eu também inseri para teste um snubber para o TRIAC, usando a equação que encontrei no livro do Rashid e está disposta abaixo, em anexo. O dv/dt do triac usado é 100 V/microseg, e fixando o capacitor em 100nF, encontrei a resistência de 11 ohm. Mas nada mudou. Ainda estou procurando como calcular corretamente o circuito snubber.

1 hora atrás, _xyko_ disse:

Mas não dá pra detectar 0V na rede sem uma amostra dela, seja direta ou através de optoacoplador, entre no microcontrolador.

O AmpOp (U2:A) dá essa amostra.

xyko-2020 · 23 de fevereiro de 2016

18 minutos atrás, Pedro Caio França disse:

O AmpOp (U2:A) dá essa amostra.

Tudo bem. Só fica mesmo o caso dos diodos sem função alguma no esquema, mas também não influi em nada no resistor que esquenta.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

Caro Pedro, muito difícil controlar.

Qual será a precisão que velocidade que necessita?

São muitos conceitos :

A lâmpada é resistiva, o motor é indutivo.

Os triacs e diacs são projetados para funcionar em sistemas resistivos. Funcionam de maneira aceitável em motores monofásicos de ventilador de teto, sem precisão nenhuma.

Na lampada o triac roda liso.

No motor já não e é bem assim. O motor é indutivo e adianta a fase, então seu triac ou diac trabalha defasado. Como a @Isadora Ferraz comentou, vai ter de fazer um "detector d passagem por zero" no pic, sincronizar o pic e disparar o triac ou diac na parte da senoide desejada.

Lembrando que é um motor indutivo AC a velocidade não será proporcional ao valor RMS do pedaço da senoide aplicada. Será logaritmica.

Além de que todo motor é um gerador. Terá de filtrar esse retorno que o motor gera.

O Ruido que o motor faz é produto dessa tensão gerada que faz vibrar o motor e aquecê-lo.

Espero ter ajudado.

Pedro Caio França · 25 de fevereiro de 2016

@mario cesar berardo obrigado pela resposta.

A precisão deve ser a suficiente pra mostrar que o controlador funciona, hehe. Nada muito preciso.

O detector de passagem por zero já está programa do pic, e ele dispara na parte da senoide desejada. O que me estranha é ter vários circuitos na internet e datasheets (como a figura acima). Mas pode ser que eles sejam apenas para ligar e desligar o motor, não para o controle. Não sei.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

É, o pessoal desenha circuito , testa no emulador e publica.

Eletronica tem de testar em bancada, no mundo real.

Se não necessitar de nada preciso, funciona sim.

Pedro Caio França · 25 de fevereiro de 2016

@mario cesar berardo Não tá funcionando, e é por isso que publiquei esse tópico, hehe. Mas continuarei tentando.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

No circuito acima, desenhado no proteus eu acho rsss....onde está o "detector de passagem por zero" ? É fundamental. Sem ele você não sincroniza e a senoide no motor fica defasada em relação a entrada.

O DPZ é a saida do AMPOP na fonte ?

Beleza, entendi.

Uma observação : você tem 2 resistores de 10k = 20K no pino 4 do MOC, o que em 110V dá 0,0055 5,5mA. Será que essa corrente é suficiente para disparar o GATE do TRIAC ? Tente aumentar a corrente no GATE do TRIAC. Olhe no datasheet do TRIAC qual é a corrente mínima no GATE para dispará-lo.

Pedro Caio França · 25 de fevereiro de 2016

@mario cesar berardo na verdade, o circuito de disparo que eu to usando é esse anexado aqui embaixo. Eu até inseri um outro snubber no triac pra ver se melhorava algo, mas nada aconteceu. O motor entra em J2 e J3 e a rede elétrica em J4 e J5.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

Não me recordo ao certo (tem muito tempo que não mexo com eletronica) do comportamento dos capacitores em regime AC. Dá uma olhada nisso.

PELO QUE EU LEMBRO, não estou certo, o circuito RC formado por R4 e C2 está ligando J5 direto a J2, não ? Não recordo como os esses capacitores se comportam em AC, se são curto ou circuito aberto. Acho, que é curto, então liga direto J2 a J5 e C1 liga direto J5 ao GATE do TRIAC. Acho que é isso.

xyko-2020 · 25 de fevereiro de 2016

3 minutos atrás, mario cesar berardo disse:

Não me recordo ao certo (tem muito tempo que não mexo com eletronica) do comportamento dos capacitores em regime AC. Dá uma olhada nisso.

PELO QUE EU LEMBRO, não estou certo, o circuito RC formado por R4 e C2 está ligando J5 direto a J2, não ? Não recordo como os esses capacitores se comportam em AC, se são curto ou circuito aberto. Acho, que é curto, então liga direto J2 a J5 e C1 liga direto J5 ao GATE do TRIAC. Acho que é isso.

Na verdade comportam-se (quase que) como resistores.

Ver Reatância Capacitiva.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

Certo @_xyko_. Então é isso. Não está tendo controle. O circuito de disparo está anulado por estas ligações.

mario cesar berardo · 25 de fevereiro de 2016

Vou procurar o esquema de um controle desses que eu já fiz. Não tinha a precisão que eu necessitava, mas variava a velocidade.

Pedro Caio França · 25 de fevereiro de 2016

@mario cesar berardo Tem como você me explicar melhor essa ideia? Na verdade a ideia de colocar C2 e R4 foi para implementar um snubber no triac (anexo), mas inicialmente meus testes eram feitos sem esse snubber, que estavam dando igualmente errados.