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Gabriela Estrada

Curto em circuito de controle de giro do motor

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Pessoal, preciso da ajuda de vocês.

Estou fazendo um controle de sobrevelocidade de uma turbina eólica. Quando a tensão passa acima do que eu estabeleci, é enviado um pulso ao triac e ele envia para os reles para fazer com que o leme do aerogerador dobre em 90 graus, encostando em um fim de curso que está NF, assim, aciona o outro fim de curso que está NA fazendo com que começa a carregar o capacitor contando um tempo até que o leme volte ao normal. 

O problema está sendo que: Os 3 circuitos separados funcionam normalmente. E o circuito temporizador com a ponte de reles também. Porém quando incuo o temporizador o circuito começa a fechar curto, ou então os reles 1 e 4 já acionam sem antes o capacitor carregar e eu não consigo identificar aonde é. 

Segue em anexo o circuito.

controle de velocidade.png

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Não analisei o circuito por completo...

 

Os K's são relés? Melhor corrigir os simbolos. Me parece que em algum momento dá curto entre vcc e gnd mesmo. Olha uma maneira manera de inverter rotação com rele

Slide6.PNG

sem risco de dar curto

abç

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2 coisas a serem modificadas no circuito:

1 - A observação feita pela @Isadora Ferraz  deve ser implantada.

2 - No temporizador, o braço RC vai funcionar bem por conta da baixa impedância do capacitor, mas a ref de 1/2 Vcc formada por R5 e R4 só vai funcionar bem no simulador. Está alta demais a impedância, qualquer ruído de RF externo ou até mesmo os internos (chaveamento de relé, por exemplo) tornarão a saída instável. Diminua esses resistores para um máximo de 100k.

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Usando apenas dois relés para ligar ou inverter o motor não vai dar curto. 

Sendo um relé para sentido horário e outro para anti horário, relés desligados motor desligado. 

Então deverá implementar alguma modificação ou lógica para que seja possível ligar dois relés ao invés de quatro no seu circuito. 

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Muito obrigada pela ajuda pessoal.

Criei um novo circuito, e esse sim funcionou!

A única coisa que ainda preciso é colocar uma chave no segundo TIC106, que representará outra fim de curso para que meu motor desligue após chegar no local esperado.

Alguma dica?

Att.

Controledevelocidade.jpg

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Ao trabalhar com SCRs é melhor controlar a carga pelo negativo com o catodo ligado diretamente ao terra. 

 

Para desligar os relés tem que interromper a alimentação deles, para isso coloque um fim de curso NF em serie com o relé/SCR. 

 

Os resistores de 100R ligados aos BC547 estão muito baixos, pode colocar 1k.

Já os resistores de 680k/3,3M estão muito altos pode por 6,8k e 33k que dá o mesmo valor de tensão mas sem risco de interferências. 

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7 horas atrás, Mestre88 disse:

Ao trabalhar com SCRs é melhor controlar a carga pelo negativo com o catodo ligado diretamente ao terra. 

 

Para desligar os relés tem que interromper a alimentação deles, para isso coloque um fim de curso NF em serie com o relé/SCR. 

 

Os resistores de 100R ligados aos BC547 estão muito baixos, pode colocar 1k.

Já os resistores de 680k/3,3M estão muito altos pode por 6,8k e 33k que dá o mesmo valor de tensão mas sem risco de interferências. 

 

Como eu usaria o SCR dessa forma no meu circuito? Não consegui fazer com que funcionasse.

Estou colocando um fim de curso NF em série, só que o problema é que parece que a chave tem alguma resistência e tá interferindo no controle.

Quando eu alterei os resistores de 680k/3,3M influenciou no circuito de temporização. Porque será?

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Permita-me observações quasineutras.

Nota 10 pros amigos. Confesso alguma dificuldade em analisar o circuito com fluidez. De fato não me achei no contexto da coisa. (ok isso não é relevante). Que tal se fizesse um fluxograma? Fica até legal pra apresentar junto com seu relatório.

E a amiga perdeu a oportunidade pra corrigir o símbolo do relé. (a não ser que em elétrica seja aquele mesmo).

abç

 

 

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Ainda não entendi o porque de estar utilizando SCR para ligar as bobinas.

O bom de se usar SCR é que eles tem o efeito memória, uma vez disparados só param quando a corrente cessar.

O ruim de se usar SCR é que eles tem o efeito memória, uma vez disparados só param quando a corrente cessar.

No tempo em que os IGBTs eram um sonho (mosfets de alta tensão e alta corrente demoraram mais alguns anos) os inversores de motor eram feitos com scr. Retificava-se a rede em trifásico e se fazia a inversão com frequência básica de 1kHz. Funcionava da seguinte forma: no desenho da esquerda, o SCR CARGA é o responsável por transferir energia ao sistema. Ao ligar, além de executar a função também carrega o capacitor  através do resistor. Para desligar o SCR Carga, liga-se o SCR DESLIGAMENTO. Este, ao ligar, faz com que, através do capacitor,  a tensão sobre o catodo do SCR CARGA dobre, colocando-o numa situação de tensão reversa e promovendo seu desligamento. O capacitor volta a se carregar, mas desta vez com tensão reversa através da malha SCR DESLIGAMENTO e CARGA, habilitando-o a fazer o desligamento de SCR DESLIGAMENTO da próxima vez que o SCR CARGA vier a ser disparado.

No desenho da direita, o SCR desligamento foi substituido pelo contato do fim de curso.

Sem título.png

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@Sérgio Lembo o uso do scr nesse circuito é justamente pra efeito memória, pois imagino que os fim de curso recebam somente um pulso e o motor tem que ligar por um tempo. 

Uma alternativa simples ao uso de flip-flop que eu acho bem melhor do que scr. 

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Perguntas e respostas, ok...  Não vou me intrometer no assunto, por exemplo, não optaria em usar SCR, mas cada um pensa de um jeito diferente, vamos manter o raciocínio do autor do tópico...

 

Minha observação é apenas para não esquecer de colocar o diodo de rola livre nos reles

 

Comentário a parte, a simbologia desses reles é estranho mesmo, mas necessariamente, não esta errado. Quem já programou ladder provavelmente já viu estes símbolos com frequência.

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Meio off, mas já que acharam estranho....

 

5 minutos atrás, [Daniel] disse:

Comentário a parte, a simbologia desses reles é estranho mesmo, mas necessariamente, não esta errado. Quem já programou ladder provavelmente já viu estes símbolos com frequência.

Em 25/04/2018 às 08:13, Isadora Ferraz disse:

Os K's são relés? Melhor corrigir os simbolos.

 

Esses símbolos são de uma norma americana (ANSI), visto que o software usado é o multisim essa é a simbologia padrão dele.

Outra opção dele seria a norma IEC, com esse símbolo:

imagem.GIF.ded4bb7508cbee09d01c4aa4eb5601ed.GIF

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A simbologia dos reles foi a única que encontrei no multisim, vou procurar melhor então.

eu estou usando o SCR pois foi o que o professor me indicou, pois o motor ele é ligado para girar o leme e quando chega no fim de curso sua alimentação é cessada. E o circuito temporizador conta o tempo para ele voltar a posicao inicial.

Mas aceito sugestões.

vou pesquisar sobre o flip-flop que o amigo comentou.

e também tentar entender essa maneira de usar esse SCR carga e descarga.

vou colocar o diodo de roda livre também!

obrigada!!

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@Gabriela Estrada , alguns detalhes de eletrônica:

- um diodo roda livre anti-paralelo nas bobinas dos relés é indicado para evitar que a indução da bobina provoque um surto de alta tensão e ponha em curto o semicondutor que o chaveia no momento do desligamento. Dessa forma, ao cessar a comutação a corrente remanescente da bobina circula pela malha bobina- diodo e se dissipa na resistência da bobina  e no VF do diodo. Essa técnica retarda em algumas dezenas de mili-segundos a abertura do relé. Se colocado um resistor em série com o diodo esse tempo decai. Nos quadros de comando de corrente contínua o usual é diodo + resistor de 100R.

- pelo mesmo motivo do item anterior, cada vez que os relés do motor abrirem vai ter um faiscamento em seus contatos, o que diminui a vida útil do relé. Como o faíscamento indutivo só ocorre em centenas de volts, a simples colocação de um varistor em paralelo com o motor já te dá um caminho para a descarga dessa energia. Um varistor de 10mm por aproximadamente 25V já resolve o caso.

- usar o SCR como elemento de comutação desses relés só se for pelo efeito didático de aprender a usar esse componente. O usual é ligá-lo com uso de transistor e fazer a lógica de memória de outra forma (flip-flop, histerese).

adicionado 9 minutos depois
2 horas atrás, Gabriela Estrada disse:

tentar entender essa maneira de usar esse SCR carga e descarga

Essa era uma técnica utilizada quando não se tinha o IGBT. O capacitor utilizado deve ter as seguintes características:

- Por ser carga indutiva, ao menos 2x a tensão de trabalho.

- O capacitor deve suprir a demanda de corrente da carga enquanto o SCR CARGA não desliga. O tempo de desligamento é dado no datasheet do SCR utilizado. Nas aplicações de alta potência, procurava-se a utilização dos SCRs rápidos (menor capacitância interna)  para não se ter que utilizar capacitores tão grandes (e tão caros).

- utilizar capacitor não polarizado.

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Pessoal, seguindo a dica de vocês fiz um circuito com o flip flop. Segue ele abaixo. Funcionou perfeitamente. A única coisa ainda é que não sei aonde colocar o fim de curso que só irá cessar a corrente no rele 2 quando ativado. 

E nesse circuito quando eu mudo a chave de volta para alimentar o circuito comparador de tensão, o rele 2 já desliga.

 

5ae3f3a81d114_CIRCUITOCOMFLIPFLOP.png.3e2c9a3949e89b08fdeb47989cf8716c.png

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Não entendi a existência de R1 e R2 em série com as bobinas dos relés.

Aparentemente você se perdeu com as modificações feitas no circuito. O motor sumiu e agora se vê os contatos chaveando sinais que vem do controle.

 

Que tal simplificar as coisas? Apresento-lhe o timer 555, o primeiro integrado produzido no mundo por encomenda da NASA, Projeto Apolo (anos 60). Sua simplicidade e funcionalidade faz com que até hoje seja utilizado. Sua saída tem capacidade para até 200mA.

 

Sem título.png

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Os Leds 1e 2 indicam o sentido de rotação do motor. No multisim não achei um motor que mostrasse o sentido de rotação. Esse programa que você usa é qual?

Os resistores utilizei porque foi a topologia que encontrei na internet para flip flop.

Vou fazer esse que me apresentou, muito obrigada.

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Uso o Proteus.

Nesse desenho acrescento mais um elemento ao seu aprendizado: a separação dos GNDs. Note que a parte de controle (temporizador) está alimentada e os componentes que usam o GND estão no AGND. Já os relés e o motor estão no PGND. É onde entram as sutilezas da eletrônica. Start, desligamento e chaveamento de cargas com corrente significativa provocam pertubações nos condutores (trilhas) por conta da resistência interna, capacitâncias parasitas e indutâncias parasitas. Nesse circuito em particular, como os níveis de tensão e controle são razoavelmente elevados talvez tais influências não sejam tão danosas, mas na construção de um SMPS (fonte chaveada) já é o suficiente para provocar mal funcionamento. Tanto o AGND (analog ground) como o PGND (power ground) acabam se encontrando na saída negativa da fonte, mas caminham separados pelo circuito. É uma forma de proteger o AGND, já que todos os sinais de controle são referenciados a este.

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