Circuito para oscilar um solenoide

Aislan Silva Costa · 16 de outubro de 2018

Boas a todos!

No meu último tópico "como construir solenóide caseiros" obtive grande ajuda dos usuários para construir um solenóide caseiros, que no meu ver, ficou bom. No mesmo tópico, eu tinha citado, procurando uma maneira de oscilar este solenóide numa frequência de 15 vezes por segundo. Para obter maior abrangência dos participantes do fórum, abrir este outro tópico.

Este solenóide, está acoplado a um carburador fechando o gliche de combustível, que por sua vez está acoplado a uma bombinha de ar. Fiz um sistema de teste no qual, quando o eixo da bomba está na eminência de fazer a sucção(mistura) o contato do solenóide fecha e energiza o solenóide, que abre o orifício do gliche e permite a passagem do combustível. Numa frequência de por exemplo, 3 a 5 vezes por segundo, funciona bem. Porém, com a rotação mínima do motor para que haja uma mistura eficiente, o solenóide deverá abrir no mínimo 15 vezes por segundo. Então presico de um circuito no qual seja possível acionar esse solenóide nesta frequência, sendo que, ele deverá se contrair totalmente.

Medi a resistência da bobina, no multímetro, a leitura ficou em 0.01ohms. Creio que, segundo a equação de ohms, a corrente que passa pelo solenóide seja: V=R*I, onde v: 3.85, r= 0,01, I= 385mA.

Então, para a contração total da mola, 0.385A e o suficiente. Porém, quando ligo a bombinha de ar, como a rotação do motor e alta, não há tempo suficiente para que o solenóide seja energizado.

Então, preciso de um circuito que faca com que o solenóide seja energizado a uma taxa de 15 vezes por segundo, como eu faria isso?

Como não entendo muito de eletrônica, no meu ver, como a rotação do motor e alta (comparado ao tempo de abertura do solenóide), não a tempo de passar corrente e tensão suficiente, o que faz com que o solenóide não abra(isso e claro, porque, em baixas rotações(3 a 5 por segundo), o solenóide se abre corretamente.

Então, no meu ver, o circuito necessita entregar o mesmo valor de tensão e corrente mais rapidamente sem cair os valores, se for isso mesmo, com que circuito consigo fazer isto?

.if · 16 de outubro de 2018

Amigo tem uma falhinha básica nos seus cálculos. você errou "por pouco". kk . mas por hora não vem ao caso.

48 minutos atrás, Aislan Silva Costa disse:

a rotação do motor e alta, não há tempo suficiente para que o solenóide seja energizado

Neste caso entra em cena um 555 monoestável. A essência: Um pulso mínimo nele faz ele manter acionado por um tempo maior e constante. Por gentileza, google 555 monoestável.

abç

Sérgio Lembo · 16 de outubro de 2018

Cara, pra fazer um solenoide operar 15x por segundo o desafio será grande. A parte móvel terá que ser leve para exigir o mínimo de potência mecânica e a mola de retorno terá que ser forte para trazer de volta o conjunto no curto tempo disponível o que te levará a uma bobina e tanto. Resolvido o desafio acima e não sou mecânico para te orientar nessa parte temos a questão do acionamento elétrico dessa bobina.

Inicialmente tem que ter em mente que o magnetismo que irá movimentar seu conjunto é feito pela corrente e não pela tensão. Outra coisa a ser considerada é que a bobina é um elemento indutivo e como todo indutor se opõe a variações bruscas de corrente. Isso te levará a um circuito de acionamento semelhante ao que se usa em motores de passo. Utiliza-se uma fonte de tensão superior a tensão nominal da bobina e o acionamento é feito por transistor bipolar com limite de corrente. Para que a descarga da corrente seja rápida com consequente desmagnetização rápida da bobina não coloque diodo antiparalelo com a bobina. No lugar dele coloque um resistor com valor ôhmico 20X o valor da resistência da bobina. Com isso a tensão reversa do desligamento será 20X a tensão nominal da bobina somado à tensão da fonte. O transistor terá que ser selecionado para esta tensão.

Aislan Silva Costa · 16 de outubro de 2018

Oi @Isadora Ferraz, sempre você! Onde esta o erro? kkk. Já comecei a pesquisar sobre o 555 e aonde comprar, já que onde moro não há eletrônica. Pelo que vi por alto, e disso mesmo que estou precisando.

Olá @Sérgio Lembo, como vai? Obrigado pelo dicas! Eu já fiz um circuito de testes usando transistor, vou usar as dicas que me passou e tentarei encontrar um transistor que tenha as características mais próximas das recomendadas.

Eu acho, que a bobina que construí tem uma boa parte mecânica. Primeiro, que a mola de retorno e boa, me garante uma boa vedação do orifício do glichê, no topo, quase próximo ao embolo movel uso um ima de neodimio que me garante uma maior intensidade do campo magnético. Nas minhas pesquisas sobre transistores, eu já retirei alguns de umas sucatas que tinha aqui, e comecei a fazer testes. O melhor resultado que consegui, fui com este:

http://www.datasheetq.com/view.jsp?fac=Hwdz&pn=D4206

Retirei-o de uma fonte de computador. Em testes de bancada, consegui um pequeno ganho, ou seja, já consigo oscilar o solenoide em tempo hábil para fazer a mistura do ar e combustível, porém não na taxa recomendada que me garantiria uma detonação adequada. Enquanto não tenho em mais um ci 555 para testes, farei mais testes com transistores que tenho em mãos para tentar conseguir a oscilação desejada.

O circuito é esse: Como não usei ferramentas adequadas, esta meio feio, mas acho que da pra entender.

A fonte de alimentação e uma bateria de celular de 3.85v, 2000mAh. Paralelo ao solenoide há um diodo 1n4007, Na base há um resistor de 4.7 ohms.

.if · 17 de outubro de 2018

Cara muito dez. Sério.

então...

18 horas atrás, Aislan Silva Costa disse:

V=R*I, onde v: 3.85, r= 0,01, I= 385mA

v=r*i então i=v/r = 385A. Mas bobina em v que não seja dc entram entidades sinistras na parada da fórmula.

você pode aumentar o 4.7 pruns 33...100R quando for por o 555. Pode também tentar algo como um sensor hall pra evitar o contato físico ou até mesmo chave ótica e + 1 transistor pra dar mais um ganho tipo um darlington

A vantagem de colocar 555 é que, se para no ponto de contato, não fica acionando o transistor o tempo todo o que vai aquecer e pifar o sistema. O lance é dar um pulso bem curto no disparo pino 2. Algo como um capacitorzinho duns 1...10nF em serie e um resistor 10k...100k do pino 2 pro vcc... se bem que acho melhor um bc548 e... calma... ainda não é seu momento.

abç

Tito Fisher · 17 de outubro de 2018

Ola @Aislan Silva Costa

Eu estava lendo por alto suas postagens pedindo detalhes em solenóides e osciladores de pulso para os mesmos.

Consegui imaginar que esteja fazendo algo tipo um mix entre sistema de admissão carburado e eletrônico.

Tempos atrás consegui fazer tal conversão, mas não foi em uma moto e sim em um motor náutico de pequeno porte.

Tal qual na maioria das motos aquele motor usado tinha a alimentação de combustivel por gravidade ( um tanque pequeno acima do motor ), e o reservatório do carburador tinha bloqueio por uma valvula com bóia pra não transbordar.

O que mudei foi o sistema de alimentação, instalando uma bomba de alimentação para puxar o combustivel de um tanque externo, e instalei um bico de injeção no carburador ( desses comuns tipo EFI dos carros e motos )

Como não tinha uma central de injeção tambem precisei fazer um circuito que variasse a frequência de abertura do bico conforme a rotação do motor, e os itens indispensáveis foram os que a @Isadora Ferraz comentou . um 555 e um sensor hall , além de alguns transistores e outras peças de baixo custo.

'_'

Aislan Silva Costa · 17 de outubro de 2018

Como vai @Tito Fisher, obrigado pelo contato! Você teria os circuitos que você fez?

Tito Fisher · 18 de outubro de 2018

Ola.

Vasculhei aqui nos arquivos e ainda não consegui achar o diagrama ou os rascunhos , como eu havia dito eu fiz isso tempos atrás, bem mais de 5 anos já.

Vou tentar mais tarde redesenhar ele já que a ideia geral do funcionamento ficou memorizada.

No seu caso o primeiro passo seria substituir o solenóide por um bico injetor, na verdade são a mesma coisa só que o bico já vem projetado com uma frequência de operação suficiente para suportar um motor de carro rodando a 8000 RPM. ( barco a 6 mil , moto a 12 mil , etc )

Como o motor é aspirado e seria inviável instalar um TBI para admissão foi feito o arranjo de adaptar um potenciômetro ao cabo do acelerador, de modo que o sinal de entrada no CI555 ( quantidade de jatos ) acompanhasse a intenção do piloto.

O uso do sensor hall seria para equalizar o tempo que o bico ficaria aberto nas diferentes rotações ( tempo de duração dos jatos )

Acredito que já existam circuitos equivalentes na internet, na época com certeza não tinha e eu penei um pouco.

'_'

Aislan Silva Costa · 26 de outubro de 2018

Olá Novamente, @Isadora Ferraz, @Tito Fisher e @Sérgio Lembo, como vão? Não quis mais abrir tópicos pra não tumultuar o fórum, então peço ajuda as universitários por aqui mesmo.

@Isadora Ferraz, já estou usando chaves ópticas para obter a rotação e consequentemente ligar o solenoide usando transistores na configuração darlington. Entre o solenoide e a chave óptica estou usando um comparador de tensão 4580D. No coletor do foto-transistor, ligo na entrada "A", não inversora, a tensão ali, com o foto-transistor polarizado e cerca de 2v, e quando em corte, 0.17v. Na entrada inversora, ligo uma tensão de referencia usando divisor de tensão, um com 3k e outro com 1k, o que me garante tensão de 0.97 volts(vcc em 3.64v).

"O problema que ocorre e que na saída do comparador, quando foto transistor em corte(0.17v) a tensão na saída fica com 3.33v, e com foto transistor polarizado a saída fica em 1.44v."

Antes desse comparador, eu estava usando um comparador de tensão lm358 com esta mesma ligação, e usava um resistor de 100k entre a saída e a entrada não inversora, tinha o efeito desejado, foto-transistor em corte, saída do comparador próximo a 0v, quando polarizado saída em torno de 3v. Só que, de repente os valores da saída começaram a dar errado como no caso do 4580D. Como eu não tinha feito nenhuma modificação, suspeitei que talvez o comparador tivesse queimado, então peguei esse 4580D, porém, acho que ele não esta com defeito e sim alguma ligação que fiz que esta errada, peço ajuda para esclarecer duvida.

Estou colocando um esquemático que fiz no proteus. Com um resistor de 10k entre a entrada inversora e a saída do comparador, o efeito desejado acontece, porém na pratica não funciona.

obs2 Como não tinha chave óptica, usei como exemplo um foto-acoplador, a unica diferença desse esquemático com o real e o foto-acoplador. Valores de resistores são os mesmo, o esquemático funciona, mas o pratico não.

"Foto-Transistor Polarizado"

"Em Corte"

Sérgio Lembo · 26 de outubro de 2018

Cara, não estou entendendo nada. Nos 2 circuitos vejo o diodo led iluminando direto o transistor e um interruptor ligando um led D1, tb não entendi esse led D1. Creio que a representação do interruptor deveria ser feita na alimentação do led U2A se o que pretende é representar luz/sombra. Outra coisa: led D1 não é igual a lâmpada de filamento. Nesse circuito ele é o elemento superior de um divisor de tensão onde o elemento superior é o led D1 e o inferior é o fototransistor. A resistência entre o coletor e emissor na sombra é alta mas não é infinita. A resistência entre o anodo e o catodo do led abaixo da tensão de barreira é elevada a ponto de competir com o do fotoacoplador na sombra. Coloque um resistor de 100K em paralelo ao led D1 para garantir uma condução mínima na situação em que o fototransistor esteja na sombra e com isso tenha Vcc na entrada do comparador. Se funcionou por alguns instantes e depois parou é porque devia ter uma sujeira fazendo as vezes desse resistor que acabo de sugerir.

Boa sorte.

.if · 26 de outubro de 2018

Amigo pra simular mais na real, coloque a chave ld em série com R3. E tire aquilo que parece um vcc da saída do ampop. Parece que vai queimar ele.

Melhor ainda: coloque gerador de função na entrada do opto e osciloscópio na saída do ampop. E tem que ter pullup na saída do opto: um R 10K...47K pro vcc (veja seu primeiro desenho). R4 pode ser maior chute 100K+. Ainda não acabou: coloque trimpot ou potenciometro chute 10K no vref. vcc de um lado, gnd de outro, meio no vref

Finalizando: a saída do comparador pode ser ligada na base de um bd135 137 139...tip29 31 através de um resistor chute 1k...680R. transistor este que deve acionar seu solenoide sqn. Entre o comparador e este transistor deve entrar aquele sistema do 555 monoestável lembra?

abç