Monitorar corrente DC mínima

Tito Fisher · 30 de maio de 2019

Ola, pessoal !

Preciso uma ajudinha na elaboração de um circuito.
O projeto usa 1 microgerador hidraulico ( como a foto abaixo ) operando a partir de dois reservatórios de agua

que precisam revezar quando atingido um limite mínimo de corrente no circuito.

Pesquisei muito na internet sobre monitoramento de corrente, e o mais comum é

encontrar proteção para sobrecarga, mas não achei muita coisa que explique a sub-carga.

Esses geradores tem tensão e corrente variavel conforme a pressão da agua passante,

então o circuito precisa monitorar a sub-currente que ao se aproximar de uns 100mA vai acionar

um rele para comutação do reservatorio "A" para que no tempo de uso dele permita o enchimento

do reservatório "B" que estará com a saída bloqueada .

Já tentei por monitoramento de tensão, mas a eficiencia diminui ao ponto de comutar

antes do enchimento alternado e o sistema acaba zerando a geração.

Minha intenção é monitorar a CORRENTE usando apenas transistores e

comparadores simples, mas estou patinando sem saber por onde começar.

'_'

.if · 30 de maio de 2019

De fato você deve monitorar é tensão mesmo. O que você deve fazer é simplesmente colocar uma carga nele. Sem carga a V tende a ficar aleatória meio instável. Dica 80V é meio que muito pra qualquer sistema de controle. voce deve colocar divisor de tensão. Também um zener ou diodos pra segurar as pontas.

E finalmente um capacitor pra filtrar/manter a média da tensão correspondente à vazão. Em paralelo com o zener acima.

Agora pra monitorar a vazão nos 2 sentidos, o circuito tende a não ser tão simples pois envolve V negativa. Mas mesmo assim, penso que esta pode ser usada numa rede positiva simples. Algo como um divisor 10K 10K 5V/2 = 2.5V. Se gira de um lado, eleva pra próximo de 5. De outro pra próximo de zero. É... bem simples mesmo... mas no momento to com preguiça de procurar no google imagens...

Tito Fisher · 30 de maio de 2019

Ola, @Isadora Ferraz

Bem, eu comecei colocando a imagem errada, o modelo é um F50-12V ( 12V - 10W ) , a tensão normal de geração dele. Só vai chegar a 80V se houver uma pressão hidraúlica de 1,2 MPa ( 174 PSI )

Como a geração é variável dependendo da pressão vai chegar um ponto que ela está com tensão em 9V mas a com a corrente muito baixa, não sendo suficiente para alimentar o relê e solenóide que bloqueiam um reservatório ( quase vazio ) alternando para o outro e permitindo um fluxo de agua mais potente.

Já tentei por monitoramento de Tensão, mas a comutação ocorre ainda com agua suficiente no reservatório "A" e a mesma coisa com o segundo , fazendo o sistema parar depois de algum tempo.

Não existe vazão nos dois sentidos, é sentido unico da agua proveniente de dois reservatorios distintos, que preciso comutar quando cada reservatorio estiver próximo da depleção.

Vou tentar rascunhar , perae ...

.if · 30 de maio de 2019

Ahhh você quer usar a própria tensão do geradorzinho pra acionar os solenóides? E este tem baixa potência? Vislumbro opções pra isso mas confirme 1º. Mas se tiver uma fonte de tensão à parte, continuo achando que o caminho pro sucesso está no que escrevi lá em cima. Junte aquilo a um comparador simples ou 2 comparadores com um flip flop +- inteligente pra decidir qual valvula liberar.. e..

Sei lá se entendi direito.. desenha mais aí...

Coincidentemente, tenho um projeto mental quase semelhante de acumular água num reservatório pra depois descarregar tudo igual a uma caixa de descarga de vaso sanitário (bem sugestivo pro meu caso kk) e tocar um gerador quase expresivo. Mas minha ideia se esbarra no fato que me autodesafiei a não usar nada eletrônico... apenas leis da física hidráulica e dispositivos mecânicos.. tá em banho maria flutuando no vácuo mental... de vez em quando vem a tona.

aphawk · 30 de maio de 2019

Bom .... deixando de lado que na @Isadora Ferraz não existe o vácuo mental ideal devido a um pequeno núcleo formado por coliformes fecais e que ultimamente parece estar em franco crescimento ....

Esse seu “monitoramento de corrente mínima” tem de levar em conta que tem de sempre circular corrente pelo gerador, isto é, ele nunca poderá ficar sem carga !

Supondo que sempre existirá uma carga para ser alimentada, aí sim pode-se usar um resistor de fio de pequeno valor, que ficará em série com o gerador, e usar essa pequena queda de tensão em um simples comparador com histerese.

Paulo

.if · 30 de maio de 2019

off ...

Poiśe Paulão. Imaginação fértil ou m na cabeça... parece que você fez sua escolha. Só não me lembro de ter de esboçar um sorriso sequer das outras vezes e nesta ao te perceber quase indelicado. A ideia é descontrair apenas com algum auto - !auto! - flagelo. Mas enfim, descarregue em mim alguma frustração ou alguma 'descarga' de sei lá o quê mas ... menos né... E estou contando hein. Ah sim ... zôo com o zôto mas não necessariamente a este nível.

Voltando...

Me fale + sobre seu sistema caro amigo @Tito Fisher . Se sua cachoeira é capaz de encher ambas as caixas simultaneamente, você pode elaborar um sistema sem eletronica pra alternar entre uma caixa e outra. A semente: um "monjolo" na saída de uma delas este sendo acionado pela saída do ladrão. A cada enchida, aciona o monjolo e este uma válvula ou tampa. É +- isso que pensei pro meu mal amado sistema. No seu caso teria que elaborar um sistema mecânico semi inteligente pra alternar entre as válvulas mas o desafio seria bem bacana.

E sim, esta visão além da eletrônica me tem sido um hoby e descarrego nos últimos tempos e também tenho um geradorzinho idêntico ao teu (e otras cositas más) aguardando a aposentadoria.

Tito Fisher · 30 de maio de 2019

1 hora atrás, aphawk disse:

Supondo que sempre existirá uma carga para ser alimentada, aí sim pode-se usar um resistor de fio de pequeno valor, que ficará em série com o gerador, e usar essa pequena queda de tensão em um simples comparador com histerese.

@aphawk , seria pedir muito se voce fizesse um desenho ( do verbo rascunhar o circuito ) porque eu até entendi a ideia mas não consegui materializar e colocar no simulador .

Grato.

adicionado 26 minutos depois

6 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

aguardando a aposentadoria.

@Isadora Ferraz , sério ?

Eu cá comigo pensando em um tratamento formal tipo " Tia Isa " , mas como já estou aposentado faz uns SEIS anos é melhor colocar nossas idades em um LM339 pra ver no que dá!

Bem, voltando ao projeto, o fluxo de água dessa cachoeira ( no caso uma vertente de água ) não consegue encher ambas as caixas ao mesmo tempo, e também não tem pressão suficiente para acionar o gerador , daí o motivo de usar a caixa para acumular 'força' .

Então, quando zerada uma caixa entraria em cena a dublê para continuar o processo de geração visando torná-lo ininterrupto.

Sim, a ideia é usar a energia do próprio sistema para fazer a comutação das caixas via solenóide , concordo que monitorar a tensão seria a ideia comum, mas a 'janela de operação' fica reduzida.

Foi constatado que havia sobra de corrente e que o sistema poderia ficar ligado mais tempo antes de comutar.

Desculpe a minha teimosia em insistir na ideia de um circuito monitor de sub-corrente , é que já tive muitas coisas resolvidas exatamente por acreditar em uma solução diferente do senso comum.

'_'

.if · 30 de maio de 2019

"Sua" ideia é a mesmíssima que tive... vazão pequena, acúmulo e descarga. Mas (sempre tem um mas) como já deu pra perceber, não dá pra tornar o sistema ininterrupto com a energia do acúmulo - potencial - hídrico digamos assim. E muito pelo contrário, a ideia de não usar nada eletrônico é que não é comum.. de fato nunca vi pra este fim. Mas já que escolheste o caminho mais fácil...

Primeiramente reflita/reveja o lance de acumular pra tornar ininterrupto. Ou você gera mais potẽncia por algum tempo, ou menos por todo o tempo. (não acredito que vou falar isso pra você mas) A energia não aparece do nada.

46 minutos atrás, Tito Fisher disse:

Sim, a ideia é usar a energia do próprio sistema para fazer a comutação das caixas via solenóide ,

neste caso, acumule parte dela pra acionar os solenoides numa bateria ou supercapacitor. Ou use solenoide de baixa potência. A mesma energia (tensão) pode ser usada pra o comparador e Vreferência fixa.

Esta tal "sobra de corrente" é que vai ser sua acionadora pois ela deve ser bem diferente da corrente (TENSÂO!) quando na vazão total entende?

Deste ponto em diante acho melhor você fazer as medições e nos trazer números. Algo como quanto V ele gera quando caixa cheia e quantos com quase vazia. A diferença deve ser pequena e sutil se a caixa for pequena e com pouca altura. Uma opção a se pensar é o uso de boia elétrica...

Tito Fisher · 31 de maio de 2019

@Isadora Ferraz

Concordo que existem outras maneiras de fazer o treco funcionar, mas eu fiquei realmente cismado com a ideia de monitorar e comparar a corrente para ativar isso.

Parte da teimosia está no fato de que isso já me fez falta em outros projetos e não consegui resolver.

Pensei até em desmontar um multimetro digital ( desses de 20 R$ ) e aproveitar o circuito do amperímetro dele, mas ali dentro o que tem é um CI 'caixa preta' e não consegui capturar o valor que ele manda para o display.

Vou continuar garimpando, um belo dia eu consigo !!

.if · 31 de maio de 2019

Já que insistes no termo corrente - que vai acabar sendo tensão mesmo - pesquise por circuito shunt de corrente.

O 1º da lista já te dá boa noção...

Tem os pra arduíno que te mastigam um pouco...

Obviamente vais precisar que seu gerador esteja alimentando sua carga pra poder monitorar a corrente e fazer as comparações com simples comparadores. Como não nos sintonizamos saudavelmente direito com relação a este projeto, o lance mais desafiador é você decidir o que fazer com o resultado da comparação pra elaborar algo "inteligente" que aciona os solenóides...

Se achar que deve, publique resultados dos seus sucessos.

aphawk · 31 de maio de 2019

Eu tive uma ideia mais simples ....

Colocar diodos nas saídas dos dois geradores, e tirando da junção deles a alimentação para o circuito comparador, usando um velho e confiável LM393 que trabalha com alimentação bem baixa:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm393-n.pdf

Sugiro o uso dos circuito nas figuras 22 e 23 ....

Baseado nas saídas dos comparadores pode escolher qual dos geradores está com capacidade maior.

Paulo