@Eder Neumann
Um alimentador vibratório industrial funciona com base em um eletroímã que gera força de atração e repulsão para produzir movimentos oscilatórios,
usados para transportar materiais de forma controlada.
Estrutura básica:
1º Base fixa: Essa parte do alimentador é ancorada no local e não se move.
2ºParte vibratória (ou panela vibratória): É uma panela tipo helicoidal ou superfície sobre a qual o material a ser transportado é colocado. .
3ºEletroímã: Localizado entre a base fixa e a panela vibratória, o eletroímã gera força de vibração quando energizado.
Controle de vibração
Frequência de operação: A taxa de vibração do alimentador depende da frequência da corrente alternada (AC) 60 Hz.
Controle de amplitude: A intensidade da vibração pode ser controlada ajustando a corrente no eletroímã, o que muda a força de atração magnética e, portanto,
a amplitude da vibração. O controle de fase com TRIAC, permite ajustar a potência fornecida ao eletroímã, o que afeta diretamente a vibração.
Sincronismo com a passagem por zero
O sistemas de controle, no qual estou trabalhando, utiliza detecção de passagem por zero da corrente alternada para disparar o eletroímã em
pontos específicos do ciclo AC. Isso garante que o eletroímã seja energizado e desenergizado de forma precisa, evitando picos de corrente que poderiam
sobrecarregar o sistema e garantindo uma vibração suave, porém quando acoplo a a panela vibratória esse controle não tem força para vibrar, parece que algo
limita a potência.
Entendo que os alimentadores vibratórios que utilizam eletroímãs são cargas indutivas. Isso significa que há uma defasagem entre a corrente e a tensão, o que pode
causar desafios no controle, como o que estou passando. Um controle eficiente da fase e da passagem por zero é essencial para ajustar corretamente
a potência e manter uma vibração constante, e isso consegui fazer no algorítimo, então acredito que possa ser problema no hardware, ou no circuito de carga ou
preciso fazer alguma alteração no código para cargas mais pesadas, como a panela de 30 kg, mas cheguei em uma fase que não consigo identificar.
Para ter uma ideia, fiz o teste com o TRIAC BTA16 que é o triac principal do projeto, o comportamento dele é muito fraco, já o BT151 faz o alimentador vibrar
muito forte, porém não tem controle da velocidade.
Especificações dos Componentes de Controle (TRIAC, Optoacoplador e Snubber)
1. TRIAC (Componente chave para controle de potência)
Tensão de operação (VDRM): A maioria dos TRIACs para esse tipo de aplicação suporta tensões de pico em torno de 600V a 800V, para operar com segurança em
sistemas de 220V AC.
Corrente RMS (IT(RMS)): Deve ser dimensionado de acordo com a corrente da carga. Para sistemas industriais com eletroímãs, TRIACs como o BTA16 (16A) ou
BT139 (16A) são comuns. Para cargas menores, TRIACs com menor corrente nominal podem ser usados.
Corrente de disparo de Gate (IGT): TRIACs geralmente exigem entre 5mA a 50mA para serem disparados. Deve ser compatível com o optoacoplador que está sendo
usado para acioná-lo.
2. Optoacoplador (MOC3021 ou similar)
Tensão de isolamento: Deve ser alta o suficiente para isolar o circuito de controle de baixa tensão do circuito de potência. O MOC3021 tem uma tensão de
isolamento de 5kV.
Corrente de LED (IF): A corrente necessária para acionar o LED interno do optoacoplador geralmente está na faixa de 10mA a 20mA, com uma tensão direta em
torno de 1.2V a 1.4V.
Corrente de disparo no gate do TRIAC (IGT): O MOC3021 pode fornecer uma corrente de disparo no gate do TRIAC suficiente para acionar a maioria dos TRIACs
usados em controles de potência, como o BTA16 ou BT139.
3. Snubber (Proteção contra transientes)
Capacitor: Para cargas indutivas como o eletroímã, um snubber RC é importante para proteger o TRIAC contra picos de tensão. Um valor comum é um capacitor de
100nF (X2) com alta tensão de operação (400V a 630V).
Resistor: O resistor em série com o capacitor deve ser dimensionado para suportar os picos de corrente. Um valor típico é 100Ω a 220Ω, com uma potência de
2W para dissipar a energia de transientes.
Parâmetros de Controle (via microcontrolador)
Detecção de passagem por zero: Um circuito de detecção de passagem por zero sincroniza o disparo do TRIAC com o ciclo de corrente alternada para controlar
a fase e evitar picos de corrente. O microcontrolador usa esse sinal para calcular o tempo de disparo.
Timer de controle: O controle de fase via microcontrolador depende de um timer que ajusta o atraso entre a detecção da passagem por zero e o disparo do
TRIAC, determinando assim o ângulo de disparo (e, consequentemente, a potência).
Frequência de disparo: O tempo de disparo deve ser calculado com base na frequência da rede elétrica. Em 60Hz é de 16,67ms. O controle de fase pode variar
o disparo de 0 a 180° em cada semiciclo, correspondendo a 0% a 100% de potência.
Especificações para o Alimentador com Eletroímã (aproximadas)
Tensão de operação: 220V AC
Corrente nominal: 5A
Frequência: 60Hz
Força de vibração: 100 Newtons
Controle de fase via TRIAC: BTA16 (16A, 600V)
Optoacoplador de controle: MOC3021 (sem detecção de passagem por zero)
Snubber: 100nF / 100Ω
FICOU LOGA A EXPLICAÇÃO, porém COM INFORMAÇÕES CRUCIAIS.
Na realidade é um desafio kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk.
@.if Fiz o teste com um dimer, funciona muito bem.
O desafio é fazer o ajuste de velocidade de forma digital.