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Circuitos Uteis

Os motores de corrente contínua, com tensões de alimentação entre 3 V e 12 V e correntes de até 1 A podem ser usados facilmente para movimentar braços mecânicos, elevadores, esteiras e até mesmo veículos de pequeno porte e robôs alimentados por bateria. Além da parte mecânica que pode exigir polias, correias ou caixas de redução, um problema que o projectista destes dispositivos encontra é o controle eléctrico e electrónico dos motores. Como o sentido de rotação do motor depende da polaridade da alimentação e a velocidade da tensão aplicada dentro da faixa permitida, o uso de circuitos electrónicos não é difícil e para os que conhecem alguns componentes básicos, a montagem de controlos é relativamente simples. Dou a seguir diversos circuitos que podem ser adaptados para funcionar como motores de 3 V a 12 V e que exijam correntes de até 1 A. Estes motores podem ser conseguidos de pequenos electrodomésticos fora de uso (alimentados por pilhas e baterias) ou de brinquedos, principalmente, carrinhos que podem fornecer unidades de boa potência. Circuito 1 - Controle simples de motor Para accionar um motor a partir de um conjunto de pilhas, bateria ou fonte de alimentação, o circuito indicado é o mostrado na figura 1, onde a polaridade da ligação do motor vai determinar o seu sentido de rotação. O condensador é usado para amortecer as comutações das escovas do motor, tomando seu funcionamento mais suave e evitando a produção de impulsos no circuito alimentado. Este componente é especialmente importante quando a bateria usada alimenta outros circuitos ao mesmo tempo, pois sem o condensador, podem ocorrer interferências. Se o circuito usar um controle remoto, o condensador é muito importante, pois evita a irradiação de interferências. Valores entre 100 uF e 1000 uF com tensão de trabalho um pouco maior que a usada na alimentação podem ser usados, observando-se sua polaridade. Circuito 2 - Inversão do sentido da rotação Na figura 2 mostramos como deve ser ligada uma chave de 2 pólos x 2 posições ou HH para fazer a inversão do sentido de rotação de um pequeno motor de corrente contínua. Na mesma figura damos a identificação dos pólos desta chave que pode ser conseguida com facilidade em aparelhos fora de uso ou adquirida em casas especializadas. Observe que esta chave inverte o sentido da corrente que circula no motor. Como a corrente é invertida, o condensador depois da chave deve ser de poliéster, despolarizado, de 100 nF Para uma filtragem melhor com um condensador electrolítico de 100 p a 1000 pF, sua ligação deve ser feita antes da chave. Este circuito é indicado para o caso em que se faz o controle de um braço mecânico ou de um robô e ele deve ter movimentos em dois sentidos. A chave pode ficar longe do sistema ligada por fios longos. Circuito 3 - Controle de dois motores Dois motores podem ser activados alternadamente com o circuito da figura 3. Com a chave na posição 2, o motor M1 é activado e com a chave na posição 3 é a vez do motor M2 ser activado. A chave de 1 pólo x 2 posições pode ser conseguida em aparelhos fora de uso ou ainda ser utilizada uma chave HH. No caso da chave HH, aproveitamos apenas metade como indicado na figura. Este circuito combinado com o da figura 2 possibilita o controle de dois motores com rotação nos dois sentidos, ou seja, podemos fazer qualquer um dos motores rodar no sentido desejado no momento em que quisermos. Circuito 4 - Motor Pulsante Este circuito é indicado para aplicações em que o motor não deva simplesmente rodar, mas dar um pequeno impulso em algum dispositivo pelo toque num interruptor de pressão. Conforme a figura 4, o que temos é um condensador de valor muito alto ligado em paralelo com o motor de corrente contínua. Quando damos um toque no interruptor de pressão, o condensador carrega e depois descarrega-se pelo motor, mantendo-o em funcionamento por alguns segundos, dependendo de sua corrente. Em lugar de S1 como interruptor comum de pressão podem ser usados sensores, como por exemplo, relés, reedswftches, micro-swftches e outros dispositivos que produzam pulsos curtos de corrente. Circuito 5 - Reversão por relé O circuito mostrado na figura 5 inverte o sentido de rotação de um motor, enquanto o interruptor S1 for pressionado. Veja que S1 pode ser um interruptor de pressão ou um sensor de qualquer tipo (reedswftch, chave de fim de curso, sensor de toque, ). O relé usado deve ter a mesma tensão usada na alimentação do motor neste circuito, mas nada impede que o relé seja alimentado por um circuito externo de controle. Se for necessário usar um condensador para amortecer os impulsos devido à comutação do motor, ele deve ser ligado em paralelo com a alimentação. Este circuito pode ser combinado com outros mostrados nesta pagina de modo a ser obtido um comportamento mais complexo do sistema. Circuito 6 - Biestável de Controle Com um toque no interruptor S1 o motor liga e assim permanece até que um toque no interruptor S2 o desligue. O circuito mostrado na figura 6 pode ser usado em muitas aplicações importantes de Robótica e Mecatrónica. Como os interruptores S1 e S2 podem ser sensores, tais como reed-swftches, chaves de fim de curso ou outros sensores, as aplicações são ilimitadas. Basta dar um toque num interruptor por exemplo, e uma esteira se move para transportar um objecto até seu final. No final, o sensor S2 é activado e a esteira pára de modo automático. O SCR não precisa de radiador de calor para motores até 500 mA. Acima disso, será conveniente usar uma pequena chapinha de metal para esta finalidade. O díodo D1 serve como filtro para evitar que impulsos gerados na comutação das bobinas do motor apareçam sobre o SCR, causando seu desligamento em momento indevido. Se houver tendência ao desligamento, mesmo com o díodo, um condensador electrolítico de 100 uF a 1 000 uF deve ser ligado também em paralelo com este componente. Um ponto importante a ser observado neste circuito é que há uma queda de tensão da ordem de 2 V num SCR ligado. Isso quer dizer que a tensão de alimentação deve ser 2 V maior que a exigida pelo motor de modo a compensar esta perda. É por este motivo que a tensão mínima de entrada sugerida para estes circuitos é de 6 V. Circuito 7 - Motor Accionado Por Luz Um fiash de luz dirigido ao LDR faz com que o SCR dispare e o motor seja accionado no circuito da figura 7. Para desligar, o que pode ser feito por um interruptor de pressão, chave de fim de curso, reedswitch ou outro tipo de sensor, é necessário activar S2 A sensibilidade do circuito é ajustada em P1 Para maior directividade e sensibilidade do LDR, evitando o accionamento pela luz ambiente, ele deve ser instalado num pequeno tubo opaco com uma lente convergente na sua frente. Se houver tendência ao desligamento errático pela comutação do motor, um condensador de 100 uF a 1000 uF deve ser ligado em paralelo com o motor. O SCR só precisará de um pequeno radiador de calor se o motor exigir correntes de mais de 500 mA. Este circuito pode controlar correntes de até 2 A. Deve ser lembrada a queda de tensão de 2 V produzida no SÇR em condução. Circuito 8 - Motor Accionado por Sombra A passagem de um objecto diante do LDR de modo a causar uma sombra momentânea acciona o motor, que assim permanecerá até que S1 seja activado. O circuito mostrado na figura 8 usa como sensor um LDR ou fotorresistor. Da mesma forma que no circuito anterior, P1 controla a sensibilidade. Para maior directividade o LDR deve ser montado num tubinho opaco com uma lente a sua frente. Este circuito pode ser usado para detectar a colocação de um objecto diante de um braço mecânico accionando sua pinça de modo automático para prendê-lo. Numa esteira, a colocação de um objecto faz seu accionamento até o momento em que uma chave de fim de curso (S1) a desligue. Devemos lembrar a queda de tensão de 2 V no SCR em condução, compensando-a na alimentação. Circuito 9 - Travão de Motor Por Relé Ao deixar de haver corrente para alimentar o motor o relé desliga-se curto circuitando o motor que trava imediatamente Circuito 10 - Sensores para Beams Exemplo de como colocar uns pequenos sensores em um robot beam

17 Jan 2007 by Scout 0 comments