Circuitos de proteção de motores: sobretensão, superaquecimento, sobrecorrente

Neste post, discutiremos alguns circuitos de proteção do motor CC contra condições perigosas, como sobretensão e subtensão, sobrecorrente, sobrecarga, etc.

As falhas do motor CC são comumente encontradas por muitos usuários, especialmente em locais onde o motor relevante funciona por muitas horas por dia. Substituir as peças do motor ou o próprio motor após uma falha pode ser um assunto bastante caro, algo que ninguém aprecia.

Foi feito um pedido a mim de um dos meus seguidores sobre a solução do problema acima, vamos ouvir o Sr. Gbenga Oyebanji, também conhecido como Big Joe.

As especificações técnicas

“Vendo os danos que nossa fonte de alimentação causou à maioria de nossos aparelhos, é necessário construir um módulo de proteção para nossos aparelhos que os proteja contra flutuações de energia.

O objetivo do projeto é projetar e construir um módulo de proteção para motores de corrente contínua. Portanto, os objetivos do projeto são


• Projete e construa um módulo de proteção contra sobretensão para motores CC com indicador (LED).
• Projete e construa um módulo de proteção de baixa tensão para motores DC com indicador (LED).
• Projete e construa um módulo de proteção de temperatura do motor (termistor) com indicador (LED).

O circuito protege o motor DC contra sobretensões e subtensões. Um relé pode ser usado para ligar e desligar a carga (motor de 12V DC). Um comparador é usado para detectar se é alto ou baixo. A sobretensão deve ser 14V enquanto a subtensão deve ser 10V.

O circuito de retificação e filtragem necessário também deve ser construído.

Quando uma falha é detectada, as indicações necessárias devem aparecer.

Além disso, quando o enrolamento de campo do motor estiver aberto, o circuito poderá detectar isso e desligar o motor, porque quando o enrolamento de campo estiver aberto, não haverá mais fluxo magnético dentro do motor e toda a energia será alimentada diretamente na armadura. . .

Isso mantém o motor em funcionamento até quebrar. (Espero ter razão?) Gostaria de receber sua resposta em breve.

Obrigado Swagatam Salud ”

1) Diagrama do circuito do módulo de proteção de tensão do motor CC

O seguinte recorte de alta e baixa tensão, que discuti anteriormente em um dos meus posts, é perfeitamente adequado à aplicação acima para proteger os motores de corrente contínua contra condições de alta e baixa tensão.

sobretensão do motor sob proteção automática de corte de tensão

A explicação completa do circuito é fornecida acima / abaixo do circuito de tensão de corte

2) circuito do módulo de proteção contra superaquecimento do motor DC

O terceiro problema que envolve o aumento da temperatura do motor pode ser resolvido através da integração do seguinte circuito indicador de temperatura simples.
Este circuito também foi abordado em um dos meus posts anteriores.

proteção contra superaquecimento do motor usando o transistor como sensor

O circuito de proteção contra superaquecimento acima provavelmente nunca permitirá que o enrolamento do campo falhe, porque qualquer enrolamento esquentará primeiro antes da fusão. O circuito acima DESLIGARÁ o motor se detectar um aquecimento anormal da unidade e, portanto, evitará qualquer acidente.

É fornecida uma lista completa de peças e explicação do circuito. AQUI

Como proteger o motor contra sobrecorrente

A terceira idéia abaixo discute um projeto automático do circuito do controlador de sobrecarga de corrente do motor. A idéia foi solicitada pelo Sr. Ali.

As especificações técnicas

Preciso de ajuda para concluir meu projeto. Este é um motor simples de 12 volts que deve ser protegido quando sobrecarregado.

Os dados são exibidos e podem ajudá-lo a projetá-los.

O circuito de proteção contra sobrecarga deve ter componentes mínimos, porque não há espaço suficiente para adicioná-lo.

A tensão de entrada é variável de 11 volts a 13 volts devido ao comprimento da fiação, mas a sobrecarga de corte deve ocorrer quando V1 – V2 => 0,7 volts.

Observe o diagrama de sobrecarga em anexo que deve ser cortado se os amplificadores aumentarem mais de 0,7 Amp. Qual é a sua ideia sobre este diagrama? É um circuito complicado ou preciso adicionar alguns componentes?


técnica de proteção de sobrecorrente do motor

Análise de circuitos

Referindo-se aos esquemas de controle de corrente do motor de 12v, descritos acima, o conceito parece estar correto, no entanto, a implementação do circuito, especialmente no segundo diagrama, parece errada.

Vamos analisar os diagramas um por um:

O primeiro diagrama explica os cálculos básicos do estágio de controle atual usando um opamp e alguns componentes passivos, e parece ótimo.

Conforme indicado no diagrama, desde que V1 – V2 seja menor que 0,7V, a saída do opamp é assumida como zero e, quando atinge acima de 0,7V, a saída é considerada alta, Embora isso funcione com um transistor PNP na saída, não com um NPN, … vamos seguir assim mesmo.

Aqui, 0,7V é com referência ao diodo conectado a uma das entradas opamp, e a idéia é simplesmente garantir que a tensão neste pino exceda o limite de 0,7V, para que esse potencial de pinagem cruze o outro pino de entrada complementar do amplificador operacional resulta em um gatilho de desligamento que será gerado para o transistor do controlador de motor conectado (um transistor NPN como preferido no projeto)

No entanto, no segundo diagrama, essa condição não será executada; de fato, o circuito não responderá nada, vamos ver o porquê.

Erros no segundo esquema

No segundo diagrama, quando a energia é conectada, os dois pinos de entrada conectados através do resistor de 0,1 ohm estarão sujeitos a uma quantidade quase igual de tensão, mas como o pino não inversor possui um diodo de queda, você receberá um potencial que pode ser 0,7 V abaixo do pino 2 do inversor IC.

Isso fará com que a entrada (+) obtenha uma tensão ligeiramente mais baixa que o pino (-) do IC, que por sua vez produzirá zero potencial no pino 6 do IC logo no início. Com zero volts na saída, o NPN conectado falhará ao iniciar e o motor permanecerá desligado.

Com o motor desligado, o circuito não gera corrente e nenhuma diferença de potencial será gerada no resistor de detecção. Portanto, o circuito permanecerá ocioso sem que nada aconteça.

Há outro erro no segundo diagrama, o motor em questão precisará ser conectado através do coletor e o positivo do transistor para que o circuito seja eficaz, um relé pode causar interrupções ou vibrações repentinas e, portanto, não é necessário.

Se um relé for referido, o segundo diagrama poderá ser corrigido e modificado da seguinte forma:

No diagrama acima, os pinos de entrada do amplificador operacional podem ser vistos trocados para que o amplificador operacional possa produzir uma saída HIGH na partida e permitir que o motor funcione. Caso o motor comece a gerar alta corrente devido a uma sobrecarga, a resistência de detecção de corrente causará um maior potencial negativo no pino3, diminuindo o potencial do pino3 do que a referência de 0,7V no pino2.

Isso, por sua vez, reverterá a saída do amplificador operacional para zero volts, desligando o relé e o motor, protegendo o motor de situações de sobrecarga e sobrecorrente.

Terceiro projeto de proteção do motor

Referindo-se ao terceiro diagrama assim que a energia for ligada, o pino2 estará sujeito a um potencial de 0,7V menor que o pino3 do IC, o que forçará a saída da produção na inicialização.

Aumentar a saída fará com que o motor dê partida e ganhe impulso, e caso o motor tente puxar mais corrente do que o especificado, uma diferença de potencial equivalente será gerada através do resistor de 0,1 ohm, agora que Esse potencial começa a aumentar. O pino3 começará a experimentar um potencial de queda e, quando ficar abaixo do potencial do pino2, a saída retornará rapidamente a zero, cortando a unidade base do transistor e desligando instantaneamente o motor.

Com o motor desligado durante esse instante, o potencial entre os pinos tenderá a normalizar e retornar ao estado original, que por sua vez ligará o motor e a situação será ajustada automaticamente ao ligar / desligar rapidamente. do transistor do driver, mantendo o controle de corrente correto sobre o motor.

Por que os LEDs são adicionados à saída do amplificador operacional

O LED inserido na saída do amplificador operacional pode basicamente se parecer com um indicador comum para indicar o corte da proteção contra sobrecarga do motor.

No entanto, ele executa outra função crucial de proibir a saída do amplificador operacional de offset ou vazamento de ligar permanentemente o transistor.

Você pode esperar em torno de 1 a 2 V como a tensão de desvio de qualquer IC 741, suficiente para fazer o transistor de saída permanecer ligado e tornar a comutação de entrada sem sentido. O LED bloqueia efetivamente o vazamento ou deslocamento do amplificador operacional e permite que o transistor e a carga sejam alterados corretamente com base nas alterações de entrada diferenciais.

Cálculo da resistência de detecção

A resistência de detecção pode ser calculada da seguinte forma:

R = 0,7 / corrente

Aqui, conforme especificado para um limite de corrente de 0,7 amp para o motor, o valor da resistência do sensor de corrente R deve ser

R = 0,7 / 0,7 = 1 ohm



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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