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Pedal de Velocidade para Máquina de Costura (ART2040)

Eis um aparelho de grande utilidade que permite controlar com precisão, através de um pedal um "acelerador", a velocidade do motor de uma máquina de costura.

O circuito pode controlar motores de até 200 W na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V.

Este circuito é muito útil para os casos em que se necessita de um controle preciso de velocidade, já que para os tipos comuns só é possível obter uma velocidade e o pedal serve simplesmente para ligar o desligar o motor.

Simples de montar, o aparelho é intercalado entre a rede de alimentação e o motor, não precisando de qualquer modificação neste ou na máquina.

O pedal pode ser facilmente construído com base num potenciômetro deslizante e todo o conjunto pode ser instalado numa caixa, figura 1.

 

Figura 1 – Sugestão de montagem
Figura 1 – Sugestão de montagem

 

O controle é de onda completa, graças ao emprego de uma ponte de diodos, significando uma variação de velocidade numa faixa de 0 a 99% velocidade máxima.

 

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 110/220 V c.a.

Corrente máxima: 2 A

Potência máxima: 220 W (110 V) ou 440 W (220 V)

Faixa de velocidade: 0 à 99%

 

O que temos é uma configuração bastante conhecida de controle com tiristor, usando um SCR que, para se obter controle de onda completa, opera com uma ponte de 4 diodos.

O ponto de disparo de SCR em cada semiciclo de alimentação alternada determina a potência aplicada ao motor e, portanto, determina a sua velocidade.

Desta forma, variando o ângulo de disparo do SCR no semiciclo por um circuito RC formando por P1, R1 e C1 podemos variar também a velocidade do motor.

Se P1 ajustado para uma resistência baixa, o disparo ocorre no início do semiciclo e a condução será maior velocidade do motor. Se, por outro lado, tivermos o disparo no final do semiciclo, a potência aplicada será menor.

Observe que, como temos condução em cada semiciclo e a tensão tem uma variação não muito grande na faixa controlada, o torque em toda a gama de velocidade é mantido num bom nível, que é importante para se obter um bom desempenho, principalmente nas baixas velocidades.

Observamos que a comutação rápida dos SCRs é responsável pela geração de ruídos de RF que podem interferir em rádios ligados nas proximidades e mesmo televisores.

C2 e R3 no circuito ajudam a reduzir o nível destas interferências mas eventualmente pode ser necessário o uso de filtros externos.

O circuito também substitui o elemento de disparo do SCR que normalmente é um diac por uma lâmpada neon de menor custo e mais facilmente encontrada no comércio especializado.

Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.

 

Figura 2 – Diagrama completo do pedal
Figura 2 – Diagrama completo do pedal | Clique na imagem para ampliar |

 

Na figura 3 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

 

33 Figura 3 – Placa para a montagem

O SCR deve ser de sufixo B se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V.

Os diodos são o 1N4004 para a rede de 110 V e 1N4007 para a rede de 220 V.

O SCR deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.

C1 e C2 são capacitores de poliéster para 250 V para tensão de trabalho.

O potenciômetro é linear de 100 k ohms podendo ser deslizante para maior facilidade de montagem do pedal. Para os potenciômetros rotativos também é possível adaptar um mecanismo de pedal, conforme mostra a figura 4.

 

Figura 4 – outra adaptação para o potenciômetro
Figura 4 – outra adaptação para o potenciômetro

 

Deve-se apenas tomar cuidado para que o curso de pedal faça com que o potenciômetro tenha um giro correspondente.

A lâmpada neon é de dois terminais paralelos, comum, sem resistência interna.

Para provar o aparelho pode ser usada em lugar do motor uma lâmpada de 25 a 100 W.

Acionando o potenciômetro deveremos ter variação do brilho da lâmpada de zero ao máximo.

Se no mínimo do potenciômetro não for possível "zerar" o brilho da lâmpada, ligue em paralelo com C1 capacitores de 10 a 47 nF até conseguir isso.

Comprovado o funcionamento com a lâmpada é só passar à operação com o motor.

É importante observar que o controle só funciona com motores do tipo universal.

 

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N° do componente 

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