Gambiarra #1

Gambiarra

Hoje estarei iniciando uma nova série de posts dedicada aos recursos técnicos que são encontrados por nós da elétrica na área durante as manutenções, para abrir esta série nada melhor do que a situação mostrada abaixo:

Gambiarra

O que vocês acham desta instalação? deixe sua opinião nos comentários!!!


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Calculadora de Divisor de tensão

resistor

resistor

Este post é um complemento ao artigo sobre o divisor de tensão.

Para utilizar a calculadora, basta inserir abaixo os valores para a tensão na fonte (E1), Resistência do Resistor R1, resistência do resistor R2 e clicar em calcular.

Queda de tensão no resistor

Tensão da fonte (V):

R1 (Ω):

R2 (Ω):

Resultados

Queda de tensão em R1:
Volts
Queda de tensão em R2:
Volts

Divisor de tensão

O divisor de tensão é uma ferramenta muito útil quando possuímos duas ou mais cargas em série e precisamos determinar a queda de tensão em uma das cargas.

O circuito abaixo é composto por uma fonte de tensão contínua (E1) ligada em série a dois resistores (R1 e R2).

Para obter a queda de tensão em um dos resistores, basta utilizar a seguinte equação:

equação do divisor de tensão

De modo geral, temos:

Onde Rx é o resistor no qual desejamos obter a queda de tensão e somatório das resistencias equivale a soma de todas as resistências envolvidas no ramo do circuito que está sendo analisado.

Tomando como exemplo o circuito acima, a queda de tensão no Resistor R2 pode ser obtida da seguinte maneira:

Queda de tensão no resistor

 

 

Tensão e corrente em um LED

Led vermelho

Led vermelho
Descobrir os parâmetros de operação de um LED é bem simples, para isto, basta pesquisar no Google pelo Datasheet do componente desejado.

Como encontrar o datasheet de um LED

Sempre que um fabricante passa a fabricar um novo componente eletrônico, os parâmetros de operação deste são disponibilizados pelo fabricante em um documento chamado “Datasheet”.

Para encontrar o “Datasheet” de um LED, basta pesquisar, em inglês o termo “COR LED Datasheet” no google.

Exemplos:

RED LED Datasheet -> Documentação de LED’s Vermelhos

YELLOW LED Datasheet -> Documentação de LED’s Amarelos

O que procurar no datasheet

Exemplo de documentação para um LED de 5mm Vermelho:

Valores máximos permitidos

A imagem abaixo exibe uma tabela onde estão identificados os valores máximos permitidos para a operação do LED.

(Acessar datasheet)

Valores nominais de operação

A tabela abaixo lista os valores para o qual o LED foi projetado de modo a funcionar em regime permanente:

Com base nas tabelas acima, para que seja possível conectar um LED com segurança a um circuito elétrico, é necessário considerar  no mínimo os seguintes parâmetros:

Parâmetro Tradução Sigla Descrição
Continuous Forward Current Corrente máxima em polarização direta IF Corrente máxima que pode ser aplicada ao LED em polarização direta
Reverse Voltage Tensão máxima em polarização reversa VR Tensão máxima que pode ser aplicada ao LED em polarização Reversa
Forward Voltage Tensão a ser aplicada em polarização direta VF Esta é a tensão para qual o LED foi projetado
Reverse Current Corrente máxima em polarização Reversa IR  Corrente reversa máxima

Tomando como exemplo o Datasheet mostrado nas tabelas acima (Clique aqui para acessar o datasheet), temos:

Resultados obtidos

Parâmetro Sigla Valor nominal
Corrente de operação em polarização direta IF 20mA
Tensão máxima em polarização Reversa VR 5V
Tensão para operação em polarização direta VF Min. 3 Max. 3,6V
Corrente reversa IR 50µA

Com base nas informações citadas acima, você possui a capacidade de obter os parâmetros para a operação segura de um LED em seu circuito.

Anexo 1: Nome de algumas cores em Inglês

Cor nome em inglês
Amarelo Yellow
Azul Blue
Vermelho Red
Verde Green
Laranja Orange
Preto Black
Rosa Pink
Roxo Purple

Como instalar um interruptor duplo

Interruptor duplo
Os interruptores duplos permitem controlar mais de um circuito de iluminação no mesmo ponto de controle, o seu funcionamento é bem simples, sendo que cada interruptor fica responsável pelo controle de um dos circuitos de iluminação.

Para instalar um ponto de comando com interruptor duplo, basta realizar os seguintes passos:


127V monofásico:
– Conecte a fase ao primeiro contato do interruptor de cima e ao primeiro contato do interruptor de baixo.
– Conecte um retorno ao segundo contato do interruptor de cima e leve até o primeiro contato da primeira lâmpada
– Conecte o neutro ao segundo contato da primeira lâmpada

– Conecte um retorno ao segundo contato do interruptor de baixo e leve até o primeiro contato da segunda lâmpada
– Conecte o neutro ao segundo contato da segunda lâmpada

Diagrama de instalação:

Controlando motor de corrente continua com o ci ponte H L298N + Arduino

 Durante a realização de projetos para o meu curso técnico de Automação Industrial e para a minha faculdade, foi preciso desenvolver um amplo controle de motores, em um dos projetos nosso grupo chegou a utilizar cinco motores de uma vez, e controlar todos estes motores ao mesmo tempo não é uma coisa muito fácil sem o auxilio de drivers especiais chamados de ponte H.


 Pois bem, uma ponte H é um circuito que permite se inverter a rotação de um motor, invertendo internamente o positivo com o negativo, funcionando da seguinte forma:

Ponte H

 Nesta primeira situação, o motor está parado, pois a ponte H enviou o mesmo nível de tensão (0V) nos dois fios do motor.

Ponte H

 Na segunda situação, temos o motor rotando no sentido Horário, para isto, a ponte H enviou para o fio 1 a tensão VCC e para o fio 2 o nível de tensão GND.

Ponte H

  E finalmente, na ultima situação, temos o motor rodando no sentido “Anti Horário”, para isto a ponte H inverteu o VCC com o GND, fazendo com que o fio 2 do motor receba o VCC e o fio 1 receba o GND.

 Internamente, a ponte H funciona da seguinte maneira:

 Os contatos S1, S2, S3, S4 ficam responsáveis pelo controle da alimentação do motor, sendo que os contatos S1 e S2 não podem ser acionado ao mesmo tempo, assim como os contatos S2 e S4, pois fechariam um curto circuito, para cuidar disso, o CI da ponte H faz uma lógica interna, que fica responsável por selecionar quais contatos serão acionados de cada vez, por exemplo:

 Aqui, os contatos S2 e S3 estão acionados, fazendo com que o motor gire no sentido 1;

 Já agora, os contatos S1 e S4 estão acionados, assim o motor gira no sentido 2.

Como a ponte H L298N é capaz de controlar até dois motores de corrente contínua simultaneamente, ou um motor de passo, para saber em qual sentido cada o motor deve girar, a ponte H L298N recebe em suas entradas quatro sinais básicos e dois sinais auxiliares, sendo eles:
I1 e I2: Pinos de controle do motor A
I3 e I4: Pinos de controle do motor B
ENA: Ativa e controla a velocidade de rotação do motor A
ENB: Ativa e controla a velocidade de rotação do motor B 
Controlando a velocidade de rotação dos motores 
 O controle de velocidade dos motores é definido pelas entradas ENA e ENB da ponte H, sendo que a velocidade do motor será proporcional a tensão entregue nestas entradas (0-5V), exemplo:


Controlando o sentido de rotação dos motores
 O controle do sentido de rotação dos motores é feito por meio dos pinos I1 e I2, para o motor A e dos pinos I3 e I4 para o motor B, funcionando da seguinte maneira:

 Onde o nível 0 corresponde a 0V e o nível 1 corresponde a 5V.
Controle utilizando o Arduino
 Agora que já sabemos como funciona a ponte H L298N, podemos utilizar um Arduino para o controle do módulo ponte H.
 Nesse tutorial será utilizado o módulo ponte H L298N, pois o mesmo já vem pronto para ser ligado ao arduino sem necessidade da utilização de componentes eletrônicos externos, pois todos os componentes necessários já estão soldados na placa juntamente com o CI.

 Na imagem acima, estão descritos todos os contatos do modulo ponte H utilizado;
Observações:
(1) O pino “12V” pode ser alimentado com a tensão de operação dos motores, podendo receber assim tensões de de 6 a 35V.
(2) Se caso você alimente a ponte H pelo pino “12V”, o pino 5V não pode ser ligado.
(3) Os pinos ENA e ENB possuem um jump com uma saída de 5V, quando este jump está conectado os motores vão girar com 100% da rotação, para realizar o controle da velocidade de rotação é necessário retirar estes jumps.
(4) Para alimentação com uma fonte externa, é necessário que o GND do arduino seja ligado junto ao GND da fonte externa de alimentação, caso contrário o circuito não ira funcionar.

Materiais utilizados no tutorial (controle de 01 Motor DC)

  • 01 Arduino UNO
  • 01 Módulo ponte H L298N
  • 01 Motor de corrente contínua

Esquemas de ligação

Exemplo 01:
Neste exemplo, vamos acionar apenas um motor com o modulo ponte H, variando a sua velocidade de rotação de 1 em 1 segundo para que ele acelere ou diminua a velocidade.

Arduino:
Pino 9   -> I1 do modulo ponte H
Pino 10 -> I2 do modulo ponte H
Pino 11 -> ENA do modulo Ponte H
5V        -> 5V do modulo ponte H
GND    -> GND do modulo ponte H
Modulo Ponte H:
OUT 1 -> Fio 1 do motor
OUT 2 -> Fio 2 do motor

Circuito de ligação no Arduino:

(Clique na imagem para ampliar)

Código do arduino:

int velocidade=0;
int ENA=11;
int I1=9;
int I2=10;
int controle=0;//define se o motor esta acelerando ou desacelerando
int sentido=1;//define o sentido de rotação do motor
void setup() {
//definindo os pinos I1 e I2 como saídas
pinMode(I1,OUTPUT);
pinMode(I2,OUTPUT);
pinMode(ENA,OUTPUT);
}

void loop() {
//acelerando o motor gradativamente
if(velocidade<255&&controle!=1) {
velocidade=velocidade+51;
delay(1000);
}
//diminuindo a velocidade
else if(velocidade>=255){
controle=1;
}
if(controle==1)
{
if(velocidade>0)
{
velocidade=velocidade-51;
delay(1000);
}
else{
controle=0;
sentido=sentido*-1;//inverte o sentido de rotação do motor
}
}
analogWrite(ENA,velocidade);//envia para a ponte H a velocidade de rotação do motor
//inverte o motor
if(sentido==1)
{
digitalWrite(I1,HIGH);
digitalWrite(I2,LOW);
}
else if(sentido==-1)
{
digitalWrite(I1,LOW);
digitalWrite(I2,HIGH);
}
}

Em breve postarei mais exemplos nesta mesma postagem de como controlar mais de um motor e para controlar também um motor de passo.

Utilizar 220 Volts para economizar na instalação elétrica

Medidor de energia elétrica


 Boa parte dos custos de construção de uma residência são devidos as instalações elétricas, neste post irei dar algumas dicas que podem ajudar a reduzir os custos com a parte elétrica na sua obra.

Observação:

 Em locais com rede onde a tensão das fases é de 220V esta economia já e realizada mesmo no sistema monofásico.

Exemplo I: Sistema monofásico

 Em uma instalação convencional, utiliza-se o sistema monofásico, onde se possui basicamente uma fase, um neutro e um terra para a distribuição elétrica da residência, como esta exemplificado abaixo:

Exemplo de instalação elétrica residencial Monofásica
 Na instalação monofásica os cabos elétricos precisam ser de um diâmetro maior, pois o diâmetro dos cabos e definido pela corrente elétrica que passa por estes, para se calcular a corrente, basta saber a potencia total dos aparelhos instalados na sua residência e colocar na seguinte formula:
Formula para calcular a corrente do circuito
 Como no primeiro exemplo a instalação e monofásica, pegamos por exemplo uma tensão de 127V, que e bem comum em instalações monofásicas no Sudeste.
 Suponhamos que existe uma residência com a seguinte carga elétrica instalada:
Exemplo de consumo elétrico residencial
Colocando na formula, 5830W dividido por 127V resulta em uma corrente nominal no medidor elétrico de 45,90A, como os cabos elétricos são dimensionados a partir das correntes que passam por eles, neste caso seria necessário um cabo de 10mm² para a realização da instalação.

Exemplo II: Sistema Bifásico

 Neste caso, ao invés de utilizar uma instalação monofásica, que contem apenas uma fase, você vai fazer o uso de uma bifásica, que contem duas fases, como no exemplo abaixo:
Exemplo de instalação elétrica residencial Bifásica
 Na instalação bifásica, ao utilizar-se duas fases juntas para a ligação de um equipamento elétrico tem-se a resultante das duas fases, que no sistema de 127V resulta em 220V, sendo assim, na mesma instalação, com 5830W de carga elétrica nos teremos a seguinte corrente utilizando uma instalação bifásica de 220V:
5830/220V = 26,5A, para esta corrente é necessário um cabo de 4mm².

Calculando o diâmetro do cabo para a instalação

 A corrente suportada por cada diâmetro de cabo é definida por norma regulamentadora, abaixo segue uma tabela com as correntes suportadas por cada diâmetro de cabo, e recomendado sempre projetar as correntes totais com um acréscimo de 10% para eventuais sobre-cargas.
Observação: Esta tabela serve apenas para consultas referentes ao condutor cobre, seus valores de corrente suportada estão reduzidos visando a segurança para que possam ser utilizados em instalações elétricas com mais de um condutor dentro do conduíte.

Resultados

 Uma instalação elétrica bifásica gera uma economia muito grande no orçamento de uma obra, realmente vale a pena utilizar deste método de instalação, você não perde a opção de possuir tomadas monofásicas na residência, para isto basta instalar uma tomada que utilize apenas uma fase, um neutro e um fio terra, sendo assim, uma instalação bifásica pode ser bem versátil e util para todos que querem economizar.


Como saber se um aparelho elétrico vai funcionar sem problemas em minha residencia?


 Todos os dias muitas pessoas perdem aparelhos elétricos devido a ligação indevida destes aparelhos nas tomadas sem qualquer análise prévia, isto gera um grande risco de vida para o usuário dos equipamentos, prejuízo financeiro e um imenso medo de eletricidade na vitima.

 Para evitar que isto aconteça, este texto irá lhe dar algumas dicas uteis, que podem salvar seus aparelhos elétricos e ate sua vida.

 No Brasil, existem diversos valores de tensão elétrica, em locais mais distantes, onde esta instalado apenas o sistema de duas fases (Bifásico), pode se encontrar as tensões de 110V e 220V nas instalações elétricas, porem um sistema mais moderno vem sendo implantado em todo o país, que e o sistema trifásico, onde as tensões encontradas são de 127V, 220V ou 380V (este último mais na área industrial), e fundamental saber a tensão de uma tomada antes de se ligar um aparelho elétrico na mesma.

Averiguando a tensão de uma tomada

 O único método confiável de se obter a tensão de uma tomada é com a utilização de instrumentos de medição, chamados voltímetro, você pode aprender a utilizar um voltímetro neste link.
 Se um voltímetro não estiver disponível, com uma conta de luz você pode averiguar a tensão da instalação elétrica na residência, porém, em residências com instalação bifásica você não terá como saber a tensão exata da tomada sem o auxilio de um multímetro
Exemplo de conta de luz
 A imagem acima é um exemplo de conta de energia elétrica da CEMIG, destacado em vermelho está a indicação do número de fases disponíveis na instalação, que neste caso são duas.
 Isto significa, que numa casa onde foram instaladas duas fases, a tensão máxima será a resultante da união destas duas fases, se as fases forem de 127V a união resultante destas duas fases será de 220V, se as fases forem de 220V cada uma, a união destas resultará em 380V.

Averiguando a corrente suportada por uma tomada

 De acordo com o novo padrão Brasileiro de tomadas, foram criadas tomadas para dois tipos de cargas, 10 Amperes e 20 Amperes, isto foi feito para que um aparelho elétrico de carga superior a 10A não consiga ser instalado em uma tomada de 10A, evitando assim os curto-circuitos, porem um conector de 10A pode ser ligado perfeitamente em uma tomada de 20A, facilitando assim a vida de todos.
 Todas estas tomadas possuem um indicador de carga Máxima, geralmente moldado no plastico da tomada na parte frontal ou traseira.
Tomadas novo Padrão

Frequência da rede elétrica local

 Em todo o Brasil, a frequência da rede elétrica e de 60 Hertz, porém em países como o Paraguai a frequência da rede elétrica e de 50 Hertz, isso quer dizer que aparelhos devem ser ligados somente na rede para qual foram projetados para funcionar.

Avaliando o aparelho elétrico a ser utilizado

 Todos os aparelhos elétricos são obrigados por lei a possuir em seus corpos ou em seus carregadores informações sobre sua instalação elétrica, basta averiguar no aparelho os seus parâmetros de funcionamento.
Exemplo 1: Carregador de Notebook
 No exemplo acima está destacada a tensão de operação do carregador do meu notebook, como você já observou a tensão da tomada na qual ele sera conectado, basta observar se a tensão da tomada e compatível com a tensão de operação do notebook, Por exemplo, na sua tomada a tensão é de 127V, como o notebook funciona com tensões de 100 ate 240V você poderia o conectar sem medo!.
 Agora está destacada a corrente exigida pelo aparelho para funcionar, basta ver se ela é menor que a corrente suportada pela sua tomada, caso positivo, o aparelho irá funcionar perfeitamente.

 Porém se você possuir por exemplo um secador de cabelo, que exige 15A para funcionar em 127V você deverá instalar ele em uma tomada para cargas de até 20A.