Circuito temporizador 2, Notas de estudo de Eletromecânica

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Eletrônica - REE III Eletrotécnica - Ensaios

Circuitos temporizadores

Circuitos temporizadores

© SENAI-SP, 2004

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila SENAI-SP. DMD. Eletrotécnica - Ensaio. São Paulo, 1990 (Reparador de Equipamentos Eletrônicos III - REE-III).

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Circuitos temporizadores

Apresentação

O objetivo que norteou a elaboração do material didático Circuitos temporizadores foi a apresentação em uma forma organizada, clara e objetiva, dos aspectos fundamentais da eletrônica e da eletrotécnica.

Esperamos que esse manual sirva como instrumento de apoio ao estudo de uma matéria essencial nesses campos.

Relés em circuitos

eletrônicos com retardo de

tempo

Resumo

Relé é um componente eletromecânico que efetua a comutação de seus contatos pela ação de um campo magnético. É composto basicamente de três elementos: bobina , contatos e circuito magnético.

Funcionamento

Quando uma tensão de excitação é aplicada à bobina do relé, uma corrente circula através da bobina. Forma-se, então, no núcleo um campo magnético que atrai o balancim. Este, por sua vez, fecha os contatos (atracação).

A tensão aproximada de atracação corresponde a 60% da tensão nominal do relé.

Relés temporizadores

Relés temporizadores são relés nos quais a comutação não acontece instantaneamente, e o período de tempo (ou retardo) entre a excitação (ou a desexcitação) da bobina e a comutação pode ser ajustado.

O retardo pode ser obtido por meio de:

• Relé de retardo eletropneumático;
• Relé de retardo mecânico;
• Relé eletrônico de tempo.

Relé eletrônico de tempo Trata-se de um relé acionado por meio de circuitos eletrônicos.

Nesse tipo de relé, a excitação da bobina é realizada com o auxilio de transistores que amplificam os sinais do circuito eletrônico. Por sua vez, o retardo é determinado pela constante RC.

Circuito com relé de ação retardada Nos relés eletrônicos com ação retardada, o retardo pode-se dar por carga ou descarga do capacitor.

A figura a seguir mostra um circuito de retardo por carga do capacitor.

5. Que acontece quando uma tensão é aplicada a um relé? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Calcule a tensão aproximada de tração para relés de 6V, 24V e 48V. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Calcule a tensão aproximada de desatracação para relés de 6V, 24V e 48V. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Por que o relé é considerado um componente lógico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Qual a finalidade do emprego dos relés térmicos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. O que determina a abertura dos contatos do relé térmico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

11. Relacione os relé com suas características. ( ) relé polarizado ( ) relé de remanência ( ) relé reed ( ) relé temporizador ( ) relé térmico

a. Funciona sob tensão reduzida e tem os contatos protegidos dentro de ampolas de vidro; b. Funciona somente se a tensão apresenta uma polaridade determinada; c. Aproveita o efeito térmico da corrente elétrica; d. Não comuta os contatos instantaneamente; e. Funciona por pulso de corrente contínua e sob efeito do magnetismo residual;

12. Desenhe e identifique os símbolos dos seguintes relés: relé polarizado, relé reed, relé retardado à repulsão, relé retardado à atração. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13. Que determina o retardo de um relé de retardo eletropneumático? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14. Que tipo de relé deve ser utilizado se for necessário desligar a carga após uma hora de funcionamento? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15. Que determina o retardo do relé eletrônico de tempo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

( ) Ao se fechar a chave S2, a corrente inicial não tem carga sulficiente para polarizar o transistor porque o capacitor está descarregado;

( ) O espaço de tempo durante o qual o relé permanece atracado depende da constante de tempo RC, da tensão de alimentação e do relé utilizado;

( ) A diminuição progressiva da corrente de base reduz a corrente do coletor até a desatracação do relé.

21. Assinale os parênteses com V, se a afirmativa for verdadeira e, com F se for falsa. O circuito de retardo abaixo utiliza o tempo de descarga do capacitor. Nesse caso:

( ) Ao se fechar a chave S1 , não há corrente de polarização do circuito base- emissor e o relé permanece desenergizado;

( ) Com a chave S2 na posição A, o capacitor será carregado e o relé continuará desatracado;

( ) A tensão desenvolvida em RBE fará com que uma corrente circule através do transistor. Essa corrente excitará o relé.

22. Que significa as letras t, REF e C na seguinte fórmula: T = REF. C?

Ensaio 1 Identificação dos parâmetros de um relé

Antes da aplicação do um relé no circuito, é necessário conhecer suas características. Neste ensaio, você deverá determinar as seguintes características do relé: tipo e quantidade dos contatos, resistências e corrente da bobina e tensão de atracação e desatracação.

Equipamento

• Multímetro digital
• Fonte de 0-50V
• Fonte de 6V ou transformador 110/6V
• Placa de contatos (protoboard)

Material necessário

• Relé SchracK ZU 20012 ou equivalente
• Relé SchracK ZK 020012 ou equivalente
• Relé SchracK RP 420012 ou equivalente
• Relé SchracK RUB 101610 ou equivalente
• Chave liga/desliga
• Duas lâmpadas-piloto 6V/2W

Procedimento

1. Na identificação dos parâmetros de um relé, é preciso fazer a medição da resistência ôhmica da bobina. Para isso, prepare o multímetro para medir a resistência da bobina. 2. Meça a resistência dos três relé fornecidos pelo professor, e anote os resultados: RB1 Ω RB2 Ω RB3 Ω

Que você observou?

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10. Reduza gradativamente a tensão da fonte 1 até que ocorra a comutação. 11. Anote o valor da tensão obtida no momento da comutação.

Observação O valor da tensão obtida corresponde à tensão aproximada de desatracação da bobina do relé, e deve estar entre 10 e 20% do valor da tensão nominal da bobina do relé.

12. Nos próximos passos é preciso verificar a tensão aproximada de atracação. Para isso, conecte o multímetro em paralelo com a bobina do relé. 13. Reduza a fonte 1 para 0V. 14. Ligue a chave S 1 e a fonte 2. 15. Qual das lâmpadas está acesa? ( ) L 1 ( ) L 2 16. Aumente gradativamente a tensão da fonte 1 até que ocorra a comutação. 17. Anote o valor da tensão obtida no momento da comutação.

Observação O valor da tensão obtida corresponde à tensão aproximada de atracação , e deve ficar em torno de 60 e 70% do valor da tensão nominal da bobina do relé.

18. Verifique a corrente de excitação da bobina. Utilizando a lei de Ohm, calcule a corrente de excitação da bobina do relé. 19. Aplique a tensão nominal na bobina do relé. 20. Selecione, no multímetro, um alcance de corrente que tenha o dobro do valor calculado, e meça a corrente da bobina. 21. Anote o valor da corrente da bobina e compare esse valor com o valor calculado no passo 18.

Ensaio 2 Verificação do funcionamento do relé

Você sabe que relé é um dispositivo que serve tanto para acionar como para controlar cargas. Agora você terá oportunidade de verificar o funcionamento do relé num circuito para acionamento de iluminação de emergência.

Equipamento

• Multímetro digital
• Placa de contatos (protoboard)

Material necessário

• Relé SchracK RUB 101610 ou equivalente
• Lâmpada 6V/2W
• Soquete para lâmpada
• Chave liga/desliga

Procedimento

1. Monte o circuito indicado abaixo. 2. Verifique a tensão da lâmpada-piloto, e ajuste a tensão da fonte de acordo com o valor de tensão da lâmpada. 3. Com o voltímetro, meça a tensão de saída da fonte e mantenha-a ajustada, porém desligada.

Material necessário

• Transistor TIP 115
• Relé Schrack ZU 20012 ou equivalente
• Lâmpada-piloto 110V/10W
• Botão pulsador NA
• Capacitor 470μ F/25V
• Chave liga/desliga
• Resitor 10KΩ 1/4W
• Resistor 100Ω
• Potenciômetro linear 100KΩ sem chave
• Fusível
• Diodo

Procedimento

1. Monte o circuito indicado abaixo. 2. Ajuste R 1 para a metade de seu valor. 3. Alimente o circuito e feche S 1. Que aconteceu? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Pulse S 2. Com o auxilio de um cronômetro, marque o tempo durante o qual a lâmpada fica acesa. Anote esse tempo no espaço abaixo. Retardo _____________ segundos.

Observação Enquanto o relé está atracado, a lâmpada fica acesa.

5. Selecione no voltímetro um alcance superior a 18VCC , ligue-o entre o coletor-emissor do transistor e acione novamente S 2. Que você observou no voltímetro até a lâmpada apagar? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Anote o valor de VCE a. ao pulsar S 2. VCE =

b. quando a lâmpada apagar VCE =

7. Indique o estado do transistor nas duas condições pedidas acima. a. Transistor em b. Transistor em 8. Ajuste o valor R 1 para resistência máxima e mínima, meça o tempo de retardo com o cronômetro e anote os resultados na tabela abaixo:

Condição de R 1 Retardo (em seg.) Valor máximo Valor mínimo

9. Com o relé desatracado (desexcitado), meça a tensão VBE do transistor (use o voltímetro eletrônico). VBE = 10. Pulse S 2 para medir VBE com relé atracado (excitado). VBE = 11. Reduza a tensão da fonte para 4V. O relé funciona normalmente? Justifique sua resposta, explicando o que ocorre quando essas chaves são fechadas.