En ciertos automatismos de la casa inteligente se utilizan motores, o incluso accionados electrodomésticos que utilizan motores del tipo universal. Dependiendo de la forma en que estos motores pasen a ser usados en los automatismos, puede ser necesario agregar algún dispositivo que permita controlar su velocidad, reduciéndola hasta puntos en que se obtenga un efecto mejor.
El circuito que describimos utiliza un TRIAC y, por lo tanto, consiste en un control de onda completa de estado sólido bastante eficaz para motores de hasta 1 HP de potencia en la red de 110V y el doble en la red de 220V.
Un simple potenciómetro, o incluso un sensor resistivo como un LDR, pueden ser usados para controlar la velocidad de un potente motor usado en la apertura de puertas, en sistemas de circulación de aire, bombeo de agua, etc. En la figura 1 tenemos el diagrama del control de velocidad para motores.
Si P1, por ejemplo, es reemplazado por un LDR y acoplamos a este LDR una pequeña lámpara, esta lámpara al ser controlada por una interfaz de uno de nuestros proyectos o de un ordenador, puede actuar sobre un motor controlando su velocidad o aún encenderse, y apagarlo de forma totalmente segura. El control opera con motores comunes para la red de energía de 110V o 220V, con corrientes de hasta 8 amperios, lo que resulta en poco más de 1 HP en la red de 110V y el doble en la red de 220V.
Por supuesto, existe la posibilidad de emplear un TRIAC más potente si la carga controlada supera este límite.
Características:
- Tensión de entrada: 110/220 VCA
- Potencia máxima de la carga: 880 watts en 110V y 1760 W en 220V
- Corriente máxima de carga: 8 ampères
- Rango de control: 0 a 95% de la potencia máxima
COMO FUNCIONA
El ángulo de conducción del TRIAC y, por lo tanto, la parte de la energía de la red que puede transferir al motor, depende de la constante de tiempo del circuito formado por R1, P1 y C1, además de una segunda red de tiempo formada por R2 y C2. Conforme a la posición del ajuste de P1, el DIAC dispara al principio o al final de los semiciclos de la tensión alterna de la red de energía, determinando así los momentos en que el TRIAC conduce.
La gran ventaja de este tipo de circuito es que no hay potencia disipada en los intervalos de tiempo en que no ocurre la conducción, lo que no ocurre con los controles resistivos que, por eso, disipan una gran cantidad de energía en la forma de calor, calentando mucho y provocando desperdicios.
Con el TRIAC es posible hacer controles eficientes, como éste, bastante sensibles, y que no desperdician energía. El resistor R3 en conjunto con C3 tiene por finalidad amortiguar los transitorios que se generan en la conmutación del motor y que pueden causar interferencias en aparatos cercanos y también aplicar tensiones muy altas en el propio TRIAC, poniendo su integridad en peligro.
MONTAJE
El montaje de este control en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 2.
El TRIAC debe montarse en un buen radiador de calor principalmente si trabajamos con la potencia máxima. Este componente debe tener sufijo B si la red de energía en la que se utiliza es de 110V. Debe tener sufijo D si la red de energía es de 220V. Para el DIAC hay muchas opciones, ya que prácticamente cualquier diac puede ser utilizado e incluso una lámpara de neón puede ser experimentada.
Los capacitores C1 y C2 deben ser de poliéster metalizado con una tensión de trabajo de al menos 400V. El resistor R1 es de 1/2 watt y el potenciómetro es común lineal o logarítmico.
El capacitor C3 debe ser de poliéster con una tensión de trabajo de 450V o más y la resistencia R3 es de 1W. Observe que los hilos y las pistas de la placa de circuito impreso que conducen corrientes intensas deben ser muy gruesas. El fusible es muy importante para proteger tanto el circuito de control como la propia instalación eléctrica de la casa en la que se utiliza el aparato.
El potenciómetro de control puede ser remoto, debiendo ser conectado al circuito por medio de hilo aislado que puede tener hasta 20 metros de longitud.
PRUEBA Y USO
Para la prueba podemos utilizar una lámpara incandescente común de 40 a 100 W en lugar del motor. Alimentando el circuito y actuando sobre P1 la lámpara debe variar el brillo de cero hasta el máximo. Si esto no ocurre puede ser necesario compensar la tolerancia de valor de Cl, con la conexión de otros capacitares de valores menores en paralelo o incluso la reducción de valor de este componente.
Comprobado el funcionamiento el lector puede también experimentar un LDR en lugar de P1. Después es sólo hacer la instalación definitiva de aparato con el motor u otro aparato que debe ser controlado. Nunca utilice este aparato para controlar aparatos electrónicos que no tengan motores como televisores, aparatos de sonido, etc.
Una aplicación inmediata e interesante para este aparato es en el control de ventiladores, donde el ventilador sería colocado en local apropiado y el control P1 al alcance del usuario para obtener la velocidad ideal.
Lista de material
TRIAC -TIC226B o equivalente según la red
DIAC - ver el texto
R1 - 4k7 x 1 W - resistencia
R2 - 12 k - resistor
P1 - 470 k ohms - potenciómetro
C1 - 100 nF - poliéster
C2 - 10 nF - poliéster
C3 - 10 uF x 450 V - capacitor electrolítico
F1 - 10 A - fusible
Varios: placa de circuito impreso, radiador para el triac, hilos, soldadura, etc.
