domingo, 20 de novembro de 2011

Driver para Motores de Passo

Os motores de passo são dispositivos eletromecânicos que convertem pulsos elétricos em movimentos rotacionais, eles possuem pólos magnéticos compostos por enrolamentos, estes são relacionados ao número de passos que o motor é capaz de dar. As características deste motor quanto a direção, velocidade e posicionamento angular estão diretamente relacionados à sequencia de pulsos aplicados as bobinas do motor. O controle desses pulsos é feito por meio de circuitos eletrônicos denominados controladores ou drivers, que adéquam os pulsos de acordo com a aplicação do motor.
Neste arquivo é apresentado um circuito para o controle dos motores de passo, tendo como aplicação uma mesa coordenada de três eixos, este driver pode movimentar três motores distintos, tendo os pulsos de entrada o acoplador óptico é acionado, este aciona o resistor de base e consequentemente o transistor que fecha o circuito energizando a bobina do motor, com a sequencia certa dos pulsos as bobinas são energizadas fazendo com que o motor gire, tendo como proteção um diodo em cada bobina, para combater a força contra-eletromotriz.
Para montar este circuito são necessários os seguintes componentes:

·         12 acopladores ópticos 4N25 ou 4N26;
·         12 transistores TIP 122;
·         12 diodos 4001 ou 1N4148;
·         12 resistores 150 Ω;
·         12 resistores 1 kΩ;
·         Placa para circuito impresso.

A seguir o circuito do driver:


domingo, 9 de outubro de 2011

Transformadores Monofásicos

Em um trabalho da faculdade eu fiz uma planilha para cálculo de transformadores, esta planilha gera todas as informações necessárias para a construção de um transformador. Está disponível para download em:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe0S8AF/calculo-transformadores

Definições de um transformador monofásico


Onde:
Vh (Vp, V1): Tensão de enrolamento primário;
Vx (Vs, V2): Tensão de enrolamento secundário;
Ih (Ip, I1): Corrente de enrolamento do primário;
Ix (Is, I2): Corrente de enrolamento do secundário;
Nh (Np, N1): Número de espiras do primário;
Nx (Ns, N2): Número de espiras do secundário.

Relação de transformação ( )





Isolação do transformador;
A isolação pode ser calculada pela relação a seguir:
(A frio)
 







(A quente)







Onde:
Vn: Tensão nominal de enrolamento;
P(KVa): Potência nominal (KVa);
F: Frequência da tensão de alimentação.
A isolação a frio é medida pelo megôhmetro antes de energizá-lo, para verificar as condições de isolação dos enrolamentos e material isolante.
A isolação a quente é medida pelo megôhmetro após o transformador ser aquecido a uma temperatura de 75˚C (estufa), para avaliar a isolação em condições nominais de operação.
Os valores medidos devem ser maiores que os calculados.
Polaridade do transformador monofásico (Relação de fase)

domingo, 2 de outubro de 2011

Lixo Eletrônico

Lixo Eletrônico
O lixo eletrônico é proveniente de equipamentos eletroeletrônicos que o ser humano passa grande parte de sua vida em constante contato com eles, tais como aparelhos celulares, computadores, televisores, agendas eletrônicas, etc. Quando estes aparelhos perdem suas funções, por danos, pelo tempo de vida útil, ou por estarem obsoletos a novas tecnologias, se tornam resíduos, e estes contêm substâncias que podem causar danos à saúde e ao meio ambiente. Para que isso não aconteça devem ter o destino correto, no entanto grande parte do lixo eletrônico gerado pela população, não são descartados corretamente, e esta ação está crescendo cada vez mais devido às pessoas não terem consciência do perigo que estão causando e principalmente devido ao avanço contínuo da tecnologia, lançando a cada dia novos produtos descartáveis e com tecnologia que superam os aparelhos anteriores.

Impactos Causados pelo Lixo Eletrônico
Nos últimos anos vem crescendo a preocupação com o lixo eletrônico, devido às conseqüências obtidas pelo seu descarte incorreto. Segundo a ONU (Organização das Nações Unidas), a cada ano o mundo produz pelo menos 50 milhões de toneladas de lixo eletrônico, o correspondente a 5% de todo o lixo gerado pela humanidade. Os resíduos provenientes do avanço tecnológico, cujo anteriormente eram celulares, computadores, aparelhos de som e baterias entre outros, se tornam lixo contaminado que liberam substâncias tóxicas, altamente prejudiciais à saúde. Ao serem descartados junto ao lixo comum, este tipo de lixo libera as substâncias químicas contidas dentro dos componentes eletrônicos tais como mercúrio, Cadmo, chumbo, cobre, arsênio, lítio, entre outros, estas substâncias penetram o solo e contamina os lençóis freáticos, que conseqüentemente contaminará plantas e animais através da água. Além disso essas substâncias pesadas causam inúmeras doenças ao ser humano. A seguir serão citados alguns problemas causados por alguns componentes do lixo eletrônico, de acordo com Gonçalves (2007):
·         Chumbo
O chumbo pode causar danos ao sistema nervoso central e periférico, sistema sanguíneo e nos rins dos seres humanos. Efeitos no sistema endócrino também têm sido observados e seu sério efeito negativo no desenvolvimento do cérebro das crianças tem sido muito bem documentado. O chumbo se acumula no meio ambiente e tem efeitos tóxicos agudos e crônicos nas plantas, animais e microorganismos. Produtos eletrônicos constituem 40% do chumbo encontrado em aterros sanitários. A principal preocupação do chumbo encontrado em aterros sanitários é a possibilidade do mesmo vazar e contaminar os sistemas fornecedores de água potável. As principais aplicações do chumbo, em equipamentos eletrônicos são:
- solda nos circuitos impressos e outros componentes eletrônicos;
- tubos de raios catódicos nos monitores e televisores
Em 2004, mais de 315 milhões de computadores se tornaram obsoletos nos Estados Unidos. Isto representa cerca de 954 mil toneladas de chumbo que podem ser despejados no meio ambiente.
·         Cádmio
Os compostos a partir do cádmio são classificados altamente tóxicos, com riscos considerados irreversíveis para a saúde humana. O cádmio e seus compostos acumulam-se no organismo humano, particularmente nos rins. É absorvido através da respiração, mas também pode ser absorvido através de alimentos, causando sintomas de envenenamento. Apresenta um perigo potencial para o meio ambiente devido a sua aguda e crônica toxicidade e seus efeitos cumulativos. Em equipamentos elétricos e eletrônicos, o cádmio aparece em certos componentes tais como em resistores, detectores de infravermelho e semicondutores. Versões mais antigas dos tubos de raios catódicos também contêm cádmio. Além disso, o cádmio é usado como estabilizador para plásticos.
·         Mercúrio
Quando o mercúrio se espalha na água, transforma-se em metil-mercúrio, um tipo de mercúrio nocivo para a saúde do feto e bebês, podendo causar danos crônicos ao cérebro. O mercúrio está presente no ar e, no contato com o mar, como já foi mencionado, transforma-se em metil-mercúrio e vai para as partes mais profundas. Essa substância acumula-se em seres vivos e se concentra através da cadeia alimentar, particularmente via peixes e mariscos. É estimado de que 22% do consumo mundial de mercúrio são usados em equipamentos elétricos e eletrônicos. Usado em termostatos, sensores de posição, chaves, relés e lâmpadas descartáveis. Além disso, é usado, também, em equipamentos médicos, de transmissão de dados, telecomunicações e telefones celulares. O mercúrio usado em baterias, interruptores de residências e placas de circuito impresso, embora em uma quantidade muito pequena para cada um destes componentes, considerando os 315 milhões de computadores obsoletos, até o ano 2004, representam cerca de 182 toneladas de mercúrio, no total.
·         Plásticos
Baseado no cálculo de que mais de 315 milhões de computadores estão obsoletos e que os produtos plásticos perfazem 6.2 kg por computador, em média, haverá mais do que 1.814 milhões de toneladas de plásticos descartados. Uma análise encomendada pela Microelectronics and Computer Technology Corporation (MCC) estimou que o total de restos de plásticos esteja subindo para mais de 580 mil toneladas, por ano. O mesmo estudo estimou que o maior volume de plásticos usados na manufatura eletrônica (cerca de 26%) era de polinil clorido (PVC), que é responsável por mais prejuízos à saúde e ao meio ambiente do que a maior parte de outros plásticos. Embora muitas empresas fabricantes de computadores tenham reduzido ou parado com o uso do PVC, ainda há um grande volume de PVC contido em restos de computadores.
O Ministério do Meio Ambiente acredita que, entre 1996 e 1999, tenham sido descartadas, em todo o Brasil, 11 toneladas de baterias. Cerca de 80% delas tinham a combinação de níquel e cádmio, a mais tóxica.

Radiografia do Lixo Eletrônico
Ao comprar, usar ou descartar um computador, ou um aparelho celular as pessoas nem imaginam quais os tipos de materiais e substâncias que estão contidas dentro do equipamento, tanto substâncias tóxicas quanto materiais nobres como ouro e platina que acabam no mesmo destino, lixo. A tabela 1 mostra propriedades eletrônicas de uma tonelada de lixo eletrônico misto.


Tabela 1.

Material
Porcentagem


Ferro
Entre 35% e 40%
Cobre
17%
Chumbo
Entre 2% e 3%
Alumínio
7%
Zinco
4% a 5%
Ouro
200 a 300 gramas
Prata
300 a 1000 gramas
Platina
30 a 70 gramas
Fibras plásticas
15%
Papel e Embalagens
5%
Resíduos não recicláveis
Entre 3% e 5%

Fonte: Programa Ambiental das Nações Unidas

Ouro no Lixo Eletrônico
            Segundo Ossamu (2007), na Europa e Estados Unidos, os maiores produtores de lixo eletrônico do mundo, 70% de todo o lixo é enviado gratuitamente ou vendido por preço simbólico à China. Na cidade de Guiyu, no litoral do país, com 150.000 habitantes, a principal riqueza é o garimpo no lixo eletrônico. Oito em cada dez habitantes, incluindo crianças e idosos passam o dia destroçando carcaças de computadores e outros aparelhos em busca de metais que possam ser recuperados e revendidos, como cobre, aço e ouro. As estatísticas dizem que há mais ouro em uma tonelada de lixo eletrônico, do que em 17 toneladas do minério bruto do metal, e que as placas de circuitos eletrônicos são 40 vezes mais ricas em cobre do que o minério bruto. No entanto há males nesta ação, como já foi dito os componentes e placas, estão recheados de metais pesados, como chumbo, mercúrio, cádmio e berílio, altamente tóxicos, as placas de circuito eletrônico são desmontadas em fogareiros de carvão, as carcaças de PVC também são derretidas para reaproveitamento, um processo que libera gases tóxicos. Estudos constataram que o solo da região está contaminado por metais, não resta uma só fonte de água potável em um raio de 50 quilômetros da cidade, e estas informações não tiram o entusiasmo dos recicladores, pois, este tipo de reciclagem constitui um negócio tão promissor que outros países como Índia e Nigéria passaram a disputar com os chineses os carregamentos de lixo eletrônico.

Utilização de Lixo Eletrônico para Aprendizagem
Atualmente várias instituições estão criando programas de conscientização sobre lixo eletrônico com foco em desenvolvimento sustentável. Entre eles a maioria utiliza este recurso para promover a aprendizagem através de cursos voltados para a área de informática e eletrônica, utilizando lixo de computadores para fazer experiências reais, algumas instituições ainda recuperam peças e montam computadores a partir das sucatas para serem doados a comunidades carentes. Esta é uma grande ação que visa um futuro consciente, no entanto o lixo eletrônico utilizado neste fim é apenas uma fatia da enorme quantidade gerada pela humanidade.

Considerações Finais
            A humanidade está em uma era de grandes tecnologias, de criações e aprimoramentos contínuos, e devido a isso está gerando uma preocupação que antes não se dava muita importância, mas que agora está resultando em uma conseqüência negativa. A cada ano cresce o número de lixo proveniente da tecnologia, e junto a este cresce também a falta de consciência em relação ao seu destino, atualmente a Lei 13.576/09, diz que o fabricante do produto é responsável pelo resíduo que ele se tornará, muitas empresas obedecem a lei e recolhem lixos provenientes de seus produtos, mas ainda há muito a fazer, muito mais que pontos de entrega de lixo e programas de conscientização, é preciso tomar uma atitude global para a liquidação deste problema. Existe um provérbio indígena que diz: “Somente quando a última árvore for cortada, o último peixe pescado e o último rio for poluído, é que o homem vai perceber que não poderá comer dinheiro”.


Referências Bibliográficas
GONÇALVES, A.T. O lado obscuro da high tech na era do neoliberalismo: seu impacto no meio ambiente. Disponível em: http://lixotecnologico.blogspot.com/2007/07/o-lado-obscuro-da-high-techna-era-do.html acessado em 04 de outubro de 2007.
OSSAMU, C. Revista Veja Especial Tecnologia – 08/2007. O ouro está no lixo. Disponível em: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/lixo/conteudo_248323. shtml acessado em 26 de junho de 2011.
BOULLOSA, C. – ASCOM, 2011, Projeto chama a atenção para a reutilização de lixo eletrônico e para inclusão digital. Disponível em: http://www.uema.br/noticias.asp? Contador=2195&coluna=1&TIPO=1 acessado em 05 de agosto de 2011.
ASSEMBLÉIA LEGISLATIVA DO ESTADO DE SÃO PAULO, LEI Nº 13.576, DE 6 DE JULHO DE 2009, Disponível em: http://www.al.sp.gov.br/repositorio/legislacao/ lei/2009/lei%20n.13.576,%20de%2006.07.2009.htm acessado em 05 de agosto de 2011.

segunda-feira, 4 de julho de 2011

Bobina de Tesla

Construindo uma bobina de Tesla.

Um dos meus maiores projetos realizados foi uma bobina de Tesla, que para ser construída não é difícil, mas para explicar ... Bom, eu à construi por motivos de curiosidades, para ver como era seu funcionamento, para realemente sentir na pele o fenômeno. A área de energia é muito interessante para se estudar.

Para construir uma bobina dessas são necessários alguns materiais que vou citar de acordo com o que usei:

Fio esmaltado AWG 32
Fio esmaltado AWG 14
50 cm de cano de água pvc
4 chapas de vidro 45cm x 45 cm
Papel alumínio
Placa de circuito impresso
Cola permanente
Madeiras ou materiais isolantes para fazer os suportes.
Transformador de neon

A montagem foi feita de acordo com o video a seguir:



Uma das partes mais chatas de se fazer são os capacitores, é possível calcular o valor dos mesmos com uma fórmula, caso queira ver acesse:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAepioAI/calculo-capacitor


Veja meus vídeos no youtube:

http://www.youtube.com/user/ALANANARCHYA?feature=mhee

domingo, 3 de julho de 2011

Potência em Tensão Alternada

Em tensão alternada são três as potências:

- Potência Ativa
- Potência Aparente
- Potência Reativa

Potência Ativa (P)

É a que realiza o trabalho (calor, luz, movimento)

A fórmula para calculá-la se da por:

P = V . I . Cosf

Onde:

V = Tensão
I = Corrente
Cosf = Fator de Potência

Sua unidade de medida é o Watt (W).

Potência Aparente (S)

Potência total absorvida por uma instalação elétrica

Sua fórmula se da por:

S = V . I

Sua unidade de medida é o Volt-Ampére (VA)

Potência Reativa (Q)

Utilizada para criar fluxo magnético necessário ao funcionamento de motores, transformadores e reatores.

Sua fórmula se da por:

Q = V . I . Senf

Sua unidade de medida é o Volt-Ampére-reativo (VArh)


Triângulo das Potências














Fator de Potência (Cosf)

É a razão ente as potências ativa e aparente.

Cosf = P/S

Ele nos indica a eficiência energética de ua instalação que pode ser capacitivo ou indutivo. O aparelho destinado a medi-lo denomina-se cossifímetro. O valor máximo do fator de potência é 1 que é o caso de circuitos resistivos.

Ex.









Para um Cosf = 0,85

85% da energia realiza o trabalho
15% da energia constante são perdas.

Para instalações elétricas a concessionária exige um fator de potência de 0,92 indutivo e capacitivo sob pena de multa na conta de energia elétrica. Decreto nº 479 20/03/1992 ANEEL.
Ca so o fator de potência esteja abaixo de 0,92 ( indutivo ou capacitivo) torna-se necessário sua correção. Para a correção do fator de potência utiliza-se os bancos de capacitores.

X = 1 / 2 . π . F . C

onde:

F = Frequência
C = Capacitância



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Eletroimã

Como construir um eletroimã?

O eletroimã consiste em uma bobina enrolada em um núcleo de ferro, usado para diversas aplicações, vamos construir um apenas para ver seu funcionamento.
Para construir este eletroimã, utilizei um pedaço de ferro, curvado em forma de ferradura e uns dois metros de fio esmaltado fino, fio AWG 20, 25, 30, 32... Enrole o fio nas duas partes do ferro, deixando duas pontas do fio, uma de cada lado, conforme mostra o video.


Após ter enrolado, raspe as pontas dos fios, retirando o verniz para que haja contato, e aplique tensão, neste eu utilizei uma fonte variável e apliquei 12 Volts aprox., ao aplicar a tensão o núcleo, ou o ferro em que o fio está enrolado terá o mesmo comportamento de imã permanente, tendo um lado sul e o outro norte. Cuidado com sua fonte, se ela for fraca pode queimar. Se quiser saber mais sobre eletromagnetismo e indução magnética acesse:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAepg0AK/eletromagnetismo

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sábado, 2 de julho de 2011

Triplicador de Tensão

Com este circuito pode-se obter uma tensão retificada de onda completa três ou até quatro vezes maior que a tensão de entrada.















As fotos abaixo mostram o circuito que eu montei, usei capacitores de 22 uF por 250 V. Os capacitores devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos o dobro da tensão de pico da rede alternada se não explode ao ligar.


 
















Cuidado!! Eu ja tomei muitos choques com este circuito

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Fonte Simétrica +15 V - 15 V

Com esta fonte simétrica é possível gerar tensão positiva e negativa também, onde pode-se alimentar circuitos que necessitam deste tipo de tensão, por exemplo circuitos com amplificadores operacionais. O circuito é bem simples:



O transformador tem que ter o center tape 110v/220v x 12v+12v, a ponte retificadora é de acordo com o transformador, eu montei com 2 Ampéres, os capacitores e os diodos zener devem ter a tensão nominal de acordo com a tensão desejada, por exemplo uma fonte com tensão de saída de 12V, o zener deve ser
o 1N4742, uma fonte de 15V, o zener 1N4744.


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