Apresentamos uma ideia prática para implementação de um controle de temperatura para um elemento de aquecimento, tendo como sensor um fio quente (nicromo). O circuito pode ser usado para controlar a temperatura de máquinas que operam com fusão de plásticos, líquidos quentes, estufas e em muitos outros casos semelhantes em que o elemento de aquecimento é resistivo. Na versão básica usamos um Triac de 8 amperes, mas triacs de maior potência podem ser empregados.
O projeto apresentado consiste numa ideia prática de controle de temperatura que pode ser facilmente implementado em máquinas que possuam elementos resistivos de aquecimento.
O mesmo circuito também pode ser usado em outros tipos de controle de potência baseados na intensidade da corrente que circula por um circuito.
O circuito básico utiliza um Triac de 8 ampères, mas Triacs de maior potência, da mesma série, também podem ser usados, dependendo apenas da potência do elemento de aquecimento que deve ser controlado.
Também, dependendo do Triac, o circuito pode operar tanto na rede de 110 V como de 220 V, sem alterações. Nesse caso, o Triac deve ser sufixo B se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V.
Como Funciona
A idéia básica do controle é intercalar um fio de nicromo, de pequeno comprimento, em série com elemento de aquecimento, atuando como sensor de corrente.
Esse fio de nicromo é montado num sistema mecânico que forma um interruptor, do mesmo tipo que o encontrado nos elementos de controle bi-metal.
Quando a corrente aumenta e o fio dilata, pelo aquecimento, ele afrouxa e com isso a corrente de comporta do Triac é interrompida.
Com isso, o circuito é desligado por alguns instante, o que leva o elemento sensor a esfriar e portanto contrair.
Com a contração, ele movimenta novamente os contactos, ligando-os. Com isso a corrente de disparo do Triac é restabelecida e o elemento de aquecimento volta a ser alimentado.
O ciclo de liga-desliga do elemento de aquecimento determina a temperatura média a ser obtida, conforme curva aproximada mostrada na figura 1.
Evidentemente, a frequência dessa curva e os limites de temperatura da faixa em que ela atua dependerão de diversos fatores como:
a) A capacidade térmica do elemento de nicromo usado no sensor, a qual determina a velocidade com que ele aquece e esfria.
b) A montagem mecânica e o ajuste dado pelo parafuso A que aproxima ou afasta os contatos do sistema de lâminas e contatos.
Montagem
A implementação prática desse sistema de controle depende de diversos fatores.
Na figura 2 temos o diagrama completo do controle, observando-se que o Triac deve ser montado em dissipador de calor compatível com a potência que deve ser controlada.
A espessura dos fios que conduzem a corrente principal devem ter espessuira compatível com sua intensidade.
O fio de nicromo deve ter espessura compatível com a intensidade da corrente que vai ser conduzida.
O comprimento depende do tipo de sensoriamento desejado, sendo sugerido algo entre 4 e 7 cm para uma aplicação comum.
O resistor de 100 Ω x 2 W é comum e seu valor é determinado apenas pela intensidade da corrente necessária ao disparo.
Observe que, enquanto a corrente principal que alimenta o circuito passa pelo fio de nicromo, os contatos do sistema sensor conduzem apenas uma pequena corrente, que é a corrente de disparo do Triac.
X1 - Elemento de aquecimento monitorado (ver texto)
R1 - 100 Ω x 2 W - resistor
TRIAC - TIC226B (110 V) - TIC226D (220 V) - Triac de 8 A - ver texto.
CT - Controle Térmico - ver texto
