Fala galera, beleza? Sou novo por aqui, estou procurando ajuda com um projeto....

Preciso controlar a potência de uma bomba dágua usando o arduíno, e pelo pouco que pesquisei, vi que isso é possível com o uso de um relé... Porém, já vi vários avisos de segurança, sobre queimar o arduíno e coisas do tipo... Como não sei muito de elétrica, gostaria de saber se alguém pode me ajudar com isso... Agradeço desde já...

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Com o arduino e com um relê você consegue controlar se ela está ligada ou desligada, para controlar a potência dela, acho que seria possível, mas teria que usar src's ou triac's, mas definitivamente com um inversor de frequencia controlado pelo arduino

ô cara, obrigadão pela ajuda... Estou desenvolvendo esse projeto para o meu TCC, e não manjo de nada de elétrica... Você podia me dar algumas especificações para que eu consiga procurar esses componentes? Seria de grande ajuda! :) Desde já agradeço!

Plagiando outro forum/usuário
Batata-frita acompanham o pedido???

Não dá para ajudar se não dizer o que precisa fazer,

Desculpa pela inconveniência... É que na verdade, como não manjo nada mesmo de elétrica, só programação, tenho receio de fazer as ligações necessárias de forma incorreta... Mas acho que pelo youtube tem alguns casos parecidos, vou ver se por lá consigo entender um pouco melhor como fazer essas ligações... Obrigado de qualquer forma pela preocupação e me desculpe pela ignorância no assunto...

Acho q vc não entendeu, diz o que pretende fazer para mais gente poder opinar, sabendo o propósito do seu projeto posso ser mais específico.

Você precisa controlar a bomba, mas q bomba, com qual objetivo?

Na real é assim... Preciso controlar o quanto uma bomba de água joga de água, controlando a voltagem que chega nessa bomba (creio que seja um dos jeitos, não conheço se tem algum outro modo de controlar isso)... Me falaram que com o relé eu conseguiria isso, porém, pelo que entendi, o relé só tem a "opção" aberto e fechado. Aí descobri que daria para fazer o que quero utilizando um triac, mas como não conheço o funcionamento dele, resolvi vir pedir ajuda aqui. Não sei se é o melhor modo de controlar a bomba, mas acredito que alguem já tenha usado um triac, para eu entender melhor como ele funciona. Obrigado pela ajuda, galera!

Na loja do Laboratório de Garagem tem o ReleShield, o mesmo vem com dois reles prontos para utilização.

veja este Link http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-utilizar-o-rel....

Companheiro,

A primeira coisa que você precisa é conhecer a sua carga e de que tipo de controle você precisa sobre ela. Vamos-lá.

1. Uma bomba d'água não é simplesmente uma bomba d'água, uma peça única, ela é um conjunto de motor + impulsor. O motor dará o torque, o giro; enquanto que o impulsor é que entrará em contato com a água, criando uma diferença de pressão, sugando ela. Muitas bombas já vem estas peças integradas, outras você adquiri separado.

2. Pressuponho que você já tenha o conjunto motor+impulsor, e que seja um motor CA de indução trifásico (é o motor mais difundido do planeta). Isso é importante para saber a alimentação da sua máquina. Um motor de indução trifásico funciona obviamente com três fases em corrente alternada dando a potência necessária no seu eixo. Isso é um ponto importantíssimo para se saber sobre motores, eles são cargas de potência constante, diferente de um resistor que é uma carga passiva (impedância constante, seu chuveiro por exemplo). E o que isso significa?

                    P = V x I       se eu diminuir a Tensão (V) -> aumento a Corrente (I), já que a Potência (P) = cte

Assim, se você diminuir a tensão eficaz aplicada ao seu motor, o aumento da corrente eficaz gera um aumento de temperatura, fato que pode danificá-lo caso ele não tenha uma proteção contra sobrecorrente ou subtensão.

Lembra da época do apagão? onde tivemos que racionalizar energia? Políticos sugeriram diminuir o nível de tensão, para diminuir a potência e consequentemente a energia. O que gerou um horror na comunidade industrial, os motivos são pelo o que eu citei sobre o comportamento: potência, tensão e corrente.

3. O tipo de controle. Pelo que eu entendi, você não precisa controlar a velocidade do motor e consequentemente a vazão com que a água sai pela bomba, o que você precisa é controlar o nível de água dentro de um reservatório.

Variação de velocidade até um tempo atrás era impossível para motores de indução, em aplicações onde você precisava desse controle utilizava-se motores de corrente contínua (CC). Porque os de indução só giram na frequencia da rede, na sua frequencia de alimentação. Fórmula:

                                        v = 120 x f / P       onde f é frequencia e P é o número de polos da máquina.

Na frequencia da rede, 60 Hz, um motor de 2 pólos  gira na velocidade é 3600 rpm; para um de 4 pólos, v = 1800 rpm. E assim por diante.

Mas graças ao inversor de frequencia, podemos colocar 30 Hz num motor de 2 polos e obter 1800 rpm. E isso sem prejudicar o conjugado, o rendimento, o fator de potência, a tensão ou corrente do motor. É a maravilha das maravilhas, mas não é nada trivial a contrução de um inversor de frequencia. Funcionamento:

            Tensão em CA => Retificador => Tensão em CC => Inversor => Tensão em CA com frequencia modificada

Inversor de frequencia é algo muito difícil de ser construído. A quantidade de harmônicas que ele gera num é brincadeira. Se seu arduino estiver ligado na mesma alimentação pode inclusive danificá-lo. Harmônicas são correntes ou tensões nas frequencias multiplas inteiras da fundamental (2ª harmonica = 120 Hz, 3ª harmonica = 180 Hz, etc.), sendo a terceira a mais comum. Daí você também teria que projetar filtros e outras coisas. Na minha opinião é inviável. A menos que você tenha um disponível na sua faculdade, já construido, com todas as normas respeitadas, assim seu arduino se comunicaria com ele (daí vc teria que investigar o protocolo de comunicação).

Um ponto interessante a respeito do controle de bomba d'água utilizando inversor é a economia de energia. As companhias de água e esgoto utilizam inversor de frequencia para controlar a vazão/pressão de água pelos dutos. Em uma frequencia menor, ele girará numa velocidade menor, exercendo uma menor potencia no eixo, requerendo uma menor potência na entrada, reduzindo o consumo de energia. Bombas d'água centrífugas tem um comportamento cúbico em relação a energia, ou seja, reduzindo a velocidade em 10%, utilizaremos 90% de velocidade, o que resulta em (0.9^3) no consumo de energia, em torno de 73%. Ou seja, reduzimos o consumo em 27%! Num mundo onde os insumos são cada vez mais escassos, o desperdício deve ser combatido a qualquer custo. Imagina 27% de economia 1 GW de energia, é muita coisa. Se você conseguisse desenvolver isso no seu TCC seria fantástico.

Voltando, o mais fácil seria o controle de volume no reservatório. Você colocaria um sensor na parte superior (chamaremos de ponto A) e um na parte inferior (ponto B). O controle é simples: Se sensor A detectar nível de água, então desligamos a bomba; senão se sensor B não detectar nível de água, então ligamos a bomba. Não sei o sensor para se fazer isso, tem que pesquisar.

O inconveniente da última solução é que o motor ligará e desligará algumas vezes, num regime periódico. Um motor de indução na partida, dependendo da potência dele, puxa de 6 a 8 vezes a corrente nominal, o que gera aquecimento no mesmo reduzindo sua vida útil podendo até levar a sua queima. Daí motores possuem vários regimes de serviço: S1, S2, S3... até S7. Essas classes dizem respeito ao regime de trabalho dele, como o regime é periodico, liga um tempo, desliga mais um tempo, creio que o melhor regime seria S4.

Enfim... são várias considerações, e existem outras. O melhor que você poderia fazer agora é pegar todos os dados do seu motor + bomba, assim consultamos seu catálogo e pegamos suas especificidades. Estabeleça também quais são os requisitos que você precisa no seus regime de trabalho: Apenas o controle de água no reservatório? Controle da vazão de água que sai da bomba com a variação da velocidade? Tendo isso em mãos, daí podemos trabalhar para concepção do projeto.

Abraços.

Errata: "Imagina 27% de economia em 1GWh de energia, é muita coisa."

W não é energia, é potencia. =D

Bela aula Leonardo.

Acho que o Rodrigo deveria consultar

http://www.faatesp.edu.br/publicacoes/maquinas_assincronas.pdf

e

http://www.faatesp.edu.br/publicacoes/Inversores_de_Frequencia.pdf

É um material simples, mas irá dar uma noção para como utilizar o Arduino para fazer o controle da Potência da bomba (aka Torque no Motor). Considerei que ele irá usar um motor de indução (custo x benefício).

Com certeza um circuito associado, inversor de frequência será necessário, tendo somente o PWM do Arduino como referência. Algum conhecimento é necessário, mas talvez você encontra algo pronto.

Na eletrônica de potência, os profissionais utilizam normalmente DSP para este trabalho de onda referência. Modulando a frequência da onda referência, você altera a velocidade motor de indução... vai algum estudo ai =]

Boa sorte

Rodrigo,

Procura no google por Garduino, é o jardineiro (gardener) do Arduino. Tem monte de esses projetos na internet onde explicam como usar o Arduino para molhar as plantas.

abraço.

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