Gustavo Roberto

Começo esse ano de 2010 publicando nessa coluna “ELETRICIDADE” , desse blog, mais um artigo técnico.

Pelo numero de consultas que tenho recebido, creio que atende pelo menos o público que procura esse tipo de assunto.

Peço desculpas aos leitores de outras áreas, pois cada matéria nova que entra aparece como artigo de capa e não é de interesse para os leitores que não são dessa área.

MAS ESSE BLOG POSSUI VÁRIAS COLUNAS DE VÁRIAS ÁREAS, o que certamente atende a um público bastante variado.

TESTES DE TIRISTORES
Recebi recentemente para descobrir o defeito e reparar, três conversores CA/CC, dois para reparar o mais rápido possível e um, já meio depenado, para retirar peças para o reparo dos dois, inicialmente. Esses são equipamentos que transformam a corrente alternada em contínua, de modo controlado e fornecem em sua saída valores de zero ao máximo, cuja finalidade é acionar um motor de corrente contínua, conforme já expliquei anteriormente no artigo “conversores CA/CC, publicado há algum tempo nesse blog. Ver figura:

- As principais queixas eram:
“Não alcançam a tensão de saída esperada” e “Um deles só funciona em um dos sentidos”, claro, eram do tipo quatro quadrantes, então a tensão de saída vai de zero ao máximo em cada um dos sentidos, porem, com polaridade invertida uma em relação a outra, como também já explicado no artigo “conversores CA/CC”.
- Inicialmente testei os tiristores da forma como também já expliquei no artigo “reminiscências” publicado também nesse blog há algum tempo. Ver figura:

Ótimo, funcionaram todos, nos dois conversores recebidos para testes e reparos.
A seguir passei a reproduzir os testes feitos por outro técnico a mando do dono do equipamento, cujo contrato não compreendia os serviços nos conversores em si.
- Pude observar que naquele que aceitava a reversão, alem de não alcançar a tensão máxima, também desarmava a chave geral de alimentação segundos após a conclusão do final da rampa, Além disso o osciloscópio mostrava que a partir de 60% ocorria uma deformação importante na forma de onda de saída.
- No outro, alem de não aceitar a reversão e da tensão também não alcançar o valor previsto, desarmava também a chave de alimentação algumas vezes e também havia aquela deformação na forma de onda de saída.
- Comecei então a verificar as conexões, tomadas, etc. Percebi que havia uma das tomadas mal conectadas (só uma carreira de pinos estava conectada). Encaixei corretamente e pensei que havia descoberto o problema pois essa tomada era exatamente a que alimentava os Gates de uma das pontes retificadoras controladas.
- Ao energizar novamente constatei que a chave de alimentação desarmava instantaneamente, evidenciando claramente um curto circuito.
- A seguir fiz o inverso, deixei essa tomada conectada e desconectei a outra correspondente a da ponte que estava ligado antes. Funcionou, Voltei a conectar as duas, houve novamente o desarme. Concluí então que cada uma trabalhava sozinha, mas com as duas conectadas dava curto. Assim aparecia um punhado de hipóteses a serem analisadas:
a- Resistência Ôhmica do Gates de cada tiristor.
b- Condução de cada um tiristor em CC, após aplicado o pulso e retirado o mesmo.
c- Algum defeito nos transformadores de pulsos e demais componentes de sua malha.
d- Alguns dos snubbers (circuitos RC, supressores de dv/dt), abertos.
e- Algum curto circuito entre trilhas ou componentes.
- Tudo isso foi minuciosamente testado, tudo normal. Então porque não funciona? Será que algum item foi esquecido? Perguntava-me tentando lembrar de algo. Sim, é claro que sim, concluí finalmente: A resistência de isolamento entre anodo e catodo. Essa foi a chave para a solução do problema.
- Após realizar todas a medições, constatei que nesse conversor que não aceitava a reversão devido a tomada mal encaixada, havia dois tiristores de um mesmo bloco correspondente a pontes diferentes com uma resistência bem abaixo da tolerada: um deles estava com 0,7 megohms e outro com 5 megohms. No outro conversor havia um com 6 Megohms. Valor ideal: Maior que 20Megohm em 1000 VCC (alimentação 440 VCA). Valor tolerado para essa aplicação (alimentação 220 VCA) = 10 Megohm em 500VCC: Veja a figura:

- Aí foi fácil, verifiquei no conversor reserva quais dos tiristores estavam com a resistência de isolamento entre anodo e catodo com valor pelo menos tolerável, retirei desse e coloquei nos outros e repeti os ensaios. Funcionaram. As formas de onda do sinal de saída estavam conforme esperado.
- Restava a questão do valor da tensão máxima na saída. Antes de efetuar tal ajuste mediante incremento de valor no parâmetro correspondente, tive o cuidado de utilizar um motor CC disponível na oficina naquele momento e de potência equivalente a da aplicação. Só com essa providencia, um deles praticamente normalizou. O outro precisou apenas de um pequeno ajuste. A razão é simples: o tipo de realimentação utilizada era FCEM, Como os testes iniciais foram feito com um grupo de lâmpadas, carga resistiva, as variações de amplitude do sinal de saída entravam no circuito de realimentação de onde sai o sinal de referência para o controle de velocidade. Quando se aplica um motor à saída, carga indutiva, esse serve também de filtro passa baixa, ou seja “aplaina” as ondulações tornando o sinal mais estável. Então o sinal de realimentação daí procedente, estabiliza também o sinal referencia e o controle fica muito melhor, saindo então uma tensão correta.
- Quem quiser estudar melhor os tiristores ou esses SCRs comentados aqui podem consultar alguns trabalhos como citados abaixo:

http://www.gta.ufrj.br/grad/01_1/scr/

http://www.mspc.eng.br/eletrn/semic_120.shtml

e vários outros.
robertovasco@hotmail.com, 02/01/2010.