FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
1º SÉRIE DO ENSINO MÉDIO – Turma 3111
Trabalho Trimestral de Física
Cortina Elétrica com Controle
Remoto
Arian Müller (03)
Lucas Cardoso Pereira (20)
Suzane Rodriguez Cardoso (28)
Prof. Luiz André Mützenberg (orientador)
Novo Hamburgo, março de 07
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SUMÁRIO
SUMÁRIO
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1 - INTRODUÇÃO
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2 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
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3 - DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL
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4 - ANÁLISE DOS DADOS
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5 - CONCLUSÃO
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6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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1 - INTRODUÇÃO
Este trabalho trata-se de uma pesquisa e montagem de uma cortina elétrica com
controle remoto, feita com placas eletrônicas, motor de passo, uma fonte, um eixo com
rosca, transistores, resistores, porcas, parafusos, madeiras, trilho de cortina e um pano
para ser a cortina. Tínhamos como objetivo melhorar a cortina feita anteriormente e
ainda baratear o custo da mesma. Continuamos construindo esta cortina, pois nos
interessamos por este projeto, e tínhamos recursos suficientes para melhorá-la. Para
conseguir fazer este projeto corretamente, tivemos que fazer várias pesquisas
bibliográficas sobre polias, roldanas, engrenagens, motor de passo e outros assuntos
relacionados a este trabalho.
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2 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Motores de passo
Muitos dispositivos computadorizados (drives, CDRom etc.) usam motores especiais
que controlam os ângulos de giro de seus rotores. Em vez de girar continuamente,
estes rotores giram em etapas discretas; os motores que fazem isso são denominados
'motores de passo'. O rotor de um motor de passo é simplesmente um ímã permanente
que é atraído, seqüencialmente, pelos pólos de diversos eletroímãs estacionários,
como se ilustra:
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Num motor de passo, o rotor é atraído por um par de pólos do estator e a
seguir, por outro. O rotor movimenta-se por etapas discretas, pausando em cada
orientação, até que novo comando do computador ative um jogo diferente de eletroímãs.
Estes eletroímãs são ligados/ desligados seguindo impulsos cuidadosamente
controlados de modo que os pólos magnéticos do rotor se movam de um eletroímã para
outro devidamente habilitado. Motores de passo não usam escovas ou comutadores. Os
motores de passo possuem um número fixo de pólos magnéticos que determinam o
número de passos por revolução. Os motores de passo mais comuns possuem 200
passos completos/revolução, significando que ele leva 200 passos completos para
completar uma volta. Controladores avançados de motores de passo podem utilizar
modulação de largura de pulso para realizarem micropassos, obtendo uma maior
resolução de posição e operação mais macia. Alguns controladores de micropassos
podem aumentar a resolução dos passos de 200 passos/revolução para 50,000
micropassos/revolução. Os motores de passo são classificados pelo torque que
produzem. Uma característica única deste tipo de motor é a sua habilidade de poder
manter o eixo em uma posição segurando o torque sem estar em movimento. Para
atingir todo o seu torque, as bobinas de um motor de passo devem receber toda a sua
corrente marcada durante cada passo. Os controladores de motor de passo devem
possuir circuitos reguladores de corrente para poderem fazer isto. A marcação de tensão
(se houver) é praticamente sem utilidade. O controle computadorizado de motores de
passo é uma das formas mais versáteis de sistemas de posicionamento, particularmente
quando digitalmente controlado como parte de um servo sistema. Os motores de passo
são usados em drives de disquete, scanners planos, impressoras, injeção eletrônica nos
automóveis e muitos outros dispositivos.
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Polias e Roldanas
Associando polias e roldanas podemos elaborar diversas configurações que
proporcionam vantagens mecânicas e, por isso, são de grande utilidade em aplicações
práticas. Com elas podemos multiplicar a força de dispositivos como motores,
solenóides, acionadores de diverso tipos e até nossa força muscular.
Uma polia ou roldana é um disco dotado de um eixo em torno do qual pode girar,
que possui um sulco denominado “gola” por onde pode passar uma linha, uma corda ou
mesmo uma corrente. As polias podem ser fixas ou móveis, em função do modo
segundo o qual sejam usadas. Assim, na polia fixa prendemos o eixo a um suporte de
maneira que o objeto a ser levantado fica numa extremidade da corda e a força é
aplicada à outra extremidade.
Na polia móvel, uma das pontas da corda é fixada a um suporte e na outra ponta
aplicamos a força para levantar o objeto. O objeto é preso ao eixo da polia. Na prática é
comum fazermos a associação de polias de modos a combinar seus feitos e também
obter maior comodidade no acionamento. Assim sendo, uma primeira associação
simples de polias é onde temos uma polia fixa e uma móvel. Para projetos
mecatrônicos, há diversas possibilidades de aplicações práticas para as associações ou
polias. Podemos fazer um elevador que pode ser montado com a ajuda de corrente
continua e uma redução simples. A primeira redução é feita pelo sistema de correia, que
já proporciona uma boa força de levantamento.
Engrenagens
Engrenagem é um grupo de duas ou mais rodas ou eixos de periferia denteada, em
conjugação. A engrenagem é um dispositivo mecânico próprio para a transmissão de
forças, de modo que outra ou outras peças se movam também. As engrenagens podem
fazer com que o movimento mude de direção e podem, igualmente, com que a força de
rotação ou torque, aumente ou diminua.
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3 - DESENVOLVIMENTO
Primeiramente, para fazer a montagem desta cortina, utilizamos a cortina já
montada anteriormente, mas em vez de usarmos o carrinho que empurrava e puxava a
cortina, nós usamos o controle remoto do carrinho para acionar um motor de passo que
fica em cima da cortina. Para este motor de passo ser acionado, nós tivemos de montar
placas eletrônicas com CIs, resistores, transistores, fontes, clock, fios e outras coisas.
3.1 - Experimento
Na hora de testar a cortina, notamos que o CI 74LS194, estava queimado, mas
não havia mais como comprarmos um novo, então a cortina funcionou.
3.2 - Análise dos dados
Elementos que compõem a cortina:
->Fonte: a fonte é composta por um transformador de 220 V para 16V, nessa saída
existe uma ponte retificadora que transforma CA em CC. A partir disto a fonte alimenta
3 reguladores de tensão distintos, 12V para o motor e para o clock, 5V para o
sequenciador e 8V para o receptor do controle remoto.
->Circuito de acionamento: ele é composto basicamente por 3 partes.
*CLOCK: formado por um CI 555, capacitores e resitores. É ele quem determina a
frequência da comutação das saídas do sequenciamento e por consequencia a velocidade
do motor.
*SEQUENCIADOR: possui 4 saídas acionadas sequencialmente de a cordo com os
pulsos que recebe do clock, seu circuito é formado por um CI 74LS194, transistores e
diodos.
*RECEPTOR DO CONTROLE REMOTO: seu circuito é formado por um receptor de
controle remoto extraído de um carrinho, cuja saída que originalmente era para um
motor agora aciona dois relés que determinam o sentido de giro do motor de passo.
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->Motor de passo: È um motor de 12V, 75° por passo, corrente de 500 mA e a potência
de 6W.
->Cortina: utilizaremos a mesma cortina do outro projeto, que é composta po duas
estacas de madeira, um trilho, uma cortina e uma plataforma que fica em cima do trilho,
por onde irá passar o gancho entre a porca do eixo do motor e a cortina.
->Eixo do motor: é constituído por uma "rosca sem fim" que eatá acoplada no real eixo
do motor
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4 - CONCLUSÃO
Concluímos assim, com este trabalho, que a montagem de uma cortina com
placas eletrônicas, motor de passo e outras coisas eletrônicas, é complicada e difícil para
nós que somos alunos do curso de mecânica, porém tivemos ajuda o suficiente para
construí-la. Concluímos também que a nossa cortina não funcionou corretamente, pois
um CI que fazia parte da cortina queimou, fazendo com que o motor de passo não
ligasse. Mas este trabalho foi muito importante para aprendermos a trabalharmos mais
unidos e mais dispostos para um próximo trabalho.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Polias e Roldanas. Mecatrônica Fácil.nº 15. março. 2004.
[2] Motor de Passo. Mecatrônica Fácil.nº 15. março. 2004.
[3] Enciclopédia Exitus.Engrenagem.São Paulo. Editora Britannica. 1981. Volume 5,
página 70.
[4] Motor de passo. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_passo>.
Acessado em: 02/11/06
[5] NETO, Luiz Ferraz. Motores elétricos. Disponível em:<http://www.feiradecien
cias.com.br/sala22/motor_teoria1.asp. Acessado em: 25/11/06
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