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Sinais elétricos sujos

Provavelmente não existe uma pessoa que não goste de roupas limpas, uma cama limpa, e água limpa. Você também teria dificuldade em encontrar um fazendeiro que não se esforce para ter campos limpos e grãos limpos indo para o lixo.

Mas e quanto à eletricidade limpa saindo do alternador do seu maquinário e indo para a eletrônica de bordo? Não estou falando de um trator movido a energia solar ou eólica, mas a limpeza da energia elétrica criada e fornecida pelo veículo.

O termo limpar descreve eletricidade que é livre de variações de tensão, é a voltagem adequada, e está ausente de variações e picos de frequência. O sucesso da agricultura de produção moderna está enraizado na eletrônica avançada nos controles do motor, combina, pulverizadores, secadores de grãos, e sistemas de irrigação.

O circuito de tal equipamento é projetado para funcionar adequadamente com eletricidade de alta qualidade. Se energia suja for introduzida, não seria diferente de alimentar um motor com combustível sujo.

Se a potência fornecida não corresponder às necessidades do circuito, então ele pode funcionar mal, sofrer falha prematura, ou têm leituras ou respostas inexplicáveis.

Uma vez que o alternador é a fonte de eletricidade de qualquer máquina, a maior possibilidade de saída suja começa aí.

Considerando que um gerador cria corrente contínua (DC), a saída interna de um alternador é corrente alternada (AC). O problema é que as máquinas, em geral, funciona com eletricidade DC.

Um sinal AC é uma onda senoidal e alterna entre positivo e negativo, enquanto um sinal DC é uma linha reta.

Um alternador emprega diodos que podem ser considerados válvulas de retenção elétricas unidirecionais. O objetivo do diodo é cortar o sinal AC e, para nossos propósitos, use apenas a parte da saída que está no lado positivo do cruzamento por zero (onde a polaridade muda). Pode ser comparado a uma colheitadeira cuspindo a palha pela parte traseira e colocando o grão limpo na tremonha.

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Efeitos de um diodo defeituoso

Um diodo fraco ou com falha pode criar dois problemas:ou a saída de tensão será muito baixa ou sua frequência mudará. Qualquer um dos problemas contribui para o ruído elétrico.

Pense nisso como uma versão elétrica de um motor com uma falha de ignição rítmica que atinge o tubo de escape. Se um diodo falhar completamente, então a saída do alternador será baixa. O sinal elétrico estará sujo e, dependendo de sua função em relação ao corte do sinal, a bateria pode voltar a alimentar e descarregar quando a máquina é desligada.

Freqüentemente, um diodo fraco ou com defeito pode passar a corrente nos dois sentidos quando atinge uma certa temperatura ou quando a carga elétrica é maior. É importante ter isso em mente se surgir um problema sob certas condições de operação da máquina. Reconhecer isso tornará mais fácil o diagnóstico.

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Componentes de envelhecimento

Embora o alternador tenha a maior possibilidade de criação de ruído, não é o único componente que causa esse problema. Um aspecto frequentemente esquecido dos circuitos elétricos, componentes, solenóides, e relés é que à medida que envelhecem, eles podem ficar mais fracos e vazar. Para esta discussão, nos preocuparemos apenas com vazamentos elétricos.

Ao contrário da sabedoria convencional, o vazamento elétrico não identifica um fio desencapado. É um fio ou componente que permite que as ondas magnéticas criadas com a passagem da corrente escapem. Isso é identificado como EMI, ou interferência eletromotriz.

É especialmente problemático quando as máquinas envelhecem e o isolamento dos fios fica seco e poroso. O mesmo fenômeno é evocado com a caixa de plástico comum em solenóides e relés. Para que a tensão fique suja ou exiba EMI, os circuitos com vazamento precisam estar próximos a outro circuito com vazamento. O sinal EMI mais forte penetrará no fio com vazamento que tem o sinal mais fraco e causará confusão.

Quando um solenóide ou relé, que é um eletroímã desligado (descargas), o colapso dos enrolamentos de campo interno atua como uma minibobina de ignição. Por esta razão, muitos circuitos que empregam um eletroímã (como uma embreagem de compressor de ar condicionado) incorporam um diodo na fiação. Esse diodo evita que o pico de descarga volte para o sistema elétrico e crie um surto. Entenda que um fio ou componente com vazamento é diferente da saída suja do alternador. Nesse caso, o sinal está limpo, mas ficando poluído por diafonia de um fio ou peça comprometida.

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Diagnosticando um Circuito Sujo

Outro aspecto da tensão CC é que ela tem apenas um objetivo:chegar ao aterramento. Se houver um circuito de aterramento fraco em algum lugar da máquina, então, em essência, ao engarrafamento de eletrodos está sendo negado seu desejo de encontrar aterramento e fará o que for necessário para alcançá-lo. Isso tem o potencial de sujar um circuito e muito possivelmente um que nem mesmo esteja conectado ao aterramento ruim.

A primeira etapa do diagnóstico é suspeitar de energia suja em uma peça eletrônica avançada ou com circuitos complicados (até mesmo um rádio) que está exibindo um comportamento estranho ou intermitente. Um exemplo seria um monitor que pisca repentinamente ou reinicializa ou um sistema de autodireção que se auto-cancela sem motivo.

Um erro muito comum do novato, bem como do diagnosticador experiente, é tentar racionalizar para onde vai a eletricidade. A EMI seguirá uma rota e influenciará circuitos que estão completamente divorciados de sua fonte. Não há lógica que você possa aplicar a isso, a não ser uma suspeita de poder sujo.

Agora você precisa se qualificar quando o evento ocorrer. Ocorre quando o ar condicionado, faróis, ou qualquer outra carga de demanda de alta corrente está ligada? Parece acontecer a uma determinada temperatura do ar ou do motor? Se você conseguir saber quando o evento ocorre, isso tornará a localização da fonte uma tarefa muito mais fácil.

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Aplicar lógica ao problema

À primeira vista, o esforço pode parecer excessivo devido à complexidade dos equipamentos modernos. Apenas persista e aplique alguma lógica ao problema.

Digamos que o problema ocorra com um monitor de rendimento em uma colheitadeira quando você liga todos os faróis. Pode haver um vazamento de fio perto das luzes na parte superior da cabine. É possível que o vazamento esteja influenciando o monitor de rendimento. Ainda, essa probabilidade não é tão grande quando você considera que nenhum outro fio que vai para o monitor de rendimento está próximo às luzes.

EMI que suja a tensão na maioria, mas nem todos, as instâncias só podem viajar até certo ponto. Com o exemplo do monitor de rendimento da colheitadeira, primeiro vá para a origem mais provável do problema, qual seria o alternador e as cablagens que passam perto dele. Pode não haver nada de errado com os diodos. Pode ser que a fiação esteja ficando mais velha e a integridade do isolamento ligeiramente comprometida. Em um caso como este, agarrar o chicote e reposicioná-lo ligeiramente para afastá-lo de uma possível fonte de EMI pode ser tudo o que for necessário.

Se você pode duplicar o problema na loja, tente ligar o motor com os fios do circuito de campo desconectados do alternador. Se for um motor eletrônico moderno, você vai querer um carregador de bateria conectado.

Os engenheiros elétricos dirão que a maneira correta de confirmar a tensão suja é com um osciloscópio. Uma vez que a maioria dos agricultores não tem um osciloscópio, se você seguir as dicas fornecidas aqui, há uma boa chance de você confirmar e descobrir porque o circuito está sujo - mas não fique muito confortável. À medida que mais eletrônicos são adicionados ao equipamento agrícola, um osciloscópio será uma ferramenta tão essencial em uma loja de fazenda quanto um conjunto de catraca!


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