De acordo com as estatísticas que vi, a idade média do agricultor americano é pouco menos de 60 anos. Isso significa que eles cresceram em uma época que foi a confluência da Guerra Fria e da Era Espacial, assistindo Os Jetsons na TV, se eles tivessem um com recepção.

A maravilha de sentar-se atrás do volante de um trator e mover uma alavanca ou girar um botão para controlar algo que apenas alguns anos antes exigia que uma pessoa fizesse, aumentou drasticamente a produtividade e reduziu a exposição a acidentes.

À medida que as fazendas prosperavam, o trator de manivela foi substituído por um novo e reluzente com partida elétrica, e isso introduziu a muitos relés em um circuito elétrico. Da mesma forma, solenóides foram encontrados para travar alavancas de mudança em colheitadeiras ou para evocar uma ação em uma enfardadeira de feno.

À medida que mais controles automatizados foram integrados em máquinas e outros equipamentos, servos tornaram-se comuns. Com a introdução de drones e outras tecnologias, o uso de relés, solenóides, e os servos estão aumentando. Embora dispositivos relativamente simplistas, se mal entendido, eles podem ser difíceis de diagnosticar quando ocorre um problema. Os dias de apenas substituir uma peça, em vez de entender como funciona e por que falha, já se foram, devido ao custo, a falta de acesso ao componente, bem como a necessidade de reparos oportunos.

O relé controla dispositivos remotamente

O relé é um dispositivo muito comum não encontrado apenas em equipamentos, carros, e caminhões, mas por toda a fazenda e sua casa. Independentemente de onde eles estejam, sua operação e função permanecem as mesmas.

A apreciação da necessidade de um relé é encontrada na compreensão da carga elétrica em um circuito. Um fato básico da eletricidade é que quanto maior a carga (mais trabalho deve ser executado), mais amperagem é necessária. Para transportar o maior fluxo de corrente, um fio mais grosso (mais pesado) é necessário.

Um relé permite que uma alta carga elétrica seja controlada remotamente. Uma vez que um uso comum de um relé é para um acionador de partida, vamos ver o que seria necessário naquele circuito se um relé não fosse empregado. Neste exemplo, um fio com o diâmetro dos cabos da bateria precisaria ser passado até a chave de ignição e depois de volta ao motor de partida.

Também, a chave de ignição teria que ser robusta e, portanto, grande o suficiente para carregar a carga do motor de arranque. Pense em um conjunto de cabos de ligação entrando e saindo do painel de qualquer máquina. Não é muito prático!

Um relé consiste em um eletroímã que consome muito pouca amperagem e é controlado remotamente por um interruptor, que não precisa ser robusto.

O eletroímã controla um conjunto de contatos de calibre pesado (geralmente um disco) que tem alta capacidade de amperagem e conecta dois terminais. Um terminal é da bateria (lado positivo da bateria) e o outro vai para o starter. Quando você gira a chave de ignição, a tensão da bateria de baixa corrente energiza o eletroímã, que, por sua vez, tem contatos que conectam o cabo da bateria de entrada ao cabo de saída do motor de partida.

Quando você solta a ignição, a tensão para o eletroímã é desligada, e é acionado por mola para desconectar o circuito.

Problemas potenciais

As áreas de problemas potenciais para um relé incluem:

• A tensão de energização é muito baixo ou tem um solo ruim.

• O solenóide de energização o enrolamento tem alta resistência (muito fraco para puxar), é aterrado internamente (enrolamentos de desvio de corrente, nenhum movimento), ou está mecanicamente preso devido à ferrugem ou corrosão.

• Os contatos de alta amperagem queimaram e não estão passando corrente da alimentação para a carga.

• As conexões de alta amperagem estão corroídos ou soltos.

Para diagnosticar adequadamente um relé, é necessário o uso de um voltímetro-ohmímetro para que um valor possa ser atribuído à tensão de pull-in, resistência dos enrolamentos, e a integridade do lado da alimentação e da carga. Essas etapas de diagnóstico se aplicam a qualquer relé. A única diferença seria a tensão e a resistência dos enrolamentos.

O que é um solenóide

A diferença entre um relé e um solenóide é que o último é usado para evocar a ação e não para transferir a corrente. Um solenóide possui dois fios:alimentação e aterramento. É um eletroímã (como na parte pull-in de um relé), mas geralmente se conecta a um dispositivo mecânico, como uma haste ou alavanca.

Quando o solenóide é energizado, ele move a parte à qual está conectado. Assim que a energia for desligada, é acionado por mola para retornar à posição de repouso. Por exemplo, uma enfardadeira de fardos redondos pode usar um solenóide que é controlado por um microinterruptor na unidade para primeiro bloquear o portão final. Quando o fardo está pronto para ser ejetado, a alimentação de tensão ou o aterramento são desligados e o solenóide está em repouso e o portão se abre.

Um solenóide pode ser controlado comutando o aterramento ou a alimentação de tensão.

Também pode ser definido como padrão (sem alimentação) em qualquer posição, dependendo de onde reside a mola interna. Assim, pode estar normalmente aberto ou normalmente fechado.

Com circuitos elétricos, o termo normalmente identifica sua posição sem que o circuito seja evocado.

As áreas de potencial problema com um solenóide são a tensão e o aterramento, a resistência dos enrolamentos internos, e a condição da parte que está controlando.

É necessário um volt-ohmímetro para verificar isso.

Um servo se move incrementalmente

O servo é empregado quando algo precisa ser movido de forma incremental e precisa. Um uso comum de um servo seria em alguns sistemas de direção automática, mas são encontrados em muitas outras aplicações, como drones, plantadores, combina, etc.

Um servo consiste em um motor de passo que é ativado e desativado e pode mover uma faixa predeterminada para cada pulso. Na maioria dos aplicativos, a polaridade do motor elétrico é invertida para mudar de direção. A direção de um motor DC é determinada pela polaridade do circuito.

Para ser considerado um servo e não apenas um motor de passo, um potenciômetro integrado é necessário para que a posição do motor possa ser monitorada e alterada.

A maioria dos aplicativos servo são montados diretamente no dispositivo em que estão operando, portanto, não há empilhamento de tolerância de um componente intermediário desgastado.

Tradicionalmente, um servo será alimentado com a tensão do sistema, e o circuito de aterramento será ativado e desativado para atingir a posição desejada. O servo precisa ser poderoso o suficiente para operar o que é encarregado de fazer e responder a cada pulso de controle.

Tal como acontece com o relé e solenóide, um servo precisa ser verificado com um volt-ohmímetro em relação às especificações adequadas. Os problemas que podem ocorrer com um servo incluem:

• Alta resistencia dos enrolamentos do motor de passo (operando lentamente).

• Um curto nos enrolamentos do motor de passo (sem movimento).

• Alimentação de tensão e aterramento.

• Falha do circuito de controle.

• Falha do potenciômetro ou distorção (dados de localização falsos).

• Ligação mecânica ou qualquer outro problema com o servo ou dispositivo que ele está controlando.

À medida que realizamos mais tarefas de maquinário e adicionamos complexidade, então retransmite, solenóides, e os servos serão comuns em tudo, desde o seu trator até o sistema de secagem de grãos controlado por smartphone.