Un control de velocidad para las herramientas domésticas e incluso algunos electrodomésticos puede ser muy útil. Monte esta unidad y controle la velocidad o potencia de: Taladros eléctricos, Sierras tico- ticas, Pulverizadores de tinta, Ventiladores o pequeños motores monofásico universales, Lijadoras, etc.
Simple de montar, puede controlar potencias de hasta 400 vatios en la red de 100 V y 800 vatios en la red de 220 V.
Un control de velocidad para motores universales puede tener innumerables utilidades en el taller de hobby, y su montaje, para quien no sabe, es muy simple, pues pocos componentes son usados.
Lo que proponemos es un control universal simple que puede variar de 0 a 50% la potencia de cualquier motor de pequeño electrodoméstico, con innumerables posibilidades prácticas como:
- encontrar la velocidad ideal para la realización de un agujero en material que no presenta mucha resistencia, evitando así grietas, la aparición de rebabas u otros problemas;
- utilizar la lijadora con la velocidad correcta para cada tipo de trabajo, evitando así irregularidades u otros problemas;
- dosificar la cantidad correcta de líquido o tinta rociada conforme el trabajo a realizar, obteniéndose con ello mejor acabado;
- hacer el corte correcto con su sierra tico-tico, según la naturaleza de la pieza cortada, evitando así grietas, rebabas u otras imperfecciones que perjudican el trabajo.
Es claro que si el lector no quiere tener el control en el rango indicado de potencias, basta accionar una llave y la herramienta recibe toda la potencia disponible, sin pasar por el control.
Como funciona
Lo que tenemos es un control de potencia utilizando un diodo controlado de silicio (SCR) para corriente de 4 A del tipo TIC106.
El SCR es un conmutador de acción muy rápido que puede "cortar" los semiciclos de la tensión de alimentación en la proporción que deseamos, para tener sobre la carga la potencia deseada. El corte se hace simplemente retardando el instante de disparo en cada semiciclo.
Si se dispara el SCR al principio del semiciclo, con un tiempo de retardo t1, como muestra la figura 1, prácticamente todo el semiciclo pasa, llegando al circuito de carga (c). Tenemos entonces un régimen de mayor potencia para la herramienta alimentada.
Si, por otro lado, al final del semiciclo, con un tiempo de retardo t2, como muestra la misma figura, sólo una pequeña parte del semiciclo pasa, llegando al circuito de carga (b) que pasa a operar en un régimen de baja potencia.
Controlando el tiempo de retardo para el disparo en cada semiciclo, podemos tener la potencia deseada en la carga.
Y claro que hay que tener en cuenta que los SCRs son conmutadores unilaterales, dejando la corriente circular en un solo sentido, lo que nos lleva a apenas la, rango del 0 al 50%.
El control de tiempo, en el caso el retardo del disparo, es hecho por un circuito RC en la conducción del SCR. Con el potenciómetro en la posición de mínima resistencia, la carga del capacitor es rápida y llega al principio del semiciclo a la tensión necesaria para el disparo del SCR. Tenemos entonces la máxima potencia.
Con el potenciómetro en la posición de máxima resistencia, la carga es más lenta y el capacitor alcanza la tensión de disparo del SCR al final del semiciclo.
Con un potenciómetro de 470 k y un capacitor de l00 nF podemos tener, en la red, de 110 V, un control de prácticamente 0 a 50% de la potencia sobre la carga.
Un interruptor en paralelo con el SCR permite conmutar el sistema para entregar la potencia total en el circuito de carga.
Como el SCR actúa sobre el circuito de carga directamente, sólo podemos controlar cargas monofásicas como, por ejemplo, motores universales, lámparas, cargas resistivas, etc.
Es importante observar que la conmutación rápida del SCR puede ser responsable de la producción de interferencias en radios e incluso televisores conectados en la misma red o colocados cerca.
La interferencia a través de la red puede ser eliminada o reducida a niveles aceptables con el uso del filtro que se muestra en la figura 2.
Este filtro se intercalará entre la red de alimentación y la herramienta alimentada o incluso entre la red y el aparato interferido. La bobina L1 y la bobina L2 están formadas por 20 a 50 vueltas de alambre esmaltado o incluso hilo común 22 enrolladas en un bastón de ferrita de 5 cm o más.
El tamaño del bastón debe ser de acuerdo con la cantidad de espiras enrolladas, no siendo crítico.
Los capacitores de este filtro deben ser de poliéster o incluso aceite, pero con tensión de trabajo de al menos 450 voltios. Es interesante montar este filtro en una cajita de metal, que también servirá de blindaje, evitando así la irradiación de señales interferentes.
MONTAJE
Comenzamos por dar el diagrama completo del completo del control en la figura 3.
En la figura 4 damos una placa de circuito impreso para el montaje.
Como se trata de circuito simple, su montaje también puede ser hecho en una barra de terminales aislados, como muestra la figura 5.
Observe que el SCR debe estar dotado de un radiador de calor que consiste en una placa de metal en forma de "U" atornillada en el propio cuerpo de este componente.
Al fijar el puente sobre una base de madera o incluso la caja, el radiador debe ser preso en la misma, para evitar que se balancee con el manejo del aparato.
El SCR utilizado puede ser el TIC106B para 200 voltios si su red es de 110 V o el TIC106D a 400 V si su red es de 220V.
En la red de 220 V, para obtener el control total de potencia puede ser necesario aumentar el valor de P a 1 M. Tratar.
El diodo D1 puede ser el 1N4002 o cualquier equivalente de mayor tensión como el 1N4004, BY127 el mismo 1N4007.
El fusible de protección evita que los problemas ocurran con el aparato o la red en caso de cortocircuito en la herramienta o en la carga.
PRUEBA Y USO
Para probar es sólo conectar el enchufe del control en la toma de energía y en la toma X1 cualquier electrodoméstico o herramienta que tenga motor universal
Para la prueba, incluso una lámpara común de 25 a 100 vatios sirve.
Accionando el aparato en prueba, si su funcionamiento es a velocidad máxima, verifique que la llave S1 esté activada. Si está, apáguelo. Entonces actúe sobre P1 y vea. si el control se hace en la pista deseada.
El control por fase como se indica, permite que pequeños motores no pierdan el torque en las bajas velocidades, lo que no ocurre con controles que simplemente reducen la tensión sobre la carga.
Si el rango de velocidades no coincide con lo que el lector desea, existen dos posibilidades de modificación: cambiar P1 por un potenciómetro de 22ok, o bien cambiar C1 por un capacitor de 220 nF.
SCR - TlC106 - diodo controlado de silicio para 220 V (110 V) o 400 V (220 V)
D1 - 1N4002 o equivalente - diodo rectificador
R1, R2 - 10 k x ½ W (5 o 10%) - resistores (marrón, negro, naranja)
P1 - 470 k - potenciómetro con o sin llave
C1 -100 nF - capacitor de poliéster o, cerámico para 100 V
F1 - fusible para 5A
X1 - toma de fuerza
Varios: cable de alimentación, caja, para montaje, puente de terminales, hilos, soldadura, radiador de calor para el SCR, soporte para el fusible, etc.