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Montagens com bobinas automotivas

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 

Descrição
A bobina de indução para motores à explosão é a própria bobina de Ruhmkorff (transformador com circuito magnético aberto), numa montagem compacta e robusta. A interrupção da corrente elétrica no primário, em seu uso automotivo tradicional, é do tipo mecânico, usando para tal o 'platinado' do bloco 'distribuidor'. Nesses veículos, o martelo de Wagner (que é o próprio platinado) não é comandado magneticamente pelo próprio núcleo da bobina para efetuar a abertura do circuito, e sim externamente, sincronizado com a rotação do motor.

A bobina é formada por um núcleo de ferro doce, em lâminas finas superpostas e isoladas uma da outra, conforme se ilustra.

Em torno desse núcleo temos os enrolamentos secundário e primário, nessa ordem.

O terminal inicial do enrolamento secundário (grande quantidade de fio fino com mais de 100 000 espiras) é soldado a uma fina lâmina de cobre que encontra-se enfiada entre as lâminas de ferro do núcleo, de modo que, curiosamente, o núcleo será o terminal de alta tensão (a lâmina de cobre, na etapa final de sua construção, é ligada ao 'tope' da bobina. O outro terminal desse enrolamento é soldado ao terminal inicial do enrolamento primário (que tem cerca de 200 espiras de fio grosso) e ambos são, ao final da construção, ligados ao borne (-) da peça automotiva. O outro terminal do primário é ligado ao borne (+) da peça, conforme se ilustra a seguir.

Desse modo, a bobina apresenta apenas três terminais de acesso às ligações externas.

Terminados os enrolamentos, o conjunto é colocado numa caneca de alumínio (carcaça), ficando o extremo inferior do núcleo apoiado sobre um copinho de porcelana, para isolar o núcleo da carcaça. Veja a ilustração:

O espaço anelar em torno dos enrolamentos e parte inferior é preenchido com material isolante (pixe). Adapta-se na parte superior uma tampa isolante (baquelita) que contém o tope e os bornes (+) e (-). Veja ilustração acima, à direita.
Assim, como na bobina de Ruhmkorff, para gerar uma alta-tensão entre os extremos de enrolamento secundário, temos que efetuar bruscas e periódicas interrupções na corrente do circuito primário.

Como não temos disponível o campo magnético criado pelo núcleo, para uso externo (como por exemplo acionar a lâmina de um vibrador), mesmo que se abra a caneca de alumínio ( não esqueça que a alta tensão estará presente no núcleo!), temos que produzir essas interrupções com outros recursos.

Várias são as possibilidades e, todas elas valem também para a bobina de Ruhmkorff (isso fica como sugestão para melhorias na eficiência daquela montagem inicial - modelo típico). Vejamos alguns ...


Modos de interromper periodicamente a corrente primária


A. Vibrador externo (circuito série)
Nessa montagem, nada mais fizemos que associar em série, uma campainha para 3 VCC (normalmente acionada com duas pilhas em série) com o primário da bobina de indução, conforme esquematizamos abaixo.


B. Vibrador externo (circuito paralelo)
Aqui utilizamos uma campainha para 12 VCC associada em paralelo com o primário da bobina de indução.


C. Relé externo
Um relé com bobina para 12 VCC, contatos NA (normalmente aberto) e NF (normalmente fechado), entretém a corrente elétrica no primário da bobina. Nessa montagem, recomendamos as ligações indicadas para 2 capacitores a óleo (1
m F x 250V) e 1 diodo (1N4007) para minimizar os efeitos das auto-induções no relé e na bobina.


D. Motor miniatura para 12 VCC
Adapte um disco de madeira ou fibra, com ranhura ao longo da borda, ao eixo de um pequeno motor para 12 VCC (pequenos motores de equipamentos automotivos). No disco são colocados contatos de bronze interligados entre si por fios de cobre, como se ilustra. Um único fio de cobre grosso e lixado (para retirar completamente seu verniz) pode ser utilizado nessa etapa.

Duas lâminas de bronze fosforoso servirão de escovas no processo das interrupções da corrente no primário da bobina.


E. Interruptor eletrônico
Existem diversos circuitos eletrônicos, em geral osciladores, que permitem a interrupção (ou variação brusca) na corrente do primário da bobina. Nas ilustrações a seguir mostramos dois deles.

Na primeira temos um oscilador de relaxação com uma lâmpada néon excitando um SCR. Como 'carga', o SCR usa a bobina de ignição comum (automotiva). A tensão gerada no secundário dessa bobina estará entre os 10 000 e 50 000 V. O limitador de intensidade de corrente na entrada do circuito, um resistor de fio, terá seu valor em função da tensão da rede domiciliar. Para rede de 110 VAC seu valor pode ser de 1,2k x 10W e para rede de 220 VAC, 2,2k x 10W (na ilustração 'faltou a vírgula', corrijam, por obséquio). O SCR deve ter sufixo B ou D, para rede de 110 V (TIC 106B) e sufixo D, para rede de 220 V (TIC 106D).

Recomenda-se uma consulta a um técnico em eletrônica para o desenvolvimento e entendimento desses 'chaveadores'.


F. Interruptor eletrolítico
O interruptor eletrolítico de Wehnelt, já comentado, também pode ser utilizado para entreter a corrente no primário de uma bobina de indução. O circuito série poderá ser alimentado com CC ou CA (observe o limitador de intensidade de corrente intercalado na série 50 ohms, 20 W).


Segue Transformador para néon


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