Corte de corriente alterna al motor con termistor

Tengo un motor monofásico de CA (120 V/60 Hz) conectado a la red eléctrica (más una resistencia de potencia en serie y un capacitor y una resistencia controlada por voltaje en paralelo). El motor tiene un termistor NTC adjunto. Me gustaría saber cómo diseñar un circuito que use el termistor para cortar la corriente alterna cuando el motor se calienta demasiado.

En mi investigación, he leído diferentes cosas sobre el uso de relés o BJT, pero no he podido llegar a una solución definitiva. Mi mejor suposición es que uso el termistor para dividir el voltaje de una fuente de CC y lo uso para controlar un relé. Leí aquí ( Control de relé de motores de CA, manejo de retroceso de apagado ) sobre algunos problemas con solo tener el relé. Así que me gustaría saber qué me sugieres.

Me gustaría que esta solución encaje en una placa proto si es posible, si eso ayuda con el alcance.

Si ayuda, descubrí que el termistor tiene aproximadamente 8 kOhms cuando el motor está a temperatura ambiente y aproximadamente 4 kOhms cuando el motor se calienta demasiado para manejarlo. No necesito que me diseñes el circuito, pero una flecha en la dirección correcta sería genial.

¡Gracias!

Un método más confiable y repetible usaría el themistor como parte de un divisor de voltaje que controla un comparador. Use una resistencia variable para controlar la segunda entrada del comparador, de esa manera puede configurar el punto de disparo de temperatura manualmente sobre la marcha. Eso le dará un buen corte controlado y repetible cuando el motor se sobrecaliente. El comparador debería poder controlar un BJT de MOSFET sin mucha dificultad, lo que a su vez controlaría un relé, etc., etc.

Respuestas (2)

Aquí hay una forma de hacer esto con algunos transistores y resistencias:

R1 es el termistor, cuya resistencia disminuye a medida que aumenta su temperatura. Cuando eso sucede, se enciende Q1, que enciende Q2, que enciende el relé, que apaga el motor. El contacto normalmente cerrado del relé (pines 1 y 4 en este ejemplo) están en serie con el motor en el lado vivo de la línea de CA.

R5 proporciona una pequeña retroalimentación positiva para obtener una acción instantánea en lugar de encender y apagar el relé. Esto es mejor para el relé y para el funcionamiento general.

R1 y R2 forman un divisor de voltaje. El relé se energizará (motor apagado) cuando la salida de este divisor llegue a unos 600 mV. En este ejemplo, eso significa que la resistencia de disparo del termistor es de aproximadamente 73 kΩ. Deberá ajustar R2 para establecer el punto de disparo para cualquier termistor que realmente obtenga.

Valores de termistor mucho más bajos, con valores de R2 correspondientemente más bajos, funcionarán, pero tenga cuidado con el autocalentamiento. En el punto de disparo, el termistor tendrá alrededor de 4,4 V a través de él. Por lo tanto, la disipación del termistor es

  W = 19,4 V 2 / R

donde R es la resistencia del termistor en ohmios y W su disipación en vatios. Desea mantener W por debajo de unas decenas de mW. Trabajando hacia atrás usando 25 mW como disipación máxima, eso significa que el termistor debe ser de 776 Ω o más en el punto de disparo. Afortunadamente, los termistores de unos pocos kΩ son fáciles de encontrar.

Como dije anteriormente, R5 establece el tamaño de la histéresis. Probablemente necesite experimentar para encontrar lo que proporciona una acción instantánea sin causar una banda de histéresis demasiado grande. Comenzaría con la corriente a través de R5 alrededor del 1% de la de R2.

Como han dicho otros, use una verruga de pared barata que funcione con la misma potencia con la que se acciona el motor para obtener los 5 V.

Hola Olin! Gracias por la respuesta. He estado trabajando con esa idea durante las últimas semanas. No entiendo cuando dices que R5 debería comenzar con aproximadamente el 1% de R2. En su diagrama, R5 es 10000% de R2. ¿Quiso decir al revés?
@ABrad: Lo siento, quise decir la corriente a través de la resistencia, no la resistencia. Eso significa que R5 debería ser aproximadamente 100x R2. Actualicé la respuesta.

Así es como lo haría (similar al comentario anterior de Sam):

-use una fuente de alimentación de CC de verruga de pared y un regulador de voltaje 7805 para obtener 5V

-Encuentre un relé normalmente cerrado (NC) que pueda manejar el voltaje y la corriente de su motor

-encuentre un chip comparador de 5V que pueda generar suficiente corriente para impulsar la bobina del relé

-construya un divisor de voltaje que sea de 5v - termistor - resistencia de 6kohm - GND (el punto entre la resistencia y el termistor es su voltaje de "detección". Los 6kohm no son importantes; solo quiere algo parecido a la resistencia del termistor).

-Conecte un potenciómetro (tal vez en el rango de 1k a 50k; no es importante) en una configuración de divisor de voltaje para producir un voltaje de "referencia" variable

-Conecte el chip comparador para que alimente el relé solo cuando el voltaje de "detección" sea <voltaje de "referencia"

Además, probablemente desee una característica adicional: el motor debe permanecer apagado hasta que se enfríe mucho, en lugar de volver a encenderse tan pronto como se enfríe un poco. Esto generalmente se denomina "histéresis" o "alarma biestable". Una forma de lograrlo es agregar una resistencia de retroalimentación desde la salida del comparador a uno de los nodos de voltaje. Es decir, si elige hacer que la salida del comparador sea de 0 V cuando la temperatura es demasiado alta, puede conectar una resistencia desde su salida al voltaje de "referencia". Eso obligará a que el punto de ajuste de "referencia" baje, por lo que la temperatura tiene que bajar antes de que el relé se vuelva a encender.

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