Componentes elétricos
Os movimentos de máquinas em sistemas automatizados utilizam uma variedade de métodos e meios elétricos para fornecer e auxiliar na transmissão de energia. Máquinas automatizadas típicas usam uma combinação de tecnologias elétricas, eletrônicas e eletromecânicas para mover cargas.
Essas tecnologias desempenham papéis específicos em máquinas automatizadas e são representadas por uma variedade de dispositivos de campo. Alguns dispositivos são projetados para fornecer propulsão elétrica ou eletromecânica, enquanto outros fornecem sinais eletrônicos. As diferenças entre os dispositivos estão no circuito e nos componentes internos complementares.
Equipamento elétrico
Equipamentos elétricos são projetados para fornecer energia para distribuição. Esses dispositivos convertem corrente elétrica em luz, calor ou movimento. Um dispositivo é considerado elétrico se ele utiliza estritamente eletricidade para distribuição de energia e energia.
Você normalmente encontrará esses dispositivos em gabinetes de controle de máquinas. A corrente alternada (CA) flui da fonte de alimentação principal do edifício para a caixa de distribuição da máquina. O equipamento elétrico é projetado para controlar a corrente que flui para uma máquina por meio de um circuito. O circuito é um loop que conduz o fluxo de energia para a carga e vice-versa.
O circuito tem quatro partes básicas:
- A fonte de alimentação fornece energia para a carga e consiste em:
- Tensão- Ela fornece o impulso por trás da carga. É a pressão que move a carga.
- Atual- A voltagem empurra para produzir uma corrente de elétrons. Sem voltagem não há corrente.
- Resistência- A condutividade do substrato afeta a resistência. A quantidade de resistência depende do tamanho e da composição do substrato.
- Condutores fornecem o caminho. Energia elétrica é conduzida ao longo de fios de metal, como cobre e alumínio.
- Os interruptores controlam os circuitos adicionando um método de comutação entre aberto ou fechado (portanto, aberto ou fechado).
- Um dispositivo de carga é parte do loop do circuito. A eletricidade flui através do dispositivo, ativando-o.
Eletrônica
A relação altamente consistente entre tensão, corrente e resistência permite melhor controle dos circuitos e pode produzir resultados mais significativos.
A Lei de Ohm afirma [V (voltagem)=I (corrente) x R (resistência)
Controlamos qualquer uma dessas variáveis controlando as outras duas. Isso nos leva aos componentes eletrônicos.
Componentes eletrônicos são as ferramentas usadas para controlar essas variáveis e, assim, controlar o circuito. Ao adicionar componentes eletrônicos ativos e passivos a um circuito típico, podemos manipular correntes elétricas para produzir sinais que se comunicam entre dispositivos de máquinas eletrônicas. Dependendo do componente eletrônico, funções de amplificação de sinal, computação e transmissão de dados podem ser utilizadas.
Um componente chave no projeto de circuitos eletrônicos:
- Capacitor - Elemento de dois terminais que armazena energia em um campo elétrico de maneira eletrostática.
- Resistor- Um elemento passivo de dois terminais que fornece resistência em um circuito. Reduz a voltagem e a corrente.
- Diodo- Um dispositivo de dois terminais que limita a corrente em uma direção, como uma válvula de retenção. Antigamente, consistia principalmente de tubos de vácuo de gás, mas agora é quase totalmente substituído por semicondutores e é considerado um componente de estado sólido.
- Transistor- Um dispositivo de três terminais que executa duas funções. É feito de material semicondutor e atua como um interruptor ou amplificador para sinais eletrônicos, controlando o fluxo de tensão e corrente. É considerado um componente de estado sólido.
- Transdutor- Um transdutor é um dispositivo que converte energia de uma forma para outra. Um atuador é uma forma de transdutor. Os transdutores agem como sensores porque recebem, respondem e encaminham sinais do sistema, assim como fazem quando usados como termopares.
Na automação atual, os dispositivos eletrônicos contêm circuitos integrados que formam sistemas de circuitos para tarefas específicas. Os circuitos são dispersos em material de wafer semicondutor e encapsulados dentro de um chip. Materiais semicondutores não são condutores ou isolantes. Semicondutores estão em algum lugar no meio. Essa tecnologia é popular porque seus portadores de carga (elétrons e buracos) são facilmente manipulados por fatores internos (dopagem de boro ou fósforo) e externos (temperatura, luz, etc.).
Dispositivos que dependem exclusivamente de componentes semicondutores são considerados de estado sólido. Transistores e diodos modernos, circuitos integrados, diodos emissores de luz (LEDs) e displays de cristal líquido (LCDs) são todos componentes de estado sólido. Dois exemplos de dispositivos de estado sólido comercializados para automação incluem relés e sensores. Esses dispositivos eram originalmente e ainda são vendidos em versões eletromecânicas. Dispositivos de estado sólido fornecem a mesma funcionalidade que suas contrapartes eletromecânicas, mas não incluem peças móveis.