Até aqui todo acionamento tratado era de duas posições — ligado ou desligado — ou de potência variável. Esta lição trata do acionamento que precisa de outra coisa: posição exata.
É o que a válvula de expansão eletrônica exige. Ela não pode estar “mais ou menos aberta”: precisa estar numa abertura determinada, e precisa que a placa saiba qual é essa abertura. O componente que faz isso é o motor de passo, e entendê-lo resolve uma família inteira de defeitos de equipamento moderno.
Motor de passo: girar em incrementos contados
Um motor comum, energizado, gira continuamente. O motor de passo faz diferente: ele avança um ângulo fixo a cada comando — um passo — e para ali, mantendo a posição.
O princípio é o das bobinas energizadas em sequência. Dentro do motor há conjuntos de bobinas dispostos em volta de um rotor magnético. Energizando um conjunto, o rotor se alinha a ele. Energizando o seguinte, o rotor avança até o novo alinhamento. A sequência de energização, repetida, produz rotação; invertida, produz rotação no sentido contrário.
Três propriedades decorrem disso, e todas aparecem no campo:
A posição é contada, não medida. O motor não informa onde está. A placa sabe a posição porque contou os passos que mandou. Se um passo é perdido — por obstrução mecânica, por corrente insuficiente, por comando corrompido — a contagem da placa deixa de corresponder à realidade, e ela passa a operar com informação errada sem perceber.
Parado e energizado, ele segura a posição. O conjunto de bobinas energizado mantém o rotor travado, o que é exatamente o que uma válvula precisa.
A velocidade tem limite. Comandos mais rápidos do que o rotor consegue acompanhar fazem o motor perder passos ou simplesmente vibrar sem girar.
Unipolar e bipolar
Duas construções, distinguíveis pelo número de fios:
- Unipolar — tipicamente cinco ou seis fios, com derivação central nas bobinas. O acionamento é mais simples.
- Bipolar — tipicamente quatro fios, duas bobinas independentes cuja corrente é invertida pelo acionamento. Entrega mais força para o mesmo tamanho.
Em válvula de expansão eletrônica aparecem os dois arranjos, conforme o fabricante. O que o técnico precisa saber é identificar qual é, pelo número de fios e pela medição de resistência entre eles, antes de qualquer conclusão sobre as bobinas.
A válvula de expansão eletrônica
Na válvula de expansão termostática, a abertura é definida por um bulbo, uma pressão e uma mola — mecanismo autônomo, que reage ao que mede, sem informação nenhuma do resto do sistema.
A válvula eletrônica substitui esse mecanismo por um motor de passo que move o obturador para a posição que a placa determinar. A diferença não é de precisão apenas: é de quem decide.
A placa calcula a abertura usando a temperatura e a pressão de sucção — os sensores do módulo 2 — e pode considerar também a temperatura de descarga, a rotação do compressor, a carga térmica e o modo de operação. Com isso consegue:
- superaquecimento controlado em faixa estreita, aproveitando melhor a área do evaporador;
- adaptação a carga variável, o que é condição para o compressor inverter trabalhar em rotação reduzida;
- fechamento completo, usado para equalizar pressões na parada, impedir migração de refrigerante e, em alguns sistemas, substituir a válvula solenoide de bloqueio;
- operação em faixa ampla de condições, inclusive na reversão de ciclo das bombas de calor.
Essa integração é o motivo pelo qual a válvula eletrônica é raramente a causa do problema que aparenta causar. Se o sensor de sucção lê errado, a válvula executa a abertura errada com perfeição. O sintoma aparece na válvula; a causa está no sensor.
Referenciar a posição
Como a posição é contada e não medida, a placa precisa de um instante em que contagem e realidade coincidam. A solução é a referência: ao energizar, ou em momentos determinados, a placa comanda a válvula até o batente de fechamento, com passos além do necessário, e assume aquela posição como zero.
É por isso que muitos equipamentos emitem um ruído característico de válvula na partida, e por isso que, depois de trocar placa ou válvula, a referência precisa acontecer — em alguns equipamentos automaticamente, em outros por procedimento de serviço. Válvula instalada sem referência opera com a contagem deslocada: o equipamento se comporta como se tivesse subcarga ou sobrecarga de refrigerante, sem que haja nenhuma das duas.
Diagnóstico em campo
1. Medir as bobinas, com o conector desligado
Com o equipamento desenergizado e o conector da válvula removido, meça a resistência entre os fios e identifique os pares.
| Resultado | Conclusão |
|---|---|
| Bobinas com resistências próximas entre si, dentro do valor do fabricante | Bobinas íntegras |
| Uma bobina aberta | Condenada — a válvula não posiciona corretamente |
| Resistências desiguais entre bobinas equivalentes | Bobina degradada |
| Continuidade de qualquer fio para a carcaça | Isolamento comprometido |
O conjunto de bobinas de muitas válvulas é removível do corpo da válvula — é um estator que se encaixa sobre ele. Isso tem duas consequências boas: a bobina pode ser substituída sem abrir o circuito de refrigeração, e a bobina mal encaixada é uma causa frequente de válvula que não posiciona. Antes de qualquer conclusão, confirme o encaixe e a fixação.
2. Verificar o comando, com o equipamento energizado
O acionamento aplica pulsos em sequência. A média mostrada pelo multímetro é limitada, como na lição 7, mas há duas observações úteis:
- No instante da referência de posição, a tensão nos fios de comando se move. Nada se movendo indica que a placa não está comandando.
- A válvula faz ruído ao se mover, audível com a mão sobre o corpo. Comando presente sem ruído nenhum aponta para o estator ou para travamento mecânico.
A confirmação de que a válvula está realmente modulando, porém, é feita pelo sistema de refrigeração: acompanhar pressão de sucção e superaquecimento enquanto o equipamento varia a demanda. Válvula que responde produz variação coerente; válvula travada mantém o superaquecimento preso num extremo.
3. Antes de tudo: desconfiar do sintoma
A sequência correta diante de “válvula eletrônica com defeito” é verificar primeiro o que a placa usou para decidir:
- Sensores de sucção — temperatura e pressão, pelos métodos das lições 5 e 6.
- Carga de refrigerante e estado do filtro secador, que produzem sintomas idênticos.
- Referência de posição, se houve troca de placa, de válvula ou de estator.
- Bobinas e encaixe do estator.
- Comando da placa.
Só depois disso a válvula é suspeita. A ordem importa porque trocar válvula eletrônica é intervenção caríssima no circuito de refrigeração — e, na maior parte dos casos, desnecessária.
Erros comuns
Trocar a válvula eletrônica sem verificar os sensores que a placa usa para decidir. Sensor errado produz abertura errada executada corretamente.
Esquecer a referência de posição depois de trocar placa, válvula ou estator. A contagem fica deslocada e o equipamento simula falta ou excesso de carga.
Concluir sem conferir o encaixe do estator. Bobina mal assentada é causa frequente de válvula que não posiciona.
Interpretar o ruído de válvula na partida como defeito. É o procedimento de referência contra o batente.
Tentar interpretar com multímetro os pulsos de acionamento como se fossem tensão contínua. A média não conclui; o que conclui é a variação no instante do movimento e o comportamento do sistema.
O que ficou
O motor de passo avança ângulos fixos em resposta a comandos contados, e mantém a posição quando energizado — por isso a posição é contada e não medida, o que torna a referência contra o batente indispensável. A válvula de expansão eletrônica usa esse motor para que a placa, e não um mecanismo autônomo, decida a abertura com base nos sensores de sucção. Isso faz dela um componente que aparenta causar defeitos cuja origem está nos sensores, na carga ou na referência de posição. O diagnóstico começa pelo que a placa usou para decidir, passa pelo estator e pelo encaixe, e só termina na válvula.
A próxima lição abre o módulo final pela fonte que alimenta todo esse conjunto nos equipamentos recentes: a fonte chaveada.
Teste seu conhecimento
Por que a placa precisa referenciar a posição da válvula de expansão eletrônica contra o batente de fechamento?
- A) Para limpar a sede da válvula de impurezas
- B) Porque a posição é contada pela placa, não medida, e a referência é o único instante em que contagem e posição real coincidem
- C) Para equalizar as pressões do sistema antes da partida
- D) Porque o motor de passo não consegue girar sem um ponto de parada
Resposta: B) Porque a posição é contada pela placa, não medida, e a referência é o único instante em que contagem e posição real coincidem. O motor de passo não informa sua posição; a placa sabe onde a válvula está porque contou os passos comandados. Qualquer passo perdido desloca a contagem. Levar a válvula até o batente e assumir aquela posição como zero é o que restabelece a correspondência entre o que a placa supõe e a realidade.
Um equipamento com válvula de expansão eletrônica apresenta superaquecimento muito fora do esperado. Qual deve ser a primeira verificação?
- A) Substituir a válvula de expansão eletrônica
- B) Substituir a placa de controle
- C) Verificar os sensores de temperatura e pressão de sucção que a placa usa para calcular a abertura
- D) Aumentar a carga de refrigerante
Resposta: C) Verificar os sensores de temperatura e pressão de sucção que a placa usa para calcular a abertura. A válvula executa a abertura que a placa determina, e a placa decide com base nos sensores de sucção. Sensor lendo errado produz abertura errada executada com precisão. Verificar os sensores antes precede qualquer intervenção no circuito de refrigeração, que é caríssima e, na maioria dos casos, desnecessária.
Qual é a verificação mais simples e frequentemente esquecida numa válvula eletrônica que não posiciona?
- A) A tensão de alimentação da unidade condensadora
- B) O encaixe e a fixação do estator sobre o corpo da válvula
- C) A capacitância do capacitor de partida do compressor
- D) A pressão de descarga do compressor
Resposta: B) O encaixe e a fixação do estator sobre o corpo da válvula. O conjunto de bobinas de muitas válvulas é um estator removível, encaixado sobre o corpo. Mal assentado ou mal fixado, o campo magnético não aciona o rotor adequadamente e a válvula deixa de posicionar — com bobinas perfeitamente íntegras na medição. —
Leia também
- Página-pilar: Inverter e eletrônica de potência na refrigeração
- Próxima lição: A fonte chaveada: como funciona e como falha
- Lição anterior: Optoacoplador: por que a placa isola comando e potência
- Relacionado: Transistor e MOSFET como chave: como a lógica vira ação
- Relacionado: Triac e relé de estado sólido: acionar carga em corrente alternada