Componentes elétricos de sistemas de refrigeração

Os principais componentes elétricos, acessórios, de um sistema de refrigeração são os seguintes

  • termostato;
  • termostato descongelante;
  • chave seletora;
  • protetor térmico;
  • capacitores;
  • bobina da válvula reversora;
  • relés;
  • PTC.

Abaixo vamos estudar detalhadamente cada um desses componentes.


Termostato

É um componente cuja função é a de controlar a temperatura ambiente (interna ou externa) mantendo-a o mais estável possível. Ele atua parando ou colocando em funcionamento o compressor, automaticamente.

Normalmente é constituído de um bulbo, um capilar e contatos elétricos. Existem modelos mais sofisticados que mudam a resistência elétrica conforme a temperatura aumenta ou diminui, enviando um sinal para a placa eletrônica que controla o aparelho colocar o compressor em funcionamento.

modelo de termostato utilizados nos aparelhos de refrigeração do tipo janela
Modelo de termostato utilizados nos aparelhos de refrigeração do tipo janela
vista interior de um termostato muito utilizado em geladeiras
Vista interior de um termostato muito utilizado em geladeiras

Seu funcionamento baseia-se no princípio da dilatação dos corpos. O termostato contém em seu capilar um gás que pode ser dióxido sulfúrico, cloreto de metila, gás utilizado no sistema ou outro similar.

A dilatação ou contração das moléculas do gás transmite este movimento a um fole acoplado a uma peça móvel que atua fechando ou abrindo os contatos e, dessa forma, ligando ou desligando o compressor.

Teste do funcionamento do termostato

Ele pode ser testado através da verificação de continuidade com um multímetro:

  1. Desligá-lo do circuito;
  2. Girar o botão para posição desligado;
  3. Colocar a ponta de prova entre os dois terminais;
  4. Verificar continuidade que não deve existir. Girando-se o botão para posição ligado, ouve-se um “click”,  e deve passar a dar sinal de continuidade;*
  5. Com o botão na posição ligado, dirigir um jato de R22 para o bulbo. Se estiver funcionado bem não deve dar continuidade.

* para temperatura ambiente acima de 18o. C (para termostato frio) e abaixo de 26o. C (para termostato CR).

Termostato descongelante

É utilizado somente nos aparelhos ciclo reversos. Trabalha normalmente fechado. Sua função é inverter o ciclo calor para o frio, quando houver um início de congelamento no condensador. Normalmente está fixado na lateral esquerda do condensador.

Teste do termostato descongelante

  • localizar seus terminais no painel de comando e, retirando-os, realizar a seguinte operação:
  • com as pontas de prova do multímetro na escala Ohm x 1 toque os terminais. O termostato está bom se apresentar as duas condições seguintes:
  • em ambiente acima de 10o C o marcador do multímetro deve se movimentar;
  • em ambiente abaixo de – 4o C o marcador do multímetro não deve se movimentar.

Obs.: para conseguir temperatura ambiente abaixo de – 4o C, dirija uma jato de R22 sobre o termostato

Chave seletora

É o componente cuja função é a de selecionar o contato entre os diversos componentes elétricos. O defeito mais comum que apresentam é seus contatos ficarem permanentemente abertos ou fechados (colados). Apesar de haverem diversos tipos de chaves seletoras, as características de funcionamento são iguais em todas.

modelo de uma chave seletora utilizada nos aparelhos de refrigeração do tipo janela
Modelo de uma chave seletora utilizada nos aparelhos de refrigeração do tipo janela

Teste da chave seletora

Deve-se seguir as etapas abaixo para testá-las:

  1. Coloque a chave na posição desligada;
  2. Retire todos os terminais do circuito, deixando livres os bornes da chave;
  3. Colocar uma ponta de prova do multímetro num terminal da chave;
  4. Com a outra ponta de prova tocar os demais terminais. Não deve haver continuidade;
  5. Com o multímetro na mesma posição, encosta-se as pontas de prova nos terminais, um de cada vez, ao mesmo tempo em que se gira o botão da chave. Deve haver continuidade.

Protetor térmico (ou de sobrecarga)

Os sistemas de refrigeração são equipados com dispositivos térmicos de segurança que protegem-nos contra um excesso de corrente (alta amperagem). É ligado em série com o circuito que alimenta o compressor.

modelo de um protetor térmico
Modelo de um protetor térmico
componentes de um protetor térmico
Componentes de um protetor térmico

Internamente são constituídos por dois tipos de metais com coeficientes de dilatação térmica diferentes. Um aquecimento sofrido por um excesso de amperagem causara uma dilatação maior em um dos metais, abrindo o circuito.

Teste do Protetor térmico

Seu funcionamento adequado pode ser verificado através da seguinte forma:

  1. colocar o aparelho em funcionamento;
  2. Levar o termostato a posição máxima (mais frio);
  3. Desligar o aparelho, ligando-o imediatamente a seguir. O protetor deverá desligar o compressor.

O funcionamento pode ser ainda ser verificado através de um multímetro, encostando as pontas de prova nos terminais de ligação. Deve haver continuidade.

Capacitores

Os capacitores são constituídos de dois condutores (armaduras) separados por um material isolante (dielétrico). Aplicando-se uma diferença de potencial elétrico (tensão ou “voltagem”) entre suas placas ocorrerá o armazenamento de carga elétrica.

Nos ares-condicionados são usados dois tipos de capacitores: um de partida (eletrolítico) e outro de marcha, também conhecido como capacitor de fase ou permanente.

Os capacitores eletrolíticos aumentam o torque de partida do compressor. Sua presença é muito importante. Na partida do compressor, a energia elétrica necessária será fornecida em parte pelo capacitor e em parte pela instalação elétrica do local sendo, dessa forma, a queda de voltagem bem menor.

Os capacitores eletrolíticos devem funcionar na forma vertical, com os terminais da armadura para cima.

Os capacitores de marcha (ou fase) são projetados para ficarem ligados ao circuito permanentemente. Sua capacidade em Microfarads geralmente é pequena. Sua principal função é aumentar o fator de potência.

capacitor de fase
Capacitor de fase

Nos ares-condicionados, o enrolamento de partida, mesmo depois do sistema ter adquirido sua rotação normal, permanece funcionando, ligado ao capacitor, de forma a melhorar o fator de potência do equipamento.

Tensão de rutura

Uma tensão excessiva aplicada as placas do capacitor trará como consequência a rutura do dielétrico, inutilizando sua capacidade isolante. A tensão de rutura é expressa em volts. Assim, podemos ver impressos nos capacitores, por exemplo, o valor 40 µF – 440 VCA, onde 440 volts é a tensão de rutura do dielétrico.

especificações de um capacitor
Especificações de um capacitor encontradas em seu corpo

Teste de capacitores

Consideramos os capacitores defeituosos quando apresentam:

  1. deformações;
  2. vazamento de líquido;
  3. circuito interno aberto;
  4. curto-circuito.

Para detectar os defeitos 3 e 4 usamos o multímetro na escala Ohm x 100

  • ligar as duas pontas de prova do instrumento nos bornes do capacitor e verificar:
    1. sempre que o marcador da escala se movimentar para o nível mais baixo da escala e voltar lentamente para o nível mais alto o capacitor está bom;
    2. quando o marcador se movimentar para a medida mais baixa e lá permanecer, o capacitor está em curto. Troque-o;
    3. quando o marcador não se movimentar em nenhum sentido, o capacitor está aberto. Troque-o.

Bobina da válvula reversora

A bobina da válvula reversora é usada nos aparelhos de ciclo reverso. Sua função é permitir a movimentação da haste da válvula, para que esta opere no ciclo de calor.

Teste da bobina da válvula reversora

Ela deve ser testada na própria válvula:

  • aplicar nos terminais da bobina a tensão correspondente à sua tensão de trabalho. A bobina ficará energizada e a haste da válvula se movimentará, provocando um estalo – neste caso a bobina está boa;
  • quando a válvula estiver trancada, em vez do estalo será percebida uma vibração e a bobina não estará boa. O defeito está localizado na válvula.

Relé

Em geral os compressores de refrigeradores são colocados em marcha por intermédio de um relé, chamado de partida. O relé é uma chave automática que tira do circuito o enrolamento auxiliar do compressor e o capacitor de partida (se houver), assim que a rotação de trabalho tenha sido atingida.

um modelo de relê, muito utilizado em refrigeradores domésticos
Um modelo de relê, muito utilizado em refrigeradores domésticos

Apesar da tendência atual dos fabricantes ser optar pela diminuição de componentes, visto muitas equipamentos modernos não possuírem nem relé nem capacitor de partida, é importante termos noção do funcionamento, dado o grande número de equipamentos que ainda os utilizam.

A bobina do relé é ligada ao terminal comum do compressor por uma extremidade e em série com o capacitor de partida e a fase do compressor na outra extremidade. A tensão da bobina do relé é diretamente proporcional à velocidade do motor. Quando este atinge sua velocidade normal de trabalho, a tensão na bobina terá formado um campo magnético, desligando os contatos e, consequentemente, o enrolamento auxiliar do compressor.

O desenrolar desta operação é efetuado em frações de segundo.

Fizemos uma página especialmente dedicada aos relés, devido a sua ainda marcante presença na refrigeração.

PTC

O PTC é uma das alternativas ao uso de relés para dar partida nos compressores. O relé, por ser um dispositivo mecânico é muito mais propenso a falhar. Já o PTC dispensa componentes eletromecânicos e ainda tem as vantagens de não interferir na rede, oferecer maior proteção a bobina auxiliar e permitir a instalação de um capacitor para aumentar a eficiência do motor.

O PTC é uma pastilha de material semicondutor que em temperatura ambiente permite a passagem de corrente sem restrições.

Como a pastilha está ligada em série com a bobina auxiliar e a corrente de partida é elevada, a pastilha aquece aumentando a resistência ôhmica, dificultando a passagem da corrente para a bobina auxiliar em frações de segundos.

A pastilha PTC, só volta a permitir a passagem de corrente, após alguns minutos de parada do compressor. Se eventualmente ocorrer um corte de energia com retorno em seguida, antes do PTC esfriar, o mesmo não permitirá dar nova partida. Nesses casos atípicos, o protetor térmico fica atuando até que o PTC permita nova partida.

Vale lembrar que o PTC só pode ser colocados em compressores específicos, desenvolvidos para utilizá-lo.

PTC, um substituto do relé na partida de compressores
PTC, um substituto do relé na partida de compressores

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