Um interruptor DPDT pode inverter a polaridade aplicada a um motor de dois fios de magnetismo permanente com troca simultânea de ambas as conexões do motor. Em um layout comum com seis terminais, conecte o motor aos dois terminais comuns no centro e organize os polos positivo e negativo nas extremidades externas opostas, de modo que as duas posições do interruptor troquem polaridade. A visualização dos terminais não é universal: identifique os terminais comuns e os terminais de alimentação do diagrama do interruptor ou com um medidor de continuidade antes de conectar os fios.
Esta é uma explicação sobre a topologia do circuito, não uma aprovação para alternar diretamente um motor específico. A corrente de partida e de parada do motor de DC pode ser muito maior do que a corrente de operação, e um motor é um carregador indutivo. As informações sobre o produto LEMA LT2210C apresentadas neste exemplo listam as classificações em CA; isso não estabelece uma classificação para a troca de motor em CC. Use uma peça DPDT com uma classificação em CA publicada para o uso real do motor, ou use um relé/contactor ou controlador de motor devidamente classificados.
O que significa DPDT em um circuito de inversão
DPDT significa duplo pólo, duplo disparo: o interruptor controla dois caminhos separados e cada pólo pode conectar seu terminal comum a um dos dois disparos. Em um circuito de reversão de polaridade, os dois pólos alteram simultaneamente as conexões dos dois motores. Uma posição do interruptor aplica o sinal positivo à linha A do motor e o negativo à linha B; a outra posição troca essas conexões. Reverter a polaridade da tensão em um motor DC com ímã permanente permite que ele volte a funcionar, como o SparkFun Guia do motor de escova DC explica.
Um interruptor com a indicação ON-OFF-ON possui um terceiro gatilho central que desconecta ambos os polos. Isso é frequentemente útil para um controle manual de parada-retorno, mas “desativação central” não é o mesmo que um bloqueio elétrico ou uma função de parada segura. Um motor pode rodar, uma carga pode se deslocar sob a ação da gravidade e o mecanismo pode exigir travagem ou um circuito de segurança separado.
Não confunda isso com a reversão de um motor de corrente alternada. As mudanças de direção nos motores monofásicos e trifásicos dependem das conexões dos enrolamentos e do design do motor; a simples reversão da polaridade em dois fios abaixo aplica-se a um motor de corrente contínua com enrolamentos brancos compatíveis, não a um motor AC, sem rolamento ou com comutação eletrônica arbitrária.
Primeiro identifique os seis terminais
Os fabricantes não utilizam uma convenção de numeração de terminais universal. Um comutador de seis terminais pode situar os dois comuns no centro da visão traseira, mas uma orientação diferente da visão, a disposição dos terminais ou a construção interna podem alterar o que a imagem parece mostrar. Comece por encontrar o diagrama de circuito específico do modelo e identifique os dois comuns mais quatro interruptores. Se o diagrama não estiver disponível, teste o interruptor sem alimentação com um medidor de continuidade em todas as posições das alavancas.
Para cada polo, o terminal comum deve conectar-se a um tirante numa posição ON e o outro tirante na posição OPPosta. Em uma versão ON-OFF-ON, nenhum tirante deve conectar-se ao comum na posição OFF central. Marque a face do terminal e a orientação em um esboço; não assuma que a face da alavanca e a face do circuito estejam com orientação esquerda/direita correspondente.
Mapa conceptual de ligação de seis terminais
A tabela abaixo descreve um layout comum de visão traseira, onde os dois terminais centrais são os pontos comuns do poste e cada fila é um único ponto. É apenas um exemplo lógico. Verifique se o interruptor real corresponde a essa disposição antes de conectar a fonte de alimentação. Etiquete os terminais de acordo com a função medida, em vez de basear-se nas posições apresentadas em um diagrama genérico.
| Posição de visão traseira | Conexão | Propósito |
|---|---|---|
| Arremesso externo à esquerda superior | Fornece alimentação positiva (+V) | Primeira alimentação de polaridade para o polo A |
| Comunidade no centro superior | Motor lead A | Saída da extremidade A |
| Arremesso externo superior à direita | Fornecimento negativo (0 V) | Fonte de alimentação de polaridade oposta para o polo A |
| Largada externa mais baixa à esquerda | Fornecimento negativo (0 V) | Primeira alimentação de polaridade para o polo B |
| Comum no centro inferior | Conductor de motor B | Saída do polo B |
| Lançamento externo inferior à direita | Fornece alimentação positiva (+V) | Alimentação de polaridade oposta para o polo B |
Ao selecionar o par de lançamentos à esquerda com o controle, a linha de alimentação A recebe +V e a linha de alimentação B recebe 0 V. Ao selecionar o par de lançamentos à direita, as duas conexões do motor são trocadas. No gatilho central, um interruptor ON-OFF-ON deixa ambas as conexões desconectadas. Se o motor funcionar na direção oposta à indicada pela máquina “para frente”, desenergue a corrente e troque as duas linhas de alimentação do motor ou redefina a convenção de direção do equipamento; não altere a ligação elétrica enquanto o equipamento estiver ligado.
A mesma topologia é frequentemente representada como um diagrama de circuito com traço cruzado ou “X”. DigiKey Discussão sobre a reversão da polaridade DPDT É uma referência visual útil. Compare a numeração dos terminais com o desenho fornecido para o seu switch real antes de traduzir quaisquer pinos numerados.
Verifique a carga antes de ligar o motor diretamente
Um interruptor que reverte a polaridade deve lidar com as cargas elétricas dos dois polos. Determine a tensão nominal do motor, a corrente normal de funcionamento, a corrente de arranque, a corrente de parada, a frequência de mudança de direção e o tempo de reversão. Um mecanismo carregado pode exigir mais torque e corrente do que um motor descarregado em bancada. Verifique o manual do motor e meda a montagem real quando os dados do fabricante não cobrem a carga completa.
Quando os contatos se abrem, a indutância do motor pode produzir uma transição de tensão. No caso de DC, não há uma transição periódica de zero que ajude a extinguir o arco de abertura. Reverter a rotação enquanto o motor ainda estiver em movimento também pode gerar uma corrente elevada e um choque mecânico. Uma posição de parada central permite uma pausa manual, mas isso não garante que o operador aguarde o tempo suficiente para o motor parar. O design do controle pode exigir um intervalo de parada, um bloqueio, um circuito de frenagem, um limite de corrente ou um controlador de motor adequadamente projetado.
Escolha uma classificação elétrica que cubra explicitamente o tipo de alimentação, a tensão, a carga do motor e a vida útil esperada da comutação. A LEMA Página do produto LT2210C identifica um interruptor DPDT de três posições ON-OFF-ON e mostra 15 A a 250 V AC e 20 A a 125 V AC. Essas figuras em AC não estabelecem uma classificação para motores DC. Não as converta em um número DC apurado. Se nenhuma classificação DC adequada estiver publicada, solicite uma confirmação técnica por escrito ou use um relé/contactor com classificação adequada ou um motor H-bridge.
Para cargas maiores, o comutador pode operar apenas com uma entrada de controle ou uma bobina de relé, enquanto os contatos de alimentação adequadamente dimensionados controlam o motor. Uma solução com relé ainda precisa de interligação reversa coordenada para que as duas direções não possam gerar energia simultaneamente. Uma ponte H de semicondutores pode fornecer reversão controlada e limitação de corrente, mas introduz seus próprios requisitos de tensão, corrente, temperatura e proteção.
Verificação da bancada antes de aplicar energia
- Desconecte toda a energia e identifique a orientação do terminal do interruptor.
- Use o diagrama de produto ou o medidor para identificar os dois pontos comuns e os dois lançamentos de cada polo.
- Verifique a continuidade nas posições ON primeira, OFF centro e ON segunda.
- Confirme que a ligação cruzada produz polaridade oposta nos dois terminais de saída do motor nas duas posições ON.
- Verifique se não há curto-circuito entre a fonte de alimentação positiva e negativa antes de conectar o motor.
- Primeiro, use um sistema de teste de baixa tensão com limite de corrente, com o motor descarregado mecanicamente e protegido.
- Verifique as etiquetas de marcha para frente/para trás, o comportamento de parada no centro e a distância de parada na montagem completa.
Não use um zumbador de continuidade como único teste de aceitação para um circuito elétrico. Ele pode mostrar o estado do contato, mas não comprovar que a peça consegue transferir a corrente pretendida, interromper uma carga indutiva ou cumprir a vida útil exigida. A qualificação elétrica deve utilizar a tensão, o corrente e a carga efetiva da aplicação.
Erros comuns
- Utilizando um interruptor SPDT. Um polo não pode trocar simultaneamente as duas pontas do motor no arranjo padrão.
- Supostamente com numeração terminal. Os desenhos de visão traseira podem ser espelhados. Trace os traços comuns e os lançamentos.
- Reversão sob carga total sem verificação do regime de serviço. Um motor em funcionamento pode gerar uma grande corrente transitória quando a polaridade for alterada.
- Considerar o centro-esquerdo como uma parada com classificação de segurança. O motor pode rodar em marcha-atrás ou a carga pode se deslocar; as funções de segurança necessitam de um sistema projetado.
- Aplicando os valores da corrente alternada a uma corrente direta. Use a classificação do motor DC explicitamente publicada para o interruptor exato.
- Supõe-se que qualquer motor de corrente contínua volte a funcionar ao trocar dois fios. Motores sem escovas e alguns com vários fios necessitam de um controlador ou de uma mudança específica na bobina.
O princípio básico de polaridade é simples; a parte difícil é demonstrar o mapa de terminais, a classificação de carga e o comportamento da máquina. Para tópicos adjacentes, leia Guia de verificação de terminais DPDT de seis pinos, o Guia do interruptor de ligar/desligar do centro, e rever a Faixa de comutação LEMA.
Vídeo: Reversão da polaridade DPDT
Esta demonstração educativa mostra o conceito de crossover para a reversão da polaridade. Trate-o apenas como uma ilustração de fiação: a disposição dos terminais e as especificações do interruptor devem ser confirmadas na documentação do produto escolhido.
Perguntas frequentes
É possível que um interruptor DPDT reverter a operação de um motor DC de dois fios?
Sim, quando o motor for de tipo permanente e com ímã permanente compatível com motor Brushless e o interruptor estiver conectado para trocar os dois fios do motor.
Onde os fios do motor se conectam?
Na configuração comum de seis terminais, os dois fios do motor se conectam aos dois polos comuns; verifique a disposição exata antes de conectar os fios.
A marca ON-OFF-ON significa que o centro é seguro eletricamente?
Não. Isso desconecta os polos do interruptor na posição central, mas o motor pode funcionar em regime de marcha-atrás e a máquina ainda pode necessitar de um design de parada com classificação de segurança.
Posso usar a classificação AC do LT2210C para um motor DC?
Não. Os valores de CA listados não estabelecem uma classificação de comutação para motores DC; utilize os dados publicados sobre DC ou uma interface de dispositivo com classificação.
É possível inverter o funcionamento de um motor de corrente alternada ou de um motor sem escovas?
Não com esse simples método de polaridade de dois fios. Siga o esquema de conexão de controle de direção do fabricante do motor e use o controlador apropriado.