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SOLENÓIDES II

Um dos problemas mais comuns num pinball é o solenóide que não funciona. Surge então uma pergunta: A bobina é ou não a culpada? E se for algum outro componente, como o sistema de acionamento? Vou gastar dinheiro e correr o risco da bobina ser inocente?

Para resolver esta questão, só mesmo medindo com o multímetro e conferindo a sua resistência elétrica. Mas, qual a resistência "normal" de uma bobina? Este pequeno artigo fornece um procedimento prático para definir este parâmetro.

No corpo da bobina existe um número que indica o tipo de fio usado e o número de voltas que este fio dá no corpo da bobina, chamado de carretel. Uma bobina, por exemplo, do tipo 24/850 é formada por 850 espiras (voltas) de fio tipo 24.

Os códigos de fio em fliperamas normalmente seguem a chamada tabela AWG. A tabela AWG é curiosa: quanto maior o número do fio, menor o seu diâmetro. Assim, um fio 27 é mais "fino" que um fio 26.

Olhando a tabela parcialmente apresentada no final deste texto, verificamos que o fio 24 apresenta as seguintes características:

Diâmetro: 0,51mm
Diâmetro com o isolante: 0,57mm
Resistência elétrica: 84,2 ohms/km

Esses dados serão muito importantes para nós. Observe que o fio tem dois diâmetros distintos. O fio 24 totalmente nu possui 0.51mm de diâmetro. Para diminuir o tamanho da bobina os fios são enrolados bem próximos uns dos outros, mas sem nenhum tipo de isolação haveria um curto circuito. Para evitar este problema, ao invés de uma capa de plástico, o fio recebe uma camada de esmalte isolante especial que tem a mesma função e eficiência da capa de plástico, porém com menos espaço. Este fio é chamado de "fio esmaltado" e ele normalmente é mais escuro que o fio de cobre nu.

É claro que o esmalte do fio ocupa um determinado espaço, embora bem menos que as convencionais capas de plástico. No caso do fio 24, o diâmetro aumenta de 0,51mm para 0,57mm.

Precisamos agora definir quanto de fio foi enrolado na bobina. A máquina que enrola o fio no carretel é chamada de bobinadora. Ela vai enrolando o fio e ao final do carretel, ela retorna e continua enrolando em cima da camada de fio anterior, até chegar ao final do seu trabalho. As primeiras espiras tem o diâmetro próximo ao do diâmetro interno do carretel (aquele furo por onde corre o núcleo da bobina) e as últimas espiras tem o diâmetro próximo ao diâmetro externo do carretel. Podemos então afirmar que o diâmetro médio de uma espira é a média entre o diâmetro interno e externo do carretel. Por exemplo, uma bobina com diâmetro interno de 16mm e externo com 30mm terá um diâmetro médio de:

(16 + 30) / 2 =23mm

Com o diâmetro médio em mãos, podemos calcular quanto gastamos de fio para enrolar uma espira, que é igual ao comprimento da circunferência. Sabemos, da geometria, que a fórmula é:

C = 3,14 X D Onde:

C é o comprimento da circunferência
D é o diâmetro
3.14 é uma constante (pi).

Então o comprimento médio de uma espira é:

C = 23 X 3.14 = 72,22mm

Como nós temos 850 voltas, o comprimento total de fio que esta bobina tem é:

850 X 72,22 = 61387mm = 61,387m

Ou seja, se desenrolarmos a bobina toda encontraremos um fio com mais de 60 metros de comprimento!

A resistividade do fio, pela tabela, é de 82,4 ohms a cada quilômetro, isto é, um fio de um quilômetro apresenta uma resistência elétrica de 82,4 ohms. Um fio de 1 metro terá uma resistência de

82,4 / 1000 = 0,0824 ohms e um fio de 61,387m apresenta

0,0824 X 61,387 = 5,058 ohms (arredondemos para 5,1 ohms)

A nossa bobina terá, portanto 5,1 ohms de resistência.

Para medir a bobina:

1)Desligue a máquina
2)Dessolde os fios da bobina e os diodos soldados no corpo da bobina, anotando num papel a posição dos fios e diodos.
3)Se o multímetro for analógico, escolha a escala R X 1
4)Coloque as pontas de prova em curto e ajuste o ponteiro para indicar 0 ohms por meio do controle "ohms adj".
5)Uma vez ajustado execute a medição
6)Se o multímetro for digital escolha a escala 200R
7)Coloque as pontas em curto e verifique o valor que aparece na tela.
8)Execute a medição
9)Subtraia o valor medido pelo encontrado no item 7.

Notas
1)Como o valor estimado não é muito preciso, uma bobina com resistência de 6 ou um pouquinho mais, pode ser considerada como boa
2)Uma resistência muito baixa em relação ao esperado indica curto e uma muito alta indica enrolamento aberto (interrompido)
3)As bobinas Taito, de 23 volts, apresentam resistência menor que as Williams, de 50 Volts. Entretanto, isso é normal e o procendimento de estimativa apresentado é rigorosamente o mesmo.
4)Lembre-se que as bobinas de fliper possuem dois enrolamentos, com número de espiras e tipos de fios diferentes. Deste modo você vai precisar realizar duas estimativas. Exemplo

Diâmetro interno = 16 mm
Diâmetro externo = 30mm
Primeiro enrolamento: 30/600
Segundo enrolamento: 20/300
Diâmetro médio = (16 + 30) / 2 = 23mm
Comprimento médio = 23 X 3.14 = 72,22mm

Primeiro enrolamento:
Comprimento total = 72,22 X 600 = 43332mm = 43,332m
Resistividade do fio 30 = 338,6 ohms por quilômetro = 0,3386 ohms por metro
Resistência do primeiro enrolamento = 0,3386 X 43,332 = 14,67 ohms

Segundo enrolamento:
Comprimento Total = 72,22 X 300 = 21666mm = 21,266m
Resistividade do fio 20 = 33,3 ohms por quilômetro = 0,0333 ohms por metro
Resistência do segundo enrolamento = 0,0333 X 21,266 = 0,71 ohms
O segundo enrolamento apresenta uma resistência muito baixa, tornando difícil perceber um curto.