Resolução de problemas da válvula solenoide: Dicas de especialistas

A bobina da válvula solenoide está classificada para uma tensão de DC12V, DC24V, AC24V (50/60Hz), AC110V (50/60Hz), AC220V (50/60Hz), ou AC380V (50/60Hz).

Na conceção eléctrica, a AC220V é frequentemente utilizada porque não requer uma fonte de alimentação comutada e é de baixo custo, com um circuito simples e de fácil manutenção. Em alternativa, a tensão DC24V é normalmente utilizada devido à sua tensão de segurança amplamente utilizada e à facilidade de reparação e substituição da fonte de alimentação comutada e da bobina da válvula solenoide.

1. O método de testar a qualidade da válvula solenoide

Para testar a válvula solenoide, ligue-a primeiro ao meio controlado (como um líquido pressurizado ou um gás como o ar) com um valor de pressão na gama média da gama de pressão da válvula solenoide. Em seguida, active a bobina do solenoide.

Se o meio controlado puder mudar de ligado para desligado ou de desligado para ligado, a válvula solenoide está a funcionar corretamente. Se não for esse o caso, pode haver um problema com a válvula.

2. Defeitos comuns da válvula solenoide

2.1 Curto-circuito ou rutura do circuito da bobina

Método de deteção:

Para diagnosticar o estado de uma electroválvula, utilize um multímetro para medir o seu estado ligado/desligado. Se a resistência tender para zero ou infinito, isso indica que a bobina está em curto-circuito ou tem um circuito aberto.

Mesmo que a resistência medida seja normal (cerca de dezenas de Ω), não garante que a bobina esteja a funcionar corretamente. Já me deparei com um caso em que a resistência da bobina de uma válvula solenoide foi medida em cerca de 50 Ω, mas a válvula solenoide continuava a não funcionar, e só depois de substituir a bobina é que tudo voltou ao normal. Para efetuar um teste final, siga estes passos:

• Obter uma chave de fendas pequena.
• Coloque a chave de fendas perto da haste metálica no interior da bobina da válvula solenoide.
• Ligar a alimentação da válvula solenoide.
• Se sentir uma atração magnética, a bobina da válvula solenoide está a funcionar. Caso contrário, é provável que esteja danificada.

Solução: substituir a bobina da válvula solenoide.

2.2 Problemas da ficha/tomada

Fenómeno de falha:

Se a válvula solenoide tiver uma ligação de ficha e tomada, podem surgir problemas com a mola metálica da tomada ou com a cablagem da ficha (como a ligação da linha de alimentação ao fio de terra), impedindo que a alimentação chegue à bobina.

Recomenda-se que se desenvolva o hábito de fixar a ficha na tomada com um parafuso de fixação e de fixar a haste do núcleo da válvula com uma porca de fixação na bobina.

Se a ficha da bobina da válvula solenoide estiver equipada com um indicador de alimentação LED, este deve ser acionado por uma fonte de alimentação CC, caso contrário o indicador não se acenderá.

Note-se que as fichas de alimentação de diferentes níveis de tensão com indicadores de alimentação LED não devem ser trocadas, uma vez que isso pode provocar a queima do LED, um curto-circuito na fonte de alimentação ou uma luz LED muito fraca.

Se não houver indicador de alimentação, a bobina da electroválvula não precisa de distinguir a polaridade, ao contrário de alguns relés temporizados de transístor com tensão de bobina DC ou relés intermédios com tensão de bobina DC e circuito de fuga de díodo/resistor em paralelo na bobina (principalmente do Japão) que requerem diferenciação de polaridade.

Se houver um problema, a solução é corrigir o erro de cablagem, reparar ou substituir a ficha e a tomada.

2.3 Problemas do núcleo da válvula

Problema 1:

Se a pressão do fluido na válvula solenoide for normal, mas o botão manual vermelho da válvula solenoide não produzir uma resposta (ou seja, nenhuma alteração no estado ligado/desligado do fluido sob pressão), é provável que o núcleo da válvula esteja partido.

Solução: Em primeiro lugar, verificar se existem problemas no meio, tais como uma quantidade excessiva de água no ar comprimido (uma má conceção da tubagem pode fazer com que a água no ar comprimido chegue à válvula solenoide, mesmo que exista um separador óleo-água) ou impurezas no meio líquido.

Em seguida, retire a água ou as impurezas da válvula solenoide e da tubagem. Se isto não resolver o problema, repare ou substitua o núcleo da válvula ou toda a válvula solenoide, se necessário.

Problema 2:

Se a inspeção mostrar que a bobina é original e produz magnetismo normal quando ligada, mas a válvula solenoide continua a não atuar (neste momento, o botão manual da válvula solenoide pode ainda funcionar normalmente), isso indica que o núcleo da válvula está partido.

Solução: Reparar ou substituir o núcleo da válvula, ou toda a válvula solenoide, se necessário.

Nota: Existem muitos métodos para manter os corpos das válvulas solenóides, mas não serão aqui discutidos.

3. Resolução de problemas da válvula solenoide

3.1 A válvula solenoide não funciona quando está sob tensão

• Verificar se existem falhas na cablagem de alimentação e, se necessário, refazer a cablagem e ligar o conetor.
• Assegurar que a tensão de alimentação está dentro da gama de trabalho ± e ajustá-la para a gama de posição normal, se necessário.
• Verificar se a bobina foi dessoldada e voltar a soldá-la, se necessário.
• Se a bobina estiver em curto-circuito, substituí-la.
• Se a diferença de pressão de trabalho não for adequada, ajuste-a ou substitua a válvula solenoide correspondente.
• Se a temperatura do fluido for demasiado elevada, substitua a válvula solenoide adequada.
• Se as impurezas fizerem com que o núcleo da válvula principal e o núcleo de ferro móvel da válvula solenoide fiquem presos, limpe-os e substitua o vedante e instale um filtro se o vedante estiver danificado.
• Se a viscosidade do líquido for demasiado elevada, a frequência for demasiado elevada e a vida útil tiver chegado ao fim, substitua o produto.

3.2 A válvula solenoide não pode ser fechada

• Se o vedante do núcleo da válvula principal ou do núcleo de ferro móvel estiver danificado, substitua-o.
• Se a temperatura e a viscosidade do fluido forem demasiado elevadas, substitua a válvula solenoide correspondente.
• Se tiverem entrado impurezas no núcleo da válvula ou no núcleo de ferro móvel da válvula solenoide, limpe-o.
• Se a mola tiver chegado ao fim da sua vida útil ou estiver deformada, substitua-a.
• Se o orifício de equilíbrio do acelerador estiver bloqueado, limpe-o imediatamente.
• Se a frequência de trabalho for demasiado elevada ou a vida útil tiver sido excedida, considere a possibilidade de mudar o produto ou de o atualizar para um modelo mais recente.

3.3 Outras circunstâncias

• Se houver uma fuga interna, verificar se o vedante está danificado e se a mola está mal montada.
• Se houver uma fuga externa, pode dever-se a uma junta solta ou a um vedante danificado. Aperte o parafuso ou substitua o vedante para resolver o problema.
• Se houver ruído quando a alimentação está ligada, pode dever-se a fechos soltos na cabeça. Aperte-os para resolver o problema.
• Se a flutuação de tensão estiver fora do intervalo permitido, ajuste a tensão para a colocar dentro do intervalo.
• Se a superfície de sucção do núcleo de ferro tiver impurezas ou for irregular, limpe-a ou substitua-a atempadamente.

4. Método de diagnóstico rápido no local para válvulas solenóides

4.1 Avaliação da funcionalidade da bobina de solenoide

Quando uma válvula de duas posições recebe um sinal de "ligado" ou "desligado" do Sistema de Controlo Distribuído (DCS), o primeiro passo é verificar o estado operacional da bobina do solenoide.

No local da instalação, procure quaisquer sons audíveis de estalidos ou zumbidos associados ao acionamento da válvula. A ausência de tais sons pode indicar um mau funcionamento da bobina.

Se se suspeitar de um problema na bobina, siga estes passos de diagnóstico:

1. Inspeccione as ligações eléctricas: Verifique se existem terminais soltos, isolamento danificado ou sinais de curto-circuitos.
2. Teste de continuidade da bobina: Se a cablagem parecer intacta, desligue a bobina e utilize um multímetro para medir a sua resistência. Um circuito aberto (resistência infinita) sugere uma bobina queimada.

As causas comuns de falha da bobina incluem:

• Entrada de humidade: Pode levar à rutura do isolamento e à fuga de fluxo magnético, resultando em consumo excessivo de corrente e danos térmicos. Assegurar uma proteção ambiental adequada para evitar a infiltração de água.
• Problemas mecânicos: As molas de retorno demasiado rígidas ou a tração magnética insuficiente podem provocar o sobreaquecimento da bobina. Verificar a correspondência correcta entre as especificações da bobina e os requisitos da válvula.
• Número insuficiente de voltas da bobina: Pode resultar numa força de campo magnético inadequada, levando a um aumento do consumo de corrente e a um potencial desgaste.

4.2 Resolução de problemas do mecanismo da válvula

Se a bobina for testada de forma satisfatória, concentre-se no mecanismo da válvula:

1. Teste de acionamento manual: Tente acionar a válvula utilizando a sua função de anulação manual (normalmente ajustando da posição 1 para 0). Uma atuação manual bem sucedida indica um problema relacionado com a bobina, que pode ser resolvido através de substituição.

2. Inspeção da válvula: Se o acionamento manual falhar, retire a válvula para exame interno. Procure por:

• Haste da válvula ou válvula de pressão presa
• Detritos ou contaminação no corpo da válvula
• Vedantes ou assentos danificados

3. Procedimento de limpeza:

• Agente de limpeza preferido: Tetracloreto de carbono (CCl₄)
• Alternativas: Álcool isopropílico ou solventes especializados para limpeza de válvulas
• Último recurso: Água limpa (assegurar uma secagem completa)
• Limpeza posterior: Utilizar ar comprimido ou azoto para secar completamente todos os componentes

Importante: Quando desmontar a válvula, documente ou fotografe a disposição dos componentes para garantir a remontagem correcta. Uma remontagem incorrecta pode resultar no mau funcionamento da válvula ou na incapacidade de abrir/fechar quando energizada.

Nota: Siga sempre as directrizes do fabricante e os protocolos de segurança quando efetuar a manutenção em válvulas solenóides. Certifique-se de que é utilizado equipamento de proteção individual (EPI) adequado, especialmente quando manusear solventes de limpeza.