Dicas do Zébio

Figura 1 – Chaleira elétrica Cadense Supreme CEL500.

As chaleiras ou jarras elétricas são aparelhos simples e práticos, pois poupam tempo naqueles momentos de pressa, quando estamos a fazer arroz, galinhada ou risoto e esquecemos da água…

No entanto, mesmo com utilização eventual, elas podem apresentar problemas. A chaleira da figura 1, com pouco tempo de uso, simplesmente não ligava. Neste artigo, mostramos como o conserto foi feito, com baixo custo.

A chaleira elétrica Cadence Supreme CEL500 permite escolher entre 4 temperaturas diferentes (figura 2). Cada opção muda a cor emitida por um LED, junto do visor transparente lateral. O LED fica verde, azul, amarelo ou lilás, conforme a temperatura for, respectivamente, 60°, 70°, 80° ou 90°C. Bom para quem precisa de água antes da fervura, como no caso de um café solúvel ou do chimarrão dos gaúchos.

Figura 2 – Botão de liga/desliga (esquerdo) e de ajuste de temperatura (direito).

Figura 3 – Vista interna da chaleira, a seta destaca o sensor térmico.

Ela pode ser chamada de chaleira eletrônica, pois a resistência de aquecimento é acionada por um relé dentro da asa lateral. O relé é comandado por um circuito eletrônico, que memoriza a temperatura desejada e compara com a informação vinda do sensor térmico, na base (figura 3).

As chaleiras elétricas tradicionais utilizam uma lâmina bimetálica, que desliga a energia diretamente, quando determinada temperatura é alcançada. Estas, funcionam de modo semelhante aos ferros de passar roupas.

O conserto da chaleira

Inicialmente, testei a continuidade das ligações da base com o plugue, para garantir que a fiação estava em ordem (figura 4).

Depois, removi a tampa inferior da chaleira, soltando 4 parafusos (figura 5). Com isso, pude medir a resistência de aquecimento. Como ela é soldada na base inox da chaleira, inviabilizaria qualquer conserto, se estivesse interrompida (figura 6). Por sorte, não estava.

Figura 4 – Vista do encaixe da chaleira com a sua base.

Figura 5 – Vista inferior da chaleira, observe o 4º parafuso, bem abaixo, que prende a asa.

Figura 6 – Vista interna do pé da chaleira. A resistência forma um semicírculo, soldado à base de inox, com dois terminais junto à asa. O conector de energia fica no centro, são os dois círculos concêntricos, mais o pino central, do terra. Entre esse conector e o fundo da jarra, há um módulo de proteção contra excesso de temperatura. À direita, o LED multicolor, com 4 fios de ligação.

Continuando o diagnóstico, desmontei o módulo de proteção térmica, que fica no centro da resistência, entre o conector de energia e o fundo da chaleira. Essa proteção é necessária para evitar incêndios. Uma situação bem comum de sobreaquecimento, por exemplo, é ligar a chaleira sem água.

Mas, essa desmontagem foi um trabalho desnecessário, pois estava tudo limpo e perfeito, sem marcas de aquecimento, não precisava ter aberto. Os testes indicaram, obviamente, que tudo estava normal.

Com todos os componentes elétricos funcionando, busquei o defeito no circuito eletrônico, que fica dentro da asa da chaleira. Para acessar as placas, é preciso tirar a capa da asa, desencaixando-a de baixo para cima (figura 6). Um cartão magnético vencido serve para entrar nas frestas e ir abrindo as laterais (dá uns estalos, quando o cartão passa, indicando que desencaixou). A parte superior dessa capa tem dois engates, que devem ser abertos com cuidado, para não quebrar.

Removida a capa, o defeito ficou visível: o capacitor classe X2, de 560nF, 275VCA, estava estufado, trincado e com uma mancha de queimado, junto de um dos terminais (figuras 7 e 8).

Figura 7 – Capacitor de entrada da rede elétrica (560nF, 275VCA, X2), trincado.

Figura 8 – Detalhes do capacitor da figura anterior, onde é possível perceber um vazamento do conteúdo interno, provavelmente resultante de um furo, por onde brotou a mistura de alumínio e polímero.

O valor de 0,56uF (560nF) não é muito comum, mas como há espaço interno, foram montados dois capacitores em paralelo, de 470nF e 100nF, perfazendo um valor de 570nF (figura 9). Como vantagem, dois capacitores aquecem menos do que um, o que poderá aumentar a durabilidade do aparelho. Para distribuir bem o calor, seria ideal usar dois capacitores idênticos, como 270nF, mas daí teria que colocar um terceiro, para atingir o valor correto. Passar um pouco do valor original não é ruim, porque este tipo de capacitor sempre reduz o valor com o tempo. O contrário é que pode causar mau funcionamento.

Figura 9 – Capacitores substitutos montados na placa e isolados.

Figura 10 – Placa montada na chaleira, com os novos capacitores. O capacitor com fios azuis foi isolado com espaguete termorretrátil, de cor vermelha.

Observe que nos circuitos de alimentação que utilizam o capacitor em série com a rede elétrica, para a função de redutor de tensão e corrente (em vez de empregar transformador), SEMPRE devem ser colocados capacitores classe X (X1, X2 ou X3). São componentes que suportam altíssimos pulsos de tensão (4000VCC para X1, 2500VCC para X2 e 1200VCC para X3). A classe X3 não é indicada para este caso, pois sua tensão de surto é menor que a do capacitor original.

Além disso, como a chaleira trabalha em 220VCA, a tensão de trabalho do capacitor deve ser 275VCA ou maior.

Os capacitores classe X são componentes que nunca entram em curto-circuito, pois em caso de defeito eles abrem, ou diminuem a capacitância. É o conceito de auto-recuperação (self-healing), que abordamos com detalhes no artigo sobre os ventiladores de teto (consulte aqui). Para conhecer melhor os parâmetros técnicos dos capacitores classe X, consulte as referências [1] a [7].

Devido à robustez desses componentes, eles podem ser reutilizados com facilidade, desde que o valor marcado no corpo não seja muito distante da capacitância medida. Até 5% de diferença é aceitável. Os capacitores classe X são encontrados em diversos circuitos eletrônicos ligados à rede elétrica, como nas fontes chaveadas de computadores e notebooks.

Devido ao pequeno espaço disponível, montei um dos capacitores com fiação mais longa e isolei com espaguete termorretrátil (figura 10).

Após a montagem, a chaleira… não funcionou. Aliás, funcionou uma vez e parou.

Ao revisar cuidadosamente a placa do relé, encontrei soldas ruins nos fios de entrada da rede elétrica (figura 11). Provavelmente elas foram o motivo da queima do capacitor, por causarem intermitência nas conexões. Essa intermintência gera fortes espúrios na rede elétrica, podendo danificar aos poucos o dielétrico do capacitor.

Foi também desmontada a segunda placa, com o circuito eletrônico de processamento e comando, mas nesta não havia problema. Refeitas as soldas, a chaleira voltou a funcionar normalmente (figuras 12 a 14).

Figura 11 – Solda mal feita, que ligava os fios de entrada de energia, na placa de acionamento.

Figura 12 – Placa de acionamento, com as soldas refeitas.

Figura 13 – Placa do circuito eletrônico de comando.

Figura 14 – Chaleira eletrônica consertada, é possível observar que o LED ilumina o visor do nível de água (cor azul, 70°C).

Um detalhe importante sobre a ligação do pino central do plugue (o fio terra – figura 15): o aterramento destina-se a desviar a corrente elétrica para o solo, caso ocorra um curto-circuito, que deixe energizada alguma parte metálica do aparelho. Tive esse problema em outra chaleira elétrica, que dava pequenos choques e cujo conserto foi assunto de outro post (leia aqui). Aquela jarra era usada em instalação com aterramento, o que evitou uma descarga elétrica mais forte, que poderia ter sido fatal.

Figura 15 – Ligações de tomada elétrica padrão NBR.

É interessante conhecer também o artigo que fiz sobre a importância do aterramento, que mostra como o fio terra salvou a vida de um funcionário da universidade local (leia aqui). O Portal do Eletricista [8] traz um artigo sobre os tipos de aterramento e também alerta para a importância desta ligação.

Em eletricidade, devemos SEMPRE pensar em segurança! O choque elétrico pode ser fatal e é mais frequente do que se imagina!

Referências

[1] Universidade Estadual de Londrina (UEL) – Leonimer Flávio de Melo – Código de capacitores e tipos de capacitores – http://www.uel.br/pessoal/leonimer/codigo_capacitores.pdf

[2] Illinois Capacitor – EMI/RFI suppression capacitors – https://www.illinoiscapacitor.com/pdf/Papers/EMI_RFI_suppression_capacitors.pdf

[3] EVOX-RIFA – Capacitors for RFI suppression of the AC line – Basic facts – http://www.seered.co.uk/sunvic_capacitor_information.pdf

[4] Vishay – AC film capacitors in connection with the mains – https://www.vishay.com/docs/28153/anaccaps.pdf

[5] Talking Electronics – The transformerless power supply – http://www.talkingelectronics.com/projects/BasicElectronics-1A/BasicElectronics-1A_Page3c.html

[6] Minus Zero Degrees – General technical information of (RFI/EMI) noise suppression capacitors on AC mains – http://www.minuszerodegrees.net/line_supression/capakor_general_technical_information.pdf

[7] Murata – Noise suppression Products – Reasons for requiring EMI suppression filters (EMIFIL) – http://www.murata.com/en-us/products/emc/emifil/knowhow/basic/chapter01-p1

[8] Portal do Eletricista – Importância do aterramento elétrico nas instalações elétricas – http://www.portaleletricista.com.br/aterramento-eletrico/

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