controle de velocidade motor cc 14-03-2014

Acionamentos Eletrnicos de Motores 2014 Prof. Marcio Kimpara

AULA 3 CONTROLE DE VELOCIDADE MOTOR CC

1 Pg

Acionamentos Eletrnicos de Motores

Aula 3 - Controle de Velocidade Motor CC

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul/FAENG

BATLAB

Campo Grande MS

Prof. Mrcio Kimpara

Prof. Joo Onofre. P. Pinto



2 Pg

Regulao de velocidade (mtodos)

Topologia conversores

Monofsicos

Trifsicos

Choppers

Exemplo

Tpicos

Entrada AC

Entrada CC



3 Pg

Regulao de velocidade

..

..

KE

Edt

dILIRV aaaaa

.

.

K

IRV aaa

Em regime permanente:



4 Pg

A mquina CC pode ser controlada por 3 variveis:

Resistncia de armadura: Ra

Tenso de armadura: Va

Fluxo no entreferro ()

(Corrente de campo: If)


.

.

K

IRV aaa



5 Pg

Resistncia de armadura: Ra

Para tornar o efeito da queda de tenso na resistncia

dominante, resistores externos podem ser conectados em srie

com a armadura.

Neste caso, a velocidade pode ser controlada chaveando os

resistores e alterando os valores de acordo com a tenso

operacional. Entretanto a potncia dissipada nestes resistores

externos leva o sistema a uma baixa eficincia, portanto, pouco

utilizado.




6 Pg

Corrente de campo: If

No controle pela corrente de campo, a tenso aplicada na armadura mantida constante.

Assim, a velocidade representada pela equao:

Enfraquecendo o campo, a velocidade pode ser elevada.

Controle de velocidade pelo campo NO adequado para velocidades

abaixo da velocidade nominal. Na velociade nominal, a corrente

projetada para seu valor nominal e o fluxo escolhido para trabalhar

prximo ao joelho da curva de saturao.

O que acontece ser invertermos a polaridade da tenso aplicada no enrolamento de campo?


fi

1



7 Pg


Note que para diminuir a velocidade abaixo da nominal preciso

AUMENTAR o fluxo. Contudo, como a mquina foi projetada para

trabalhar no joelho da curva, aumentar a corrente de campo (fluxo)

faria com que a mquina operasse na regio de saturao. Portanto,

este mtodo no adequado para controle de baixas velocidades.

Ponto de projeto

(para If nominal)

Corrente de campo: If



8 Pg

Tenso de armadura: Va

Neste modo, a corrente de campo mantida constante. Assim a velocidade representada por:

Assim, variando a tenso aplicada na armadura, a velocidade alterada.

O controle pela tenso da armadura limitada pela magnitude da

tenso de alimentao disponvel e pelos limites de isolao dos

enrolamentos. Se a tenso for variada do zero at o valor nominal,

ento a velocidade pode ser controlada do zero at o valor nominal.

Portanto, o controle pela armadura ideal para velocidades abaixo

da velocidade nominal.

O que acontece ser invertermos a polaridade da tenso de armadura?


aaa iRV .



9 Pg

9

Acionamentos CC Topologias

Acionamentos monofsicos

Acionamentos trifsicos

Acionamentos por choppers

Controle tenso de armadura Va

Retificador

No-Controlado

Chopper

Retificador

Controlado

Trifsico

Retificador

Controlado

Monofsico



10 Pg

ACIONAMENTOS

MONOFSICOS

CA CC varivel



11 Pg


Acionamentos com conversores monofsicos de meia-onda;

cos1..2

maV

V

0

Tenso mdia:

Vm = tenso mxima na entrada (Vs);

= ngulo de disparo



12 Pg


Acionamentos com conversores monofsicos semicontrolados;

0

Tenso mdia:


= ngulo de disparo

cos1. maV

V



13 Pg


Acionamentos com conversores monofsicos controlados; (onda completa)

cos..2 m

a

VV


= ngulo de disparo

0

Tenso mdia:



14 Pg

Exemplo

Um motor CC com excitao separada possui um torque de carga

constante de 60Nm. O motor acionado por um retificador monofsico de

onda completa conectado a uma fonte de alimentao de 240Vca. A

constante de campo do motor K.If = 2.5 e a resistncia de armadura 2. Calcule o angulo de disparo para o motor operar a 200rpm. Assuma que a

corrente constante.

cos.2 m

a

VV

....

.

1 f

aaa

IKKE

EIRV

f

aaf

faam

IK

TIIIKT

IKIRV

...

....cos.2

...

..cos.

2f

f

am IK

IK

TR

V

...

...

.2cos 1 f

f

a

m

IKIK

TR

V

32.62

60

200..25.2.

5.2

60.2.

240.2.2cos 1



15 Pg

ACIONAMENTOS

TRIFSICOS

CA CC varivel



16 Pg

Acionamentos com retificadores controlados trifsicos de meia-onda;

cos.

2

33 ma

VV

0




17 Pg

Acionamentos com retificadores trifsicos semicontrolados;

cos1.2

33 ma

VV

0




18 Pg

Acionamentos com retificadores trifsicos controlados;

0

cos.33 m

a

VV




19 Pg

ACIONAMENTOS

COM CHOPPERS

CC fixo CC varivel



20 Pg

Acionamentos Linear

Chave poderia ser

um transistor

Sa VKV .

Baixa Eficincia

S pode ser utilizado em baixas potncias



21 Pg

Acionamentos com choppers

Conversor Boost

Controle da tenso de sada pela razo cclica. sa V

DV .

1

1



22 Pg


Conversor Buck

Controle da tenso de sada pela razo cclica.

sa VDV .

Vs Va



23 Pg


Conversor Buck-Boost

Conversor Ck

Conversor SEPIC

.

.

.



24 Pg

MALHA FECHADA

Prxima aula



25 Pg

Bibliografia

Eletrnica de Potncia Circuitos, Dispositivos e Aplicaes

Muhammad H. Rashid

Original: Power Electronics Circuits, Devices and Applications Second edition

Prentice Hall, 1993

Traduo:

Carlos Alberto Favato

MAKRON Books do Brasil Editora Ltda, 1999



26 Pg

Dvidas?

Obrigado

controle de velocidade motor cc 14-03-2014

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