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5/21/2018 Projeto 11- Acionamentos Eletricos - Ufmg - Leonardo Barbosa Lima Gouvea - s...
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Projeto 11Inversores de frequncia. Autor: Leonardo Barbosa L. Gouvea. 2007401660 1
-1 0 1 2 3 4 5-500
0
500
1000
1500
2000
Tempo [ s ]
Velocidade[rpm]
Frenagem Otima, velocidades de frenagem do motor
4,0s
3,5s
3,0s
2,5s
2,0s
1,5s
1,0s
-1 0 1 2 3 4 5310
320
330
340
350
360
370
Tempo [ s ]
Tenso[V]
Frenagem Otima, tenses sobre o capacitor do link c.c.
4,0s
3,5s3,0s
2,5s
2,0s
1,5s
1,0s
D1
D4
D3
D6
D5
D2
Cd_1
Cd_2
Ld
Sa Sb Sc
3PH_MOTOR
M
U
VW
Va
Vb
Vc
D7Rd
1- O circuito de frenagem visto no diagrama do conversor, na figura 1. O resistor defrenagem dimensionado em funo do tempo de desacelerao, da inrcia da carga, e
conjugado resistente. No manual do conversor CFW09 h uma tabela com valores para o
resistor de frenagem reosttica, e o parmetro 153 define o nvel de tenso para atuao da
frenagem reosttica. Este conversor tambm pode ser configurado para frenagem tima.
Fig. 1
2- Para tempos de frenagem configurados entre 4 s e 1 s, as respostas obtidas so vistas nasfiguras 2 e 3.Na frenagem tima as perdas do motor e inversor so utilizadas.Observa-se na Fig.
2 que para tempos de frenagem configurados no inversor como sendo menores de 2,5s existiu a
extenso do tempo de frenagem devido regulao da tenso no barramento c.c onde P151 foi
configurado em 350V. A tenso no barramento c.c atingiu valor superior o quanto menor foi tempo
de frenagem configurado.
Fig. 2 Fig. 3
3- Para o clculo das perdas motor-inversor durante os intervalos de frenagem entre 4s e 1s, foiusado o valor do momento de inrcia do disco de Foucault somado ao momento de inrcia do
motor, sendo de ( . Foi usada a equao Pmec(t)= TF.W(t),
sendo feita primeiramente a filtragem dos dados medidos de velocidade de forma a eliminar rudos,
sendo obtidos o valor de perda mxima para W(t=0),e valor mdio, conforme se v na tabela 1.
Tabela 1
Tempo de frenagem [s] 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0
Perda mec. mdia [W] 139,73 162,79 192,42 206,04 219,10 247,96 310,06
Perda mec. mxima [W] 348,47 365,43 653,30 616,30 678,78 769,05 962,05
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Projeto 11Inversores de frequncia. Autor: Leonardo Barbosa L. Gouvea. 2007401660 2
-1 0 1 2 3 4 5-500
0
500
1000
1500
2000
Tempo [ s ]
Velocid
ade[rpm]
Frenagem reostatica, velocidades de frenagem do motor
4,0s
3,5s
3,0s
2,5s
2,0s
1,5s
1,0s
-1 0 1 2 3 4 5300
310
320
330
340
350
360
370
380
Tempo [ s ]
Ten
so[V]
Frenagem reostatica, tenses sobre o capacitor do link c.c.
4,0s
3,5s
3,0s
2,5s
2,0s
1,5s
1,0s
0 0.5 1 1.5
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Tempo [ s ]
Tenso[V]
Frenagem reostatica, tenses sobre Rd.
4,0s
3,5s
3,0s
2,5s
2,0s
1,5s
1,0s
4- Para o clculo da mxima desacelerao possvel, foi usada a equaodW/dt= Vd2lim / [ Rd. W(0).Jtotal ]= 680 rad/s
2. Sabendo que Rd= 39e que o nvel de frenagem
reosttica P153= 400 V, o tempo de frenagem T= 0,277 s. Considerando que Rdtem 10% de
tolerncia, ento o tempo de frenagem pode estar no intervalo de tempo entre 0,249 s e 0,305 s.
5-Nas figuras 4 e 5 so mostrados Ws x t e Vd x t; observa-se que na frenagem reosttica ostempos de frenagem configurados so todos controlados com tima aproximao pelo conversor.
Na frenagem reosttica a energia regenerada dissipada no resistor Rd, devendo ser respeitados os
limites de Ieficaze Ipicode acordo com a tabela 8.12 do manual do conversor.
Fig. 4 Fig. 5
As tenses sobre Rdpara diversos tempos de frenagem so mostradas na figura 6, sendo possvel
notar que para tempos de frenagem reosttica de 3,0 s ou menores, a tenso no barramento c.c. fica
acima de 350 V, ocorrendo a descarga do capacitor atravs de Rd. Fig. 6
6-A aproximao para a inrcia total doacionamento pode ser obtida usando a equao
J(t)= Vd(t)2 / [ Rd. W(t).dW(t)/dt]. Atravs da
figura 6 possvel ver que a tenso sobre Rd
mais presente o quanto menor for o intervalo de
frenagem; por isso os dados coletados para
intervalo de frenagem de 1,0 s sero usados.
O valor do momento de inrcia mdio calculado
J= 0,0523 N.m2
para intervalo de dados entre 0 e1,0 s. Mas se eu uso somente o intervalo de 0 a
0,73 s em que a tenso sobre Rd de valor alto,
conforme mostra a figura 6, o valor J= 0,0712 N.m2.
A concluso que o valor de J estimado com valor superior pelo motivo que o sistema de
frenagem tem perdas alm da potncia dissipada sobre Rd.
7-Conforme descrito anteriormente, na frenagem otima ocorre a elevao da tenso nobarramento c.c. acima do valor ajustado em P151= 350V para tempo de frenagem de 2,5s ou menor,
com a consequente extenso do tempo de frenagem.Na frenagem reosttica todos os tempos e
frenagem foram atingidos de acordo com o tempo desejado. O mximo tempo de frenagem nos
clculos considerou apenas as perdas sobre Rd. O clculo de J atravs da potncia sobre Rd no
preciso porque o sistema de frenagem tem perdas adicionais. Referncias: [1] Manual do Usurio
do Inversor CFW09, [2] Catlogo motores W21 Plus; disponveis em www.weg.net.br.
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