projeto 11- acionamentos eletricos - ufmg - leonardo barbosa lima gouvea

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



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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