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Uma análise detalhada sobre o controle de velocidade em motores de corrente contínua (cc). Ele aborda os principais conceitos e equações relacionados ao tema, como a equação da tensão terminal, a equação de velocidade, o controle de velocidade por variação da tensão terminal e da corrente de excitação, a relação entre velocidade e torque, o comportamento do motor durante a partida, e as condições de carga e sua influência na velocidade. O documento também traz exemplos numéricos e exercícios relacionados ao controle de velocidade em motores cc, abordando tópicos como regulação de velocidade, potências envolvidas no motor e cálculos de velocidade e torque em diferentes condições de operação. Essa abordagem abrangente torna o documento uma referência valiosa para estudantes e profissionais interessados em compreender em detalhes o controle de velocidade em motores de corrente contínua.
Tipologia: Resumos
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P R O F.
M E.
F A B I O
P R O F.
M E.
F A B I O
P R O F.
M E.
F A B I O
P R O F.
M E.
F A B I O
D A L L A D A L L A
D A L L A D A L L A
V
R O C H A
V
R O C H A
V
R O C H A
V
R O C H A
Considere o motor abaixo de escitação
escitaçãoescitaçãoescitação independente
independente
independente independente:
2 fontes de tensão são utilizadas: Uma para alimentar o campo e outra paraalimentar a armadura.
Equação de velocidade:
t
a
a
mec
a
ω
φ
ComoComo controlarComoComo
controlar acontrolarcontrolar
a velocidadeaa
velocidadevelocidadevelocidade
Pela expressão de velocidade pode-se observar que é possível controlar avelocidade do motor cc pela variação da tensão
tensãotensãotensão terminal
terminalterminalterminal Vt
VtVtVt ou pela variação
do fluxo por pólo através da variação da corrente
correntecorrentecorrente de
dedede excitação
excitaçãoexcitaçãoexcitação.
VariandoVariandoVariandoVariando
Aumentando-se
a
tensão tensão
tensão tensão
de de
de de
terminalterminalterminalterminal
aplicada
na
armadura
da
máquina
consegue-se aumentar a velocidade. Este recurso é normalmente usado paraefetuar o controle na faixa de velocidade de
dedede 0
00 0 até
atéatéaté a
aaa velocidade
velocidadevelocidadevelocidade nominal
nominal
nominal nominal.
t
a
a
mec
a
ω
φ
RELEMBRANDO O TORQUE ELETROMECÂNICO TE
mec
e
mec
a
a
ω
Igualando a P
mec
com a P de armadura:
a
a
e
mec
ω
e
a
a
φ
a
a
mec
φ ω
Mas E
a
é dada por:
a
mec
a
e
mec
φ ω
ω
e
a
a
I φ =.. t
a
a
mec
a
ω
φ
Não é muito comum trabalhar a máquina com velocidade acima da nominal,ou uma corrente de campo reduzido.
Verificamos a facilidade com que a velocidade de um motor de correntecontínua pode ser controlada, variando-se somente as
tensões de campo e
de armadura! Este controle de velocidade pode ser obtido ao longo de
uma faixa ampla
Por este motivo o motor de corrente contínua tem grande vantagem emrelação aos outros tipos de motores.
10
Um motor cc alimentado a plena tensão nunca deve ter seu circuito deexcitação interrompido (
Durante a partida de um motor cc deve-se sempre ter seu circuito deexcitação alimentado e sua tensão de armadura deve ser reduzida (
Porquê?
Um motor cc alimentado a plena tensão nunca deve ter seu circuito deexcitação interrompido!Interrompendo-se o fluxo não há fcem. O motor tende a disparar e acorrente assume valores muito elevados queimando-o!
t
a
a
t
a
mec
a
a
φ ω
DuranteDuranteDuranteDurante
aaaa
partidapartidapartidapartida
de
um
motor
cc
deve-se
sempre
ter
seu
circuito
de
t
a
a
t
a
mec
a
a
φ ω
14
Durante a partida de um motor cc deve-se manter seu circuito de excitação
excitaçãoexcitaçãoexcitação
alimentadoalimentadoalimentadoalimentado e sua tensão
tensãotensãotensão de
dedede armadura
armaduraarmaduraarmadura deve
devedevedeve ser
serserser reduzida
reduzidareduzidareduzida!
Reduzir
em seguida reduzir
, depois aumentar
Assim a velocidade pode ser aumentada progressivamente em segurança.
t
a
mec
a
a
φ ω
Alternativas:
inserção
inserção inserção de
de resistênciasdede
resistências
resistências resistências em
em sérieemem
série comsériesérie
com acomcom
a armaduraaa
armadura, que sãoarmaduraarmadura
retiradas à medida que a velocidade aumenta.2) Garantir a existência do campo de excitação e, em seguida, aplicar
aplicar
aplicar aplicar uma
uma
uma uma
tensãotensãotensãotensão reduzida
reduzidareduzidareduzida através de um conversor CC-CC ou retificador controlado
para gradativamente aumentar a tensão de alimentação até o seu valornominal.
a
a
mec
φ ω
Devido Ea
EaEaEa ser calculável da tensão terminal e da queda de tensão no circuito
de armadura, segue-se que, para cada condição de carga, Ea
Ea
Ea Ea pode ser
determinada!
19
Condições de carga
Colocando o subíndice 1 para representar as condições em um ponto deoperação inicial, onde a velocidade, corrente da rede (Ia), fluxo (
ø
) e assim por
diante são conhecidas, e o subíndice 2 representa as condições em um novoponto
de
operação,
a
velocidade
na
nova
condição
de
carga
pode
ser
calculada pela relação.
2
2
2
1
1
1
a
a
mec
a
a
mec
φ ω
φ ω
2
2
2
1
1
1
a
mec
a
mec
φ ω
φ ω
Se os fluxos
fluxos foremfluxosfluxos
forem constantesforemforem
constantes em pontos de operação distintos a relação deconstantesconstantes
velocidade é simplificada:
2
2
2
2
1
1
1
1
a
a
mec
mec
mec
a
mec
a
ω
ω
ω
ω
20
Ver slide 9!
