CONTROLE TRADICIONAL

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1 CONTROLE TRADICIONAL Variação da tensão do estator Os acionamentos de frequência e tensão variáveis são os mais eficientes Existem também acionamentos com tensão variável e frequência fixa Para um acionamento com frequência fixa, tem-se: T em = k 2 V 1 1

2 Curva torque-velocidade com variação de tensão Torque ( % nominal ) 200 V = 100 % V = 75 % V = 50 % Torque na carga 50 V = 25 % Velocidade ( % síncrona ) Controle de velocidade pela variação de tensão O torque é reduzido de forma quadrática com a redução de tensão Cargas com curva quadrática podem utilizar esse sistema com relativa eficácia O intervalo de variação de velocidade é pequeno 2

3 Carga com curva de torque constante Torque ( % nominal ) V = 100 % V = 75 % V = 50 % Torque na carga Velocidade ( % síncrona ) Motor de alta resistência rotórica Para cargas que possuam um torque constante, é necessário usar um motor de alta resistência rotórica Esse tipo de motor permite que a velocidade seja controlada em um grande intervalo Gera altas perdas no rotor, portanto baixo rendimento 3

4 Motor com rotor bobinado É um motor que permite o acesso ao enrolamento rotórico através de escovas Motor com rotor bobinado O rotor de um motor com rotor bobinado é envolvido por um enrolamento isolado semelhante ao enrolamento do estator. Os enrolamentos de fase do rotor são trazidos para o exterior aos três anéis coletores montados no eixo do motor. Os anéis coletores e as escovas constituem uma forma de se ligar um reostato externo ao circuito do rotor. A finalidade do reostato é controlar o torque de partida e a velocidade do motor. 4

5 Motor com rotor bobinado A resistência rotórica determina a curva de velocidade/conjugado no qual opera o motor. Motor com rotor bobinado É um motor que permite o acesso ao enrolamento rotórico através de escovas Torque ( % nominal ) R 2 (3) R 2 (2) R 2 (1) R 2 (3) > R 2 (2) > R 2 (1) 100 Velocidade ( % síncrona ) 5

6 Motor com rotor bobinado Curvas obtidas de um catálogo Motor com rotor bobinado O escorregamento varia linearmente com a resistência rotórica Para um mesmo torque, pode-se ter vários escorregamentos Resistências externas são adicionadas ao rotor 6

7 Motor com rotor bobinado A velocidade de operação pode ser variada pelo controle da resistência do rotor Para elevados escorregamentos, haverá altas perdas no rotor Hidroreostato Controle de velocidade de motores de anéis através da variação de resistência por reostatos líquidos. Costumam ser usados para acionamento de motores de grande potência. 7

8 Hidroreostato Esquemático de um hidroreostato Hidroreostato Foto de um hidroreostato do fabricante ELETELE 8

9 Aplicação de Hidroreostato Exemplo de aplicação em um moinho de bolas. Regeneração de energia É possível simular as resistências, regenerando energia para a rede + I d MI ROTOR BOBINADO RETIFICADOR INVERSOR TRANSFORMADOR 9

10 Acionamento com motor síncrono O escorregamento é zero para o M.S. Alimentação c.c. no enrolamento de campo Baixas potências ímãs permanentes Esquema do acionamento Em aplicações superiores a 1000 cv, os acionamentos com M.S. tornam-se competitivos com os M.I. FILTRO REDE C.A. I d b a i a c RETIFICADOR INVERSOR MOTOR SÍNCRONO 10

11 Acionamento com motor síncrono A frequência de alimentação do motor é controlada A tensão nos terminais do motor é senoidal O rendimento é superior ao acionamento com M.I. Forma de onda da corrente v i v an I d i a i a wt I d ia 11

12 São acionamentos de motores de indução ou síncronos que a partir de uma tensão senoidal com frequência fixa, obtém-se na saída uma tensão senoidal com amplitude e frequência variáveis (não há estágios intermediários de corrente contínua). 12

13 O cicloconversor com comutação natural consiste de circuitos conversores de fase controlada conectados a um sistema CA, que fornece as tensões necessárias à comutação natural. Os circuitos individuais são controlados tal que a forma de onda da tensão de saída é obtida à partir de segmentos das tensões polifásicas da entrada. Variação senoidal da tensão média de saída do retificador 13

14 O ângulo de disparo varia entre zero e 180 o e de volta a zero, então um ciclo completo de variação de baixa frequência é imposto na tensão média de saída. Um cicloconversor monofásico é constituído de dois circuitos trifásicos de meia onda como mostrado na proxima figura. 14

15 Quando uma saída trifásica é requerida, três cicloconversores monofásicos com deslocamento de fase de 120º entre as suas saídas são conectados. Com uma carga balanceada, a conexão do neutro não é necessária e pode ser omitida, suprimindo assim os componentes de 3 o harmônico. Esse circuito requer 18 tiristores, mas se cada grupo consiste de uma ponte trifásica completa ou circuito primário de 6 fases então 36 tiristores são necessários. Em circuitos práticos, com o cicloconversor básico apresentado anteriormente, uma razoável potência de saída, rendimento e conteúdo harmônico são obtidos em uma região com a frequência de saída variando de aproximadamente zero até um terço (33%) da frequência da fonte de suprimento. 15