Regulação da velocidade de motores de DC/CC

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1 utomação e Computadores Mecatrónica Regulação electrónica da velocida motores Regulação da velocida motores DC/CC principal vantagem dos motores DC/CC é a facilida com que se po variar a sua velocida: esta po variar s 0 rpm até um valor muito elevado. ara variar a velocida dos motores DC são usadas normalmente várias soluções: a) variação da tensão alimentação U; b) variação da resistência do induzido (Ri) (o que significa variar a intensida I i que percorre o induzido); c) variação da resistência da bobine campo (ou variar a intensida I e que percorre a bobine do campo excitador). os motores pequena potência e robótica o primeiro método a) é o mais usado pois são normalmente usados motores iman permante. U DC I e Estátor/ Excitatriz R e I i R i rotor/ induzido O controlo da velocida um motor tem vários objectivos: controlar a aceleração e saceleração; controlar a velocida e impôrlhe um valor constante inpenntemente da carga; impôr a inversão do sentido rotação e efectuar os diversos controlos nos dois sentidos; manter o motor rigorosamente parado mesmo quando existe uma carga que o po forçar a rodar. U DC a indústria e situações reais são inúmeras as situações on se pretenm aqueles controlos (ascensores, escada rolantes, carrosrobots eléctricos, etc). lém daquelas razões o controlo da velocida permite resguardar os sistemas mecânicos das variações bruscas velocida. G M Um motor DC é uma máquina reversível, quer dizer, po funcionar também como dínamo. os casos em que são movimentadas massas gran inércia, pose mesmo produzir energia eléctrica nas travagens/sacelerações, fazendo o motor funcionar como gerador. Ou seja, o motor DC é uma máquina que po funcionar nos 4 quadrantes. uma situação ial vese por efectuar diversos controlos (velocida, aceleração/saceleração...) em qualquer dos 4 quadrantes. M G

2 Já vimos que há vários modos regular a velocida um motor DC, também acordo com o tipo motor. Vamos aqui tratar apenas da regulação motores pequena potência através da utilização da electrónica potência. ara já convém referir que a regulação da tensão através reóstatos (este impôe uma queda tensão U à tensão U da fonte), sendo uma solução, não é a mais recomendada pois implica a dissipação potência sob a forma calor nos reóstatos, que por essa razão, vem ser tamanho apreciável. TRFORMÇÃO/ RECTIFICÇÂO /DC Regulação por reóstato: pouco usado e pouco recomendada R Regulação da tensão por WM (ulse Width Modulation) tensão média DC aplicada ao motor pen da largura do impulso (tempo O) uma tensão forma quadrada e frequência fixa. Em electrónica digital é muito fácil obter esta DC GERDOR WM µcontroladores, CI específicos... DRIVER/ ML. DE OTÊCI 8V 0V 2V 4V 6V 8V Igualmente pomos ter as seguintes tensões U medias nas situações 5.8V 3.2V 2.9V 1.5V Conclusão: Quanto maior for a área coberta pelo sinal / quantida carga transferida maior será a tensão média corresponnte...

3 Controlos experimentais... 1 Efectue a análise e critica sta solução para controlo motores DC... XC1 L1 400mH 0 R1 70Ω V 2 Efectue a análise e critica sta solução para controlo motores DC, comparandoa com a anterior... XC1 L1 400mH 0 R1 70Ω V

4 O circuito experimental anterior (com elementos electromecânicos) po ser substituido com diversas e muitas mais vantagens por um circuito com tiristores e respectivo comando electrónico: L XC1 COTROLO DE DIRO (µc) 0 R1 70Ω 2.271n V Este circuito permite obter uma variação tensão contínua U DC praticamente s zero até um valor máximo e ainda a inversão polarida e por consequência inversão do sentido rotação do motor O Tiristor Ou rectificador controlado silício (CR, ilicon Controlled Rectifier), é um componente importante no comando potência em DC: é constituido por quatro camadas silício dopadas alternadamente como mostra a figura. ssociado a um circuito comando/disparo, funciona normalmente em regime O/OFF, ou seja, sbloqueado ou bloqueado, muito semelhante a um interruptor. ORT ORT ÁODO ÁODO U CC I = 0 U CC ORT U CC I ÁODO U CC 0 Circuito comando ORT ÂODO U GT (V) I GT I max () U max (V) TCR222 0,8 200µ 1,5 50 T1061 0,8 200µ 4, L 1,5 15m 10,0 400 O: ara se efectuar o respectivo disparo o CR T1061 precisa 0,8V e uma corrente 200µ na porta. uporta uma corrente ânodo 4 e uma tensão sem rupturas 200V...

5 Como funciona a ponte rectificadora controlada com tiristores com controlo do disparo das respectivas portas Tensão alimentação Tensões controlo/ disparo dos tiristores Tensão à saída da ponte rectificadora U TEÃO OTE RECTIFICDOR COTROLD Tensão contínua pulsatória regulável U COTROLO DO DIRO DO TIRITORE (µc) Feedback da velocida do motor