Exemplo: Um motor CC com excitação independente de
, é controlado por um conversor em malha fechada. A corrente de campo é mantida constante em
, e a constante de fcem da máquina é
. A resistência da armadura é
, e a constante de atrito viscoso,
. A amplifícação do sensor de velocidade é
, e o ganho do controlador de potência,
.
(a) Determine o torque nominal do motor.
(b) Defina a tensão de referência
para acionar o motor na velocidade nominal.
(c) Para uma tensão de referência inalterada, estabeleça a velocidade em que o motor desenvolve o torque nominal.
(d) Para um torque de carga aumentado em
do valor nominal, calcule a velocidade do motor.
(e) Para uma tensão de referência reduzida em
, encontre a velocidade do motor.
(f) Para um torque de carga aumentado em
do valor nominal e uma tensão de referência reduzida em
, determine a velocidade do motor.
(g) Para o caso em que não há realimentação em um controle de malha aberta, especifique a regulação de velocidade para uma tensão de referência de
.
(a) Determine o torque nominal do motor.
(b) Defina a tensão de referência
(c) Para uma tensão de referência inalterada, estabeleça a velocidade em que o motor desenvolve o torque nominal.
(d) Para um torque de carga aumentado em
(e) Para uma tensão de referência reduzida em
(f) Para um torque de carga aumentado em
(g) Para o caso em que não há realimentação em um controle de malha aberta, especifique a regulação de velocidade para uma tensão de referência de
Passo 1
O enunciado descreve o controle de velocidade em malha fechada de um motor CC de excitação independente, com dados nominais de potência
, tensão de armadura
e velocidade
. A corrente de campo é
, a constante de fcem por ampère de campo é
, a resistência de armadura é
, o atrito viscoso
, o ganho do sensor de velocidade
e o ganho do controlador
.
Vamos usar as equações de estado em regime permanente (elétrica e mecânica) para achar:
(a) torque nominal,
(b) referência nominal,
(c)–(f) velocidades para variações de carga e de ,
(g) regulação de velocidade em malha aberta.
Vamos usar as equações de estado em regime permanente (elétrica e mecânica) para achar:
(a) torque nominal,
(b) referência
(c)–(f) velocidades para variações de carga e de
(g) regulação de velocidade em malha aberta.
Passo 2
Definimos a constante de máquina
Em regime permanente temos:
– Equação elétrica (com realimentação):
– Equação elétrica (com realimentação):
– Equação de armadura sem transientes:
– Equação mecânica sem inércia:
Eliminando
e
, obtém-se a relação estática
Numericamente
logo em forma simplificada
Passo 3
Convertendo a velocidade nominal para rad/s:
O torque nominal vem de
, então
Passo 4
Para dimensionar
na condição nominal
,
:
Passo 5
Mantendo
e
reaplicando a fórmula, verifica-se
, isto é,
.
Passo 6
Para carga
e
:
Passo 7
Para
reduzida em 10 %:
e
:
Passo 8
Com
e
:
Passo 9
Em malha aberta (sem realimentação),
. Para
tem-se
.
– Sem carga :
– Sem carga
– Com carga nominal
:
Regulação de velocidade
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g) Regulação ≈ .
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g) Regulação ≈