Exemplo 4: A velocidade de um motor com excitação independente de
, 900 rpm é controlada por um conversor completo trifásico. O circuito de campo também é controlado por um conversor completo trifásico. A tensão de alimentação CA para os conversores na armadura e no campo é trifásica, conectada em Y , de 208 V, 60 Hz . A resistência da armadura é
, a resistência do circuito de campo,
e a constante de tensão do motor,
rad/s. O atrito viscoso e as perdas sem carga podem ser desprezados. As correntes de armadura e de campo são contínuas e sem ondulações.
(a) Para um conversor do campo operando na máxima corrente e um torque desenvolvido
a 900 rpm , determine o ângulo de disparo do conversor da armadura
.
(b) Para um conversor do circuito de campo ajustado para a máxima corrente, um torque desenvolvido
e um ângulo de disparo do conversor da armadura
, estabeleça a velocidade do motor.
(c) Para a mesma demanda de carga que em (b), defina o ângulo de disparo do conversor do campo se a velocidade precisar ser aumentada para 1800 rpm .
(a) Para um conversor do campo operando na máxima corrente e um torque desenvolvido
(b) Para um conversor do circuito de campo ajustado para a máxima corrente, um torque desenvolvido
(c) Para a mesma demanda de carga que em (b), defina o ângulo de disparo do conversor do campo se a velocidade precisar ser aumentada para 1800 rpm .
Passo 1
O enunciado descreve um motor CC de excitação independente onde a armadura e o campo são alimentados por conversores completos trifásicos conectados em Y a
, 60 Hz. Os dados são:
– ,
,
– constante de tensão ,
– torque desenvolvido .
Sabendo que para um conversor trifásico completo a tensão DC média é
–
– constante de tensão
– torque desenvolvido
Sabendo que para um conversor trifásico completo a tensão DC média é
vamos usar:
- A corrente de campo máxima em
(item a e b). - A equação do torque
com . - A equação de regime
e também .
Passo 2
– Primeiro achamos a corrente de campo máxima em
:
– A constante de fluxo é
.
– Com , da equação
vem
– Com
– A 900 rpm
, o contra‐eletromotriz é
– Para equilibrar na armadura,
– Logo
,
Passo 3
Para
(ou seja
) e mesmo torque:
– continua
.
– O contra‐eletromotriz passa a ser
–
– O contra‐eletromotriz passa a ser
– A velocidade em regime
,
Passo 4
Para manter
a
com
:
– Escrevemos
– Escrevemos
– Substituindo valores e rearranjando obtém‐se uma equação quadrática em
. A solução viável (fluxo não muito baixo) dá
– A tensão DC de campo desejada é
, logo
Resposta
(a)
.
(b) .
(c) .
(b)
(c)