A velocidade de um motor com excitação independente de
, é controlada por um conversor completo trifásico. O circuito de campo também é monitorado por um conversor completo trifásico. A tensão de alimentação CA para os conversores de armadura e de campo é trifásica conectada em Y de
. A resistência da armadura é
, a resistência do circuito de campo,
e a constante de tensão do motor,
. O atrito viscoso e as perdas sem carga são desprezáveis. As correntes de armadura e de campo são contínuas e sem ondulações. (a) Para um conversor do campo operando à máxima corrente de campo e um torque desenvolvido
a 750 rpm , determine o ângulo de disparo do conversor da armadura
. (b) Para um conversor do circuito de campo ajustado para a máxima corrente de campo, um torque desenvolvido
e um ângulo de disparo do conversor da armadura
, determine a velocidade. © Para a mesma demanda de carga que em (b), defina o ângulo de disparo do conversor do circuito de campo se a velocidade for aumentada para 1800 rpm .
Passo 1
Beleza, aqui vai um resumo do que temos e do que precisamos sacar.
Enunciado: é um motor CC de excitação independente, 20 hp, 300 V, 900 rpm, controlado por conversor trifásico completo na armadura e outro no campo. A rede é 208 V (Y), 60 Hz. Ra=0,12 Ω, Rf=145 Ω, constante de tensão do motor Kv=1,15 V/(rad/s) (que equivale a Ke=1,15 V·s/rad e também Kt=1,15 Nm/A quando a excitação está em máxima corrente). Desprezamos atrito e ondulações.
Matéria: conversor trifásico controlado e motor CC –
• Equação do conversor 6-pulsos:
Enunciado: é um motor CC de excitação independente, 20 hp, 300 V, 900 rpm, controlado por conversor trifásico completo na armadura e outro no campo. A rede é 208 V (Y), 60 Hz. Ra=0,12 Ω, Rf=145 Ω, constante de tensão do motor Kv=1,15 V/(rad/s) (que equivale a Ke=1,15 V·s/rad e também Kt=1,15 Nm/A quando a excitação está em máxima corrente). Desprezamos atrito e ondulações.
Matéria: conversor trifásico controlado e motor CC –
• Equação do conversor 6-pulsos:
onde
,V.
• Motor CC em equilíbrio:
– Força contra-eletromotriz .
– Torque .
– Equação elétrica da armadura: .
O que vamos precisar: calcular faixas de corrente, tensão de armadura, usar as fórmulas dos conversores controlados, e converter rotações (rpm) em (rad/s) e vice-versa.
• Motor CC em equilíbrio:
– Força contra-eletromotriz
– Torque
– Equação elétrica da armadura:
O que vamos precisar: calcular faixas de corrente, tensão de armadura, usar as fórmulas dos conversores controlados, e converter rotações (rpm) em
Passo 2
- Converto a velocidade:
- A corrente de armadura, de
:
- A fem do motor:
- A tensão DC necessária:
- A tensão média do conversor de armadura é
Logo
Passo 3
- Corrente de armadura para torque 108 Nm:
- Com
, ,V. - A fem no novo ponto:
- Velocidade:
que em rpm dá
Passo 4
Agora vamos reduzir o campo para permitir 1800 rpm com T=108 Nm. A ideia: o conversor de armadura está em
, logo
,V; mas a fem
depende de
. E a equação da armadura é
com
- Converto 1800 rpm:
- Substituo
e faço a equação em :
Isto vira
Resolvendo a quadrática, escolhemos a solução fisicamente razoável
- Finalmente, o conversor de campo gera
E do conversor completo:
logo
Resposta
(a)
(b)
©
(b)
©