Acredito que a primeira dúvida dos leitores, familiarizados com a eletrônica da Automação Industrial, ao se depararem com o título desta matéria será “Acionamentos de Máquinas CC! Eles já não estão obsoletos?” De fato, a partir do início da década de 1990 o uso de acionamentos em corrente contínua (também chamados de conversores de corrente contínua) vem caindo vertiginosamente. Hoje, com o desenvolvimento dos inversores de frequência em corrente alternada do tipo vetorial, podemos dizer que a aplicação da corrente contínua está restrita a casos muito particulares.
“Então, por quê fazer um artigo sobre esse assunto?”talvez seja a segunda dúvida. Embora ultrapassado, o conversor CC pode ser facilmente construído. Além disso, o custo para projetar e montar um dispositivo deste é bastante atrativo. Essa característica faz com que a tecnologia em corrente contínua seja uma solução prática, simples, e (desconsiderando o custo do motor CC) barata.
Por outro lado, os atributos acima não podem ser considerados pontos fortes dos inversores de frequência vetoriais. Não é raro encontrarmos equipamentos que funcionam com esta filosofia equipados com componentes de processamento complexos, tais como DSPs e microprocessadores de 32 bits.
O próprio software de controle vetorial é bastante “elaborado”, e possui funções matemáticas sofisticadas, o que exige uma alta velocidade de processamento, tanto em malha aberta como fechada.
Se um inversor escalar não corresponder às suas necessidades, e um vetorial seria um “preciosismo caro”, um pequeno conversor CC talvez seja uma alternativa.
Princípios Fundamentais das Máquinas de Corrente Contínua
A figura 1 mostra um diagrama representativo de um motor CC.
Podemos resumir seu funcionamento através de duas equações fundamentais, sendo uma relativa à força contraeletromatriz da armadura (rotor), e a outra do torque.
Sendo assim, temos:
Eg = força contraeletromotriz da armadura
K = constante determinada por características construtivas do motor
Ø = fluxo magnético do entreferro (espaço entre o estator e rotor)
ω = velocidade angular da máquina
I = corrente da armadura
T = torque
Através das equações acima, podemos concluir que a velocidade de rotação é inversamente proporcional ao fluxo magnético:
porém, é diretamente proporcional à tensão de armadura. Isto significa que, para controlar a velocidade de rotação de um motor CC, basicamente, podemos atuar em duas variáveis: tensão da armadura (ddp nas escovas do motor), e corrente da bobina por excitação do campo magnético (estator).
Quanto maior Eg, maior será ω, e quanto maior a corrente de magnetização, menor ω, uma vez que o fluxo magnético no entreferro diminui.
A melhor alternativa para controle, entretanto, é manter o fluxo constante, e o maior possível, uma vez que sua diminuição acarreta um decréscimo de torque (T = K . Ø . i).
A figura 2 ilustra uma curva de controle pela armadura e pelo campo.
Fonte: http://www.mecatronicaatual.com.br/secoes/leitura/1082
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