Relatorio Tecnico - Acionamento Eletronico de Motor de Ima Permanente

Imagine a seguinte situação certa engenheira faz parte de uma equipe responsável por colocar em funcionamento uma nova linha de produção para expansão do desenvolvimento dos produtos fabricados Para essa linha prevêse o uso de um motor de ímã permanente já disponível no almoxarifado que irá realizar o acionamento de outra carga Neste momento é necessário projetar o circuito de acionamento para o motor Assim considere as seguintes informações técnicas disponibilizadas rede elétrica trifásica em toda a indústria tensão de alimentação do motor 24 V Com base no problema apresentado desenvolva um relatório técnico de até cinco páginas sem contar possíveis anexos sobre qual poderia ser o circuito de acionamento eletrônico projetado abordando uma revisão teórica que justifique a escolha simulações computacionais e o funcionamento do circuito escolhido RELATÓRIO ACIONAMENTO MOTOR DE IMÃ PERMANENTE 1 REFERENCIAL TEÓRICO Motores são máquinas elétricas caracterizadas pela conversão de energia elétrica em energia mecânica A aplicação desses dispositivos pode ser diversa desde simples uso doméstico em liquidificadores até grandes motores industriais de uso industrial Estruturalmente essas máquinas são compostas por uma parte fixa chamada de estator e uma parte móvel chamada de rotor Nos motores de ímã permanente CC os pólos de um motor responsáveis pelo campo magnético são constituídos por ímãs permanentes Eles oferecem vantagens em relação aos motores de corrente contínua em derivação pois não precisam de circuitos de campo externos resultando em menor perda de energia Como não há enrolamento de campo esses motores são mais compactos do que os equivalentes em derivação Embora sejam comuns em tamanhos de potência mais elevados são especialmente populares em aplicações menores onde circuitos de campo separados não são viáveis economicamente No entanto os ímãs permanentes não conseguem gerar um fluxo magnético tão intenso quanto os campos externos de derivação resultando em menor torque por unidade de corrente de armadura Para acionar motores CC de baixa tensão é necessário uma fonte de tensão também contínua Nos casos em que na rede há a disponibilidade de tensões alternadas é viável reduzilas por meio de transformadores e depois retificálas Para a retificação será considerado um retificador de onda completa com filtro capacitivo Isso porque ele possui diversas vantagens como por exemplo eficiência Melhorada comparado a um retificador de meia onda um retificador de onda completa aproveita melhor a forma da onda alternada de entrada resultando em um uso mais eficiente da energia disponível 2 OBJETIVOS Esse trabalho possui como objetivo geral dimensionar um acionamento eletrônico que supra as demandas de um motor CC de ímã permanente de 24V Como objetivos específicos pode ser considerado Dimensionar um transformador Dimensionar um retificador Simular o circuito 3 METODOLOGIA 31 Retificador O motor será ligado a um retificador que por sua vez será ligado a um transformador Será considerado um retificador de onda completa que possui quatro diodos com capacitor de valor muito elevado1F em paralelo Desse modo será considerada a tensão de saída constante Assim a tensão média de saída é igual a tensão de pico de entrada então a tensão de entrada RMSVr deve valer Vr 24 2 Vr 1697V 32 Transformador Para definir os parâmetros do transformador é necessário conhecer a tensão de entrada que será considerada como fase e neutro de 127V e a de saída que será considerada a necessária para a retificação 1697V calculada no item 31 Assim a relação de transformaçãoa vale a 1697127 a 0134 Será considerado então que o primário possui 1000 espiras e o secundário 134 sendo um transformador abaixador de tensão 4 RESULTADOS E SIMULAÇÃO Para as simulações o software escolhido fora o falstad isso devido a sua disponibilidade online e seu uso ser gratuito Os resultados encontrados na simulação do retificador podem ser vistos na figura 1 Figura 1 Simulação da retificação Fonte próprio autor 2023 Os resultados encontrados na simulação do transformador com o retificador podem ser vistos na figura 2 Figura 2 Simulação do transformador com a retificação Fonte próprio autor 2023 5 CONCLUSÃO Podemos transformar uma fonte de tensão alternada em contínua e variar o nível de tensão conforme desejado Dessa forma podemos acionar diferentes dispositivos É necessária a modelagem e o dimensionamento desses circuitos para assim possuir um maior controle dos parâmetros e chegar na tensão desejada Apesar disso mesmo nas simulações é possível ver uma pequena variação com o desejado e o encontrado Isso porque alguns componentes já vem com valores pre estabelecidos que não são aqueles considerados o ideal Além disso componentes como o capacitor que fora considerado muito grande ainda assim não estabiliza a tensão na prática Entretanto é preciso considerar a aplicação que desejamos para estabelecer o grau de precisão que necessitamos na modelagem Isso é para componentes onde é preciso um refinamento maior e tensões mais baixas considerar a queda de tensão no diodo por exemplo pode ser visto como algo necessário Mas para aplicações de maiores valores onde a precisão e exatidão não sejam tão necessárias a consideração como diogo ideal pode ser suficiente REFERÊNCIAS BIBLIOGŔAFICAS AHMED Ashfaq Eletrônica de Potência Tradução Eduardo Vernes Mack Revisão Técnica João Antonio Martino São Paulo Pearson Prentice Hall 2011 CHAPMAN S J Fundamentos de máquinas elétricas 5 ed Porto Alegre AMGH 2013 FALSTAD Disponível em httpswwwfalstadcomcircuitefullrectfhtml Acesso em 25 de agosto de 2023