Eletronica de Potencia e Acionamentos Controlados - Aula 24 - Controle Escalar

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ELTP01 ELETRÔNICA DE POTÊNCIA E ACIONAMENTOS CONTROLADOS AULA 24 CONTROLE ESCALAR UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ACIONAMENTOS DE MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS Prof Robson Bauwelz Gonzatti 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ APLICAÇÕES DE ACIONAMENTOS DE MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS Prof Robson Bauwelz Gonzatti 3 Vídeo ABB httpsyoutubecap0baKxnwcsiimrDx6CAZt30PjK Vídeo WEG httpsyoutubeVHa1P2OIVRQsiQwnmGGdq3ZVZoAgY UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INVERSOR TRIFÁSICO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 5 Ponte de Diodos Link DC Transistores IGBT UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ VELOCIDADE DO MOTOR DE INDUÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 6 p S f n 1 60 velocidade frequência Nº de pares polos escorregamento Para se variar a rotação do motor devese variar a frequência o escorregamento ou o número de polos UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CIRCUITO EQUIVALENTE DO MOTOR DE INDUÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 7 RS é a resistência do estator XS é a reatância do estator Rr é a resistência do rotor Xr é a reatância do rotor Rm é a resistência de magnetização Xm é a reatância de magnetização UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ MIT CURVA DE TORQUE X VELOCIDADE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 8 Torque da Carga 𝑇 𝑘1 𝜙2 𝑓𝑠𝑙 Torque Acelerante Torque desenvolvido pelo Motor Torque Nominal Torque Partida UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ VARIAÇÃO DA TENSÃO DO MOTOR Prof Robson Bauwelz Gonzatti 9 Diminuição do torque fornecido Taxa de variação de velocidade é pequena UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ VARIAÇÃO DA FREQUÊNCIA Prof Robson Bauwelz Gonzatti 10 O que queremos O ideal é obtermos uma variação da frequência da tensão aplicada ao motor conseguindo assim alterar a rotação do motor mas com Torque Constante Como o inversor atua 𝑇𝑒𝑚 𝑘1 𝜙2 𝑓𝑠𝑙 𝜙 𝑘2 𝑉 𝑓 𝑐𝑡𝑒 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CURVA DE TORQUE X VELOCIDADE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 11 Para cada frequência teremos uma velocidade síncrona mantendose uma diferença constante do escorregamento UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CARACTERÍSTICAS DE OPERAÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 12 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CARACTERÍSTICAS DE OPERAÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 13 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CARACTERÍSTICAS DE OPERAÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ REGIÕES DE OPERAÇÃO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 15 Torque Constante Potência Constante UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CONTROLE ESCALAR VF LINEAR Prof Robson Bauwelz Gonzatti 16 A medida que aumenta a frequência de saída do Inversor a tensão de saída é aumentada 𝑉 𝑓 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CONTROLE VF LINEAR PERFIL DE TORQUE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 17 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CARGA COM TORQUE CONSTANTE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 18 𝝎𝒔𝒍𝟏 𝝎𝒔𝒍𝟐 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EXERCÍCIO 1 Prof Robson Bauwelz Gonzatti 19 Um inversor de frequência alimenta um motor de 4 polos 10 hp 460 V e velocidade nominal de 1746 rpm a 60 Hz Nestas condições determine a velocidade de operação a frequência de escorregamento o escorregamento e a tensão aplicada ao MIT para acionamento de uma carga tipo torque constante guindaste ou elevador em 60 Hz e em 30Hz UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CARGA COM PERFIL DE TORQUE QUADRÁTICO ACIONADA POR VF CTE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 20 𝒇𝟐 𝒇𝟏 𝟐 𝝎𝒔𝒍𝟐 𝝎𝒔𝒍𝟏 𝟒 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ EXERCÍCIO 2 Prof Robson Bauwelz Gonzatti 21 Como ficaria a velocidade de rotação o escorregamento e a velocidade de escorregamento se o mesmo conjunto motor inversor acionasse uma carga centrífuga a 230 V e 30 Hz UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CONTROLE ESCALAR VF QUADRÁTICO Prof Robson Bauwelz Gonzatti 22 A medida que aumenta a frequência de saída do Inversor a tensão de saída é aumentada 𝑉 𝑓2 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑉 𝑓2 𝐾 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ CONTROLE VF QUADRÁTICO PERFIL DE TORQUE Prof Robson Bauwelz Gonzatti 23 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ APLICAÇÕES DO CONTROLE ESCALAR Prof Robson Bauwelz Gonzatti 24 A faixa de variação de velocidade é pequena e da ordem de 110 ex 6Hz a 60Hz O inversor de frequência escalar é mais utilizado em sistemas que não requerem alto desempenho Custo menor quando comparado ao controle vetorial Controle escalar em inversores de frequência é utilizado em aplicações normais que não requerem elevada dinâmica grandes acelerações e frenagens nem elevada precisão e nem controle de torque UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ ESQUEMA DE CONTROLE DE INVERSOR PWM Prof Robson Bauwelz Gonzatti 25 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ REFERÊNCIAS Prof Robson Bauwelz Gonzatti 26 Mohan N Undeland T M e Robbins W P Power Electronics Converters Applications and Design Capítulo 14 Wiley 2013