A IMPLEMENTAÇÃO DE CONTROLADORES ELETRÔNICOS ATRAVÉS DE AMPLIFICADORES OPERACIONAIS

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Roteiro 1:

Emulação de Falhas em Acionamentos Elétricos

Prof.: Jesus Franklin Andrade Romero

Discentes

Alan Gustavo Zanatelli 11008715

Eduardo Fabrício da Silva 11025607

José Roberto Almeida Pereira 11070312

                                                                                       

Santo André

2018

1. Objetivos  

Estudo e avaliação do modelo do motor DC para a análise dos efeitos de perturbações e condições de falha em sistemas dinâmicos com auxílio de uma interface gráfica com ferramentas para interação do usuário, foi utilizada a ferramenta GUIDE.

1. Metodologia

Utilizando o modelo do motor DC da Figura 1 foram realizados três simulações em condições distintas; nominal, falha elétrica e falha mecânica.

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Figura 1 - Modelo do Motor DC com auxílio da ferramenta GUIDE para supervisão.

Para rodar a simulação foram utilizados os seguintes dados no modelo:

• Dados da simulação

Ts=0.005; % Tempo de amostragem

Tf=inf; % Tempo de simulação

Tb=2; % Tempo base para o plot no GUI

• Dados do Motor DC

Ea=4;

Ra=1.52*1.2;

La=0.00682;

Psi=0.33;

J=1.92*10^-3*1.2;

Mf1=0.36*10^-3;

Mf0=0.11;

Kb=2.21*10^-3;

Ml=0.2;

        Simulação com condição nominal:

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Figura 2 - Gráfico da Corrente.

        

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Figura 3 - Gráfico da Velocidade

        Simulação com Falha Elétrica

Para simular a falha elétrica, multiplicou-se a resistência da armadura (Ra) por 0,8 e 0,5, reduzindo seu valor real:

Na Figura 4, está representado o comportamento da velocidade do sistema para uma redução de 80% na resistência de armadura.

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Figura 4 - Gráfico da Velocidade com Ra em 80%.

Na Figura 5, está representado o comportamento da velocidade do sistema para uma redução de 50% na resistência de armadura.

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Figura 5 - Gráfico da Velocidade com Ra em 50%.

        Comparando os resultados obtidos pelas Figuras 5 e 6 percebe-se que quanto menor a resistência de armadura, maior é a velocidade do motor.

Simulação com Falha Mecânica

        Para simular a falha mecânica, foi utilizado um recurso disponível na interface gráfica que possibilita o “travamento” do eixo do rotor. Desta maneira, o parâmetro do momento de inércia para um condição de rotor travado tende a um valor muito alto, fazendo com que a rotação do motor caia para zero.