PROJETO CONTROLE DE MOTOR MONOFASICO EDIVALDO SUTIL

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Centro de Ciências Exatas e Tecnologia – CCET

Curso: Engenharia de Controle e Automação

Disciplina: Eletrônica de Potencia I

Docente: Anderson Soares

PROJETO CONTROLE DE MOTOR MONOFASICO

EDIVALDO SUTIL

MATHEUS. G. MUSSI

JULHO 2017

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        2

2.        COMPONENTES PRINCIPAIS        3

2.1        ESQUEMATICOS DE DISPARO E FUNCIONAMENTO DO MOTOR        3

2.2        MOTOR ELETRICO UTILIZADO        3

2.3        TRIAC        4

2.4        CIRCUITO DE DETECÇÃO DE PASSAGEM POR ZERO        5

2.5        MICRO CONTROLADOR ARDUINO MEGA 2560        7

3.        CIRCUITO DE ACIONAMENTO        9

3.1        COMPONENTES:        9

3.2        TENSÃO E CORRENTE MÉDIA APLICADA A CARGA        10

4.        FORMAS DE ONDA PARA OS ANGULOS DE DISPAROS        11

5.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        16

1. INTRODUÇÃO

Esse trabalho serve para evidenciar os conhecimentos adquiridos durante o semestre da disciplina de Eletrônica de Potência I.

Trata-se do desenvolvimento de um projeto capaz de controlar a velocidade de um motor monofásico de corrente alternada aplicando-se uma carga no seu eixo.

        

1. COMPONENTES PRINCIPAIS

1. ESQUEMATICOS DE POTENCIA E COMANDO DO MOTOR

Figura 1: Esquemático do projeto – Alimentação, Controle de Comandos e Potencia

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1. MOTOR ELETRICO UTILIZADO

Os motores possuem carga do tipo indutiva e criam campos magnéticos nas bobinas existentes, produzindo assim potência reativa com onda de corrente atrasada em relação à tensão. Para o projeto foi montado uma bancada com um motor de ¼ de CV, 1670 RPM, 4 polos, 127/220 V, 3,4/1,8 A, 60HZ acoplado a uma carga de ajuste manual para simular e exigir que o motor mude sua velocidade em função da carga acoplada no seu eixo.

Resistência: 47 Ohms                              Indutância para cálculos: 0,22 H[pic 3][pic 4]

1. TRIAC

O TRIAC é um componente semicondutor da família dos tiristores bidirecionais e pode ser comparado com uma chave, que quando acionado o disparo – gate- o TRIAC começa a conduzir corrente elétrica, até que o sinal do disparo diminua para um valor abaixo do valor de corte (depende do datasheet de cada modelo de TRIAC). Como a corrente está atrasada em relação a tensão, existe um ângulo de extinção da corrente chamado de β e através do ângulo de disparo chamado de α é possível calcular o quanto a coorente continua a conduzir mesmo que a tensão já chegou no seu valor mínimo.

Calculo do Cosseno do Ângulo de Beta:

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No ábaco, para   o ângulo de extinção de  fica próximo de  248° para , , .[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

PONTOS POSITIVOS E NEGATIVOS DO USO DE TRIACS

Positivos:

• Vida útil muito superior ao relé.
• Não sofre desgaste mecânico, pois não possui partes mecânicas.
• Velocidade de acionamento é maior que o relé.
• Possibilita a dimerização da carga.

Negativos:

• Atua apenas com cargas CA (corrente alternada).
• É mais complexo o uso em comparação ao relé.
• Custo mais elevado em relação ao relé (TRIAC + MOC).
• É mais crítico para cargas indutivas, sendo necessário um filtro (snubber).

1. CIRCUITO DE DETECÇÃO DE PASSAGEM POR ZERO

Para se controlar os disparos do tiristor é necessária uma sincronização com a rede elétrica de alimentação do sistema. Deste modo foi instalado um componente eletrônico que detecta a passagem por zero da forma de onda senoidal.

Trata-se de um circuito integrado de apenas um canal isolado que é muito utilizado por ter uma isolação interna entre emissor e receptor na ordem dos kV e ainda possuir grande imunidade a ruídos e interferências eletromagnéticas. Outra grande vantagem do uso é a frequência de comutação, pois seu LED interno produz luz infravermelha e somente esse tipo de feixe luminoso pode disparar o foto transistor. 

O funcionamento do opto acoplador é baseado no efeito fotoelétrico, onde um feixe de luz infravermelha, produzido pelo diodo LED, polariza a base do foto transistor, forçando a condução entre base e emissor. Dessa forma, eleva-se a tensão BE (base-emissor) a 0,7 V, colocando este semicondutor em saturação. Essa corrente de base para emissor diminui a resistência de canal entre coletor e emissor, então é produzida a corrente de coletor que assim aciona a carga.

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