Aula Pratica 9

Universidade Tecnológica Federal do Paraná
ET55B – Controle Eletrônico de Máquinas - 2/2011
Nona aula prática
Prof. Walter D. Cruz Sanchez
Frenagem por injeção de corrente CC no Inversor de
Frequência CFW11
1) Objetivo
Parametrizar os parâmetros da frenagem CC do inversor para levantar a curva Icc x tempo.
2) Introdução
Por razões de segurança ou para a realização de um ciclo de trabalho, é necessário algumas
vezes frenar um motor e sua carga. A frenagem de motores pode ser mecânica ou elétrica. Em
ambas, a velocidade de rotação do conjunto motor-carga é reduzida transformando-se a energia
cinética em outra forma de energia. Na frenagem mecânica, a energia do movimento é
transformada em calor pelo atrito; na frenagem elétrica, a energia cinética é transformada em
calor por efeito Joule na resistência do rotor, ou devolvida a rede elétrica no caso da frenagem
regenerativa.
A frenagem de motores de indução trifásicos utilizando-se de corrente contínua, tem por objetivo
reduzir mais rapidamente a velocidade do equipamento acionado pelo motor, tais como pontes
rolantes e elevadores, por exemplo. Neste método de frenagem, o motor é desconectado da rede
trifásica e, em seguida, conectado a uma alimentação em corrente contínua. Um campo
magnético estacionário é formado no estator de modo a proporcionar, então, um conjugado
frenante. O controle da frenagem pode ser realizado pela variação da intensidade de corrente
contínua.
O princípio de funcionamento da frenagem com corrente contínua pode ser compreendido a
partir do princípio de funcionamento do próprio motor de indução. Neste, as bobinas do estator,
como se sabe, são dispostas de modo a formar um campo magnético girante, de intensidade
constante, em volta do rotor. Este campo magnético induz uma tensão (Lei de Faraday) e,
consequentemente uma corrente alternada nas bobinas do rotor, ou nas barras curto-circuitadas
no caso dos rotores tipo gaiola de esquilo. Esta indução provoca no rotor o aparecimento de um
campo magnético que “persegue” o campo do estator tentando alcançá-lo.
Na frenagem por injeção de corrente CC, a alimentação por corrente alternada é interrompida na
velocidade normal de operação e o enrolamento estatórico é então alimentado por corrente
contínua, o que leva o motor a apresentar um conjugado frenante. Este conjugado é originado a
partir de um campo magnético estacionário gerado no estator. O campo magnético do rotor, que
“acompanha” o campo magnético do estator, tende então a parar. Algumas variações na ligação
das bobinas do estator são possíveis no momento da frenagem. Cada um dos esquemas de
ligação produz um campo magnético de intensidade e direção distintos, produzindo uma relação
diferente entre o valor médio da corrente contínua e o valor eficaz da corrente alternada
equivalente.
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3) Procedimentos (utilizar a bancada didática do inversor de frequência)
a) Completar na tabela 1 os dados de placa do motor e logo parametrizar no inversor:
Tabela 1. Dados do motor.
WEG
Cos
3~motor
IP 55
V
=
Hz
Modelo:
kW
A
rpm
b) Complete a codificação das especificações do inversor CFW11 na tabela 2 e logo parametrizar
no inversor os códigos necessários, ver o manual.
1
2
CFW11
3
4
Tabela 2. Dados do inversor.
6
7
8
9
10 11
5
12
13
14
15
16
Onde: 2 –Tipo de gabinete
3 – In
4 – Fases
5 – Vn
6 –Opcionais
7 –Grau de proteção
........
c) Parametrizar completando as interrogações da tabela 3:
Tabela 3 Parametrização para a situação sempre local.
Parâmetro
Valor
Descrição
P000
5
Senha
P204
5
?
?
Sempre local
P400
Dados motor
P401
Dados motor
.
.
P295
Dados
inversor
?
?
?
Seleção de referência
LOCAL
?
?
c) Duas situações de frenagem podemos ter no inversor CFW-11, na partida e na parada e para o
modo de controle escalar e vetorial sem sensores.
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Na situação de parada, mantendo constantes a velocidade de início (450 rpm) e a tensão aplicada
da frenagem CC (5%). Levantar os dados da corrente de frenagem (medir com um multímetro em
um enrolamento do motor) para cada tempo imposto na tabela 4.
Tabela 4 Dados de frenagem.
Tempo (s)
1
2
3
% de I de frena. CC
3
5
7
9
‘Na situação de parada, mantendo constantes a velocidade de início (450 rpm) e a tensão aplicada
da frenagem CC (10%). Levantar os dados da corrente de frenagem (medir com um multímetro
em um enrolamento do motor) para cada tempo imposto na tabela 5.
Tabela 5 dados de frenagem.
Tempo (s)
1
2
3
% de I de frena. CC
3
5
7
9
3) Questionário
3.1) O que é frenagem? e Quais são os tipos de frenagem?, descreva detalhadamente.
3.2) Como atua o inversor na frenagem na partida? e Como atua o inversor na frenagem
na parada?
3.3) O que é tempo morto? e Em que modo de controle atua?
3.4) Esboce a curva % Icc x t com os dados da tabela 4e tabela 5. Explane o
comportamento do motor.
3.5) Apresente um diagrama de conexões da experiência para uma bancada (genérica) que
não seja o módulo do inversor CFW11.
3.6) Faça uma lista de aplicações industriais onde pode ser utilizado a frenagem por
injeção de corrente CC.
3.7) A qual tensão aplicada se refere o parâmetro P0302?
3.8) Como é conexão dos enrolamentos do estator do motor onde é aplicada a tensão e
qual é valor?
3.9)
Quantas formas de conexões dos enrolamentos do motor podem ser adotadas
(antes de aplicar a tensão de frenagem), esboce cada um deles?
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