Aula pratica 7 - conversor CC

Universidade Tecnológica Federal do Paraná
ET55B – Controle Eletrônico de Máquinas - 2/2011
Sexta aula prática
Prof. Walter D. Cruz Sanchez
O conversor CC - CC
OBJETIVO
Montar e testar um chopper para o controle de velocidade de um motor CC ou motor universal.
CIRCUITO DO CHOPPER
O circuito de potência do conversor deve acionar um MCC de até 200 W (cerca de 1/4HP, com
tensão de não maior de 120V a corrente será aproximadamente 2,5A). Assim, os componentes
devem ser escolhidos com tensão maior ou igual a 120V e a corrente maior ou igual a 4A
(verificar valores comerciais).
A tensão de alimentação CA do conversor será de 60V, 60 Hz.
Instruções
Monte numa placa circuito apresentado na figura 1.
- Monte o indutor do conversor conforme as seguintes instruções:
 2 Núcleos de ferrite tipo E-42 com carretel de plástico;
 No carretel enrolar 120 espiras do fio de cobre; 19 ou 20AWG, fazer 03 derivações: em
2mH, 5mH e 10mH.
 Medir com a ponte RLC o valor da indutância, até atingir os valores de 2mH, 5mH e 10
mH.
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Figura 1 Circuito do chopper.
CIRCUITO MODULADOR
Componentes utilizados (o aluno deve comparecer ao laboratório com os seguintes materiais):
 1 CI UC3525 ou SG3525
 4 capacitor eletrolítico 10uF 25V
 2 capacitor 2,2 nF 25V
 1 trimpot 10k, pode ser 4,7k até 47k
 2 Transistor BC548
 2 Transistor BC 558
 4 capacitor eletrolítico 10nF 25V
 2 resistor 10k 1/3W
 2 resistor 22 1/3W
 1 resistor 1,2k 1/3W
 02 Diodo zener, 18V, 1W
 1 resistor 10 1/3W
 4 resistor 4,7k 1/3W
 1 resistor 27 1/3W
 1 placa de circuito impresso de 10cm ou
proto board.
 Shunt 1, 2, 3 e 4 0,5, 20W
Instruções
Montar o circuito modulador apresentado na figura 2 (conforme instruções de Eletrônica II).
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Figura 2 Circuito modulador.
TESTES E QUESTÕES PARA O CIRCUITO MODULADOR
1 – Determine a freqüência de comutação?
2 – Qual a razão cíclica máxima é mínima?
A tensão de saída do chopper não deve ser maior de 100V e não permita que a tensão
de saída ultrapasse 220V.
TESTES E QUESTÕES PARA O CIRCUITO DE POTÊNCIA DO CHOPPER
1 - A faixa da razão cíclica e tensão do chopper
2 – A faixa de velocidades do motor
3 – Apresente as formas de onda da tensão e corrente no motor.
4 – Qual o tipo de condução (contínua ou descontínua), para D=0,5? Explique.
5 – Qual a ondulação de corrente de entrada (indutor)?
6 - Levantar a curva D(ciclo de carga) x Vsaída e Ventrada
7 - Levantar a curva D(ciclo de carga) x velocidade quando o motor está sem carga
8 – Apresente a forma de onda da corrente na fonte.
PARÂMETROS DO MOTOR:
O procedimento exposto a seguir é o mesmo da experiência no 8 (conversor CA-CC).
Resistência de armadura
- Aplicar nos terminais aplicar da armadura do motor (ver o tipo de motor e o tipo de conexão
entre campo e armadura) uma tensão CC e medir a corrente, aplicar diferentes valores (desde
0 até o valor nominal), logo construir o gráfico VxI. Ver figura 3.
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V
V1
V2
V3
I
I1
I2
I3
Resistência de campo
- O procedimento segue igual que no caso di circuito de armadura. Entretanto, ver posição da
chave S dependendo do tipo de motor e tipo de conexão. Ver parágrafo acima.
Figura 3 Circuito do conversor.
Indutância de armadura
- Aplicar uma tensão CA de baixo valor nos terminais da armadura (5% da tensão nominal), a
corrente deve ser medida. O motor deve estar parado para manter a f.e.m. E. Para evitar o
efeito da tensão residual, realizar diferentes medições aplicando tensões com polaridade
diferente nos terminais. Assim a indutância será determinada com:
L
V2
 R2
I2
2. . f
Constante da f.c.e.m. do motor:
Com o campo sendo alimentado com o valor nominal e mantido nesse valor, o motor é
impulsionado por outro motor, desde a velocidade nominal até um valor de 5 % da velocidade
nominal. A seguir será lida a velocidade e tensão nos terminais, logo construir o gráfico E x
RPM.
E
E1
E2
E3
n
n1
n2
n3
9. Com os dados coletados e calculados, construir os seguintes gráficos:
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- velocidade x torque;
- corrente de armadura x velocidade;
- corrente de armadura x torque;
- potência no eixo x velocidade;
- corrente de armadura x ângulo de disparo;
10. Apresente o oscilograma de corrente no indutor.
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