Aula pratica 8 - conversor CA

Universidade Tecnológica Federal do Paraná
ET55B – Controle Eletrônico de Máquinas - 2/2011
Oitava aula prática
Prof. Walter D. Cruz Sanchez
O conversor CA - CC
OBJETIVO
Determinar as características mecânicas e elétricas de um acionamento CC.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Determinar os parâmetros elétricos e mecânicos do motor CC e do conversor CA-CC;
- Determinar as características de torque e velocidade do motor CC quando varia o
ângulo de disparo do conversor;
- Realizar o balaço energético para o acionamento CC.
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS:
(levantar especificações conforme esquema da figura 1 e material entregue durante a realização da experiência)
 1 motor CC, 0,71kW, 170V/5,2A
 1 conversor CA-CC
 03 motores de indução
 01 osciloscópio
 08 multímetros
 04 alicates amperimétricos
 01 multímetro true RMS
 02 tacômetros
 Cabos e jacarés
 02 potenciômetros
Instruções
Monte os equipamentos e materiais conforme esquema da figura 1.
Figura 1 Esquema de montagem.
- PASSO 1
Determinar as os parâmetros do motor:
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.
V
V1
V2
V3
I
I1
I2
I3
Figura 2 Gráfico VxI
Resistência de campo
- O procedimento segue igual que no caso do circuito de armadura. Entretanto, ver posição da
chave S dependendo do tipo de motor e tipo de conexão. Ver parágrafo acima.
Figura 3 Motor CC.
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
2
I
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
Figura 4 Gráfico Exn
- PASSO 2
Com a tensão medida nos terminais de saída do conversor (multímetro true RMS, ou utilizar
um osciloscópio) determinar o ângulo de disparo dos tiristores.
- PASSO 3
Antes de colocar em funcionamento o conversor CA-CC verificar a fiação
(conforme esquemas do fabricante) do circuito de potência e controle.
Levantar a seguinte tabela de dados (a variação da tensão da armadura do motor CC será
realizada pelo professor através do potenciômetro eletrônico do conversor CA-CC):
Tensão na armadura 1(aprx. 220V)
Ensaio
Campo MCC
V1
A1
Armadura MCC
V2
A2
RPM
V3
Amadura Gerador CA
A3
A4
A5
V3
Amadura Gerador CA
A3
A4
A5
V3
Amadura Gerador CA
A3
A4
A5
1 vazio
2
1 motor
3
2 motores
4
3 motores
Tensão na armadura 2(aprx. 190V)
Ensaio
Campo MCC
V1
A1
Armadura MCC
V2
A2
RPM
1 vazio
2
1 motor
3
2 motores
4
3 motores
Tensão na armadura 3(aprx. 170V)
Ensaio
1 vazio
2
1 motor
3
2 motores
4
3 motores
Campo MCC
V1
A1
Armadura MCC
V2
A2
RPM
Tensão na armadura 4(aprx. 150V)
Ensaio
Campo MCC
V1
A1
Armadura MCC
V2
A2
RPM
V3
Amadura Gerador CA
A3
A4
A5
1 vazio
2
1 motor
3
2 motores
4
3 motores
- PASSO 4
Determinar:
- O torque mecânico, a força contra eletromotriz, a potência fornecida e no eixo, a potência de
perdas.
Questões:
1. Como determina o ângulo de disparo dos tiristores do conversor?
2. Como determina as perdas totais em regime nominal?
3. A condução do conversor é contínua ou descontínua?
4. Olhando o manual do conversor, verificar:
- se o conversor é de 1 quadrante ou 4 quadrantes;
- o diagrama de blocos de controle;
- como é controlado o ângulo de disparo?;
- como é selecionado a referência de velocidade?;
- quais são os valores iniciais dos ganhos do controlador de velocidade do conversor?;
- alem do regulador de velocidade, que outros reguladores possui o conversor e como são
configurados ao inicio?;
5. Com os dados coletados e calculados, construir os seguintes gráficos (para as quatro
tensões de trabalho):
- 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;
- torque por ângulo de disparo;
- torque por carga
6. Apresente os oscilogramas de correntes e tensões em: armadura do motor e entrada do
conversor.