O que é uma Unidade de Motor DC?

O que é um Inversor de Motor CC?

Definição de Inversores de Motor CC

Os inversores de motor CC são sistemas usados para controlar o desempenho dos motores CC, melhorando operações como velocidade, partida, frenagem e inversão.

Mecanismos de Partida

A partida de inversores de motor CC envolve o gerenciamento de correntes iniciais elevadas para evitar danos ao motor, geralmente variando a resistência.

Sistemas de Frenagem

A frenagem é uma operação muito importante para os inversores de motor CC. A necessidade de diminuir a velocidade do motor ou pará-lo totalmente pode surgir a qualquer momento, e é quando a frenagem é aplicada. A frenagem de motores CC basicamente desenvolve um torque negativo enquanto o motor funciona como gerador, e, como resultado, o movimento do motor é oposto. Existem principalmente três tipos de frenagem de motores CC:

Frenagem regenerativa

Ocorre quando a energia gerada é fornecida à fonte, ou podemos mostrar isso através da equação:

E > V e Ia negativo.

Como o fluxo do campo não pode ser aumentado além de um valor nominal, a frenagem regenerativa é possível apenas quando a velocidade do motor é maior que o valor nominal. As características de torque-velocidade são mostradas no gráfico acima. Quando ocorre a frenagem regenerativa, a tensão terminal aumenta e, como resultado, a fonte é aliviada de fornecer essa quantidade de potência. É por isso que as cargas são conectadas em paralelo ao circuito. Portanto, é claro que a frenagem regenerativa deve ser usada apenas quando há cargas suficientes para absorver a potência regenerativa.

Frenagem dinâmica ou com reóstato

A frenagem dinâmica é outro tipo de frenagem de inversores de motor CC onde a rotação da armadura causa a frenagem. Este método também é um sistema de inversor de motor CC amplamente utilizado. Quando a frenagem é desejada, a armadura do motor é desconectada da fonte e uma resistência em série é introduzida na armadura. Então, o motor atua como um gerador e a corrente flui na direção oposta, indicando que a conexão do campo é invertida. Os diagramas para motores CC excitados separadamente e em série são mostrados na figura abaixo.

Quando a frenagem precisa ocorrer rapidamente, a resistência (RB) é considerada em seções. Conforme a frenagem ocorre e a velocidade do motor diminui, as resistências são cortadas uma por uma seção para manter o torque médio leve.

Frenagem por plugging ou tensão reversa

O plugging é um tipo de frenagem onde a tensão de alimentação é invertida quando surge a necessidade de frenagem. Uma resistência também é introduzida no circuito durante a frenagem. Quando a direção da tensão de alimentação é invertida, a corrente da armadura também é invertida, forçando o contratorque a um valor muito alto, resultando na frenagem do motor. Para motores em série, apenas a armadura é invertida para o plugging. Os diagramas de motores excitados separadamente e em série são mostrados na figura.

Controle de Velocidade

A principal aplicação de drives elétricos pode ser dita como a necessidade de frenagem de motores CC. Sabemos que a equação para descrever a velocidade de um motor CC rotativo é

Agora, de acordo com esta equação, a velocidade do motor pode ser controlada pelos seguintes métodos

Controle de tensão da armadura

Entre todos esses, o controle de tensão da armadura é preferido devido à alta eficiência, boa regulagem de velocidade e boa resposta transitória. Mas a única desvantagem deste método é que ele só pode operar abaixo da velocidade nominal, pois a tensão da armadura não pode exceder o valor nominal. A curva de torque-velocidade para o controle de tensão da armadura é mostrada abaixo.

Controle de fluxo do campo

Quando o controle de velocidade é necessário acima da velocidade nominal, o controle de fluxo do campo é usado. Normalmente, em máquinas comuns, a velocidade máxima pode ser permitida até duas vezes a velocidade nominal, e para máquinas especialmente projetadas, isso pode ser permitido até seis vezes a velocidade nominal. As características de torque-velocidade para o controle de fluxo do campo são mostradas na figura abaixo.

Controle de resistência da armadura

O método de controle de resistência ajusta a velocidade introduzindo um resistor em série com a armadura, que dissipa energia. Este método ineficiente é raramente usado, tipicamente apenas onde o controle de velocidade breve é necessário, como em sistemas de tração.