AcionamentosElétricos

Leonardo Adams

Seminário

Assuntos

HistóriaHistória1

Princípio de Funcionamento2

Tipos de Motores3 Corrente Contínua3.1

Corrente Alternada3.2

Motor de Passo3.3

Servo Motor3.4

Identificação das Partes

RC Servo Motor3.5

1

Funcionamento2

Controle3

Vantagens/Desvantagens4

Aplicações5

Produtos WEG6

História1641 a.C Tales observou o fenômeno da eletricidade eletrostática

1600 William Gilbert publicou De Magnete (força de atração magnética)

1663 Otto Guericke construiu a primeira máquina eletrostática

1820 Hans Christian Oersted observou a ligação entre magnetismo e eletricidade (eletromagnetismo) – primeiro passo para o desenvolvimento do motor elétrico

1825 William Sturgeon inventou o eletroímã

1832 S. Dal Negro construiu a primeira máquina de corrente alternada com movimento da vaivém

1833 W. Ritchie WInventou o comutador

História

1838 Moritz Hermann von Jacobi desenvolveu um motor elétrico alimentado por bateria para um bote

1866 Construção de um gerador sem a utilização de ímã permanente

1879 A firma Siemens e Halske desenvolveu a primeira locomotivaelétrica

1885 Construiu o 1º motor de corrente alternada

1889 Dobrowolski, da empresa AEG, entrou com o pedido de patentede um motor trifásico com rotor de gaiola

1891 Desenvolveu a primeira fabricação em série de motoresassíncronos

1

Princípio de Funcionamento2

Tipos de Motores3

Motor CA Motor CC

Servo MotorMotor de Passo

Corrente Contínua3.1Identificação das Partes1

Rotor (Armadura) Estator (Campo)

Identificação das Partes1

Comutador Escovas

Corrente Contínua3.1

Rotor com EnrolamentoComutador(7)Eixo(5)

Carcaça(1)Pólos de excitação(2)Pólos de comutação(3)Enrolamento de compensaçãoConjunto porta Escovas e escovas(4)

Rotor (Armadura) Estator (Campo)

Corrente Contínua3.1

Identificação das Partes1

Comutador e Escovas

Corrente Contínua3.1

Funcionamento2

Corrente Contínua3.1

Funcionamento2

Corrente Contínua3.1

Controle3

Variação continua da tensão aplicada no motor(Analógico)

Conversor de corrente CA/CC

Corrente Contínua3.1

Vantagens/Desvantagens4

Corrente Contínua3.1

Corrente Contínua3.1

Aplicações5

Porém, em alguns setores sua utilização ainda é vantajosa:-Máquinas de Papel-Bobinadoras e desbobinadoras-Laminadores-Máquinas de Impressão-Extrusoras-Prensas-Elevadores-Movimentação e elevação de cargas-Moinhos de rolos-Indústria de borracha-Mesa de testes de motores

Motores CC estão sendo substituídos por motores CA acionados por inversores de freqüência

Corrente Contínua3.1Produtos WEG6

Refrigeração7

Ventilação Forçada

Independen-te

Auto Ventilado

Ventilação Forçada

Independen-te Axial

Sem Ventilação

Ventilação por Trocador de Calor AR-AR

Ventilação por Trocador de Calor AR-ÁGUA

Corrente Contínua3.1

Identificação6

Corrente Contínua3.1

Tipos de Excitações

6

Corrente Contínua3.1

Motor de Indução TrifásicoPrincipais Partes

RotorEstator

Estator

Carcaça(1)Núcleo de Chapas(2)

Enrolamento Trifásico(8)

Rotor

Eixo(7)Núcleo de Chapas(3)

Barra de anéis de curto circuito(12)

Corrente Alternada3.2

Motor de Indução Trifásico

Outras Partes

Tampa (4)Ventilador (5)

Tampa defletora (6)Caixa de ligação (9)

Terminais (10)Rolamentos (11)

Corrente Alternada3.2

Corrente Alternada3.2

Funcionamento2

Motor CA Síncrino

Motor CA Síncrino

Corrente Alternada3.2

Motor de Gaiola

Enrolamento Monofásico Enrolamento Trifásico

Corrente Alternada3.2

Regulagem da velocidade

número de pólosescorregamento

freqüência da tensão

Motores de indução alimentados por inversores de freqüência

VantagensFacilidade de controleEconomia de energiaRedução do preço dos inversores

Inversor influencia nas características construtivas do motor (tipo de aplicação / faixa de velocidade)

Corrente Alternada3.2

Vantagens/Desvantagens4

Vantagens:-Rede de energia é alternada-Barato

Corrente Alternada3.2

Aplicações5 Produtos WEG6

Motor Trifásico IP55

Bombas, ventiladores, exaustores,

compressores

Motor Trifásico para bomba de

combustível

Motor Trifásico para bomba de

combustível

Corrente Alternada3.2

Corrente Alternada3.2Partida7

Partida direta através de contatores

Corrente de partida elevada

- Queda de tensão- Sistema de proteção deve ser

superdimensionado- Concessionárias limitam a queda

de tensão

Sistemas de partida indireta

Chave estrala triânguloChave CompensadoraChave série-paraleloPartida Eletrônica (Soft-Tarter)

Corrente Alternada3.2

Motor de Passo3.3

Rotor

Rotor 1 (Norte)Rotor 2 (Sul)

Ímã permanente

Estator

Bobinas (Fases)

Identificação das partes1

Características1.1

Motor de Passo3.3

Motores de passo são construídos com:12,24,72,144 e 200 passos por revolução

3 etapas: parado, ativado com rotor travado ou girando em etapas

Movimento pode ser brusco ou suave, dependendo da freq e da amplitude dos passos

Resultam em incrementos de:30,15,5,2.5,2,1.8

Funcionamento2

Motor de Passo3.3

Motor de Passo3.3

Motor de Passo3.3Controle3

Unipolar

Excitação Simples

Motor unipolar com passo inteiro

Motor de Passo3.3

Excitação de Duas Bobinas

Meio Passo

Motor de Passo3.3

Motor unipolar com meio passo

Bipolar

Motor bipolar com passo inteiro

Motor bipolar com meio passo

Motor de Passo3.3

Motor de Passo3.3

ControladorDigital Driver

Motor dePasso

Escolha de motor de passo

Características elétricas

Requisitos mecânicos

Projeto eletrônico de controle

Normal (Full-step)Excitação

Única

Normal (Full-step)Excitação

Dupla

Meio passo (Half-step)

Micro Passo

-torque e velocidade não são importantes-problemas com ressonância podem impedir a operação em baixas velocidades

-Bom torque e velocidade-Pouco problema com ressonância-Requer o dobro de potência da fonte

-Dobra a resolução;-O torque do motor varia ao alternar o passo-Opera em grande faixa de velocidade-Livre de problemas de ressonâncias-Opera com qualquer carga encontrada comumente

-Usado onde é necessário movimento macio ou maior resolução

Motor de Passo3.3

Motor de Passo3.3Vantagens/Desvantagens4

Vantagens:-Tamanho e custos reduzidos-Total adaptação à lógica digital (controle preciso da velocidade, direção e distância)-Características de bloqueio-Pouco desgaste-Dispensa realimentação

Desvantagens:-má relação potência-volume

Aplicações5

-Mesas XY-Periféricos de computadores-Célula de manufatura integrada-Sistemas robóticos

Motor de Passo3.3

Servo Motor3.4

Identificação das Partes1

Todo motor projetado para ser um servo motor deve:-Operar em escalas de velocidade sem aquecer-Habilidade para operar em velocidade zero-Reter torque suficiente para segurar uma carga em posição-Habilidade para operar em baixas velocidades por longos períodos sem aquecer

Servo Motor3.4

Servo Motor3.4

Funcionamento2

Motor CC ou CA

Controle3

-PWM - Acionamento-Encoder,Resolver,etc - sensor-Controle lógico-Controle Eletrônico – amplificador do sinal (driver)

Servo Motor3.4

Servo Motor3.4

Vantagens/Desvantagens4

Vantagens:-Maior Precisão-Maior Torque-Maiores Velocidades-Garantia de movimento contínuo

Aplicações5

-Máquinas CNC-Carrinho de controle remoto-Robótica-Sistemas fly-by-wire

RC Servo Motor3.5

Servo Motor DC utilizado em modelos controlados por controle remoto

Motor, realimentador, engrenagens, circuito de controle

Motor DC unido mecanicamente a um potenciômetro (dispositivo realimentador)

Aplicação:Leme de barcoFlaps de aviões

RC Servo Motor3.5