Trabalho de Servo Motores

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    UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

    PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

    Alexsand !alla"ena

    Cd#$a% Al&n#

    De'# !e%nand# S#a%es da Sl"a

    R($)l# Be%'a$as*+

    RELATÓRIO DO TRABALHO ,

    SERVOACIONAMENTOS

    Ds*lna. Ss/e$as R#/0ad#s

    C)%s# S)e%#% de Te*n#l#'a e$ A)/#$a12# Ind)s/%al

    Canoas, 25 de junho de 2013

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    Departamento de Engenharia Elétrica

    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    34 INTRODUÇÃO

    Neste trabalho serão analisado as cincos tarefas sobre servomotores.

    O Servomotor uma m!"uina s#ncrona com$osta $or uma $arte fi%a &oestator' e outra m(vel &o rotor'. O estator bobinado como no motor eltrico

    convencional, $orm, a$esar de utili)ar alimenta*ão trif!sica, não $ode ser 

    li+ado diretamente rede, $ois utili)a uma bobina+em es$ecialmente

    confeccionada $ara $ro$orcionar alta din-mica ao sistema. ! o rotor

    com$osto $or #mãs $ermanentes dis$ostos linearmente sobre o mesmo e com

    um +erador de sinais instalado $ara fornecer sinais de velocidade e $osi*ão

    &resolver, encoder, resistor, etc'. /e um servomotor são e%i+idos, entre outros,din-mica, controle de rota*ão, tor"ue constante e $recisão de $osicionamento.

     s caracter#sticas mais desejadas são o tor"ue constante em lar+a fai%a de

    rota*ão &at 500 r$m', uma lar+a fai%a de controle da rota*ão e varia*ão &at

    13000' e alta ca$acidade de sobrecar+a &3 % or"ue nominal'.

    54 OB6ETIVO.

    O objetivo im$lementar as cincos tarefas , conforme a descri*ão em cada

    e%erc#cio. 4tili)ando o it de servomecanismos 6/700, $ara monta+em de

    cada tarefa.

    ,4 ATIVIDADES.

      ,43- ATIVIDADE 3 corrente do motor incor$ora a corrente do

    enrolamento da armadura conectado ao comutador e dos $olos ma+nticos, os

    "uais são e%citados $or uma fonte /C ou são imãs $ermanentes. O tor"ue

    mec-nico +erado "uando a corrente flui $elos enrolamentos. No e%$erimento

    os circuitos utili)ados são de imã $ermanente &cam$o ma+ntico constante'.

    /esta forma, a velocidade do motor fortemente de$endente da tensão

    a$licada no enrolamento da armadura.

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    8i+ura 1

    8i+ura 2

    9 :ire o dial do 4715; no sentido hor!rio lentamente at o motor come*ar a

    +irar. note os valores do dial, da tensão de entrada e da corrente<

    9 Continue +irando o dial do 4715; at o incremento de um volt na tensão

    de entrada. note os valores do dial, da tensão de entrada, da corrente e da

    velocidade do motor<

    9 Construa um +r!fico relacionando os dados ao trmino do e%$erimento e

    analise7o &+r!fico 1, +r!fico 2, +r!fico 3'.

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    G%78*# 3

    G%78*# 5

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

      G%78*# ,

    ,45- ATIVIDADE 5.

    =ual a rela*ão entre a velocidade, corrente e car+a no motor> /emonstre

    +raficamente e justifi"ue a conclusão.

    8i+ura 3

    ?onte o circuito a$resentado no dia+rama da fi+ura 3. fi+ura

    a$resenta o dia+rama de monta+em

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    8i+ura

    9 juste os atenuadores do 47151 em @< $(s li+ue a fonte, então ajuste

    o 4715; at a velocidade estar na m!%ima indicada<

    9 Colo"ue o freio eletroma+ntico no disco $reso ao ei%o do motor.

    Ai+ue7o em )ero. Basse o freio $ara 1, a+uarde 20s e anote os valoresde velocidade e corrente. e$ita isto at o Dltimo valor do freio<

    9 Bartindo do valor 10 do freio, re$ita o $rocedimento anterior 

    decrementando o valor at )ero<

    9 Construa os +r!ficos E$osi*ão do freio % tensão de sa#daF e E$osi*ão do

    freio % corrente no motorF, utili)ando os dados dos $rocedimentos

    anteriores<

    9 $artir dos resultados $lote o +r!fico da tensão do taco e corrente

    contra a escala do freio.

    RESULTADO DOS GR9!ICOS.

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    AN9LISE DOS RESULTADOS.

      1G 7 Com base nos resultados dos +r!ficos de corrente e velocidade,

    $odemos verificar "ue com a atua*ão do freio as +rande)as, corrente e

    velocidade variam inversamente $ro$orcionais Conforme aumentada a

    RPM

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    35004000

    4500

    R!

    I(mA)

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    "00

    #00

    $00

    %&m'(

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    Departamento de Engenharia Elétrica

    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizadosescala de frena+em, a velocidade, como era de se es$erar, diminui at

    "ue o motor $are. corrente eltrica, $or sua, sobe na mesma

    $ro$or*ão em "ue h! a redu*ão da velocidade. Como se trata de um

    motor de imãs $ermanentes, e o tor"ue $ro$orcional a corrente,

    teremos um tor"ue ade"uado $ara a car+a, mesmo tendo varia*ão de

    velocidade.

      ,4,- ATIVIDADE ,.

      Como se com$orta o motor /C "uando um sinal transiente inserido na

    armadura> /emonstre +raficamente e justifi"ue a conclusão.

    8i+ura 5

    ?onte o circuito a$resentado no dia+rama da fi+ura 5. fi+ura H

    a$resenta o dia+rama de monta+em

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    8i+ura H

    9 juste o oscilosc($io $ara o$era*ão I7J. Conecte a sa#da de ram$a do

    471H2 a entrada I do oscilosc($io<

    9 justar a fre"uKncia do 471H2 $ara 0.1L), feito isto o li+ue<

    9 juste o 47151 e mantenha o motor não saturado &velocidade mdia'<

    9 Colo"ue car+a no ei%o do motor e observe o oscilosc($io<

    9 $artir dos resultados $lote os +r!ficos. 8i+ura H M /ia+rama de

    monta+em do e%$erimento 3.

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    Relatório – Disciplina de Sistemas Robotizados

    RESULTADOS E GR9!ICOS.

    17:8CO /6 P6AOC//6 I 6?BO &S6? C:'

    TEMPOV$#/#% VELOC

    0 7500 5002,5 0 5005 500 0;,5 0 010 7500 50012,5 0 50015 500 01;,5 0 0

    20 7500 500

    AN9LISE DOS RESULTADOS.

      Os resultado do +r!fico de varia*ão sem car+a, não conclusivo,

    deveria ter um formato diferente "ue demontrasse um "ue h! um atraso

    entre o tem$o e a velocidade "ue forma uma ram$a na acelera*ão.

    alve) o mais ade"uado seria usar uma escala de tem$o diferente, mas

    mesmo assim, ainda, não ter#amos um resultado similar ao te(rico.

    ambm não foi conclusivo o resultado da varia*ão com car+a, $or isso

    não o citamos neste nesta.

    ,4:- ATIVIDADE :.

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    8i+ura ;

    9 juste o 47152 $ara a $osi*ão EaF e no 47151, 72 $ara 10 e 71 $ara 5.

    sto iniciar! a sa#da do taco7+erador am$lificada. Ai+ue o 4715H<

    9 juste o 4715; at "ue a velocidade do motor seja 50Q, a$ro%imadamente

    2500 B?<

    9 umentar o valor do freio em um incremento de cada ve) at o fim e re+istrar

    a velocidade do ?otor e a tensão do erro. Note "ue neste $onto não h!

    realimenta*ão<

    9 juste 72 $ara 5 e, novamente, a velocidade do motor em 50Q. ?ais uma

    ve), aumente o valor do freio em um incremento de cada ve) at o fim ere+istre a velocidade do motor e a tensão do erro<

    9 e$ita o $asso anterior, $orm com 72 i+ual a )ero<

    9 Com$are +raficamente &B? % Rrae e Perro % Rrae' os dados obtidos

    "uando 72 i+ual a

    RESULTADOS DOS GR9!ICOS.

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    ATT2=5 e ATT1=5 VELOC

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

          0 1 2 3 4 5 " # $ )      1      0

          *      R      E      %      +

    ',,2-5 e ',,1-5.E/+

    ATT2=5 e ATT1=5 V erro

    4"25

    4"2

    4"15

    4"1

    4"05

    4"

    45)5

    45)      0 1 2 3 4 5 " # $ )

          1      0

          *      R      E      %      +

    ',,2-5 e ',,1-5 .

    erro

    ATT2=5 e ATT1=5 VELOC.

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

          0 1 2 3 4 5 " # $ )      1      0

          *      R      E      %      +

    ',,2-5 e ',,1-5

    .E/+

    ATT2=0 e ATT1=5 V erro

    $

    #

    "

    5

    4

    3

    2

    1

    0

    ',,2-0 e ',,1-5 .

    erro

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    AN9LISE DOS RESULTADOS.

    ,4;- ATIVIDADE ;.

      =ual a rela*ão entre a $recisão dos sistema de $osicionamento do ?otor 

    /C em rela*ão aos sinais de entrada e dos controladores de sa#da> /emonstre

    +raficamente e justifi"ue a conclusão.

    8i+ura

    ?onte o circuito a$resentado no dia+rama da fi+ura . fi+ura 10

    a$resenta o dia+rama de monta+em

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    8i+ura 10

    9 juste o 47152 $ara a $osi*ão EaF e no 47151, 72 $ara 10. Ai+ue o 47

    15H e ajuste 4715; $ara 1@0G<

    9 juste o 47153 / $ara )ero, com isto a sa#da de 4715 deve ir a )ero

    tambm<

    9 juste o 47151 $ara . :irar 4715; T20 +raus torno da $osi*ão 1@0G e

    verifi"ue se o 4715@ se+ue a varia*ão. O 4715@ deve se+uir o movimento

    do 4715;<

    9 :ire em sentido anti7hor!rio o 4715;, iniciando de 0G e indo at 150G, com

    incrementos de 10G. note os -n+ulos de 4715@. e$ita o $rocedimento

    +irando 4715; em sentido hor!rio. note as diferen*as ente 4715; e 4715@<

    96%ecute o $asso anterior $ara o 47151 em ;, 5.3 e 1<

    9 Construa os +r!ficos do erro.

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    RESULTADOS DOS GR9!ICOS.

    0

    20

    40

    "0

    $0

    100

    120140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-) ',%+R615#

    ',,2-) ',%+R615$

    0

    20

    40

    "0$0

    100

    120

    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    +R7R%+ 615#

    +R7R%+ 615$0

    20

    40

    "0

    $0

    100

    120

    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-# ',%+R

    615#

    ',,2-# ',%+R

    615$

    0

    20

    40

    "0$0

    100

    120

    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-# +R7R%+

    615#

    ',,2-# +R7R%+615$

    0

    2040

    "0$0

    100

    120140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-5 ',%+R

    615#

    ',,2-5 ',%+R615$

    0

    2040

    "0$0

    100120

    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-3 ',%+R

    615#

    ',,2-3 ',%+R615$

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    40

    "0$0

    100

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    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-5 +R7R%+615#

    ',,2-5 +R7R%+615$

    0

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    "0

    $0

    100

    120

    140

    1"0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-1 +R7R%+615#

    ',,2-1 +R7R%+

    615$

    0

    20

    40

    "0

    $0

    100

    120

    1401"0

    1$0

    1 2 3 4 5 "

    ',,2-1 ',%+R615#

    ',,2-1 ',%+R615$

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