Mecatrônica Atual

automação
Acionamento
de Máquinas
em Corrente
Contínua
Neste artigo trataremos das principais arquiteturas dos
conversores CC, bem como dos quadrantes de operação
e das equações fundamentais.
Alexandre Capelli
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e Concentração em Processos
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A
46 Mecatrônica Atual :: Novembro/Dezembro 2012
credito que a primeira dúvida dos leitores,
familiarizados com a eletrônica da Automação
Industrial, ao se depararem com o
título desta matéria será “Acionamentos de
Máquinas CC! Eles já não estão obsoletos?”
De fato, a partir do início da década de
1990 o uso de acionamentos em corrente
contínua (também chamados de conversores
de corrente contínua) vem caindo vertiginosamente.
Hoje, com o desenvolvimento
dos inversores de frequência em corrente
alternada do tipo vetorial, podemos dizer
que a aplicação da corrente contínua está
restrita a casos muito particulares.
“Então, por quê fazer um artigo sobre
esse assunto?”talvez seja a segunda dúvida.
Embora ultrapassado, o conversor CC pode
ser facilmente construído. Além disso, o custo
para projetar e montar um dispositivo deste
é bastante atrativo. Essa característica faz
com que a tecnologia em corrente contínua
seja uma solução prática, simples, e (desconsiderando
o custo do motor CC) barata.
Por outro lado, os atributos acima não
podem ser considerados pontos fortes dos
inversores de frequência vetoriais. Não é
raro encontrarmos equipamentos que funcionam
com esta filosofia equipados com
componentes de processamento complexos,
tais como DSPs e microprocessadores de
32 bits.
O próprio software de controle vetorial
é bastante “elaborado”, e possui funções
matemáticas sofisticadas, o que exige uma
alta velocidade de processamento, tanto em
malha aberta como fechada.
Se um inversor escalar não corresponder
às suas necessidades, e um vetorial seria um
“preciosismo caro”, um pequeno conversor
CC talvez seja uma alternativa.
Princípios Fundamentais das
Máquinas de Corrente Contínua
A figura 1 mostra um diagrama representativo
de um motor CC.
Podemos resumir seu funcionamento
através de duas equações fundamentais,
sendo uma relativa à força contraeletromatriz
da armadura (rotor), e a outra do torque.
Sendo assim, temos:
Onde:
Eg = força contraeletromotriz da armadura
K = constante determinada por características
construtivas do motor
Ø = fluxo magnético do entreferro
(espaço entre o estator e rotor)