110
Transformada

Acionamentos elétricos maquinas cc

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Page 1: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformada

Page 2: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Fundamentos das Máquinas de Corrente Contínua

Page 3: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Regra da Mão Direita

F q v B

Page 4: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Regra da Mão Direita

Vetor resultadoForça F

primeiro vetorCampo B

segundo vetorComprimento l

Mão DireitaGERADOR

F i l B

Page 5: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Espira Rotativa Entre dois Pólos Curvos

e v B l

F i l B

Vetor resultadoForça F

primeiro vetorCampo B

segundo vetorComprimento l

Mão DireitaGERADOR

Page 6: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Linhas de Campo e Vista Superior

e v B l

Page 7: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Equators de Tensão Induzida (gerador)

F i l B

Page 8: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Tensão da Espira e Tensão Induzida

Page 9: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Tensão da Espira e Tensão Induzida

Page 10: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Obtendo uma Tensão CC da Espira Rotativa

e v B l

dce v B l

0ade

0cbe

bae v B l

Page 11: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Tensão na Carga com Comutação

Page 12: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Torque Induzido em uma Espira Rotativa

0,5 m0,3 120 V1,0 m0,25 TB

rRVlB

F i l B

dcF i l B

0adF

0cbF

baF i l B

Page 13: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Excitação Separada

Page 14: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Ajustanto a Corrente de Campo

1. O Aumento de causa a redução de 2. Caindo cai o 3. Reduzindo o f cai

4. Caindo sobe

5. Aumentando sobe 6. Aumentando () aumenta7. O aumento de aumenta 8. Aumentando cai 9. Caindo , cai até em uma maior

T AA AV EI R

TF FVI R

AE K

ind AK I

AE K

Page 15: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 16: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1. O Aumento de VA causa um aumento de IA2. Aumentando IA aumenta o tind 3. Aumentando tind (tind>tload) aumenta w

4. O aumento de w aumenta EA 5. Aumentando EA cai IA 6. Caindo IA cai tind até tind=tload em um w maior

Ajustando a Tensão de Armadura

A AA AV EI R

ind AK I

AE K

A AA AV EI R

Page 17: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 18: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 19: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Variáveis de entrada e de saídaMalha aberta

Motor CC Tensão de Armadura

Torque da Carga

Velocidade do Eixo do

Motor

Corrente de Campo

Page 20: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Variáveis de entrada e de saídaMalha fechada

Motor CCTorque da Carga

Velocidade do Eixo do

Motor

Corrente de Campo

(constante)

Referência de

velocidade

Tensão de Armadura

Page 21: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 22: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Variação da Carga e Controle da Velocidade

Exercícios MatLab

Page 23: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Sistemas Trifásicos

Page 24: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Fasores

Page 25: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

wt

v(t)

Page 26: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

wt

v(t)

Page 27: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 28: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 29: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 30: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 31: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 32: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 33: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 34: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 35: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 36: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 37: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

11

2 2

3 34 4

5 5

6 6

77

8 8

9 910 10

11 11

12 12

wt

v(t)

Page 38: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

wt

v(t)

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

va

vb

vc

Sistema Trifásico

Page 39: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Fluxo Magnético Comum (Mútuo Rotor-Estator) em Motores Trifásicos

Page 40: Acionamentos elétricos   maquinas cc

A

A’

C’

C

B B’

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 41: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 42: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 43: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 44: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 45: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 46: Acionamentos elétricos   maquinas cc

A

A’

C’

C

B B’

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 47: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 48: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 49: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 50: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 51: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Page 52: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Fasores de Corrente em Motores Trifásicos

Page 53: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

wt

v(t)

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

va

vb

vc

Sistema Trifásico

Page 54: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Fluxo Magnético no Estator de um Motor Trifásico

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 55: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 56: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 57: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

Page 58: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Sistema Bifásico Equivalente a um Sistema Trifásico

Page 59: Acionamentos elétricos   maquinas cc

a

b

Transformando um sistema trifásico em um

bifásico equivante

1

3

2

30

2

3

20

11

1 11 2 2

3 30 2 2

, para que a matriz possa ser invertida

1 11 2 2

3 30 2 2

a

b

c

a b c

a

b

c

ii n

ii n

i

ni a i i i

n

i in

i in

i ia a a

A

A

1

1

1 1

2

3

2

2

3 3

2 2

3

2

, para que a potência seja invariante

1 11 1 02 2 1 0 03 3 310 0 1 012 2 2 2

0 0312 2

1 1 31 1

4 4 2

t

t

a

na

naa a a

a

n n

n n

n

n

A

A

A A I

2

3

2

2

2 2 2 23

2

1

10

3 3 30 1

4 4 2

3 11 3

2 2

1 11 2 22 3 30 2 23

1 1 12 2 2

abc

n

n

na a a a a

n

A

I A I

a

b

c

Page 60: Acionamentos elétricos   maquinas cc

a

b

Transformada de Park

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

va vb vc a b g

a

b

g

Page 61: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

A

B’

B

A’

Page 62: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

A

B’

B

A’

Page 63: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 64: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 65: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 66: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 67: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 68: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

B

B’

A A’

Page 69: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0.00E+00 5.00E-03 10.00E-03 15.00E-03 20.00E-03 25.00E-03 30.00E-03 35.00E-03

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

a

b

0

A

B’

B

A’

Page 70: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformação de Sistemas Trifásicos em Bifásicos abc-ab0

Sistemas Trifásicos

Page 71: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

va

vb

vc

Análise Fasorial

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

wt

v(t)

0,866

𝑗0,5

00

1∠0𝑜

Page 72: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Transformada abc-dq0

É importante não confundir , e com fasores. Elas são valores instantâneos que dependem do tempo.Obs: pode ser , ou outra variável.

Page 73: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0

0

cos cos cos

1cos 2

sin sin sin 1cos 2

1cos 21 1 1

2 2

3 360 30

2 2 260 30 120

3 3 360 30 120

2

,86

2

0

2 abc

s

qd

qd

t

t

t

v

K

v

v

6

0,500

0,000

Aplicação Mecânica da Transformada

PR PRt Plano de Referência

0qd s abc v K v

Page 74: Acionamentos elétricos   maquinas cc

𝜔 𝑃𝑅=60 Hz

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-0.5

0

0.5

1

X: 23.6Y: 0.866

Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

X: 42.7Y: 0.5

X: 64.4Y: -1.665e-016

vq

vd

v0

Page 75: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1011

121

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Page 76: Acionamentos elétricos   maquinas cc

𝜔=0Hz

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

vq

vd

v0

Page 77: Acionamentos elétricos   maquinas cc

𝜔=60 Hz

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-0.5

0

0.5

1

X: 23.6Y: 0.866

Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

X: 42.7Y: 0.5

X: 64.4Y: -1.665e-016

vq

vd

v0

Page 78: Acionamentos elétricos   maquinas cc

𝜔=90 Hz

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

vq

vd

v0

Page 79: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-0.5

0

0.5

1

X: 23.6Y: 0.866

Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

X: 42.7Y: 0.5

X: 64.4Y: -1.665e-016

vq

vd

v0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

vq

vd

v0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

vq

vd

v0

Hz

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema abc

Ten

são

abc

(pu)

va

vb

vc

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-1

-0.5

0

0.5

1Tensões no Sistema qd0

Tempo (ms)

Ten

são

qd0

(pu)

vq

vd

v0

Hz

Hz Hz

Page 80: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Controle Vetorial de Motores de Indução Trifásicos

Page 81: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Elementos Resistivos

abcs abcs sv r i

1

0 0qd s s s s qd s

v K ir K

1

0 0

0 0

0 0

s

s s s s s

s

r

r

r

K r K r

1

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

qs s qs

qd s s s s qd s ds s ds

s s s

v r i

v r i

v r i

v K r K i

Page 82: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Elementos Indutivos

0

1

0

0

1

1 0

0qd s

abcsabcs

qd s s

qd s s

s qd s

s qd s s

d

dt

d

dt

d d

dt dt

λv

λ Kv K

K λK λ Kv

Page 83: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

1 0

0

1

0

2 2cos cos cos

sin cos 03 3

2 2 2 2 2sin sin sin sin cos 0

3 3 3 3 3

1 1 1 2sin c

2 2 2 3

qd s

q

s

s

s

d s qd s s

s

s

d

dt

d

dt

d

dt

KK λ

K

λv K K

K

1

2os 0

3

0 1 0

1 0 0

0 0 0

ss

d

dt

KK

t

Page 84: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

01 00 0

0

00 0

0

0 1 0 1 0 0

1 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 1

s qd s qd sqd s s qd s s s dqs

qs qsqs ds

qs

ds dsqd s ds ds qs

ss s

s

d d d

dt dt dt

d dv

dt dtd d

vdt dtd d

vdt

K λ λv K λ K K λ

v

dt

Page 85: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Elementos Capacitivos

abcsabcs

d

dtq

i

1

0

0

1

1 0

00

s qd s

qd s s

s qd s

s qd sqd s s

d

dt

d d

dt dt

i

K qi K

K qK q K

Page 86: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0

1

1 0

0 0

00

00

qs

dqs ds

s

d

s qd s

qd s s qd s s s

qd sqds

q

q

q

qsqs ds

dsds qs

s

s

q

s

d d

dt dtd

dt

dqi q

dtdq

i qdt

dqi

dt

q

K qi K q K K

iq

q

1 0 1 0

1 0 0

0 0 0

ss

d

dt

KK

Page 87: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Enrolamento trifásico comindutâncias mútuas

0 0

0 0

0 0 0

s

s s

s

s s

s

r

r

L M M

L M L M

M M L

r

sr

sL

sr

sL

sr

sL

csi

bsi

asi

M M

M

asv

bsv

csv

Page 88: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

0 0

0 0

0 0 2

s

s s s s

s

L M

L M

L M

K L K

02

0 0 0 0 0 0

s qs

s ds

s s

as asR asL

bs bsR bsL

cs csR csL

L M iL M i

qsqs qsR qsL s qs ds

dsds dsR dsL s ds qs

L M i

s sR sL s s

v v v

v v v

v v v

dv v v r i

dtd

v v v r idt

v v v r i

qsv

qsi

ds

sL M

dsv

srqs

sL M

dsi

0sv

sr

2sL M

dsi

Page 89: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0

0 0

0 0

1 1

2 21 1

2 21 1

2 2

s

abcs s

s

ls ms ms ms

abcs ms ls ms ms

ms ms ls ms

r

r

r

L L L L

L L L L

L L L L

r

Lsr

sL

sr

sL

sr

sL

csi

bsi

asi

M M

M

asv

bsv

csv

A

A’

C’

C

B B’

Page 90: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0

1

1

0

1 1

2 21 1

2 21 1

2 2

30 0

23

0 02

0 0

abcs s abcs

dq s dq s

ls ms ms ms

s ms ls ms ms

ms ms ls ms

s s s

s

ls ms

ls ms

ls

s s

L L L L

L L L L

L L L L

L L

L L

L

K L K

K L

λ

K

λ L i

i

L

indutância de dispersão

indutância de magnetizaçãols

ms

L

L

Matriz indutância válida para motores trifásicos no sistema

Matriz indutância válida para motores trifásicos no sistema

Page 91: Acionamentos elétricos   maquinas cc

2 2cos cos cos

cos sin 13 32 2 2 2 2

sin sin sin cos sin 13 3 3 3 3

1 1 1 2 2cos sin 1

2 2 2 3 3

L M MsM L Ms sM M Ls

L

2 2 2 2 2 2cos cos cos cos cos cos cos cos cos

3 3 3 3 3 3

2 2 2 2 2sin sin sin in sin sin s

3 3 3 3 3

L M M M L M M M L

L M M M L M Ms

S S S

s S

L

cos sin 1

2 2 2 2in sin sin cos sin 1

3 3 3 3

1 11 1 1 1 2 2cos sin

1 1 1

2 2 2 21

2 2 2 3 3

cos cos co

2

3

2 2

S

S S S

S

M L

L M M M L M M M L

L

s

SM L

L

2 2 2 2s cos cos cos

cos sin 13 3 3 3

2 2 2sin sin sin sin sin sin cos sin

3 3 3 3 3

1 1 1

2 2 2

M M L

L M L M M L

L M L M L

S

s S S

S S S M

21

3

2 2cos sin 1

3 3

2 2 2 2 2 2cos cos cos cos s2 2 2 s in cos sin cos cos

3 3 3 3in

3 3

2

3

L M L M L M L M L M L MS S S S S S L MS

s

L

2 2cos cos

3 3

2 2 2 2 2 2 2cos sin cos sin cos sin sin sin sin sin sin

3 3 3 3 3 3 32 2 2sin

S S

S S S S

L M L M

S S SL M L M L M L M L M L M L SM L LS M M

2

3

1 1 2 1 2 1 1 2 1 2 3cos cos cos sin sin sin 3

2 2 3 2 3 2 2

3

23

3 2 3

02

2

0 0

20

33

0 0

L M L M L M L M L M L M L M

L M

L

S S S S S S S

S

S Ms

L

32

0 0

0

0 2

0

0

L M

L M

L MsL M

S

S

S

S

L

Dedução da matriz indutâcia de MITs para o sistema

Page 92: Acionamentos elétricos   maquinas cc

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

B C A

A

A’

C’

C

B B’

Indutância Mútua em MITs Porque é ?

Page 93: Acionamentos elétricos   maquinas cc

00 0

00 0

qsqs s qs ds

dsds s ds ds

ss s s

qrqr r qr r dr

drdr r dr r qr

rr r r

v r i

v r i

v r i

v r i

v r

d

dtd

i

v

dtd

dtd

dtd

dtd

rd

it

0 0

0 0

qs ls qs M qs qr

ds ls ds M ds dr

s ls s

qr lr qr M qs qr

dr lr dr M ds dr

r lr r

L i

L i

L i i

L i i

L i i

L i

L i

L i

L

L i i

i

Page 94: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Motor de indução no referencial rotórico

2

1 m

s r

L

L L

Page 95: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Torque Torque eletromagnético

Torque mecânico

Equação de estado

'

2m dr qs

e PPr

mpp qs ds

r

L i LT N N i i

LL

rm n r d

dT J B

dt

1 10

0 01 0

er

dr

nr

r

B TJ JJ

1 1 1 1 1x = A x +B u

Page 96: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Fluxo Magnético

Ângulo do Rotor

rm ds

r

rm

rds

r

r

L dL i

R dt

RLL

IsR

L

01 q

s mer d

idt

i

Page 97: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 98: Acionamentos elétricos   maquinas cc

6

Iabc

5

wr

4

Phidr

3

Te

2

Ids

1

Iqs

sin

seno

dq0

sin_cos

abc

dq02abc

cos

cos

1/J

s+B/J

Transfer Fcn5

Lm*Rr/Lr

s+Rr/Lr

Transfer Fcn4

1

0.013311s+1.25

Transfer Fcn(with initial outputs)

1

d*Le.s+Re

Transfer Fcn

Product

1s

Integrator

[Ids]

Goto1

[Iqs]

Goto

ws*Le*d

Gain2

ws*Le*d

Gain1

Np*Lm*Lm/Lr

Gain

[Ids]

From6

[Iqs]

From5

[Ids]

From4

[Ids]

From3

[Iqs]

From2

[Ids]

From1 [Iqs]

From

Divide1

Divide

0.0

Constant2

Lr/Rr

Constant1

2

Vds

1

Vqs

Corrente de eixo em quadratura (A)

Corrente de eixo direto (A)

Tensão q

Tensão d

Densidade de f luxo magnético mútuo

Torque Eletromagnético

Rotação do Rotor (rd/s)

Rotação do Rotor (rd/s)

Correntes abc

Correntes dq0

Escorregamento(rd/s)

Rotação doCampo Girante

(rd/s)

Angulo (rd)

eT

Modelo do MIT

Page 99: Acionamentos elétricos   maquinas cc

wm

Te

Scope4

Scope2

Scope1

SaturationRampProduct

Phidr

PIDPID

PIDPID

MITdq0

Vds

Vqs

Iqs

Ids

Te

Phi_dr

wr

MIT - dq

Iqs

Ids

[Vqs]

[Vds]

[Iabc]

[Te]

[wm]

[PHIdr]

[Rampa]

[Ids]

[Iqs]

[Ids]

[Iqs]

[wm]

[wm]

[PHIdr]

[PHIdr]

[Iabc]

[Iqs]

[wm]

[Rampa]

[Te]

[Te]

[Ids]

[wm]2*pi*60/3

Constant3

0.7

Constant1

Controle externo do MIT

Page 100: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Parâmetros do motor a simular

Parâmetro Valor nominal

Page 101: Acionamentos elétricos   maquinas cc
Page 102: Acionamentos elétricos   maquinas cc

2

1

1dr ds dss

qr qs q

ds dss

qs qsm m

dr ds

r mqr

ds

qs

dr ds

r mqr qs

dr ds

sm

ds

qs

s rr

qr m m

m

m

qs

iL L

i

iL

i iLi i

LiLi i

iL L

L

LL

L L

L

L

i

i

L

2dr m

qr

qs

ds dsm s r

qs qsr r

i

iL L L LiL L

Page 103: Acionamentos elétricos   maquinas cc

1

0 1

1 0

0 1

1 0

0

0

ds dss

qs qsm m

r

ds ds dsdss

qs qs qsqs

dr dr drdr

i

r slqr qr qrqr

dr

rqr

LiL L

v iR

v i

v iR

v i

iR

i

2

2

0 1

1 0

0

0

dr ds dsm s rr

qr qs qsm m

dr ds mr

qr qsm

dr

qr

i

d

L L LLiL L

L LL

L

rdsr

qrqs

ds dsr s r

qs qsm m

iR L RiL L

2 2

0 1

1 0

0

0

dr dsm m s r dsdrm m s r

qr qsr r

d

qsq

ss r

q

r

s

r

m

r

dr

rqr

dsr s

iL

iL

dsr

qsm m

ds

qs

iL L L L iL L L LiL L i

r

q

L

sm

L

iR L RiL

L

LL

22 2

2 0 1

1 0

0

0dr ds dsdrr r m s r r m r m s r

qr

dsm s r

qsm

dsm s r

qsm

dr

rqr

dss r

qsq ms qsqrr m r m r m r

i iR R L L iL RiL

iL L LiL

iL L LiL

L L L L L L Li iL L L L L L L

2 22

2

0 1

1 0

0 1

1 0

dr

rqr

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Page 104: Acionamentos elétricos   maquinas cc

2 20 1

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Page 105: Acionamentos elétricos   maquinas cc

Modelo do Motor Referenciado no Fluxo Rotórico

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Estator

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Page 106: Acionamentos elétricos   maquinas cc

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Page 107: Acionamentos elétricos   maquinas cc

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Page 108: Acionamentos elétricos   maquinas cc

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Page 109: Acionamentos elétricos   maquinas cc

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