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Controle de Velocidade – Motores de Indução
Variação da Resistência do Rotor
Comutação do Número de Pólos
Variação da Tensão do Estator
Variação da Freqüência do Estator
Variação Simultânea da Tensão e
Freqüência
Principais Métodos:
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Variação da Resistência do Rotor
Curvas Típicas de Torque x Velocidade
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Variação da Resistência do Rotor
Curvas Típicas de Corrente x Velocidade
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Variação da Resistência do Rotor
Características:• aplicável só a motores de anéis• semelhante a caso do MCC • velocidade pode ser apenas reduzida• rigidez da curva diminui com a carga• perdas aumentam• baixa eficiência (depende da tecnologia !)• s aumenta com a resistência adicional• torque máximo não varia• corrente reduz em relação à curva normal• pode também ser usado para a partida• partida : alto torque e baixa corrente• faixa típica de velocidade: 1:2~3• aplicação : regime intermitente
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Variação da Resistência do RotorTecnologias disponíveis:
a) Resistor variávelb) Retificador + Chopperc) Cascata Subsíncrona
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Comutação do Número de Pólos
Esquema Típico
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Comutação do Número de Pólos
Esquema Típico Reconexão
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Comutação do Número de Pólos
Características:• não há acréscimo de perdas• pode-se aumentar ou diminuir a velocidade• rendimento do motor comparativamente menor• rendimento diferente para cada velocidade• método simples• método barato• faixa de variação: 1:2 a 1:8• material ativo subutilizado • aplicações de baixa e média potência• variação brusca de velocidade• tipo de conexão: potência ou torque constante• pode ser usado para permitir frenagem• boa rigidez da curva de torque
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Comutação do Número de Pólos
Curvas Típicas da Conexão para Torque Constante
Torque x Velocidade
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Comutação do Número de Pólos
Curvas Típicas da Conexão para Potência Constante
Torque x Velocidade
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Variação da Tensão do Estator
Curvas Típicas de Torque x Velocidade para Escorregamento e Resistência Rotórica Baixos (Motor Normal)
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Variação da Tensão do Estator
Curvas Típicas de Torque x Velocidade para Escorregamento e Resistência Rotórica Altos (Motor Categoria D)
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Variação da Tensão do Estator
Características:• aplicável a motores tipo gaiola e de anéis• velocidade pode ser apenas reduzida• rigidez da curva diminui com a carga• torque reduz significativamente• s aumenta com a redução da tensão• escorregamento p/ máx. torque não muda• torque máximo reduz significativamente• faixa de variação (motores N) : 10%• pode também ser usado para a partida• usado quando se exige baixo torque de partida• redução da tensão pode aumentar FP e rend. S em baixas cargas
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Variação da Tensão do EstatorTecnologias disponíveis:
a) Controlador CA (Gradador de Tensão)b) Inversor com Freqüência Constante (6P,
PWM)c) Auto-Transformador (partida)
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Variação da Tensão do EstatorInversores com Freqüência Constante
Operação em 6 pulsos ou Modulação PWM
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Variação da Tensão do Estator
Controlador de Tensão CA (Gradador)
Princípio de Operação de um Soft-Starter
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Variação da Tensão do Estator
Variação no Rendimento usando Controlador CA
controladores CA: baixo fator de potência de entrada !
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Variação da Tensão do Estator
Variação no Fator de Potência usando Controlador CA
controladores CA: baixo fator de potência de entrada !
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Variação da Freqüência do Estator
Curvas Típicas de Torque x Velocidade
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Variação da Freqüência do Estator
Características:• aplicável a motores de anéis e gaiola• semelhante a caso do MCC (redução do campo)• velocidade só pode ser aumentada• torque reduz aproximadamente com a rotação• redução da freqüência implica saturação• não há aumento significativo das perdas joule• rotação máxima : problemas mecânicos• perdas rotacionais aumentam com a freqüência• perdas magnéticas aumentam com a freqüência• corrente diminui com a freqüência
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Variação da Freqüência do EstatorTecnologias disponíveis: Inversor com Tensão
Constante (6 Pulsos ou PWM)
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Curvas Típicas de Torque x Velocidade
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Características:
• aplicável a motores de anéis e em gaiola
• semelhante a MCC (controle de armadura)
• tensão aumenta proporcional com a freq.
• conhecido como V/f=constante
• fluxo (saturação) aproximadamente
constante
• torque máximo constante até a vel. base
• freqüência aumenta até a nominal
• freqüências muito baixas exigem
compensação
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Variação da Freqüência e Tensão do EstatorTecnologias disponíveis: Inversor de 6 pulsos
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Tecnologias disponíveis: Inversor de 6 pulsos
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Tecnologias disponíveis: Inversor com modulação PWM
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Tecnologias disponíveis: Inversor com modulação PWM
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Variação da Freqüência e Tensão do Estator
Características: SPWM (PWM senoidal) X 6 Pulsos
• 6P possui maior tensão RMS (~18%)
• 6P possui maior tensão fundamental
(~27%)
• 6P possui menor DHT na tensão (~30%)
• SPWM possui maior DHT na tensão
(~46%)
• SPWM : harmônicos de mais alta ordem
• 6P possui correntes harmônicas de baixa
ordem
• 6P possui pulsação de torque em baixas
freq.
• SPWM corrente próxima de uma senóide
• SPWM : tensão regulada dentro do inversor
• Inversores em geral usam ambas as
técnicas !