Conversor CA-CC

O conversor utilizado neste trabalho, é da marca WEG, série CTW – 04, tendo como software a versão 1.1X.

O conversor destina-se ao acionamento de motores de corrente contínua com excitação independente, para variação e controle da velocidade em 1º quadrante ou 4º quadrante da curva de Torque x Velocidade.

O Conversor utilizado neste trabalho, tem como principais características técnicas:

 Opera em qualquer sequência de fase da alimentação (RST - RTS);

 Opera em rede trifásica de frequência 50/60 Hz;

 HMI (Interface Homem-Máquina);

 Controle de velocidade ou torque;

 Indicação das quatro últimas falhas;

 Entradas digitais isoladas (corrente bidirecional);

 Saídas digitais isoladas;

 Entradas analógicas diferenciais de (0 a 10)V ou/e (4 a 20) mA - 10 e 12 bits;

 Saídas analógicas – 8 e 12 bits;

 Saídas digitais à Relé;

 Controle da corrente de campo – Ic;

 Realimentação de velocidade por: FCEM, tacogerador CC ou encoder incremental;

 Entradas de realimentação por taco CC para tensões de taco de 9 à 350Vcc;

 Fonte de 24Vcc isolada disponível para o usuário (DI’s e DO’s);

 Fonte de (0 a 10)V disponível para o usuário (AI’s);

 Enfraquecimento de campo – +EC;

 Redes de comunicação Fieldbus (Profibus-DP e DeviceNet);

 Comunicação serial RS-232.

Na Figura 23 observa-se a parte externa do conversor e na Figura 24 observa- se a parte interna.

Figura 23 - Conversor CA-CC

Figura 24 - Estrutura interna do Conversor CA-CC

Na Figura 25, é apresentado as especificações técnicas do conversor.

3.4.3 Motores CC

Para este trabalho foram escolhidos e utilizados dois motores CC de diferentes especificações e com diferentes funções. Um deles atua como um motor, do qual foram extraídos os resultados dos testes. O outro atua como carga (freio), e por ser mais robusto, apenas teve a sua corrente de campo alterada para os ensaios realizados. Ambos os motores são da marca WEG e nas Figuras 26 e 27 são mostrados os motores 01 e 02.

Figura 26 - Motor 01 Figura 27 - Motor 02

3.4.4 Dinamômetro

Os radicais gregos dinamo e metro significam, respectivamente, força e medida. Dessa forma, pode-se deduzir que dinamômetro é um aparelho utilizado para medir a intensidade de forças (IMPAC, 2014).

Internamente, a maioria dos dinamômetros são dotados de uma mola que se distende à medida que se aplica a ele uma força. Esse equipamento ainda mensura o comportamento da carga alargada ou tensão por deformação, de uma mola, deslocamento do ar, ou extensão de ligas metálicas, que compreenderá em determinar o coeficiente de fricção entre os materiais.

Os dinamómetros são muito úteis no desenvolvimento e preparação de motores, bem como, para apurar as perdas por atrito na transmissão de potência até às rodas. O dinamômetro optado no trabalho é o da marca IMPAC, modelo FG – 6020SD, com capacidade para 20 kgf. Conforme o observado anteriormente na Figura 19.

3.4.4.1 Especificações do dinamômetro

No Quadro 1 abaixo apresentam-se as especificações mais relevantes do dinamômetro.

Display LCD, 5 dígitos, 16mm, luz de fundo

Direção do display Positiva ou reversa, selecionável pelo botão no painel frontal.

Funções Tensão e compressão

Seleção de unidade Kg, lb e Newton

Capacidade de medição 20,00 Kg/ 44.10 lb/ 196,12 Newton

Quadro 1 - Especificações do dinamômetro Fonte: IMPAC, 2014

3.4.5 Tacômetro

É um sensor de velocidade também conhecido como dínamo taqueométrico. É um aparelho que mede a velocidade de rotação (rpm) de um eixo ou um disco, seja de um motor ou de uma máquina com um sinal analógico calibrado.

É baseado no princípio do motor de corrente continua com escovas que funcionam como gerador. O campo magnético é obtido por meio de um ima permanente cujos polos encontram-se dispostos nas faces.

Utilizado em aplicações Industriais como: bomba centrifuga, transportadores, medidores de fluxo de líquido, maquinas operatrizes robótica, maquinas automáticas de soldagem entre outros. O tacogerador é muito recomendado para servo-controle de máquinas e regulagem de ajustes finos que dependem da variação de velocidade. O tacômetro utilizado neste trabalho é o da marca WEG, apresentado na Figura 28.

Corrente Máx. 0,25 A

Vrpm 0,06 VCC

Rotações por Minuto Máx. 8000 rpm

Quadro 2 - Especificações do tacômetro Fonte: WEG , 2005

3.4.6 Multimedidor

O multimedidor é um indicador microprocessado que permite a leitura de grandezas elétricas CA programadas, substituindo os mostradores analógicos e digitais individuais de tensão, corrente, potência entre outros. Ele monitora e disponibiliza em rede de comunicação Modbus RTU os valores medidos e calculados. Realiza as mesmas funções agregando uma memória interna de 256kb que permite visualização de eventos e grandezas elétricas medidas e calculadas passadas, mediante programação das mesmas (EMBRASUL, 2003).

O aparelho utilizado neste trabalho é um multimedidor de grandezas elétricas, da marca Embrasul, modelo MD4040, que se apresenta na Figura 29 e, tem as seguintes funcionalidades:

 Análise de metas e rateio de custos de energia;

 Leituras instantâneas em amplo display digital;

 Indicação de tensão de fase e tensão de linha;

 Comunicação via porta RS485 (Modbus RTU) ou Ethernet (TCP/IP);

 Integração com Power4000, PowerWeb e SMS4000.

3.4.7 Superdrive

É uma ferramenta gráfica em ambiente Windows para parametrização, comando e monitoração de drives. Permite editar, diretamente no drive, parâmetros online, ou editar arquivos de parâmetros off-line armazenados no microcomputador. É possível armazenar arquivos de parâmetros de todos os drives existentes na instalação.

O software incorpora funções para permitir upload do conjunto de parâmetros do microcomputador para o drive, como também download do drive para o microcomputador. A comunicação entre o drive e o microcomputador realiza via interface serial RS232 (ponto a ponto) ou RS485 a interligação em rede (WEG, 2014). Na Figura 30 é mostrada a tela do software onde são exibidos o gráfico e as variáveis monitoradas.

Figura 30 - Tela do Superdrive

3.4.7.1 Parametrização do Superdrive

Para a parametrização do Superdrive de acordo com o modelo de Conversor utilizado na bancada (CTW-04), se fazem necessários alguns ajustes que serão apresentados na seção 4.3.

Cabe salientar que Drive e Superdrive devem utilizar os mesmos ajustes. A DI bloqueio geral (27) deve estar em 24V (Habilita Geral) para que a comunicação possa ser realizada.

4

ENSAIOS

Neste Capítulo trata-se dos ensaios realizados no sistema de acionamento CC, descrevendo-se como foram definidas as cargas e, quais os procedimentos utilizados para a realização dos ensaios. Demonstrado assim, os resultados obtidos e, ilustrados por meio de gráficos. Foram realizados três ensaios, que serão detalhados posteriormente.

4.2 Determinação de constantes