EE-1005-0610 SINCRO E SERVOMECANISMO.pps.ppt

(1)

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO

LMIR

NTE

LEX

NDRINO

EE 1005-0610

SINCRO E

(2)

(3)

•

• SINCRO SIGNIFICA:

SINCRO SIGNIFICA:

SINCRONO

;

•

• O SINCRO BASEA-SE NA INDUÇÃO DE UMA F.E.M. POR

O SINCRO BASEA-SE NA INDUÇÃO DE UMA F.E.M. POR

AÇÃO DE UM TRANSFORMADOR (INDUÇÃO

MÚTUA),

POIS O SINCRO CONVENCIONAL É ESSENCIALMENTE

UM TRANSFORMADOR COM UM PRIMÁRIO ROTATIVO,

POSSUINDO TRÊS BOBINAS NO SECUNDÁRIO

ESPAÇADAS ENTRE SI DE 120º.

a) DEFINIÇÃO E FINALIDADE

1.1

(4)

O SINCRO É O SINCRO É NORMALMENTE NORMALMENTE COMPOSTO DE UM COMPOSTO DE UM ESTATOR DE ESTATOR DE ENROLAMENTO TRIPLO, ENROLAMENTO TRIPLO, LIGADO EM “Y” E UM LIGADO EM “Y” E UM ROTOR COM ROTOR COM ENROLAMENTO. ENROLAMENTO.

UM SINCRO ASSEMELHA-SE A UM PEQUENO MOTOR ELÉTRICO UM SINCRO ASSEMELHA-SE A UM PEQUENO MOTOR ELÉTRICO EM TAMANHO E APARÊNCIA, MAS OPERA COMO UM

EM TAMANHO E APARÊNCIA, MAS OPERA COMO UM TRANSFORMADOR VARIÁVEL.

TRANSFORMADOR VARIÁVEL.

TEORIA DE FUNCIONAMENTO TEORIA DE FUNCIONAMENTO

(5)

VISÃO INTERNA VISÃO INTERNA O ESTADOR POSSUI: TRÊS O ESTADOR POSSUI: TRÊS BOBINAS ESPAÇADAS BOBINAS ESPAÇADAS EN ENTRTRE SE SI DI DE 1E 12020º -º - S1S1, S, S22 & S3 & S3

O ROTOR POSSUI DOIS

TERMINAIS

TERMINAIS – – R1 & R2,R1 & R2,

TERMINAIS SÃO

ESPAÇADOS DE 180º

TEORIA DE FUNCIONAMENTO (CONTINUAÇÃO)

(6)

OS SINCROS SÃO

CLASSIFICADOS COMO:

SINCROS DE TORQUE

E

SINCROS DE CONTROLE

b) CLASSIFICAÇÃO DOS SINCROS

(7)

SINCROS DE TORQUE: USADO PARA SISTEMAS

LIGEIRAMENTE CARREGADOS

SINCROS DE TORQUE SÃO:

TX

TRANSMISSOR

DE

TORQUE;

TR

RECEPTOR

DE

TORQUE

Os sincros de torque são usados

nos seguintes

sistemas: indicadores de posição, ponteiros e etc

.

b) CLASSIFICAÇÃO DOS SINCROS

(8)

OS SINCROS DE CONTROLE: USADOS PARA

SISTEMAS BEM MAIS CARREGADOS

SINCROS DE CONTROLE SÃO:

CX

TRANSMISSOR DE CONTROLE;

CR

RECEPTOR DE CONTROLE.

Os sincros de controle são usados nos seguintes

sistemas: diretrizes de canhão, antenas, etc.

(9)

OS SINCROS PODEM SER

REPRESENTADOS COM SIMBOLIGIAS

ELÉTRICAS OU EM BLOCOS

(10)

SIMBOLOGIA ELÉTRICA DO TRANSMISSOR E

RECEPTOR DE TORQUE

(continuação)

(11)

SIMBOLOGIA EM BLOCO DO TRANSMISSOR E

RECEPTOR DE TORQUE

(12)

SIMBOLOGIA ELÉTRICA DO TRANSMISSOR E

RECEPTOR DE CONTROLE

(13)

SIMBOLOGIA EM BLOCO DO TRANSMISSOR E

RECEPTOR DE CONTROLE

(14)

SIMBOLOGIA ELÉTRICA DO TRANSMISSOR E

RECEPTOR DIFERÊNCIAL DE TORQUE E CONTROLE

(15)

SIMBOLOGIA EM BLOCO DO TRANSFORMADOR DE CONTROLE

SIMBOLOGIA ELÉTRICA DO TRANSFORMDOR DE CONTROLE

(16)

OS SINCROS SÃO LARGAMENTE EMPREGADOS EM:

Sistemas de armas;

Sistema de navegação;

Sistemas de controle de navios de superfície;

Submarinos; e

Aeronaves.

(17)

1.1

- PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

(continuação)

FATORES QUE DETERMINAM A VOLTAGEM NO

SECUNDÁRIO DO TRANSFORMADOR

I – Amplitude da voltagem aplicada no primário;

II – Razão de transformação(relação de espiras entre o

primário e o secundário); e

III – Coeficiente de acoplamento angular entre o primário e o

secundário, simbolizado pelo ângulo

“teta θ”

_.

(18)

FÓRMULA USADA PARA DETERMINAR A TENSÃO NO

SECUNDÁRIO DO SINCRO

Es = E max . Cos

θ

TENSÃO DE SAIDA NO SECUNDÁRIO

ÂNGULO DE DEFASAGEM DO PRIMÁRIO P/SECUDÁRIO

TENSÃO MÁXIMA NO

(19)

EXEMPLO DE COMO A DIFERENÇA DE ANGULARIDADE DO ROTOR PARA O ESTATOR INFLUÊNCIAM NA SAÍDA DE

VOLTAGEM NO SECUNDÁRIO:

A tensão máxima induzida em um terminal, que equivale a 52V,

ocorre quando o enrolamento do rotor esta em paralelo com a

(20)

1. 2 - PARTES COMPONENTES

A) ROTOR; E

B) ESTATOR

Rotor : bobina com dois terminais(R1 eR2), eixo, rolamentos(2), núcleo e dois anéis coletores.

Estator : tampa superior, tampa inferior, ranhuras, bobinas e carcaça.

(21)

1.3 - CARACTERISTICAS MECÂNICAS E

ELÉTRICAS

a) Alimentação:

os sincros podem

trabalhar com frequências de 60Hz e de

400Hz, com uma voltagens de 26 e

(22)

b) Tensões induzidas nos estatores:

-

Razão de transformação: É a relação de

espiras entre o rotor e o estator, normalmente

no sincro é de 2:1 do rotor para o estator.

1.3 - CARACTERISTICAS MECÂNICAS E

ELÉTRICAS

(continuação)

(23)

1.3 - CARACTERISTICAS MECÂNICAS E

ELÉTRICAS

(continuação)

E1/E2 = N1/N2

115/E2 = 2:1

E2 = 115/2 = 57,5V.

Sendo assim chegou-se a um valor

aproximado que é de 52V.

Então a tensão máxima induzida em uma

bobina de um sincro é de 52VCA.

(24)

FÓRMULA PARA DETERNINAR A TENSÃO

INDUZINA EM UMA BOBINA DO SINCRO.

EiS1= EMAX . COS

θ

EiS1= 52V . COS

θ

EXEMPLO:

Com o sincro a zero grau Eis1 = 52 . Cos 0

(25)

1.3 - CARACTERISTICAS MECÂNICAS E

ELÉTRICAS

(continuação)

c) Valores de tensão entre os estatores:

0V

78V

78V Como calcular ?

1 – determine os valores das tensões induzidas em cada bobina; e

2 – some-as observando o sentido da corrente entre os terminais.

52V

(26)

a) Código padrão militar:

Este código identifica os sincros pelo

seu tamanho físico, finalidade e

característica elétrica.

(27)

(continuação)

Letra

Definição

D

Diferêncial

R

Receptor

T

Transformador

X

Transmissor

- Significado das letras

(28)

16 T D R 4 b

Tamanho

e

m décimo da polegada.

Função geral e Específica

Freqüência de Trabalho Nº de Modificações

É formado por um conjunto de letras e números.

(continuação)

(29)

b) Leitura de placas utilizando

o código padrão militar

(continuação)

transmissor de torque de 1,6”, 60Hz e 3ª

modificação

transformador de controle de 2,3”, 400Hz e

4ª modificação

receptor diferencial de torque de 1,7”,

60Hz e 1ª modificação

1.4 Nomenclatura padrão do sincros

EXEMPLOS: 16 TX 6 c 23 CT 4 d 17 TDR 6 a

(30)

(continuação)

c) CÓDIGO DE DISIGNAÇÃO NAVAL

Identifica os sincros anteriores a sua padronização, por

uma combinação de um número e uma letra.

Ao contrário do padrão militar, o número não indica

diretamente o diâmetro, e sim o tamanho relativo ao

sincro. O tamanho cresce com o número. As letras

indicam a função, estrutura ou características especiais,

como se segue:

(31)

(continuação)

Letra Definição

G Transmissor

F Receptor montado em flange D Receptor diferencial

DG Transmissor diferencial CT Transformador de controle

H Unidade de alta velocidade

B Unidade montada em rolamento N Unidade montada em bocal

S Unidade especial

d) LEITURA DE PLACAS CARACTERISTICAS

(32)

a) Sistema composto de TX e TR com ligação padronizada

COM SINCRO TX A 0º

Esta situação é denominada como sincros em correspondência

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

(33)

b) Sistema composto de TX e TR com ligação não padronizada - Inversão S1/S3

TR gira em sentido oposto com a mesma quantidade de graus.

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(34)

- Inversão S2/S3

TR= 240-TX

TR gira em sentido oposto com uma diferença de 240 graus.

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(35)

TR= 120-TX

- Inversão S1/S2

TR gira em sentido oposto com uma diferença de 120graus

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(36)

Observação:

ainda temos as inversões cíclica, onde todos os terminais do estator estão invertidos entre si, tais como: S1/S3, S2/S1 e S3/S2 ou S3/S1, S2/S1 E S3/S2.

EXPRESSÕES MATEMÁTICAS:

INVERSÃO CÍCLICA OU TODOS OS “S” ONDE S1 DE TX ESTA INVERTIDO COM S3 DE TR, TEREMOS: TR= 120+TX; E

INVERSÃO CÍCLICA OU TODOS OS “S” ONDE S3 DE TX ESTA INVERTIDO COM S1 DE TR, TEREMOS: TR= 240+TX; E

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(37)

c) Sistema composto com sincro diferencial: neste caso teremos duas aplicações que são:

- aditiva - subtrativa

LIGAÇÃO PADRONIZADA, SISTEMA SUBTRATIVO, COM TRANSMISSOR DIFERÊNCIAL DE TORQUE EXPRESSÃO:

TR= TX-TDX

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(38)

LIGAÇÃO NÃO PADRONIZADA OU INVERTIDA, SISTEMA ADITIVO, EXPRESSÃO: TR= TX+TDX

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(39)

LIGAÇÃO PADRONIZADA DO RECEPTOR DIFERENCIAL DE TORQUE EXPRESSÃO MATEMÁTICA TDR= TX1 – TX2

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(40)

LIGAÇÃO NÃO PADRONIZADA DO

RECEPTOR DIFERENCIAL DE TORQUE EXPRESSÃO MATEMÁTICA

TDR= TX1+ TX2

1.5 FUNCIONAMENTO DA CADEIA DE

TORQUE

(continuação)

(41)

a) DEFINIÇÃO DE ZERO ELÉTRICO E ZERO MECÂNICO

É o ponto de referência elétrica ou mecânica

usado para alinhamento dos sincros.

O sincro esta no zero elétrico, quanto o eixo magnético da bobina do rotor(R1) esta alinhado com o da bobina S2 do estator.

(42)

(continuação)

b) MÉTODOS PARA FAZER O ZERO ELÉTRICO:

• Por amarração ou travamento elétrico; • Usando voltímetro;

• Usando um sincro padrão;

• Usando o API(indicador de posição Angular); e • Usado uma lâmpada e um par de fones.

(43)

(44)

* EXEMPLO DE ZERO ELÉTRICO – USANDO VOLTÍMETRO

MÉTODO

APROXIMADO MÉTODO PRECISO

(45)

* EXEMPLO DE ZERO ELÉTRICO POR AMARRAÇÃO OU TRAVAMENTO

(46)

a) CARACTERISTICAS DOS SISTEMAS DE SIMPLES E DE MULTIPLAS VELOCIDADES

Os sistemas sincros de velocidade simples, não são

suficientemente precisos em aplicações onde os dados a serem transmitidos cobrem uma larga faixa de valores

1.7 FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

MULTIPLAS VELOCIDADES

(47)

(continuação)

b) Características dos sistemas sincros de múltiplas velocidades.

Estes sistemas são usados

para fazer transmissão

precisa dados, sem perdas

de auto-sincronização. Usam

também mais de uma

velocidade de transmissão e

assim precisam de mais de

um eixo de saída.

1.7 FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

MULTIPLAS VELOCIDADES

(48)

(continuação)

c) Características dos sistemas de dupla velocidade

Para este tipo de sistema são definidas as velocidades:

APROXIMADA E PRECISA,

usando sincros de diferentes tipos, onde estas duas

velocidades são obtidas através de engrenagens.

1.7 FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

MULTIPLAS VELOCIDADES

(49)

(continuação)

c) Análise do diagrama em bloco do servo de velocidade

1.7 FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE

MULTIPLAS VELOCIDADES

(50)

a) Objetivo da padronização

Diagramas de ligações:

Em um sistema sincro onde várias unidades são usadas, é necessário haver uma

padronização nas ligações que sejam bem definidas, para facilitar a instalação das diversas unidades remotas do sistema.

1.8 CIRCUITOS COM SINCROS USANDO

SIMBOLOGIA PADRÃO DE LIGAÇÕES

(51)

(continuação)

b) Análise dos diagramas esquemáticos com ligações padronizadas e não padronizadas

1.8 CIRCUITOS COM SINCROS USANDO

SIMBOLOGIA PADRÃO DE LIGAÇÕES

(52)

2.1 – Servossistemas em elo aberto e elo fechado

a) Elementos :

O servo sistema básico é formado pelos seguintes componentes: I – Detector de erros;

II – Amplificador de erros; e III – Redutor de erros.

D.E.

A.E.

R.E.

(53)

a) Características dos servossistemas básicos

O servomecanismo também é conhecido como servo sistema ou simplesmente servo, que significa

“escravo”

.

Sua função é

: posicionar ou controlar uma carga em resposta a um sinal de entrada, capaz de fornecer uma saída de pequena potência.

O servomecanismo funciona para reduzir a”zero” qualquer diferença entre as posições real e desejada.

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(continuação)

(54)

b) Análise do diagrama em blocos dos servossistemas em Elo Aberto ou servo de velocidade.

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(55)

D.E.

A.E.

R.E.

ELÉTRICA

c) Análise do diagrama em blocos dos servossistemas em Elo fechado ou de posição.

A diferença entre o servo em elo aberto e o em elo fechado é o sinal de resposta, e dependendo do tipo do sistema ser

utilizado o sinal de resposta pode ser: elétrica ou mecânica,

como veremos a seguir .

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(56)

MECÂNICA

D.E.

A.E.

R.E.

c) Análise do diagrama em blocos dos servossistemas em Elo fechado ou de posição(continuação).

O sinal de resposta tem como função reduzir a zero qualquer diferença entre o sinal atual e o desejado, e quando não há diferença entre estes dois sinais podemos dizer que o sistema está em correspondência.

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(57)

d) Servossistemas em elo fechado utilizando geradores de relação

Quando se há necessidade de converter um sinal de

resposta mecânico em um sinal elétrico, normalmente usa-se um dispositivo chamado “Gerador de relação”.

D.E.

A.E.

R.E.

GR

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO

FECHADO

(58)



Tipos de geradores de relação

- Gerador de C.A. É o tipo mais usado. Possui duas bobinas no estator defasada de 900_{, sendo uma de}

alimentação e outra de saída.

- Gerador de C.C. O gerador de C.C. somente possui um campo magnético primário, estático no estator, o qual é normalmente alimentado por imãs permanentes, e tem no rotor uma bobina usada para saída do sinal.

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(59)



FUNCIONAMENTO ELÉTRICO

2.1 - SERVOSSITEMAS EM ELO ABERTO E

FECHADO

(60)

 TIPOS DE DETECTORES

a) Detectores de erros tipo Potenciômetros:

A entrada esta ligada a R1; a carga ligada a R2; a tensão é aplicada aos potenciômetros; e na prática o potenciômetro pode ser controlado mecanicamente.

SERVO

AMPLIFICADOR

SERVO MOTOR

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(61)

b) Detectores de erros tipo circuito somador

Se dois sinais de entrada E1 e E2 forem aplicados ao circuito, ele

fornecerá uma tensão de erro de saída proporcional à soma algébrica dos dois sinais, o gerador de relação fornece a tensão para realimentar o RF(resistor de FEEDBACK) e assim anula o sinal de erro.

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(62)

c) Detectores de erros tipo Transformador de Controle

É uma unidade sincro projetada para proporcionar de seus terminais do rotor um sinal C.A. cuja amplitude e fase dependem da posição angular do rotor em relação ao seu zero elétrico e tensões aplicadas aos enrolamentos do estator.

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(63)

- Detector tipos Transformador de Controle(continuação)

A construção e a aparência física é semelhante ao TX, exceto que o rotor do CT é um enrolamento em tambor em vez de pólo saliente. O CT é sempre girado por uma força externa e produz tensões de saída variável denominada SINAL DE ERRO.

-zero elétrico do CT é feito com a bobina formando um ângulo de 900

com a S2;

- A sua saída varia com o seno do ângulo de defasagem do rotor, veja o exemplo a seguir:

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(64)

Análise das posições do rotor S2 S3 S1 0º de S2 S2 S3 S1 90º de S2

No 1º caso teremos Emax.seno do ângulo, sendo assim ficaremos com: 55.seno de 0º_{= 0 volts.}

No 2º caso teremos da mesmo forma: 55.seno de 90º_{= 55 volts.}

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(65)

d) Detectores de erro a transformador tipo “E”.

TIPOS DE DETECTORES

CARACTERÍSTICAS: é uma unidade eletromagnética, possui

um núcleo(laminado) em forma de “E”, no qual são enroladas

três bobinas, a bobina Central é usada como primário e recebe a alimentação de linha e as bobinas dos extremos são usadas como secundários, e estão ligadas em série subtrativa,

possuindo ainda uma armadura. Veja o exemplo:

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(66)

Transformador tipo “E” Transformador tipo “E” cruzado

Características do transformador tipo “E” cruzado: Em muitas

aplicações o induzido com o formato de cápsula é anexado a uma agulha giroscópia e o núcleo fixado a suspensão da mesma; seu

conjunto consiste de cinco pólos, cada um envolvido com uma bobina, excitada por uma tensão alternada.

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(continuação)

(67)

e) Detector de erros com Sincro Linvar TIPOS DE DETECTORES R1 S2 S1 R2

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(68)

PARTES COMPONENTES: Estator(primário) bobinas S1 e S2. Rotor(secundário) bobinas R1 e R2.

CARACTERISTICAS: é um tipo especial de RESOLVER que recebe no seu estator uma alimentação CA e fornece no seu rotor uma saída CA linear, diretamente proporcional ao deslocamento do seu eixo de

posição central, pode substituir com vantagem os potenciômetros como detectores de erros, porem possui a desvantagem pelo fato de com a variação do ângulo do rotor ocorre variações na fase de saída, é

alimentador com 26V/115V e 400hz, sua linearidade situa-se entre os extremos de 85º para cada lado da bobina central.

2.2 FUNCIONAMENTO DOS DETECTORES DE

ERROS

(continuação)

(69)

a) Função dos Servoamplificadores:

* Além de amplificarem o sinal de erros para acionar o servomotor, os amplificadores devem, em alguns casos, converterem o sinal de erros de CA para CC, e vice-versa.

* Geralmente o servoamplificadores tem um estágio de pré

amplificação seguido por outro de potência, o amplificador de CA e mais comum, devido a problemas associados aos de amplificação de CC.

* O pré amplificador, amplifica o sinal sem a necessidade de mudar suas características, que neste caso para mudar suas

características é necessário o emprego de um modulador ou demodulador de sinal.

(70)

b) Classificação dos tipos básicos de Servoamplificadores: I – Amplificador de CC para CC Entrada CC Amplif. de Tensão CC Amplif. de potência CC Servomotor CC Sinal Tensão CC Sinal CC II – Amplificador de CC para CA Entrada CC Amplif. de Tensão CC Amplif. de potência CA Servomotor _CA Sinal Tensão CC Sinal CA Modulador Sinal CA

(71)

b) Classificação dos tipos básicos de servoamplificadores(continuação):

III – Amplificador de CA para CA

Entrada CA Amplif. de Tensão CA Amplif. de potência CA Servomotor CA Sinal Tensão CA Sinal CA IV – Amplificador de CA para CC Entrada CA Amplif. de Tensão CA Amplif. de potência CC Servomotor _CC Sinal Tensão CA Sinal CC Demodulador Sinal CC

(72)

Enrolamento de campo de controle: recebe alimentação do servoamplificador, a qual possui as mesmas características de fase e amplitude do sinal.

a) Emprego dos servomotores

Motores de CA e CC são usados em servossistemas como

redutores de erros acionando uma carga. Normalmente possuem dois enrolamentos, sendo um de referência e o outro de controle. Enrolamento de campo de referência:

recebe alimentação de linha.

2.4 REDUTORES DE ERROS EMPREGANDO

MOTORES DE C.C. E C.A.

(73)

b) Características dos servomotores CA a CC

I - Servomotores de CA: São usados em sistemas que

necessitam baixa potência e com velocidade aproximadamente constante.

II - Servomotores de CC: São usados em sistemas que

necessitam posicionam uma carga pesada, com grande variação de velocidade para alta potência.

2.4 REDUTORES DE ERROS EMPREGANDO

MOTORES DE C.C. E C.A.

(74)

c) Analise dos Servomotores de CA e CC

2.4 REDUTORES DE ERROS EMPREGANDO

MOTORES DE C.C. E C.A.

(75)

a) Simbologia e definição

Definição: É um tipo especial de sincro, cuja saída é uma função trigonométrica de sua entrada. Fisicamente são

semelhantes aos sincros, e sua classificação é de acordo com o tamanho(diâmetro).

(76)

b) Partes componentes

ESTATOR : possui duas bobinas(terminais S1/S3 e S2/S4) enroladas em quadratura, e colocadas a 90º que são usadas como primário fixo.

ROTOR : também possui duas bobinas(terminais R1/R3 e R2/R4) enroladas em quadratura, e colocadas a 90º _{que são usadas como}

secundário móvel.

(77)

c) Função e Funcionamento:

- Tem como função fazer a composição, decomposição e combinação de sinais elétricos.

- Basicamente o RESOLVER é um transformador no qual os

enrolamentos secundários podem ser girados em relação a primário e como os estatores estão fisicamente e eletricamente em ângulos retos, um em relação ao outro, se uma tensão CA for aplicada aos

enrolamentos, não haveria acoplamento magnético entre eles, sendo assim o enrolamentos do rotor podem ser colocados em qualquer ângulo com ralação ao estator.

- Ele recebe duas entradas elétricas e mecânicas(rotação) e as saídas do rotor são proporcionais ao seno e ao co-seno do ângulo de

deslocamento do rotor.

- Sua razão de transformação é de 1:1 do estator para o rotor.

(78)

d) Aplicação dos RESOLVER

Os RESOLVER são utilizados nos seguintes equipamentos: - COMPUTADORES;

- SISTEMAS DE ARMAS;

- RADARES; e também era usado no antigo sistema de plotagens chamado NC-2.

(79)

a) Generalidades

- Em algumas aplicações dos RESOLVES usa-se um transmissor sincro em conjunto com o transformador SCOTT-T.

- também chamado de transformador seno/co-seno, tem sua razão de transformação na casa de 7,8:1.

(80)

b) Analise do circuito usando transformador SCOTT-T

3º CASO 1º CASO _{2º CASO}

(81)

a) Definição

- O Amplidine é um tipo especial de gerador de CC, de tamanho reduzido, que é capaz de proporcionar elevadíssimo ganho de potencia.

- Possui ainda um sistema denominado de WARD-LEONARD que apesar de inúmeras aplicações apresenta algumas deficiências de funcionamento, tais como:

Possui um problema de espaço físico para motores de grande potencia; possui também um retardo na resposta para os

servossistemas devido a sua inércia mecânica.

(82)

b) Diagrama em blocos do sistema Amplidine

No diagrama acima temos um servoamplificador, um amplidine e um gerador de CC, os quais trabalham para obter um potência elevada de saída, nota-se que o ganho total do sistema é de 250 milhões, porém o amplidine sozinho possui um ganho de 10.000 vezes.

(83)

c) Modificações feitas em um geradores de CC

2.7

(84)

(continuação)

Diagrama em blocos de servo sistema de

Diagrama em blocos de servo sistema de controle comcontrole com

amplidine para controle do servomotor:

C

CXX CCTT SERVO AMSERVO AM_CA\CC_CA\CCPLIFPLIF.. SMSM

AMPLIDINE AMPLIDINE EIXO EIXO DE DE SAIDA SAIDA RES

RESPOSPOSTTAA MECMECÂNIÂNICACA

CAMPO DE CONTROLE

FONTE DE VCA TRIFASICA

R1 e R2 R1 e R2 S1 S1 S2 S2 S3 S3 EIXO EIXO

2.7

2.7 SISTEMA

SISTEMA

COM

AMPLIDINE

DE

ENTRADA

(85)

a) Funcionamento dos motores

a) Funcionamento dos motores passo-a-passopasso-a-passo

No sistema de transmissão passo-a-passo usamos em

No sistema de transmissão passo-a-passo usamos em conjuntoconjunto

um transmisso

um transmissor r e um e um motor passo-a-pasmotor passo-a-passo para so para transmitirtransmitir

movimento angular remotamente.

O estator do motor passo-a-passo

O estator do motor passo-a-passo possui seis bobinas de campopossui seis bobinas de campo

fixo, espaçadas 60

fixo, espaçadas 6000 _{uma das outras. Elas são ligadas`em grupos}_{uma das outras. Elas são ligadas`em grupos}

de três, com as bobinas opostas sendo ligadas em série, como

mostrado na figura

mostrado na figura a seguira seguir..

2.8

2.8 FUNCIONAMENTO

FUNCIONAMENTO

DOS

MOTORES

DE

PASSO

(86)

Bobinas do estator do motor passo-a-passo dispostas de 60º uma das outras como um conjunto de seis bobinas de campo fixo.

2.8 DISPOSIÇÃO DAS BOBINAS NO

SISTEMA PASSO-A-PASSO

(CONTINUAÇÃO)

(87)

Obs: 1 - A alimentação deste tipo de sistema varia entre 70 a 80 volts de corrente continua, em bobinas que são interligadas em pares.

2 – Também são muito utilizadas nos sistemas das agulhas MK 14 MOD 1 e MK 27.

2.8 DIAGRAMA DE LIGAÇÃO ENTRE

(88)

3.1

–

Conceitos fundamentais

a) Definição da palavra robô e as três leis da robótica

A PALAVRA ROBÔ DERIVA DA PALAVRA

TCHECA ROBOTNIK, QUE SIGNIFICA SERVO.

Obs: I) o primeiro robô com fins industriais e controlado por um computador foi construído em 1960.

II) A Robot Institute of America(RIA) instituiu um conceito genérico que diz: “Um robô industrial é um manipulador reprogramável

multifuncional projetado para movimentar materiais, peças,

ferramentas ou dispositivos, através de movimentos programados para execução de diversas tarefas.

(89)

3.1

–

Conceitos Fundamentais

a) Continuação - As três leis da robótica

1ª LEI: UM ROBÔ JAMAIS DEVE CAUSAR DANO A UM SER

HUMANO NEM, POR OMISSÃO PERMITIR QUE ISSO

ACONTEÇA;

2ª LEI: UM ROBÔ DEVE OBEDECER O SER HUMANO, A

MENOS QUE ISTO ENTRE EM CONFLITO COM A 1ª LEI; E

3ª LEI: UM ROBÔ DEVE PROTEGER-SE DE DANOS, A

MENOS QUE ISTO ENTRE EM CONFLITO COM A 1ª E A 2ª

LEI.

(90)

A ROBÓTICA ATUAL É O RAMO DA TECNOLOGIA QUE SE OCUPA DO PROJETO E CONSTRUÇÃO DE ROBÔS E SURGE DE UMA NECESSIDADE MAIS PRÁTICA: AUMENTAR A

PRODUTIVIDADE DAS EMPRESAS E

MELHORAR A QUALIDADE DOS PRODUTOS.

b) Finalidade da Robótica

(91)

a) Partes principais de um robô

Um robô é formado por três partes fundamentais, que são: 1) Sistema de Controle;

2) Elementos Mecânicos; e 3) Sensores.

Observe no diagrama.

3.2 ELEMENTOS QUE CONSTITUEM UM

SISTEMA AUTOMATIZADO

(92)

DIAGRAMA EM BLOCOS

1- UNIDADE MECÂNICA 2- UNIDADE DE POTÊNCIA 3- UNIDADE DE CONTROLE E

4- UNIDADE DE MEDIÇÃO E PERCURSO

UNIDADE DE CONTROLE UNIDADE DE PETÊNCIA E ACIONAMENTO Transdutores que realimentam a unidade de controle.

3.2 ELEMENTOS QUE CONSTITUEM UM

SISTEMA AUTOMATIZADO

(93)

b) Aplicação da Robótica

A robótica é utilizada para trabalho em ambientes hostis;

substituindo o homem como os de fundição, forja e ambientes

perigosos, onde há desprendimento de gases tóxicos, como os de pinturas de veículos ou eletrodoméstico ou na fabricação de

adesivos, e nas ocupações monótonas e repetitivas, como as exigidas nas linhas de montagem ou controle de qualidade.

Teve um grande impulso como o surgimento do

microprocessador, em meados da década de 70; os robôs são substitutos cofiáveis do ser humano em várias aplicações.

3.2 ELEMENTOS QUE CONSTITUEM UM

SISTEMA AUTOMATIZADO

(94)

a) Elementos Mecânicos de um Robô

ELEMENTOS MECÂNICOS: Os Robôs possuem acionadores que podem ser PNEUMÁTICO, HIDRÁULICO OU ELÉTRICO. - Os acionadores elétricos são os mais utilizados, pois são

mais baratos e ocupam pouco espaço, e são facilmente controláveis.

- Os acionadores pneumáticos a ar comprimido são usados para robôs que operem com movimentos rápidos e potentes. - Já os acionadores hidráulicos são apropriados para sistemas que operam com cargas muito pesadas.

(95)

b) Sistema de Controle

SISTEMA DE CONTROLE

: É o sistema que permite calcular a posição do robô e sua velocidade através de programa computadorizados.

O primeiro robô

com fins industriais surgiu em 1960.

(96)

2

3 4 1

P

P= INSTRUÇÕES; 2= UNIDADE DE CONTROLE; 3= UNIDADE DE ACIONAMENTO; 4= UNIDADE MECÂNICA E 1= UNIDADE DE MEDIÇÃO DE PERCURSO

b) Sistema de Controle(continuação)

(97)

c) Sensores

OS SENSORES SERVEM PARA QUE OS ROBÔS TENHAM INFORMAÇÕES DIVERSAS DE SEU ENTORNO, POR

CONTA PRÓPRIA PARA QUE DEPOIS POSSA ENVIÁ-LAS A UM COMPUTADOR. OS ROBÔS MAIS COMPLEXOS

DISPOEM DE SISTEMAS QUE SIMULAM: VISÃO TATO, AUDIÇÃO, FALA E ETC.

ROBÓTICA - SENSORES

(98)

a) Classificação dos robôs

OS ROBÔS SE CLASSIFICAM QUANTO:

I - A INFORMAÇÃO DE ENTRADA E APRENDIZAGEM II - PELOS MOVIMENTOS.

I - QUANTO A INFORMAÇÃO DE ENTRADA E APRRENDIZAGEM: 1- MANIPULADORES;

2- APRENDIZAGEM;

3- CONTROLE NUMÉRICO; E 4- INTELIGENTES.

(99)

II – Quanto aos movimentos os robôs se classificam:

1- ROBÔS DE COORDENADAS CARTESIANAS; 2- ROBÔS DE COORDENADAS CILINDRICAS; 3- ROBÔS DE COORDENADAS ESFÉRICAS ; E 4- ROBÔS ARTICULADOS.

a) Classificação dos robôs

(continuação)

(100)

b) ROBÔS MANIPULADORES :

SÃO OS MAIS COMUNS E SÃO OPERADOS PELO HOMEM

(101)

c) ROBÔS DE APRENDIZAGEM :

PRECISAM APENAS SER GUIADOS PELA PRIMEIRA VEZ QUE FOREM REALIZAR UMA DETERMINADA TAREFA, PARA QUE ELE GRAVEM A SEQUÊNCIA DE MOVIMENTOS.

UMA VEZ CONCLUIDA, SÃO CAPAZES DE MEMORIZAR TODA SEQUÊNCIA E ASSIM SE NECESSÁRIO CONSEGUEM

NOVAMENTE REPETI-LA.

(102)

d) ROBÔS DE CONTROLE NUMÉRICO: SÃO GOVERNADOS POR UM COMPUTADOR VIA PROGRAMA INFORMATIZADO.

NORMALMENTE USADO NAS INDUSTRIAS TRABALHANDO COM CONTROLE DE

QUANTIDADE