Trabalho 1 de Acionamentos Elétricos - Controle de Motor de Corrente Contínua

ELE073 – Acionamentos Elétricos
Trabalho 1 – Controle de Motor de Corrente Contínua

Resumo — Simulação de um motor de corrente contínua com excitação independente utilizando parâmetros reais obtidos através de ensaios em laboratório.
Palavras-chave — motor cc, controle

I.

INTRODUÇÃO

Os motores de corrente contínua (CC) são motores elétricos bastante simples que utilizam energia elétrica e um campo magnético para produzir torque, com a rotação do motor. Na sua forma mais simples, um motor de corrente contínua requer dois imãs de polaridades opostas e uma bobina elétrica, que atua como um eletroímã. As forças eletromagnéticas repelentes e atraentes dos ímãs são responsáveis por fornecer o torque que faz com que o motor de corrente contínua possa rotacionar. Sua composição sempre será de duas estruturas magnéticas, o estator (enrolamento de campo ou imã permanente) e o rotor (enrolamento de armadura). [1]
Neste trabalho será simulado um motor de corrente contínua. A simulação será realizada a partir do modelo de motor de corrente contínua originado através das equações diferencias que regem a dinâmica elétrica e mecânica do sistema. O ambiente de simulação será o Matlab. Será projetado um sistema de controle em cascata com malha interna de corrente e malha externa de velocidade.
II.

EQUAÇÕES DIFERENCIAS QUE REGEM A DINÂMICA DO SISTEMA

Figura 1: Circuito Elétrico Equivalente, Fonte: Adorno (4)
A queda de tensão na armadura, seguindo o esquemático da figura 1, é dada pela equação diferencial (1), abaixo.
(1)
Também é possível relacionar a tensão

com a velocidade angular do motor, através da equação (2).
(2)

O torque é relacionado com a rotação através da equação (3).
(3)

Por fim, relacionamos o torque mecânico com a corrente de armadura,

através da equação (4).

(4)
As variáveis presentes nas equações acima estão descritas na tabela 1 juntamente com os valores encontrados algumas delas durante os experimentos com um