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Controlo de Processos:Revisão (Actuadores (Motores (AC vs DC (Muito +…
Controlo de Processos:
Revisão
Actuadores
Motores
Funcionamento
Consiste basicamente numa bobina
que roda entre 2 ímans permanentes
a) os polos magnéticos da bobina (representados como iman) são atraídos pelos pólos opostos dos ímans fixos
b) a bobina roda para levar esse pólos magnéticos o mais perto possível um do outro mas,
c) ao chegar a essa posição o sentido da corrente é invertido e
d) agora os pólos que se defrontam repelem-se, continuando a impulsionar o rotor.
Tipo
Corrente contínua (CC/DC)
alimentados por pilhas/baterias ou
fontes de alimentação adequadas
Aplicações
Aspiradores de mão
Veiculos telecomandados
movimentação do braço dum robot
motor do limpa pára-brisas
Vantagens
Facilidade em controlar a velocidade
Desvantagens
Desgaste das escovas (carvão)
Desconhecimento da posição actual
Tipos
Servomotor DC
Utilizam um pequeno motor DC que é controlado por um circuito electrónico e um dispositivo de realimentação constituído por um potenciómetro, ou um encoder, ligado mecanicamente ao eixo do motor DC e electricamente ao circuito electrónico
A variação da resistência do potenciómetro informa o circuito electrónica da vel. e dir. de rot. do motor.
Ao rodar numa dada direcção, o motor DC move uma série de engrenagens que amplificam e transferem o binário do motor ao eixo externo onde são ligados os controlos mecânicos.
Se o motor fosse ligado directamente ao eixo de controlo, o tamanho físico do motor teria que ser 10x maior que o apresentado pelos servomotores utilizados.
Também não seria possível obter baixas rotações
Aplicações
Sists. em malha fechada
Sists c/ cargas variáveis
Sists. de alta velocidade
Vantagens
Grande binário
Grande precisão
Passo-a-Passo
Tipos
Unipolar
Estes motores tem geralmente 5 ou 6 fios de saída, dependendo da ligação interna
Mais simples de controlar
Bipolar
Têm geralmente 4 fios de saída e necessitam
de alguns truques para serem controlados
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Funcionamento
Podem ser vistos como um motor DC s/ o comutador
A sua principal característica é que não rodam livremente qd alimentados, mas sim em mov.tos discretos - passo-a-passo
os passos podem variar entre 1.8-90º
O rotor dum motor de passo é simplesmente um iman permanente que é atraído, sequencialmente, pelos pólos de diversos electroimans estacionários
Precisam de estar constantemente c/ energia p/ que o seu veio nao rode livremente
Tipos
Half-step
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Full-step
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o tempo de duração e a freq. dos impulsos aplicados é um ponto mt importante a ter em conta.
O motor deve alcançar o passo antes que as prox. sequencia de impulsos inicie.
Se a freq. de impulsos é mt elevada, o motor pode não realizar nenhum mov.to, pode começar a vibrar ou pode rodar no sentido oposto
Para obter um arranque suave e preciso, é recomendável começar c/ uma freq. de impulso baixa e gradualmente ir aumentando até a vel. desejada s/ ultrapassar a max. tolerada
Aplicações
Leitores de disquete
Leitores de CD-Rom
Sists. em malha aberta
Sists. de grande precisão
Sists. de baixa velocidade
Sists. c/ cargas estáticas
Corrente alternada (CA/AC)
podem ser alimentados directamente
pela rede eléctrica domiciliar
Sincrono
Funcionamento
O rotor é um iman permanente que
roda entre 2 electroímans estacionários
Como os electroimans são alimentados por corrente alternada, as polaridades dos seus polos sao invertidas cf o sentido da corrente
A polaridade é invertida quando os pólos se encontram próximos do equilibrio mantendo o rotor em movimento
O rotor roda continuamente, terminando uma volta para cada ciclo da corrente alternada.
Como a sua rotação é perfeitamente sincronizada com os ciclos da C.A, este motor é designado por AC síncrono.
Assincrono
de Indução
Principio
Alguns motores AC têm rotores que não são imans permanentes nem electroimans
Estes rotores são feitos de metais não magnéticos, como o Al, e não têm nenhuma ligação eléctrica.
Todavia, o seu isolamento eléctrico não os impede de ficarem magnetizados
Qd um rotor feito de Al é exposto a campos magnéticos alternados, correntes eléctricas começam a fluir por ele e estas correntes induzidas tornam o rotor magnético -
Indução electromagnética
Um motor de indução trabalha gerando
um campo magnético em torno do seu rotor.
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Aplicações
Electrodomésticos
Ventiladores
Aplicações Industriais
Vantagens
Grande binário
Começam facilmente a rodar
Baratos
Universais
Podem trabalhar tanto como AC ou DC
Aplicações
Batedeiras eléctricas
Aspiradores de pó, etc.
Desvantagens
Necessidade de substituir as escovas
de carvão (tal como nos DC)
AC vs DC
Muito + baratos, sobretudo os de rotor em gaiola simples
Podem ser ligados directamente à rede trifásica
Fácil inversão do sentido de rotação
Maior fiabilidade de funcionamento: são + simples do ponto de vista construtivo e + robustos
Binários de arranque + pequenos
Grandes correntes de arranque
Má regulação da velocidade, inconveniente atenuado pelo aparecimento dos reguladores electrónicos modernos
Selecção dum motor
Fonte de alimentação
Tipo
tensão
freq.
simetria
equilibrio, etc.
Conds. ambientiais
agressividade
locais perigosos
altitude
T
Exigencias da carga e conds. de serviço
Potência solicitada
rotação
esforços mecânicos
config. fisica
binários requeridos
ciclos de operação
Caracterização do accionamento
em função de cada tipo de máq. electrica e sobretudo da sua característica binário-velocidade, específica p/ cada máq.
Cilindros
hidráulicos
Cilindros
pneumáticos