TERÖR ÖRGÜTLERİ VE GELİŞİMİ

6.1. Introdução

O sistema constituído do motor-mancal de indução radial do tipo enrolamento dividido, controlado através do DSP, conjuntamente com cada uma das interfaces e demais componentes necessários ao funcionamento, foi testado para obtenção dos resultados experimentais.

Este capítulo mostra a operação do sistema motor-mancal e das partes envolvidas com o conjunto de resultados suficientes para validar a proposta deste trabalho.

O motor utilizado foi apresentado na Tabela 5.1. As razões que levaram a escolha deste motor foram: o motor trifásico permite um melhor controle de posição por apresentar um maior número de fases; número de polos igual a quatro, devido ser o menor número possível para máquinas do tipo enrolamento dividido; formação de polos consequentes no estator por ser necessário um menor número de braços de inversor para alimentar cada uma das metades do grupo do motor; número de terminais do motor acessíveis igual a 12; possibilidade de ligação em dupla estrela; alta disponibilidade do mesmo no mercado.

6.2. Controladores de Correntes

Os controladores de corrente foram testados inicialmente na operação de um motor de indução convencional idêntico ao motor utilizado para construção do motor-mancal. O segundo passo foi testar os controladores que funcionaram adequadamente em conjunto com os controladores de posição.

Escolhido um controlador, o motor foi alimentado iniciando-se com corrente de amplitude igual a zero, aumentando-se com passos de 5% até 100% da corrente de referência. A cada alteração se observava o padrão de funcionamento do motor com relação à velocidade e ausência de pulsação de torque (estabilidade).

Os controladores de corrente, cujos desempenhos consideraram-se satisfatórios, foram testados para variações mais amplas com passos de até 50%, tanto acima quanto abaixo da corrente de referência na tentativa de observar se os mesmos responderiam às variações de corrente impostas pelo controle de posição quando da operação do motor-mancal.

A Figura 6.1 apresenta a corrente de referência, ia1*, e a corrente da bobina a1, ia1, para

referência senoidal de corrente. Na Figura, VDSP é o valor digital da variável escolhida para plotagem no gráfico de visualização do DSP (graphic view).

Escala vertical: 5 mA/VDSP

Escala horizontal: 0.25 ms/VDSP

Figura 6.1 – Corrente de referência e corrente da bobina a1 para o motor operando com frequência 60

Hz.

Após este teste, a rotina do controle de posição foi adicionada ao sistema de controle, através do ambiente de programação code composer®, para verificar se o controlador de corrente atenderia às variações de corrente, agora imposta pela mudança de posição do eixo.

Para facilitar o trabalho, visto que a dinâmica da posição é muito rápida quando o motor-mancal está operando, usou-se como estratégia alimentar o motor de indução pelos inversores trifásicos e instalar os sensores de posição no motor-mancal.

Assim, movendo-se radialmente o rotor do motor-mancal, as variações de posição produzidas manualmente alteravam as amplitudes das correntes que alimentavam o motor de indução. O desempenho do controlador de corrente foi observado enquanto se variava a posição do rotor.

Esta estratégia possibilitou não somente observar o desempenho do controlador de corrente para uma dada posição do eixo, mas também observar visualmente a perturbação do torque pela influência de variações de posição muito intensas como antecipado no cálculo das forças magnetomotrizes para motores trifásicos visto no capítulo 4.

A Figura 6.2 apresenta as correntes ia1, ia2, e a posição para o rotor alinhado com o

eixo x nas proximidades da bobina a1. As bobinas a1 e a2 têm o eixo magnético alinhado com o eixo x conforme pode ser visto no capítulo 4. O círculo projetado, na Figura, foi obtido escolhendo-se a órbita mais regular daquelas possíveis e seguindo os procedimentos indicados na seção 5.2.

Escalas: 0.04 m (a)

Figura 6.2 – Operação do m

Os ganhos dos cont diferentes frequências das controlador são alterados no Para o funcionamen controladores e a frequênci Depois, a amplitude das c durante a partida. Esse proc

Ta

6.3. Controlador de Posiçã O motor foi acio controladores. Os passos pa

• Traçar, na tela do o partir da varredura d segurança na tampa

4 mm/div. Escala vertic

motor, correntes de f = 30 Hz: (a) Posição do rotor

ontroladores de corrente para operação do mot as correntes são apresentados na Tabela 6.1 no algoritmo de controle através do ambiente c

ento do motor-mancal inicialmente foram fi ncia das correntes que alimentaram o motor co

correntes foi alterada gradualmente para evi ocedimento foi repetido para operação em cada

Tabela 6.1 – Parâmetros do controlador PI.

Frequência (Hz) Parâmetro Kp Ki 20 4,375 1,250 30 9,375 1,975 60 3,125 0,625 75 3,125 1,250 ição Radial

ionado com sucesso após vários ajustes para operação são indicados a seguir:

o osciloscópio os sinais de posição x e y, proj a do rotor ao longo da periferia do limite mecâ pa dianteira do motor, Figura 6.3;

rtical: 0.4 A/div. (b) tor; (b) Corrente ia1 e ia2. otor-mancal em quatro 6.1. Os parâmetros do e code composer®.

fixados os ganhos dos conforme a Tabela 4.1. evitar picos de corrente da uma das frequências.

s nos parâmetros dos

rojetando-se o círculo a ecânico do rolamento de

• Centralizar o rotor m de controle;

• Ligar o motor-manc até atingir a velocida • Reajustar a corrente mesmo atingir a velo • Observar as altera

controlador de posiç

Figur

Durante os experime força externa para que a po proximidade da bobina a1. grupos de bobinas, um na fa Observou-se que as estavam defasadas de 180 amplitude da corrente de de referência de torque (ia, e ic No caso da fase a, p a ia. Como já observado, e posicionamento do rotor. Para evitar essa co limitação da ação do c desbalanceamento, referent referência de torque.

r manualmente e ajustar as referências de posiç

ncal e ajustar a corrente para que o motor inic idade nominal para a frequência de operação; nte para que o motor continue operando de elocidade nominal;

erações no deslocamento do rotor e ajusta sição.