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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Controle de motores CC. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Muitas máquinas usam motores elétricos DC (EM). Eles permitem controlar facilmente a velocidade de rotação, alterando a componente de tensão constante no enrolamento da armadura, a uma tensão constante do enrolamento de campo (0V). O diagrama elétrico (Fig. 1) será útil para quem monta para si a máquina ou dispositivo necessário com acionamento elétrico. O circuito permite controlar um motor elétrico com potência de até 5 kW.
Poderosos DC EMs possuem vários recursos que devem ser levados em consideração: a) é impossível aplicar tensão à armadura EM sem fornecer a tensão nominal (geralmente 180...220 V) ao enrolamento de campo; b) para não danificar o motor, é inaceitável aplicar imediatamente a tensão nominal ao enrolamento da armadura ao ligá-lo, devido à grande corrente de partida, que excede em dezenas de vezes a corrente nominal de operação. O diagrama acima permite garantir o modo de operação necessário - partida suave e configuração manual da velocidade de rotação necessária do veículo elétrico. O sentido de rotação mudará se você alterar a polaridade de conexão dos fios no enrolamento de campo ou armadura (isso deve ser feito somente quando o EM estiver desligado). O circuito utiliza dois relés, o que permite a proteção automática dos elementos do circuito contra sobrecarga. O relé K1 é um starter potente, elimina a possibilidade de ligar o EV quando a velocidade inicial definida pelo resistor R1 não é zero. Para isso, uma alavanca é acoplada ao eixo do resistor variável R1, conectada ao botão SB2, que fecha (pela alavanca) apenas no valor máximo de resistência (R1) - isso corresponde à velocidade zero. Quando os contatos SB2 estiverem fechados, o relé K1, ao pressionar o botão START (SB1), ligará e seus contatos K1.1 serão autobloqueados e os contatos K1.2 ligarão o acionamento elétrico. O relé K2 fornece proteção contra sobrecarga na ausência de corrente no circuito do enrolamento de excitação EM. Neste caso, os contatos K2.1 desligarão a alimentação do circuito. O circuito de controle é alimentado sem transformador, diretamente da rede através do resistor R3. O valor da tensão efetiva no enrolamento da armadura é definido alterando o ângulo de abertura dos tiristores VS1 e VS1 com o resistor R2. Os tiristores estão incluídos nos braços da ponte, o que reduz o número de elementos de potência no circuito. Um gerador de pulsos sincronizado com o período de pulsação da tensão da rede é montado em um transistor unijunção VT2. O transistor VT1 amplifica os pulsos de corrente e, através do transformador de isolamento T1, eles são fornecidos aos terminais de controle dos tiristores. Ao realizar o projeto, os tiristores VS1, VS2 e os diodos VD5, VD6 devem ser instalados em uma placa dissipadora de calor (radiador). Parte do circuito de controle, destacado na figura com uma linha pontilhada, é colocada na placa de circuito impresso (Fig. 2).
São utilizados resistores fixos tipo S2-23, variáveis R1 - tipo PPB-15T, R7 - SP-196, R3 - tipo PEV-25. Capacitores C1 e C2 de qualquer tipo, para uma tensão de operação de pelo menos 100 V. Diodos retificadores VD1...VD4 para uma corrente de 10 A e uma tensão reversa de 300 V, por exemplo D231 D231A D232, D232A, D245, D246 . O transformador de pulso T1 é feito em um anel de ferrite M2000NM de tamanho padrão K20x12x6 mm e enrolado com fio PELSHO com diâmetro de 0,18 mm. Os enrolamentos 1 e 2 contêm 50 voltas e 3 - 80 voltas. Antes do enrolamento, as arestas vivas do núcleo devem ser arredondadas com uma lima para evitar perfurações e curto-circuito nas voltas. Quando o circuito é inicialmente ligado, medimos a corrente no circuito do enrolamento de excitação (0V) e, utilizando a lei de Ohm, calculamos o valor do resistor R2 para que o relé K2 seja acionado. O relé K2 pode ser de qualquer tensão baixa (6...9 V) - quanto menor a tensão de operação, melhor. Ao escolher o resistor R2, também é necessário levar em consideração a potência nele dissipada. Conhecendo a corrente no circuito 0V e a tensão no resistor, ela pode ser facilmente calculada usando a fórmula P=UI. Em vez de K2 e R2, é melhor usar relés de corrente especiais produzidos pela indústria, mas devido ao seu escopo restrito, eles não estão disponíveis para todos. É fácil fazer você mesmo um relé de corrente enrolando cerca de 20 voltas de fio PEL com um diâmetro de 0.7...1 mm em uma chave reed maior. Para configurar o circuito de controle, ao invés do circuito de armadura do motor, conectamos uma lâmpada com potência de 300...500 W e um voltímetro. Você precisa ter certeza de que a tensão na lâmpada com o resistor R1 muda suavemente de zero ao máximo. Às vezes, devido à variação nos parâmetros de um transistor unijunção, pode ser necessário selecionar o valor do capacitor C2 (de 0,1 a 0,68 μF) e do resistor R7 (R7 define a tensão máxima na carga no valor mínimo de resistência R1). Se, com a instalação adequada, os tiristores não abrirem, é necessário trocar os fios dos enrolamentos secundários do T1. O faseamento incorreto da tensão de controle que chega aos tiristores VS1 e VS2 não pode danificá-los. Para facilitar o monitoramento do funcionamento dos tiristores, a tensão de controle pode ser aplicada primeiro a um tiristor e depois ao outro - se a tensão na carga (lâmpada) for regulada pelo resistor R1, a fase de conexão dos pulsos de controle está correto. Com ambos os tiristores operando e o circuito configurado, a tensão na carga deve variar de 0 a 190 V. É possível eliminar a possibilidade de aplicação de tensão máxima ao enrolamento da armadura no momento da ligação eletronicamente, utilizando um circuito semelhante ao mostrado na Fig. (O capacitor C6.17 garante um aumento suave da tensão de saída no momento da ligação e, posteriormente, não afeta o funcionamento do circuito.) Neste caso, a chave SB2 não é necessária.
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