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Portfólio CONSTRUÇÃO E ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

 

CURSO: Engenharia Elétrica

Semestre: 6º flex / 7º reg

 

Disciplinas:

• Eletrônica analógica II;

• Máquinas elétricas I;

• Conversão eletromecânica de energia;

• Eficiência energética e qualidade de energia;

• Resistência dos materiais;

 

A proposta de Produção Textual Interdisciplinar em Grupo (PTG) terá como temática: Construção e acionamento eletrônico de um motor de corrente contínua. A temática foi escolhida a fim de possibilitar a aprendizagem interdisciplinar dos conteúdos desenvolvidos nas disciplinas desse semestre.

 

O mercado nacional de máquinas elétricas é um ramo que emprega uma grande quantidade de engenheiros eletricistas, que trabalham no projeto e manutenção destas máquinas. Dentre as máquinas elétricas podemos citar desde os equipamentos mais básicos, como o transformador, até os motores e geradores. Dentro desse contexto, considere que vocês formaram uma empresa de consultoria especializada no treinamento de profissionais que trabalham com máquinas elétricas. No presente momento, vocês foram contratados para dar um treinamento para os técnicos responsáveis pela fabricação de motores de corrente contínua (CC) de uma grande fabricante de motores. O objetivo desse treinamento é explicar detalhadamente o funcionamento de um motor CC e para isso, o cliente exigiu que fosse apresentado um protótipo rudimentar de um motor desse tipo. Onde os técnicos possam ver claramente os enrolamentos e o núcleo da máquina.

O desafio agora é analisar as características do motor CC criado, para verificar se elas estão de acordo com os requisitos. Você, como engenheiro responsável pelo projeto, extraiu o circuito equivalente do motor, sendo ele da seguinte forma: Figura 1: circuito equivalente do motor CC.

Aonde os seguintes parâmetros compõem o modelo: • 𝐸𝐴: tensão de armadura; • 𝑅𝐴: resistência de armadura; • 𝑅𝑎𝑗: resistência interna das bobinas de campo; • 𝑅𝐹: resistência de campo; • 𝐿𝐹: indutância de campo; • 𝑉𝑇: tensão nominal; • Queda de tensão nas escovas é desprezível.

O primeiro passo desse projeto é apresentar uma revisão bibliográfica completa sobre os motores CC, explicando detalhadamente o seu funcionamento, partes que o compõem, materiais utilizados e principais aplicações. Busque também equacionamentos que permitam o projeto de um motor de tal tipo e seus parâmetros construtivos. O motor que você desenvolveu é uma máquina CC em derivação de 60 HP, tensão nominal de 220 V e rotação nominal 1800 rpm, com enrolamentos de compensação. A resistência de armadura (considerando também as escovas, os enrolamentos de compensação e os interpolos) é igual a 0,06 Ω. O circuito de campo possui resistência total igual a 48 Ω, produzindo uma velocidade a vazio de 1800 rpm. Há 1800 espiras por polo no enrolamento do campo em derivação. A partir dessas características, a fim de avaliar o desempenho e as características do motor construído, responda aos seguintes itens: a) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é igual a 25 A; b) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é igual a 75 A; c) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é igual a 125 A; d) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é igual a 175 A; e) Encontre a velocidade desse motor quando a corrente de entrada é igual a 275 A; f) Através dos valores obtidos e mais alguns cálculos, plote a características de conjugado vs. velocidade do motor. Você deve ainda projetar um circuito eletrônico que tem como objetivo controlar a velocidade de rotação do motor CC, de forma totalmente analógica, com o ajuste feito por meio de um potenciômetro. Para isso, utilize um circuito oscilador que seja capaz de gerar uma onda PWM em sua saída, onde a largura de pulso seja controlada pela variação do potenciômetro. Na saída desse circuito deverá ser dimensionada uma interface de potência, a ser determinada por você, para que então possa ser ligada à bobina da armadura do motor. Escolha o circuito de controle de sua preferência, projete os componentes e faça a simulação de seu funcionamento utilizando algum software (Multisim, Orcad, LTSpice etc.) e adicione os resultados (circuito, projeto e formas de onda) ao relatório. A frequência de oscilação da onda PWM sugerida é de 1 kHz. O mesmo cliente que solicitou o desenvolvimento do motor CC e o respectivo circuito de controle precisa também realizar um estudo de viabilidade de projetos de energias renováveis, pois irá instalar várias unidades desse motor desenvolvido. Sendo assim, sua última tarefa é adicionar ao seu relatório um estudo do panorama das fontes energéticas atuais no Brasil e, considerando que seu cliente irá instalar as máquinas em uma grande indústria na zona rural, cuja área ultrapassa 20 hectares, porém, somente 10000 m2 estão ocupados com as instalações industriais, sendo que o

restante pode ser aproveitado para geração de energia. Indique para seu cliente ao menos duas opções de energia alternativa que podem ser instaladas nessa área ociosa, mencionando os pontos positivos e negativos de cada uma delas.

 

Portfólio CONSTRUÇÃO E ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

2021 COMPLETO

 

Portfólio CONSTRUÇÃO E ACIONAMENTO ELETRÔNICO DE UM MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

R$ 150,00Preço
  • Possui 30 páginas ao todo.

    CURSO: Engenharia Elétrica

    Semestre: 6º flex / 7º reg

     

     

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