CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA E DE VELOCIDADE DO MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA

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Curso de Engenharia Elétrica 
Laboratório de Sistemas de Controle 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO 1 – CARACTERÍSTICAS DE 
ENTRADA E DE VELOCIDADE DO MOTOR DE 
CORRENTE CONTÍNUA 
 
 
 
 
 
Alunos: Fábio Lúcio de Almeida Sousa Júnior 
Juliana Damasceno Batista 
Thalena Cristina dos Santos da Silva 
 
Prof: Reuber Regis de Melo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sobral, Setembro de 2017 
Sumário 
1. Introdução ............................................................................................................................. 3 
2. Objetivos ............................................................................................................................... 5 
3. Materiais ............................................................................................................................... 6 
4. Procedimento Prático............................................................................................................ 7 
5. Conclusão .............................................................................................................................. 9 
6. Referências ............................................................................................................................ 9 
 
 
 
1. Introdução 
 
Os motores elétricos são dispositivos que tem a função de converter energia elétrica 
em outra forma de energia, a mecânica. O principal objetivo é contribuir com o melhor 
funcionamento dentro da indústria. Também chamado de atuador elétrico, ele é o mais 
utilizado, dentre todos os tipos de motores, devido seu baixo custo, a facilidade em ser 
manuseado e transportado, limpeza e controle do equipamento, como também grande 
adaptação em cargas distintas. 
 
 
Figura 1: Modelo de um motor elétrico. 
 
Os motores que possuem a corrente CC (corrente continua), são conversores 
eletromecânicos, com características similares aos lineares, com sistemas de primeira 
ordem e uma linguagem matemática bem simplificada, contribuindo para o manuseio do 
equipamento e facilitando o controle do torque e das diferentes velocidades produzidas 
pelo motor. 
 
O motor também tem capacidade de fazer a tarefa reversa, ele transforma o movimento 
mecânico em energia elétrica. Esse processo é realizado pelo gerador, ou por um dínamo, 
que são aparelhos que transformam corrente continua em energia mecânica. Esse 
processo acontece através da indução eletromagnética. 
 
A composição de um motor CC é principalmente: Rotor (parte móvel), estator (parte 
fixa), coletor (liga as bobinas à redes elétricas), escovas (fazem os contatos elétricos) e os 
terminais. 
 
 
Figura 2: Composição de um motor 
 
Para que o motor tenha uma força suficiente para começar a rotação e´ preciso 
superar uma iné rc i a , que e´ resultante do atrito entre os componentes do motor, sendo 
necessário aplicar uma t ensão nos terminais do motor superior a faixa de tensão 
morta. Com isso, transportando uma tensão mínima, a velocidade do rotor 
aumenta proporcional a tensão que é aplicada na sua entrada até o ponto em 
que atinge o valor máximo em quem o fabricante especifica. 
 
Já a velocidade do rotor, é controlada através da corrente que se movimento pelos 
rolamentos. Como corrente tem uma relação linear à tensão, essa relação é o que faz com 
que haja o movimento do motor CC. 
A velocidade do rotor pode ser controlada através da corrente que flui a t ravés 
dos enrolamentos, pois como podemos ver pela figura 2 a corrente apresenta uma relação 
linear com a tensão e esta, como mostrado na figura 1, tem influeˆncia direta na rotac¸a˜o 
do motor CC. 
 
2. Objetivos 
• Verificar, para diferentes valores da tensão de referência, a variação na saída 
(velocidade do motor); 
• Verificar qual o limiar de tensão para o funcionamento do motor; 
• Obter o gráfico que relacione entrada (Tensão) e saída (Velocidade do motor); 
• Obter o gráfico que relacione a velocidade no motor pela corrente no mesmo. 
 
3. Materiais 
• Fonte de tensão contínua; 
• Servo motor: 12 V, 4,5 W; 
• Taco gerador (acoplado ao motor): aproximadamente 3Vp-p/4000rpm; 
• Drive amplificador para o motor; 
• Potenciômetro de referência; 
• Amperímetro e Voltímetro; 
• Tacômetro. 
 
4. Procedimento Prático 
No guia de prática laboratorial foi solicitado a montagem do circuito mostrado na figura 
abaixo, foi utilizado o kit de instrumentos do laboratório de controle. 
 
 
Figura 3: Diagrama do sistema de Controle. 
 
Logo após a montagem do circuito, as ligações feitas foram verificadas juntamente com 
o orientador do laboratório. Após as ligações terem sido verificadas o potenciômetro foi 
ajustado para um ângulo de 180°, seguindo a orientação presente no guia de pratica 
laboratorial. 
O circuito foi conectado a uma fonte de tensão continua e observou-se que o motor entrou 
em movimento quando foi ajustado para 180°, após reduzirmos a tensão de referência. O 
sistema foi conectado a uma fonte de tensão contínua, foi ligado e observado que o motor 
entrou adequadamente em movimento. 
 
Logo em seguida a tensão de referência foi reduzida, o potenciômetro foi movido no 
sentido anti-horário, até o motor parar. Neste momento, a tensão verificada no voltímetro 
foi de 0 V. 
Em seguida, a tensão foi elevada gradualmente movendo o potenciômetro no sentido anti-
horário, e ao aumentar cada valor de tensão (1 V – 10 V) os valores de corrente e 
velocidade foram anotados. 
Agora, foi-se elevando vagarosamente a tensão aplicada movendo o potenciômetro no 
sentido anti-horário, e para cada aumento de tensão (1V, 2V, 3V, ..., 10 V), foi anotado 
os valores de corrente e velocidade. Na tabela 1, estão expressos esses valores. Esse 
processo foi repetido duas vezes, e calculado uma média aritmética dos valores. 
 
Tabela 1: Valores medidos de corrente e velocidade a partir da tensão no motor CC. 
Tensão 
de 
Entrada 
(V) 
Corrente 
1 (mA) 
Velocidade 
1 (RPM) 
Corrente 
2 (mA) 
Velocidade 
2 (RPM) 
Média 
da 
Corrente 
(mA) 
Média da 
Velocidade 
(RPM) 
1 61,5 0 62,5 0 62 0 
2 123,8 0 125,2 0 124,5 0 
3 186 0 187,8 0 186,9 0 
4 149,7 800 131 900 140,35 850 
5 149 1200 149 1200 149 1200 
6 164 1500 163 1500 163,5 1500 
7 190 1800 190 1800 190 1800 
8 195 2200 199 2200 197 2200 
9 222 2400 220 2500 221 2450 
10 237 2700 238 2800 237,5 2750 
 
Através do Software MATLAB e utilizando as médias dos valores medidos, foi possível plotar 
o gráfico da Tensão de Entrada x Velocidade do Motor e o gráfico da Velocidade do Motor x 
Corrente. Na “Figura 4” e “Figura 5” a seguir estão as curvas representantes destes eixos do 
experimento. 
 
 
Figura 4: Curva Tensão de Entrada x Velocidade do Motor. 
 
 
Figura 4: Curva Velocidade do Motor x Corrente. 
 
5. Conclusão 
Na prática foi possível observar que a medida que a tensão de entrada do sistema cresce 
a velocidade do motor se mantém nula enquanto essa tensão de entrada não atinge a tensão 
necessária para vencer o atrito entre as escovas, enrolamentos, etc. Essa tensão no 
experimento foi de 3V e a partir dela o eixo do motor começa a entrar em movimento e 
sua velocidade cresce linearmente com a tensão de entrada aumenta. 
Entre 3V e 4V a velocidade do motor vai de 0 a 850 rpm, sendo este crescimento linear. Enquanto 
a tensão de entrada não atinge a tensão necessária para que o eixo do motor entre em movimento 
a corrente cresce e decai quando o motor começa a entrar em movimento, isso se dá devido à 
resistência do motor a entrar em movimento, oque faz a corrente crescer junto com a tensão, 
quando o motor começa a entrar em movimento, a corrente decai, pois a resistência do motor ao 
movimento é vencida. A partir daí a corrente cresce a medida que a velocidade do motor cresce. 
Foi aprendido a utilização de alguns dos módulos presentes no kit, como o U-157 que é um 
potenciômetro e foi utilizado para regular a tensão de entrada. O U-154 é um circuito amplificador 
responsável por um ganho de corrente. O U-159 é o medidor de rpm e o U-155 é o taco detector, 
responsável por essa leitura da velocidade do motor. O U-161 é motor CC. 
O procedimento prático foi bem-sucedido, uma vez que a corrente e a velocidade do motor se 
comportaram de forma esperada de acordo com a tensão de entrada. 
 
6. Referências 
[1] Bim, Edson. Máquinas elétricas e acionamento. Vol. 3. Elsevier, 2012. 
[2] Motores, C. C. "Motores elétricos." Jaraguá do Sul/SC, Mod 50 (2006): 112006