CARACTERÍSTICAS DE CARGA E VELOCIDADE NO MOTOR

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
 CAMPUS SOBRAL
RELATÓRIO 2
DISCIPLINA: CONTROLE DE SISTEMAS DINÂMICOS
PROFESSOR: REUBER REGIS
CARACTERÍSTICAS DE CARGA E VELOCIDADE NO MOTOR
EQUIPE:
JHONATA DA COSTA DE CARVALHO - 375193
ÁLVARO JOSÉ MARQUES CAVALCANTE ABREU - 403069
EDYNARA FELIPE LINO - 379083
SOBRAL
2020
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OBJETIVOS
· Verificar, para diferentes valores de acionamento, como se percebe a variação na velocidade do motor;
· Perceber como se dá o funcionamento do freio eletromagnético;
· Efetuar verificação entre os valores medidos e compará-los com os teóricos;
· Obter o gráfico que relacione carga e velocidade do motor;
· Obter o gráfico que relacione a velocidade no motor pela corrente no mesmo.
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MATERIAIS 
· Simulação Simulink.
	
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Primeiro foi simulado o circuito da prática no simulink como é apresentado na figura 01.
Figura 01: Circuito da prática no simulink.
Fonte: Próprios autores.
Em seguida, como pedido na prática, foi colocado o U-153 em 0 e o atenuador em 8 no U-151 como mostram as figuras abaixo. 
Figura 02: Pré-amplificador (U-153) em 0.
Fonte: Próprios autores.
Figura 03: Atenuador (U-151) em 8.
Fonte: Próprios autores.
Após isso, foi ajustado o potenciômetro de referência U-157 até a velocidade do motor CC ficar próximo de 2000 RPM, que, como mostrado na figura, foi o ângulo de 133 graus.
Figura 04: Potenciômetro em 133 graus para ajuste de velocidade do motor.
Fonte: Próprios autores.
E como solicitado no roteiro, foi escolhido o disco de menor inércia.
Figura 05: Disco de menor inércia.
Fonte: Próprios autores.
Após todas essas etapas variamos as propriedades do freio elétrico no U-163 de 0 a 10 e construímos a tabela a seguir, que relaciona freio eletromagnético, velocidade e corrente.
Tabela 01: Valores de velocidade e corrente para diferentes níveis de freio.
	Freio Eletromagnético
	Velocidade (RPM)
	Corrente (A)
	0
	1992
	0,152
	1
	1935
	0,163
	2
	1877
	0,174
	3
	1820
	0,185
	4
	1762
	0,196
	5
	1704
	0,208
	6
	1647
	0,219
	7
	1589
	0,230
	8
	1532
	0,241
	9
	1474
	0,253
	10
	1417
	0,264
Fonte: Próprios autores.
Com posse dos valores mostrados na tabela 01 e com o auxílio do Matlab, foi feito o gráfico que relaciona carga e velocidade do motor, como mostra a figura 06 (código no Matlab) e figura 07 (Gráfico).
Figura 06: Código do matlab (carga x velocidade do motor).
Fonte: Próprios autores.
Figura 07: Gráfico (carga x velocidade do motor).
Fonte: Próprios autores.
E da mesma forma foi feito um gráfico que relaciona a velocidade no motor pela corrente no mesmo, como mostra a figura 08 e figura 09.
Figura 08: Código do Matlab (velocidade do motor x corrente)
Fonte: Próprios autores.
Figura 09: Gráfico (velocidade do motor x corrente).
Fonte: Próprios autores.
Qual os torques mínimo e máximo do motor diante da carga? 
Segundo a equação do torque, ele depende apenas da variável (corrente de armadura), assim, o torque máximo e mínimo seria nos pontos em que a corrente seria máxima e mínima, respectivamente. Assim temos:
onde K é a constante de torque;
Vimos no bloco do simulink referente à constante de torque, que o valor de K é de . Após isso, verificou-se também, na tabela do procedimento, que a corrente máxima e mínima era de 0.264 e 0.151 amperes, respectivamente. Assim, substituindo os valores na equação do torque, obtemos:
Explique expandindo o modelo do bloco do motor o porquê dos efeitos da corrente e velocidade encontrados na tabela.
Como vemos na imagem expandida do diagrama de blocos do motor cc, foi adicionado ao bloco somador da prática passada um bloco de carga, temos que com o aumento do freio magnético(carga), a velocidade do motor irá baixar e, consequentemente, ele precisará de mais corrente para rotacionar a carga. Vale ressaltar também que a potência de entrada é igual a potência da saída, ou seja, se a velocidade final for menor, a corrente na entrada deverá ser maior para igualar a potência.
Figura 10: Bloco do motor com o acrescento da carga.
Fonte: Próprios autores.
Qual a potência máxima dissipada no motor?
A potência dissipada será máxima quando a corrente for máxima, ou seja = 0,264 A. Com o valor da resistência de R= 8,2 Ω, e usando a equação temos:
A partir dos dados obtidos nesse experimento, comente sobre o comportamento da velocidade e da corrente no motor em função da carga.
De acordo com os dados obtidos e como podemos ver nos gráficos plotados durante o procedimento, a velocidade do motor diminui de forma linear em relação a carga aplicada, da mesma forma acontece com a corrente, só que inversamente. A corrente aumenta de forma linear à medida que a carga aumenta.
Com base nos valores aplicados podemos ver que a cada nível de freio adicionado, a velocidade do motor diminui em média 57 RPM e a corrente aumenta 0,11 A.
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CONCLUSÃO
De acordo com a segunda prática da disciplina de Controle e Sistemas Dinâmicos envolvendo a velocidade e carga de um motor, foi possível analisar o comportamento do eixo de rotação do próprio, utilizando um freio eletromagnético na simulação, vale salientar que toda a montagem do circuito foi realizada usando o Software Simulink obedecendo o que foi repassado pelo professor.. 
Através do circuito simulado foram obtidos valores para velocidade e corrente do circuito para determinadas situações, variando por meio dos discos, que atuam como um freio eletromagnético, no qual resultou em valores satisfatórios, além disso, utilizando o software MATLAB, que se mostra uma potente ferramenta para análise de sistemas de controle, que no caso foi utilizado para plotar os gráficos para exibir a relação entre corrente, velocidade, nível de freio etc. Dessa forma detalhando melhor o que ocorreu na simulação.
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