ATIVIDADE CONSTEXTUALIZADA - ELETRONICA DE POTENCIA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU - UNINASSAU
ENGENHARIA ELÉTRICA
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
PROFESSOR EXECUTOR: JONATA CAMPELO DE ALBUQUERQUE 
TUTOR: RODRIGO MANGUEIRA
ALUNO: NATÁLIA GOMES MEIRA
Olá , aluno (a)! 
 
Bem-vindo (a ) , a atividade contextualizada da disciplina de Eletrônica de Potência ! 
 
Leia o texto a seguir: 
O acionamento de motores de corrente contínua pode ser feito através da variação da tensão aplicada ao motor. Porém , atualmente a técnica que utiliza Pulse−Width Modulation (PWM), diminui as perdas de energia e reduz o aquecimento sobre o sistema de controle permitindo a redução de seu custo e tamanho. 
 
Com isso, esta atividade contextualizada propõe o seguinte: 
 
Supondo que você foi contratado para elaborar um projeto de controle para um motor de uma esteira de transporte de produtos em uma empresa. 
 
Esta esteira é fixa entre duas máquinas e transporta produtos da máquina 1 para má quina 2 ou da máquina 2 para 1 em algumas ocasiões. 
 
1 - Projete um circuito para controlar o motor de corrente contínua utilizado na esteira que contenha dois níveis de velocidade, respeitando os dados a seguir: 
 
-Nível 1 - A potência disponível pelo circuito é 50% da exigida pelo motor. 
- Nível 2 - A potência disponível pelo circuito é a máxima exigida pelo motor. 
-Considere o motor DC como uma carga puramente resistiva. 
-Tensão da fonte 120VCC. 
-Potência do Motor 1 500 W . 
 
2 - Elabore um relatório sucinto, com no máximo 30 linhas, apresentando os cálculos, exibindo o esquema do circuito e esboce o gráfico para cada nível indicando tensão máxima, tensão média, Ton, Toff e a Corrente média na carga. Indique qual dispositivo de potência foi utilizado no projeto e por quais características. 
 
ATENÇÃO: Sempre que citar qualquer fonte consultada, não se esqueça de incluir a referência bibliográfica adequadamente! Isto, além de atender às legislações antiplágio e de direitos autorais, permite que você ou outras pessoas que leiam seu texto possam aprofundar-se nos temas abordados através da consulta às fontes originais informadas em sua bibliografia. 
Bons estudos!
 
De acordo ao que foi requerido nesta atividade contextualizada, foi realizado projeto baseado nas informações e circuitos que se seguem: Para todo projetista é necessário que se tenha conhecimento prévio a respeito de dois modelos de circuitos pois são imprescindíveis para a instalação de qualquer motor DC. São conhecidos como ponte H e controle PWM. 
A ponte H age no sentido de permitir que o motor funcione em modo direto ou inverso, e a sua associação ao controle PWM irá permitir o estado de repouso (parado) assim como também o controle da velocidade do mesmo. 
O acionamento de motores DC utilizando a técnica PWM se dá de forma moderna, diminuindo as perdas de energia, reduzindo o aquecimento dos componentes e a redução de seu custo e tamanho. De acordo com KENJO, o PWM consiste num método de controle chaveado de tensão em frequências relativamente altas (kHz), segundo o circuito mostrado por KENJO, Figura 1 sabesmo que: O tempo TON corresponde ao tempo que a chave permanece na posição h e TOFF o tempo que a mesma permanece na posição i. Seguindo o funcionamento do mesmo é possível calcular a tensão média no motor, dada pela equação (1). 
(1)
 Figura 1:Chaveamento PWM: (a) Circuito simplificado; (b) e (c) são duas formas de onda da tensão aplicada ao motor para ciclos de condução distintos.
O funcionamento da ponte H se dá partindo do uso de 4 transistores bipolares associados num circuito, onde ao ser polarizado os transistores Q1 e Q4 a corrente irá circular em um sentido e quando polarizado Q2 e Q3 a corrente irá circular no sentido oposto. O sentido de rotação está diretamente associado ao sentido da corrente, esse sentido será definido a partir de comandos externos.
 Também conectado à entrada do circuito, duas portas NAND no intuito de que seja retirado os “estados proibidos” que levam a um curto, provocando sobrecarga no transistor. Em seguida, em serie está contido o circuito do bloco PWM que utiliza um transistor (Q5) controlado por um oscilador com base em outra porta do circuito integrado de portas NAND. O oscilador pode ser trabalhado de modo a estar habilitado ou não, de acordo ao sinal logico em sua entrada. Quando desabilitado não recebe alimentação e o motor fica em seu estado parado. Quando habilitado, o tempo durante o qual a ponte conduz determinara a tensão média no motor e a sua velocidade.
Figura 2: Diagrama completo com a ponte H e o controle PWM.
Referências Bibliográficas:
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/robotica/1213-ponte-h-com-pwm
http://www.coep.ufrj.br/~jpaulo/MOTOR-DC-Euler.pdf