A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Seminário: Atuadores Controle para Automação. Atuadores são os elementos fundamentais que fornecem a fonte de força mecânica a um sistema. Assim, os atuadores.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Seminário: Atuadores Controle para Automação. Atuadores são os elementos fundamentais que fornecem a fonte de força mecânica a um sistema. Assim, os atuadores."— Transcrição da apresentação:

1 Seminário: Atuadores Controle para Automação

2 Atuadores são os elementos fundamentais que fornecem a fonte de força mecânica a um sistema. Assim, os atuadores são verificados sempre que se observa movimentações físicas no sistema. Introdução Definição:

3 Atuadores são utilizados para executar instruções vindas de um sistema de controle (CLP, FPGA, Microcontrolador, Computador, entre outros) Introdução Fig 1. - Esquemático de um Módulo de Saída de um CLP controlando um atuador. A saída ainda passa por uma etapa de potência, exemplificada pelo transistor.

4 Podemos, então, classificar os atuadores de acordo com sua função no sistema principal: Introdução  Atuadores Primários  Atuadores Secundários  Atuadores de Ativação Controle para Automação

5 Atuadores Primários

6 Os atuadores primários são a fonte da primeira movimentação física do sistema. Estes atuadores, de certa forma, agem como verdadeiros transdutores, transformando uma fonte de energia em outra (geralmente, mecânica)

7 Dessa forma, podemos classificar os atuadores primários de acordo com sua fonte de energia de ativação:  Atuadores Elétricos  Atuadores Hidráulicos  Atuadores Pneumáticos Atuadores Primários Todos os três tipos de atuadores são amplamente utilizados. Cada um com suas vantagens e desvantagens.

8 Atuadores Primários Motores Elétricos: O motor elétrico, que converte energia elétrica em movimentação rotacional, é, de longe, o atuador primário mais conhecido e utilizado.

9 Atuadores Primários  Funcionamento do motor dc simples. Fig 2. – Estrutura do motor dc simples. Verifica-se a armadura girando no sentido horário. Em (b) já houve uma rotação de 90º, que gera uma inversão na corrente nos fios A e B, causada pela rotação dos contatos do comutador que fazem contato, a partir de então, com lados opostos das escovas.

10 Atuadores Primários  Armadura de um motor real. Fig 3. – Estrutura da armadura em um motor prático. Verifica-se a existência de várias bobinas, com cada par de fio conectado a um par separado de segmentos de comutador, garantindo que a corrente nos fios mudará de sentido no momento adequado à cada bobina.

11 Atuadores Primários Torque:  Principais Equações de Construção. T = K T I A Φ (eq. 1) T = Torque do motor K T = Constante, baseada nas caract. de construção do motor I A = Corrente de Armadura Φ = Fluxo magnético * Verifica-se que o torque é proporcional a corrente de armadura.

12 Atuadores Primários FEM:  Principais Equações de Construção. EMF = K E Φ V (eq. 2) FEM = Tensão gerada pela rotação do motor. K E = Constante baseada na construção do motor Φ = Fluxo magnético V = Velocidade do motor Tensão sobre a Armadura:: V A = Vl n - EMF (eq. 3) V A = Tensão sobre a armadura. V ln = Tensão de linha fornecida ao motor. FCEM = Força Contra-Eletromotriz.

13 Atuadores Primários Corrente de Armadura:  Principais Equações de Construção. I A = (eq. 1) I A = Corrente de armadura V ln = Tensão de linha fornecida ao motor. R A = Resistência de armadura FCEM = Força Contra-Eletromotriz. Esta equação explica, em parte, a limitação de velocidade encontrada nos motores dc. Verificamos que com o incremento da velocidade, a corrente de armadura é reduzida e, conseqüentemente, o motor possui menos torque. Assim, chega-se a um ponto em que o torque do motor não é capaz de fazê-lo rotacionar. V ln - FCEM RARA

14 Atuadores Primários Subdivisão dos Motores Elétricos:  Motores de Excitação de Campo  Motores a Imã-Permanente  Motores Brushless (sem escovas)

15 Atuadores Primários  Motores de Excitação de Campo. Os motores de excitação de campo, são divididos em Excitação em série, Excitação shunt, e Excitação Composta. Neles o campo magnético é gerado por uma excitação de campo.

16 Atuadores Primários  Motores de Excitação de Campo.

17 Atuadores Primários  Motores de Excitação de Campo.

18 Atuadores Primários  Motores de Excitação de Campo.

19 Atuadores Primários  Motores a Imã-Permanente.

20 Atuadores Primários Motores de passo:  Tipo específico de motor DC que gira em quantidades discretas de passos com número de graus definidos;  Pode-se saber a posição exata do motor sem o auxílio de sensores (basta contar os passos), e não há erro acumulativo.

21 Atuadores Primários Motores de passo - tipos:  Ímã-permanente;  Relutância variável;  Híbrido.

22 Atuadores Primários Motores de passo – íma permanente:

23 Atuadores Primários Motores de passo – íma permanente:  Stalling – efeito da carga sobre o motor de passo com ímã permanente.

24 Atuadores Primários Motores de passo – íma permanente:  Modos de operação: Single step (ou bidirecional): Há tempo do rotor parar antes de avançar para o próximo passo. Permite precisa, e é possível parar e mudar o sentido imediatamente Slew mode: O movimento é mais contínuo, semelhante a motores DC. Entretanto, perde um pouco a precisão e habilidade de mudar o sentido

25 Atuadores Primários Motores de passo – íma permanente:  Exemplo de modo de excitação bipolar:

26 Atuadores Primários Motores de passo – relutância variável:

27 Atuadores Primários Motores de passo – relutância variável:

28 Atuadores Primários Motores de passo – relutância variável:  O valor em graus do passo é dado pela diferença entre os ângulos do estator e os ângulos do rotor;  Devido a isso, o ângulo do passo pode ser até menor que 1°;  Pelo fato do rotor não ser energizado, o torque deste motor de passo é menor.

29 Atuadores Primários Motores de passo – híbrido:

30 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos: São compostos por sistemas hidráulicos, onde é utilizado um fluido (normalmente óleos) para transferir energia para pistões, fazendo-os executar um movimento específico.

31 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos - características:  Fluido utilizado é incompressível;  Seguem o Princípio de Pascal: um fluido sob pressão hidrostática exerce a mesma pressão uniformemente nas paredes do recipiente que o contém

32 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos - características:  Isso propicia a transferência de força diferenciada, analogamente às engrenagens.

33 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Bombas: fornecem a pressão hidrostática para que os atuadores executem os movimentos. Bomba de engrenagens Bomba de palhetas

34 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Atuadores: convertem a energia transmitida pelo fluido em movimento. Pistão hidráulicoMotor hidráulico

35 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Válvulas de controle de pressão: permitem o funcionamento contínuo da bomba e impede que o sistema atinja pressões muito altas.

36 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Acumuladores: atuam como filtros passa-baixa para variações de pressão e fornecem vazão extra.

37 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Válvulas direcionais: controle de fluxo para movimenta o pistão em sentidos diferentes. Válvula no centro

38 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – elementos:  Válvulas direcionais Válvula favorecendo movimento do pistão para a esquerda Válvula favorecendo movimento do pistão para a direita

39 Atuadores Primários Atuadores hidráulicos – exemplo:  Diagrama de um exemplo de um atuador hidráulico completo.

40 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos: São compostos por sistemas pneumáticos, onde é utilizado um gás (normalmente o ar) para transferir energia para pistões, fazendo-os executar um movimento específico, analogamente aos atuadores hidráulicos.

41 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - desvantagens: Os atuadores pneumáticos possuem as seguintes desvantagens com relação aos hidráulicos:  Não são incompressíveis;  Não são apropriados para trabalhos nos quais é necessário precisão na movimentação do atuador.

42 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - vantagens: Os atuadores pneumáticos possuem as seguintes vantagens com relação aos hidráulicos:  Não há necessidade de retorno para tanques;  Se houver vazamentos, não há sujeira.

43 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - elementos:  Compressor: é o equivalente das bombas para sistemas pneumáticos. Exemplo de compressor tipo pistão, um dos mais utilizados

44 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - elementos:  Filtro: retira partículas que podem danificar o sistema;  Secador: retira a umidade excessiva do ar;  Tanque receptor: recebe o ar do compressor, atuando como uma fonte de alta pressão.

45 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - elementos: Os sistemas pneumáticos também possuem válvulas de controle de fluxo e reguladoras de pressão, que atuam de forma análoga aos sistemas hidráulicos. Exemplo de regulador pneumático de pressão

46 Atuadores Primários Atuadores pneumáticos - elementos:  Atuadores pneumáticos: Pistão de dupla-ação Pistão de ação simples Motor pneumático de palhetas


Carregar ppt "Seminário: Atuadores Controle para Automação. Atuadores são os elementos fundamentais que fornecem a fonte de força mecânica a um sistema. Assim, os atuadores."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google