Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense

Engenharia de Controle e Automação

Disciplina: Laboratório de Controle e Automação I

Professor: Ezequiel Russi

Experimento VI: Ganho do sistema x Controle de velocidade

Alunos: Diego Guedes, Lucas Lobo, Victor Ribeiro

Fevereiro de 2014.

Introdução

Observando as medidas da tensão de erro e corrente elétrica, será possível tirarmos

algumas conclusões da atuação do ganho do sistema em uma situação de controle de

velocidade do motor.

Objetivo

Vivenciarmos o controle de velocidade de um motor de corrente contínua em malha

fechada, ou seja, haverá realimentação, através do ajuste dos sinais de entrada no

amplificador somador.

Materiais utilizados

- Kit Minipa

• U-151 Atenuador duplo;

• U-152 Amplificador somador;

• U-153 Pré-Amplificador;

• U-154 Driver Amplificador do Motor;

• U-155 Unidade Circuito do Tacho;

• U-156 Fonte de Alimentação Dc;

• U-157 Potenciômetro;

• U-159 Tacômetro;

• U161- Unidade do Servo Motor;

- 1 Multímetro Minipa

- Cabos Elétricos

Montagem

Tomando como material de apoio apostila distribuída em sala, o seguinte circuito foi

montado:

Desenvolvimento

Assegurando-se de que o circuito encontrava-se corretamente montado, iniciamos o experimento seguindo o procedimento do material de apoio.

Ajustamos o módulo U-152 para aposição “a” e os potenciômetros Att-1 e Att-2 do

módulo U-151 para as posições 9(mínimo sinal de entrada) e 10(sem realimentação)

respectivamente. Com tal configuração obtivemos um sistema de malha aberta.

Ligamos o módulo U-156, logo em seguida ajustamos o módulo U-157 até que o motor

atingisse a velocidade de 2500 RPMs.

Acoplamos o freio magnético ao eixo do motor. Começando com o seu ajuste na

posição zero aferimos o sinal de erro, a velocidade do motor e a corrente da fonte. Em

seguida, a cada novo ajuste no freio continuávamos tomando nota do sinal de erro, da

velocidade do motor e da corrente da fonte. A tabela abaixo mostra os dados obtidos nessa

etapa.

Ajuste do freioVelocidade do motor

(RPM)

Corrente da fonte

(mA)

Sinal de erro

(V)

0 2500 195 -4,75

1 2460 195 -4,75

2 2460 195 -4,75

3 2460 195 -4,75

4 2460 195 -4,75

5 2460 195 -4,75

6 2460 195 -4,75

7 2450 200 -4,75

8 2440 200 -4,75

9 2420 200 -4,75

10 2400 210 -4,75

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10234023602380240024202440246024802500

Ajuste do Freio x Velocidade

Posição do Freio

Velocidade do

Motor

0 2 4 6 8 10 12

-5-4.9-4.8-4.7-4.6-4.5

Ajuste do Freio x Sinal do erro

Posição do Freio

Sinal do Erro

Através da analise do primeiro gráfico, é possível observarmos que a cada ajuste do

freio há um pequeno decréscimo na velocidade do motor. Em contrapartida , o sinal gerado

pelo taco gerador não é enviado à entrada do módulo U-152 não sofrendo assim variações e

permanecendo igual ao sinal de referência.

De posse do procedimento, demos seguimento ao experimento. Ajustamos o

potenciômetro do Att-2 para 5. Mantivemos a velocidade do motor em 2500 RPMs. Variamos

o ajuste do freio e a cada nova posição tomávamos nota novamente da velocidade do motor,

sinal do erro e da corrente da fonte. A tabela abaixo mostra os novos dados obtidos nessa

etapa.

Ajuste do freioVelocidade do motor

(RPM)

Corrente da fonte

(mA)

Sinal de erro

(V)

0 2500 175 -4,64

1 2480 175 -4,65

2 2480 175 -4,65

3 2480 175 -4,65

4 2480 175 -4,65

5 2450 175 -4,65

6 2440 180 -4,67

7 2420 190 -4,67

8 2410 200 -4,68

9 2400 200 -4,68

10 2400 200 -4,69

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10240024202440246024802500

Ajuste do Freio x Velocidade

Posição do Freio

Velocidade do

Motor

É possível notar que a velocidade do motor é constante em alguns estágios do freio,

por outro lado, ao contrário da primeira etapa fica claro que o sinal do erro não segue mais

uma tendência de reta constante, e sim um leve, porém notório incremento de nível, esse

aumento reduz o grau de controle no sistema.

Com o intuito de atingir as condições para pequenos valores de erro, configuramos

novamente o circuito do experimento. Dessa vez, mantivemos o potenciômetro ATT-2 do na

posição 5 e variamos o potenciômetro ATT-1 de 0 até 10, incrementando de 1 em 1, e

medimos os mesmos valores da tabela anterior. Nesse processo, ajustamos a velocidade do

motor para o valor inicial de 2500 RPM. A tabela abaixo mostra os dados obtidos nessa nova

etapa.

Posição do ATT-1

(ATT-2 = 5)

Velocidade do motor

(RPM)

Corrente da fonte

(mA)

Sinal de erro

(V)

0 2500 200 -4,63

1 2490 200 -4,66

2 2490 200 -4,66

3 2490 200 -4,66

4 2490 200 -4,66

5 2490 200 -4,66

6 2480 200 -4,68

7 2460 180 -4,69

8 2450 180 -4,71

9 2440 190 -4,72

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-5-4.9-4.8-4.7-4.6-4.5

Ajuste do Freio x Sinal do erro

Posição do Freio

Sinal do Erro

10 2440 200 -4,73

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102440

2460

2480

2500

Ajuste do Potenciômetro Att-1 x Velocidade

Posição do potenciômetro Att-1

Velocidade do

Motor

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-5

-4.8

-4.6

Ajuste do potenciômetro Att-1 x Sinal do erro

Posição do Freio

Sinal do Erro

Conclusão

Com os dados obtidos podemos perceber quem em sistemas de malha aberta o sinal

de erro mantém-se constante, não havendo variação durante todo o experimento, logo, sem

realimentação que por consequência não nos apresenta nenhuma interfêrencia na velocidade

de rotação do motor. No sistema de malha fechada, a variação do erro está ligada diretamente

ao ganho.