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Operação de quatro quadrantes do motor de corrente contínua

Operação de quatro quadrantes de qualquer inversor ou Motor CC significa que a máquina opera em quatro quadrantes. Eles são Frenagem para Frente, Dirigir para a frente, Motorização reversa e Frenagem reversa. Um motor opera em dois modos - Automobilismo e Frenagem. Um acionamento de motor capaz de operar em ambas as direções de rotação e de produzir tanto o motor quanto a regeneração é chamado de acionamento de velocidade variável de quatro quadrantes.

Em modo de automobilismo, a máquina funciona como um motor e converte a energia elétrica em energia mecânica, apoiando seu movimento. Em modo de travagem, a máquina funciona como um gerador e converteenergia mecânica em energia elétrica e, como resultado, ela se opõe ao movimento. O motor pode trabalhar nas direções para frente e para trás, ou seja, nas operações de motor e frenagem.

O produto da velocidade angular e torque é igualao poder desenvolvido por um motor. Para operação em múltiplos quadrantes dos inversores, as seguintes convenções sobre os sinais de torque e velocidade são usadas. Quando o motor é girado na direção para frente, a velocidade do motor é considerada positiva. As unidades que operam apenas em uma direção, a velocidade de avanço será a velocidade normal.

Em cargas que envolvem movimentos para cima e para baixo, a velocidadedo motor que causa movimento ascendente é considerado em movimento para a frente. Para inversores reversíveis, a velocidade de avanço é escolhida arbitrariamente. A rotação na direção oposta dá velocidade reversa que é denotada por um sinal negativo.

A taxa de variação de velocidade positiva na direção para frente ou o torque que fornece aceleração é conhecido como Torque positivo do motor. No caso de retardo, o torque do motor é considerado negativo. O torque de carga é oposto ao torque positivo do motor na direção.

A figura abaixo mostra a operação de quatro quadrantes das unidades.

quatro-quadrante-operação-figo

No Eu quadrante a potência desenvolvida é positiva e a máquina funciona como um motor que fornece energia mecânica. A operação do primeiro quadrante é chamada Motorização para a frente. II (segundo) quadrante operação é conhecida como Frenagem. Neste quadrante a direção de rotação é positiva, e o torque é negativo, e assim, a máquina opera como um gerador desenvolvendo um torque negativo, que se opõe ao movimento.

A energia cinética das partes rotativas está disponível como energia elétrica que pode ser fornecida de volta à rede elétrica. Na frenagem dinâmica dissipada, a energia é dissipada na resistência. o III (terceiro) quadrante operação é conhecida como a marcha-atrás. O motor funciona no sentido inverso. Tanto a velocidade quanto o torque possuem valores negativos enquanto a potência é positiva.

No IV (quarto) quadrante, o torque é positivo e a velocidade é negativa. Este quadrante corresponde à frenagem no marcha-atrás modo.

Aplicações da Operação de Quatro Quadrantes

  • A carga do tipo compressor, bomba e ventilador requer operação apenas no quadrante I. Como sua operação é unidirecional, eles são chamados de sistemas de acionamento de um quadrante.
  • Unidades de transporte requerem operação em ambas as direções.
  • Se a regeneração for necessária, a aplicação em todosquatro quadrantes podem ser necessários. Caso contrário, a operação é restrita aos quadrantes I e III e, portanto, a frenagem dinâmica ou a frenagem mecânica podem ser necessárias.
  • Nos acionamentos de içamento, é necessária uma operação de quatro quadrantes.

A operação de quatro quadrantes e sua relação com a velocidade, torque e potência são resumidos abaixo na tabela.

FunçãoQuadranteRapidezTorquePotência
Motorização para a frenteEu+++
Frenagem para FrenteII+--
Motorização ReversaIII--+
Frenagem ReversaIV-+-
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