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Equalização de carga em unidades elétricas

Definição: A equalização de carga é o processo de suavizarcarga flutuante. A carga flutuante retira uma corrente pesada da alimentação durante o intervalo de pico e também causa uma grande queda de tensão no sistema, devido à qual o equipamento pode sofrer danos. Na equalização de carga, a energia é armazenada com carga leve e essa energia é utilizada quando ocorre o pico de carga. Assim, a energia elétrica da fonte permanece constante.

A flutuação de carga ocorre principalmente em alguns dosdrives. Por exemplo, em uma máquina de prensagem, é necessário um grande torque por um curto período. Caso contrário, o torque é zero. Alguns dos outros exemplos são um laminador, uma bomba alternativa, máquinas de planejamento, martelos elétricos, etc.

Nos acionamentos elétricos, ocorre a flutuação de cargana ampla gama. Para suprir a demanda de torque de pico para acionamentos elétricos, o motor deve ter altas classificações, e também o motor extrairá a corrente de pulso da fonte. A amplitude da corrente de pulso dá origem a uma flutuação de tensão de linha que afeta a outra carga conectada à linha.

Método de Equalização de Carga

O problema de flutuação de carga pode ser superadousando o volante. A roda voadora é montada em um eixo do motor em acionamentos não reversíveis. Em velocidade variável e acionamento reversível, não é possível montar um volante no eixo do motor, pois isso aumentará o tempo de transiente do inversor. Se o motor for alimentado a partir do grupo gerador de motores, então o volante montado no eixo do gerador do motor e, portanto, equivale à carga na fonte, mas não à carga no motor.

Quando a carga é leve, o volante aceleroue armazenou o excesso de energia extraído da fonte. Durante o pico de carga, a roda voadora desacelera e fornece a energia armazenada para a carga, juntamente com a energia de alimentação. Portanto, a potência permanece constante e a demanda de carga é reduzida.

O momento de inércia da roda voadora necessário para a equalização da carga é calculado da seguinte forma. Considere a curva de torque de velocidade do motor linear como mostrado na figura abaixo.

equalização de carga-equação-1
Assumindo que a resposta do motor é lenta devido à grande inércia e, portanto, aplicável à operação transitória. Diferencie a equação (1) e multiplique ambos os lados por J (momento de inércia).

equalização de carga-equação-2
Onde Τm é a constante de tempo mecânica do motor. É o tempo necessário para que a velocidade do motor mude (ωm0 - ωm) quando o torque do motor é mantido constante no valor nominal ᴛr. Da equação (2) e (3)

equalização de carga-equação-3
Considere um torque de carga periódico um ciclo que consiste em um período de alta carga com torque Tlh e duração do, e um período de carga leve com torque Tll e duração teu

equalização de carga-equaiton-4
Onde Tmin é o torque do motor em t = 0, que também é o instante em que a carga pesada Tlh é aplicado. Se o torque do motor no final do período de carga pesada for Tmáximo, então da equação (6)

equalização de carga-equação-5
Solução da equação (5) para o período de carga leve com o torque inicial do motor igual a Tmáximo é

equalização de carga-equação-6
onde t = t - th

Ao operar no estado estacionário, o torque do motor no final de um ciclo será o mesmo que no início de um ciclo.' = teuT = tmin. Substituindo na equação (8)

equalização de carga-equação-7
Da equação (7)

equalização de carga-equação-7
Da equação (4) e (10)

equalização de carga-equaiton-9
Também da equação (9)

equalização de carga-equação-10
Da equação (4) e (11)

equalização de carga-equação-11
O momento de inércia do volante requerido pode ser calculado a partir das equações (11) e (12)

equalização de carga-equação-12
Onde W é o peso da roda (Kg), e R é o raio (m).

Nota: O momento de inércia é a obstrução angular do corpo em rotação. É o produto da massa e um quadrado de uma distância do eixo de rotação.

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