Controle PWM para Motores DC

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5 REFERENCIAL TEÓRICO

A tecnologia PWM (Pulse Width Modulation) ou Modulação de Largura de Pulso é uma forma de controlar a corrente elétrica fornecida a um circuito. Num circuito componentes eletrônicos são capazes de controlar a tensão elétrica fornecida utilizando-se a tecnologia PWM.

Segundo Ângelo Jose Junqueira Rezek,2015, O funcionamento de um motor DC está fundamentado nos princípios de atração e repulsão dos polos magnéticos, fluxo magnético e indução de tensão elétrica.

Basicamente uma espira é mergulhada em um fluxo magnético e quando esta espira sofre uma indução de tensão elétrica é provocada uma rotação da espira em seu próprio eixo. Logo após esta rotação o inversor localizado nas extremidades da espira alterna a direção da tensão elétrica que consequentemente repete a ação de atração do campo eletromagnético da espira com o campo magnético do ímã permanente e assim o processo repete-se continuamente gerando uma rotação contínua no eixo da espira.

Segundo Newton Braga,2016, o circuito utilizando PWM é capaz de controlar a velocidade do motor com os pulsos, estes pulsos têm duração variável para alterar a velocidade do motor. Quanto mais tempo os pulsos levam, mais rapidamente o motor vai girar, e vice-versa.

6 METODOLOGIA

Primeiramente, é necessário destacar que o projeto possui um caráter exploratório, que busca, por meio de estudos e exemplos, facilitar o entendimento do tema abordado. Foi decidido dividi-lo em duas partes: desenvolvimento da parte teórica/escrita e a parte do produto final.

Inicialmente, discutiu-se sobre o tema que seria abordado pelo grupo. Após a escolha, pesquisas foram necessárias para verificar como se da o controle de um motor de corrente continua (Direct Continuos-DC).

Verificou-se que o controle de rotação dos motores DC se dão pela técnica de PWM que é empregada em diversas áreas da eletrônica, talvez a mais comum seja a utilização em fontes chaveadas mas também pode ser utilizada para controle de velocidade de motores, controle de luminosidade, controle de servo motores e diversas outras aplicações. PWM significa "Pulse Width Modulation" ou Modulação de Largura de Pulso, ou seja, através da largura do pulso de uma onda quadrada é possível o controle de potência ou velocidade.

A explicação da técnica PWM é simples, imagine uma chave simples liga e desliga, quando ligada 100% da tensão e da potência é aplicada a carga, já quando a chave esta aberta a tensão é nula e assim a potência é 0. Quando controlamos o tempo que a chave fica ligada e consequentemente o tempo dela desligada podemos controlar a potência média entregue a carga, por exemplo: a chave fica ligada 50% ligada e 50% desligada, isso quer dizer que em média temos 50% do tempo com corrente e 50% sem. Portanto a potência média aplicada na carga é a própria tensão média, ou seja, 50%, portanto quanto maior o tempo que o pulso se manter em nível lógico alto, ou seja, ligado maior a potência entregue a carga, quanto menor o tempo em nível lógico alto menor a entrega de potência.

A grande diferença entre um controle PWM e um controle FM - Frequência modulada, é que no PWM a frequência permanece fixa, normalmente em um valor alto suficiente para não afetar o funcionamento do equipamento a ser controlado e que a forma de onda resultante seja a mais suave possível, normalmente para controle de velocidade de motores, por exemplo, é utilizado dezenas de KHz, já pra controladores de luminosidade como "dimmer" de uma lâmpada podemos utilizar centenas de Hz, ou para aplicações de

áudio ou fontes como as de computadores podemos utilizar centenas de KHz.

De posse dessas pesquisas e entendimento do funcionamento, foi elaborado a parte escrita.

Para o desenvolvimento da segunda parte do projeto, utilizando-se de um programa para simulação de circuitos elétricos (multisim), será dimensionado um circuito de controle de rotação por PWM realizando o seu teste para simulação de funcionamento.

A partir que o circuito virtual for finalizado com sucesso no simulador, será realizado a compra de todos os componentes necessários para cria-lo fisicamente.

7 CRONOGRAMA

Atividades

1o mês / semanas

2o mês / semanas

3o mês / semanas

4o mês / semanas

1a

2a

3a

4a

1a

2a

3a

4a

1a

2a

3a

4a

1a

2a

3a

4a

Pesquisa sobre o tema a ser abordado

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Decisão do tema do trabalho

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Elaboração do pré-projeto escrito

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Finalização do pré-projeto

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Elaboração do protótipo

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