As Características eletromagnéticas de acionamento de motores industriais

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responsáveis por conduzir a energia para o circuito do rotor. São conectores de grafite montado sobre molas para permitir que deslizem (escovem), sobre o comutador.

Figura 1: Motor CC

Fonte: http://www.siemens.com.br/upfiles/1700.pdf

Uma das maneiras de se controlar a velocidade do motor CC, é variar a corrente que flui através dele por meio de um dispositivo externo.

O motor CC tem uma inércia característica que o impede de responder a tensões muito baixas, portanto, não tendo torque suficiente para iniciar a rotação, permanece imóvel (Figura 2).

Figura 2: Tensão em função da velocidade de um motor CC

Para solucionar este problema pode-se utilizar uma técnica que, ao invés de controlar a corrente forma constante, varie a intensidade média da corrente no motor, alimentando-o com pulsos e controlando a duração da parte em alta dos mesmos, esta técnica é conhecida com PWM (Power Width Modulation Modulação por Largura de Pulso).

5.2. CONTROLADOR ARDUINO

De acordo com o suporte técnico eletrônico do Arduino, publicado em 2014, Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica criado com o objetivo de permitir o desenvolvimento de controle de sistemas. Sua plataforma é composta essencialmente de duas partes: O Hardware e o Software.

Figura 3: Arduino

Fonte: http://arduino.cc/en/Main/Products

5.3. SENSORES

De acordo com o suporte técnico eletrônico SENSE, publicado em 2014, sensores são dispositivos eletroeletrônicos que tem a propriedade de transformar em sinal elétrico a transformação de uma grandeza física que está relacionada com uma ou mais propriedades do material de que é feito o sensor. Existem diversos tipos de sensores, destacando-se entre eles, o fotodiodo (conversão elétrica/luminosa), os microfones (conversão elétrica/sonora) e os termistores (conversão elétrica/térmica).

Figura 4: Sensor Ultra-sônico

Fonte: http://www.automatizesensores.com.br/pxs.html

6. DESENVOLVMENTO

Para a construção deste protótipo serão utilizados os seguintes componentes:

• Locomotiva e vagões em miniatura juntamente com os respectivos trilhos, ambos obtidos de um ferrorama (brinquedo que simula um circuito ferroviário);

• Motor CC que serve como propulsor da locomotiva (que irá trabalhar com variação de tensão entre 1,5V e 4,5V);

• Transistores BC547, diodo;

• Microcontrolador Arduino;

• Pilhas AA de 1,5V.

O protótipo será construído sobre uma base de madeira ou isopor onde os trilhos serão dispostos formando um circuito. Neste circuito serão implantados sensores nos trilhos que serão acionados quando o trem passar sobre cada um, que irá informar ao Arduino para que o software controle a velocidade do trem através da quantidade de carga elétrica fornecida ao motor da locomotiva.

O software fará este controle monitorando simultaneamente os sensores posicionados antes e após uma curva considerada “perigosa” para um trem passar em alta velocidade a fim de impedir que o mesmo descarrilhe ou tombe.

O Arduino e a placa elétrica ficarão separados do trem, conectados apenas por um chicote de cabos que servirá para o envio de carga elétrica para a regulagem de rotações do motor.

Durante e após a construção do protótipo, testes serão feitos de forma a validar que este sistema de segurança ferroviária atenda ao objetivo deste trabalho, com possibilidade que seja ampliado o desenvolvimento do mesmo.

Após realizar os testes foi possível perceber a atuação do nosso projeto, no primeiro momento simulamos uma situação no protótipo sem a automatização e vimos o a locomotiva descarrilar. No segundo momento automatizamos o protótipo e simulamos novamente, a locomotiva diminuiu a velocidade e fez a curva sem descarrilar como planejamos.

Por se tratar de um protótipo os estudos foram feitos a fim de garantir que o trem passaria pela curva com segurança, mas na prática ao diminuir a velocidade teremos que levar em consideração peso, distância e tempo que se tem para diminuir a velocidade sem dar trancos já que na realidade poderia ter pessoas dentro do veículo.

Outro ponto importante, os sensores que usamos no projeto convertem sinal mecânico em sinal elétrico com uma sensibilidade alta o que na realidade deveria ser com um sensor de sensibilidade baixa, pois se um animal ou alguém passar pela área de alcance do sensor ele não será ativado.

7. BIBLIOGRAFIA

1. ARDUINO,