Vamos tomar como exemplo um motor de 15cv da WEG:
A corrente nominal é:
em 220v é de 39,3A.
em 380v é 39,3/1,73 = 22,71A. Esta é a tensão que pretendo trabalhar.
E conforme a tabela WEG, o Conjugado máximo é 2,8x o Conjugado nominal. ( Cmax / Cn = 2,8 ).
Então acontece o seguinte:
Pro motor poder elevar o Conjugado nominal até o Conjugado máximo ele precisa aumentar a corrente na mesma proporção.
Quando o motor está ligado na rede elétrica industrial, esta corrente fica à disposição do motor a hora que ele solicitar.
Mas quando usamos inversor a oferta de corrente já não é a mesma. Agora a corrente tem que passar pelos IGBTs que tem capacidade limitada.
Enquanto o motor consegue se sobrecarregar em até 2,8 In (2,8 vezes a corrente nominal), os inversores tem uma capacidade de sobrecarga de 1,5 In.
Então se acionarmos um motor de 15cv com um inversor de 15cv, o inversor NÃO vai fornecer 2,8x a corrente nominal que o motor precisa pra elevar o Conjugado 2,8x.
Vamos a um exemplo númérico:
Motor 15cv
Tensão = 380V
Corrente nominal = 22,71A
Corrente de Conjugado máximo = 2,8 x 22,71 = 63,5A
Inversor WEG 45
Corrente nominal do inversor = 45A
Corrente de sobrecarga = 1,5 x 45 = 67,5A
Portanto o Inversor WEG 45 é capaz de suportar a sobrecorrente do motor durante o Conjugado máximo. 67,5A (Inversor) > 63,5A (Motor).
Estes cálculos são aproximados, pois existe ainda o Fator de Serviço que é uma capacidade de torque extra que o motor tem que a carga pode aumentar um pouco sem o motor sofrer alteração na corrente.
Com relação ao banco de baterias, a coisa mais importante é que ele seja capaz de fornecer 63,5A durante alguns segundos, que é o tempo que durará a sobrecarga.
A sobrecarga é o momento de uma aceleração mais forte para ultrapassar, subir um morro, etc.
As baterias possuem a capacidade de descarga indicada pelo fabricante que determina pra uma dada corrente de utilização, quanto tempo que durará a descarga da bateria.
Então, após verificar que o banco tem capacidade de suprir a corrente de sobrecarga, o que se verifica na sequencia é o tempo de descarga em corrente nominal.
No meu projeto eu escolhi uma capacidade de descarga para 1h de utilização em corrente nominal. A corrente nominal é de 22,71A.
Portanto, com um banco de baterias de 25Ah já é possível sustentar o VE por 1h.
A escolha do banco de baterias é um pouco mais complicado, pois não temos no mercado nacional as baterias recomendadas para VEs.
Então temos que começar o projeto do banco de baterias a partir do modelo de baterias que se tem à disposição e verificar se ele vai atender aos critérios acima exposto.
Eu pretendo usar um gerador pra repor parte da carga das baterias durante a descarga. Com isso posso prolongar o tempo de utilização do VE pra mais de 1 hora.
Olá,
ResponderExcluirMuito bom o blog, parabens!
A respeito do calculo do banco de baterias, receio que esteja errado.
Corrija-me caso esteja falando besteira....
Se a potencia AC for de 22x380= 8360W a potencia requeria na bateria vai ser cerca de 20% superior, perda no inversor.
10kW vai ser a potencia que a bateria terá que fornecer... se a tensão na bateria for de 24V, então a corrente firnecia na bateria será de 418 Amperes
10000W / 24 = 418A
Oi Felipe,
ResponderExcluirTudo legal?
Obrigado pela contribuição do comentário.
Muito bem observado.
Faltou inserir no cálculo do banco de baterias, o consumo do inversor, que consome mais ou menos isso mesmo 20%.
Seus cálculos estão corretos.
418 A é o que o banco de baterias terá que fornecer para o inversor no instante que o mesmo estiver alimentando o motor com 24 VAC trifásico.
E ainda existe o fator de serviço (FS) que é uma força extra que o motor tem, que pode aumentar a carga no eixo sem o aumento da corrente.
Neste motor em exemplo, o (FS) é 1,15. Ou seja, ele pode ter uma sobrecarga de até 15% que a corrente não aumenta.
Com relação a tensão de alimentação pretendo usar 250 VCC, que é a tensão mínima de trabalho permitida pelo inversor.
A tensão de trabalho nominal do motor deverá ser de 22(vinte e dois volts) VCA / 60 Hz / +-390 A (Sob carga nominal)
Vou abaixar a tensão do motor com um novo rebobinamento.
Isso vai permitir que o motor possa manipular correntes bem altas quando começar a movimentar o carro, subir um morro, ultrapassar, por exemplo.
E a tensão sobre o motor poderá chegar até 220 VCA / 200Hz.
Não posso me esquecer de colocar o consumo do inversor no cálculo do banco...
Mas eu me desliguei um pouco sobre o cálculo do banco de baterias, pois toma um tempo danado pra especificar.
E coloquei na cabeça que vou recarregar o banco durante a descarga. Usando um carregador à gasolina mesmo.
Esta atitude me liberou pra continuar pesquisando/projetando o motor e/ou controlador.
Mas tudo isso pode mudar de acordo com os estudos que ainda estou fazendo. Quanto mais se estuda mais se aprende e quanto mais se monta e se mede os circuitos, mais a teoria se concretiza e abre-se mais um monte de possibilidades.
Este aprendizado é fantástico.
Por favor sinta-se bem vindo pra comentar mais.
Obrigado,
Abs/
Kepler.
Muito bom esse exemplo!
ResponderExcluir