Projeto de um Barco Tipo Catamarã Movido a Energia Solar – I

Variador de Velocidade para Motor CC Escovado – PWM (*)

 Esta seção descreve o projeto de um controlador de velocidade para motores de Corrente Contínua do tipo “escovado”, com consumo máximo de corrente de 100A e tensão de alimentação de 48V (4 kW).

Para que uma alta eficiência energética seja obtida, esse controlador deve inserir perdas mínimas. Assim, foi escolhido o sistema de controle conhecido como “PWM” (Pulse Width Modulation), ou “Modulação em Largura de Pulso”, cujo princípio de funcionamento se baseia na comutação, em uma frequência determinada, de uma tensão de entrada contínua fixa, gerando, na saída, uma tensão variável, cujo valor médio depende dos tempos nos quais a tensão de entrada é ligada (t_on) e desligada (t_off), de acordo com a equação abaixo:

onde: 

Vo = Tensão média de saída

Vi = Tensão de entrada

t_on = tempo de tensão ligada

t_off = tempo de tensão desligada

T  =  t_on + t_off   =   período

A figura 1 mostra o circuito básico de um PWM e a sua tensão de saída. Vi é a tensão de entrada, que será modulada, SW é o elemento de comutação (em geral um semicondutor do tipo Transistor, MOSFET ou IGBT), R_L é a carga e Vo a tensão média na carga.

(*) Este projeto conquistou o “Prêmio CREA – RJ” de 2017.