Bom esse artigo estudará possíveis possibilidade de sistemas de frenagem utilizados em motores. Em algumas aplicações, ao desligar o sistema de força, o motor continuará a girar por alguns ou vários minutos, pois sua parada depende apenas da forças mecânicas resistentes envolvidas. Quando se faz um sistema de parada "rápida fenagem", usam-se alguns sistemas elétricos, mecânicos associado a elétricos ou sistemas eletrônicos. O tipo e a complexidade do sistema de frenagem escolhido dependem da qualidade da frenagem desejada.
Frenagem com Elemento de Frenagem Acolado ao Motor
Esses sistemas de freio geralmente são fornecidos junto com o motor, passando o motor a ser conhecido como motofreio, São utilizados em equipamentos que exigem parada rápida com segurança intrínseca, como elevadores e talhas. A principal característica física desse tipo de motor é o alongamento da parte traseira para a instalação do sistema de freio.
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| Exemplo de um Motor trifásico com sistema de motofreio manual |
Esse tipo de freio funciona da seguinte maneira: acoplado ao eixo traseiro tem-se uma bobina em forma de disco que, quando energizada, atrai outro disco de metal que possui em um dos lados uma lona de freio colada/prensada. Um sistema de molas empurra o disco com lona, de forma que ele engata no eixo preparado do motor e sua lona produz força de atrito suficientemente forte para travar o motor quando está desligado.
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| Exemplo de um Motor trifásico com motofreio |
Para partir o motor nesse sistema, obrigatoriamente dese-se energizar a bobina de "freio", liberando o motor do atrito produzido pelo disco com lona e em seguida energizar o motor. Alguns profissionais chamam essa bobina, nesse modo de operação, de bobina de embreagem, pois ao aciona-la, retira-se a força de atrito. Esse tipo de sistema é excelente no aspecto de segurança, pois em uma eventual falta de energia o motor é imediatamente frenado.
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No outro modo conhecido para um sistema de frenagem semelhante, a bobina de freio, ao ser acionada, puxa o disco de freio, frenando o motor. Neste caso, perde-se o aspecto de segurança mencionado anteriormente, mas é possível atender a necessidade de funcionamento de alguns sistemas.
Frenagem por Contracorrente
Quando a parada do motor não necessita de uma ação constante sobre o rotor, pode-se utilizar a frenagem por contracorrente. Nesse tipo de frenagem aplicamos uma reversão momentânea ao moto, fazendo com que ele tenha tendência á reversão, mas antes que esta ocorra, a chave responsável pela reversão é desligada.
Na frenagem por contracorrente são utilizados circuitos ou dispositivos auxiliares que garantam que o motor não entre em eversão, como, por exemplo, dispositivos que monitorem a velocidade na ponta do eixo do motor e abram contatos no circuito de comando, quando o motor tende á reversão, observem a imagem abaixo:
Outro modo de impedir a reversão é programas um temporizador, com tempo em milissegundos, passa desligar o contator da frenagem, permitindo apenas a contracorrente instantânea necessária para auxiliar a parada do motor.
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Os dispositivos do circuito de força devem suportar a corrente produzida pela reversão instantânea. Assim como em máquinas que utilizam reversões constante, para situações de trabalho em que frenagens serão constantes, deve-se estudar a necessidade de mudar a categoria dos contatores e mudar a classe do motor para suportar as frenagens previstas no funcionamento da máquina (regime de trabalho/categoria diferenciada).
Frenagem Dinâmica/Eletromagnética
A frenagem eletromagnética ou frenagem dinâmica esta baseada na aplicação de corrente contínua ao enrolamento do motor, transformando-o em um eletroímã. Essa tensão contínua deve ser suficientemente grande para transformar os enrolamento em eletroímãs que parem o rotor, mas não deve comprometer a integridade dos enrolamentos, isto é, a corrente produzida na aplicação de tensão contínua não deve sobreaquecer as bobinas no momento da frenagem.
Alguns dispositivos eletrônicos, como o inversor de frequência, trazem essa função embutida, podendo ser programada para executar a parada do motor.
Para montar um sistema de frenagem desse tipo utilizando componentes eletrônicos, como o que será apresentado, é recomendável entrar em contato com o fabricante do motor para verificar se ele possui características elétricas que permitam sua utilização em um sistema com frenagem dinâmica.
Como exemplo, vamos supor que um motor trifásico de 1KW (1000 watts), quatro polos, 220V/380, 3,4A/1,95A, em funcionamento normal e em condições nominais, fechado em triãngulo e ligado a uma rede de 220V, apresenta uma corrente nominal equivalente a 3,4A. Ao aplicarmos uma tensão contínua de frenagem de 20V (10% da queda da tensão de trabalho), no modo representado no desenho abaixo, a corrente medida foi de 3,8A.
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Como podemos notar, a corrente de frenagem ultrapassou em 400mA o valor da corrente nominal, o que pode ser um problema ou não, dependendo do fator de serviço do motor, da classe do motor e da qualidade de frenagens executadas na operação da máquina. Por este motivo dese-se consultar o fabricante do motor com relação a motores utilizados em sistemas de frenagem desse tipo, sempre com a intenção de selecionar o motor mais adequado para a aplicação.
Alimentar o motor com tensão contínua de frenagem em apenas dois terminais é uma outra possibilidade. Neste caso, como aumentamos a resistência, temos uma corrente menor. Em testes efetuados para o mesmo motor, a corrente para 20Vcc foi reduzida em 0,5A, comparando com a figura acima.
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A frenagem eletromagnética necessita de um sistema de retificação da tensão AC, que pode ser construído a partir de especificações limite de tensão e corrente do motor ao se aplicar a tensão CC para frenagem. O sistema da atividade abaixo utiliza um transformador 220V/24V, 4A, acolado a uma ponte retificadora de potência, para o motor de 1KW mencionado.
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| Clique para aumentar a imagem. |
Bom é isso galera, no próximo artigo darei continuação sobre esse assunto, mostrando outras maneiras e atividades em sistemas de frenagem, até a próxima by Felipe Vieira.
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