REGULADOR DE VELOCIDADE
É um dispositivo que controla a velocidade do motor automaticamente dentro dos
limites prescritos.
Ele governa ou controla a velocidade do motor em um valor fixo enquanto a potência
muda para atender à demanda. Isso é alcançado pelo governador ajustando
automaticamente as configurações da bomba de combustível do motor para atender à carga
desejada na velocidade definida."
Tipos de Governador
Governador Mecânico: Esses reguladores consistem em esferas pesadas,que sofrem uma
força centrífuga quando giradas pela ação do virabrequim do motor.Eles podem ser usados
onde o controle exato da velocidade não é necessário. Eles têm uma grande banda morta e
têm pequena saída de potência.
O funcionamento do regulador mecânico é uma "briga" constante entre a força centrífuga
dos pesos (acionados pelo giro do motor) e a força da mola (ajustada para a velocidade
alvo). Esse conjunto move uma alavanca (gangorra) que controla a válvula de combustível:
1. Equilíbrio (Set Point): Força centrífuga = Força da mola. A gangorra fica estabilizada e a
injeção de combustível se mantém constante.
2. Entra Carga (Rotação Cai): Força centrífuga diminui -Pesos "fecham" - Mola vence e
empurra o eixo para baixo -Gangorra levanta a haste da válvula -AUMENTA o
combustível.
3. Sai Carga (Rotação Sobe): Força centrífuga aumenta- Pesos "abrem" - Vencem a mola
e levantam o eixo -Gangorra abaixa a haste da válvula - REDUZ o combustível.
Governador Hidráulico : Em regulador hidráulicos, o conjunto ponderado(conjunto de
pesos centrífugos) é conectado a uma válvula de controle a qual é responsável por
direcionar o fluido hidráulico que controla os racks de combustível e, portanto, a potência ou
velocidade de um motor. Aplicação em motores de médio a grande porte.
Sistema de Droop do governador Hidráulico : É a redução intencional da velocidade alvo
(Set Point) à medida que a carga do motor aumenta para evitar que o motor faça muita
força.
Vantagens:
●​ Possuem alta potência de saída.
●​ Possuem alta exatidão e precisão.
●​ Possuem alta eficiência.
●​ Manutenção fácil.
Governor Compensados : Os governadores compensados são dispositivos de controle de
velocidade utilizados em motores para garantir um ajuste suave da rotação, mesmo sob
variações de carga.
Funcionamento:Quando ocorre uma mudança na carga, o sistema de compensação entra
em ação para evitar oscilações bruscas no fornecimento de combustível
zona morta (dead band): É a faixa de variação de rotação na qual o regulador não inicia
nenhuma ação corretiva.A faixa morta pode ser reduzida aumentando a sensibilidade do
governor.
Isso pode ser feito através de:
1.Aumento da velocidade de rotação dos pesos centrífugos (flyweights).
2.Uso de molas cônicas, que permitem uma resposta mais precisa às variações de
velocidade.
3.Amplificadores hidráulicos, que aumentam a influência do governor na regulação
do motor.
4.Manutenção dos elos mecânicos do sistema, garantindo que não estejam
desgastados.
5.Uso de óleo de baixa viscosidade, reduzindo o efeito de arrasto dentro do
governador.
6.Redução da massa dos pesos centrífugos, utilizando pesos ocos para aumentar a
resposta às variações de velocidade
O hunting: É a flutuação contínua da rotação do motor(RPM) ao redor da rotação de estado
estacionário. Em outras palavras, ocorre quando o regulador responde excessivamente às
variações de velocidade, causando oscilações repetitivas em vez de estabilizar rapidamente
o sistema.
Governador Mecânico-Hidráulico com Compensação: Este governador pode ser
considerado isócrono (velocidade constante), exceto durante o período de compensação
(queda transitória de velocidade). É um governador estável.
O uso de uma redução temporária da velocidade (droop) para evitar a supercorreção no
fornecimento de combustível é chamado de compensação.
Governador Elétronico: Usa um sensor de velocidade magnético para monitorizar as RPM
do motor. O sensor alimenta continuamente o ECM (módulo de controlo eletrónico) com
informações. O ECM então processa todas as informações enviadas por todos os outros
sensores do motor, como o sensor de posição do acelerador, sensor de pressão do turbo,
sensor de pressão e temperatura do óleo do motor, sensor do líquido de arrefecimento do
motor e temperatura do combustível para limitar a velocidade do motor. O MPS (Sensor
Magnético) é instalado próximo a uma engrenagem do eixo de transmissão feita de um
material que reage a um campo magnético. Conforme cada dente da engrenagem passa
pelo MPS, a engrenagem interrompe o campo magnético do MPS. Isso, por sua vez, produz
um sinal de corrente alternada (AC), que corresponde às RPM do motor. Esse sinal é
enviado ao ECM para estabelecer a quantidade de combustível que deve ser injetada nas
câmaras de combustão do motor."
Compartilhamento de Carga (Load Sharing):
É a distribuição da demanda elétrica total da embarcação entre dois ou mais
motogeradores que estão operando em paralelo (não é necessário decorar , só
coloquei para entender o que estamos estudando)
●​ Speed droop : Operação em paralelo com Rede Infinita
●​ Isochronous load sharing : Usado principalmente em usinas que operam
isoladamente .
●​ Master / Slave load sharing : Utilizado especialmente em sistemas de
propulsão marítima, onde dois motores operam em um mesmo eixo propulsor.
Speed droop (Queda de volocidade) : Este método é usado principalmente em
operações de geradores conectados a uma rede elétrica infinita (infinite grid parallel
operation).
O droop é um controle proporcional que reduz ligeiramente a velocidade do motor à medida
que a carga aumenta.
Isso permite que múltiplos geradores compartilhem a carga sem a necessidade de
comunicação direta entre eles.
Essencial para estabilidade em sistemas onde vários geradores estão operando em paralelo
Exemplo do slide:
Parâmetros do Gerador:
• Velocidade nominal (Rated Speed): 1500 RPM;
• Velocidade sem carga (No-load Speed): 1515 RPM; e
• Velocidade com carga plena (Full-load Speed): 1500 RPM.
Velocidade Sem Carga (No-load Speed - 1515 RPM): O disjuntor do gerador está aberto.
Ele está ligado, mas não está alimentando nenhuma bomba ou motor no navio. O
governador deixa ele girar um pouquinho mais rápido que o normal de forma proposital.
Velocidade com Carga Plena (Full-load Speed - 1500 RPM): O gerador assumiu 100% da
carga elétrica que ele aguenta. Esse "peso" da rede elétrica fez a rotação cair.
Velocidade Nominal (Rated Speed - 1500 RPM): É a rotação cravada de projeto (a que
vem na placa do motor) para que o alternador gere a frequência correta para a embarcação.
Substituindo os valores: Droop (%)=(1515−1500)×100/1500 Isso significa que esse gerador
tem um droop de 1%, ou seja, quando passa de operação sem carga para carga plena, a
velocidade reduz em 1% da velocidade nominal
Isochronous Load Sharing (Compartilhamento de Carga Isocronismo):Nesse
modo, a velocidade do motor é mantida constante independentemente da carga, o que evita
flutuações na frequência do sistema elétrico.
Master/Slave Load Sharing (Compartilhamento de Carga Mestre/Escravo):
Utilizado especialmente em sistemas de propulsão marítima, onde dois motores operam em
um mesmo eixo propulsor.
•Um motor funciona como "mestre", determinando a velocidade e potência de saída,
enquanto o outro opera como "escravo", ajustando-se automaticamente para equilibrar a
carga.
•Esse método melhora a eficiência e a distribuição de carga entre os motores, reduzindo o
desgaste e otimizando o consumo de combustível.
Cálculo de frequência do sensor magnético:
A sigla MPU significa Magnetic Pickup Unit (em português, Unidade de Captação
Magnética ou simplesmente Sensor Magnético).