|
|
|
Analiza generala a functionarii actionarii - masina de curent continuu
Exista trei moduri posibile de functionare: tiristoarele sunt in stare de conductie, regimul de functionare al diodei de regim liber si functionarea masinii fara consum de putere de la sursa de alimentare.
Ecuatiile definitorii sunt:
Modul 1:
Tiristoarele conduc, iar masina este conectata la sursa de alimentare. Durata acestui mod de functionare este:
Convertor semicomandat a < wt < p (a < wt < b, daca b < p
Convertor comandat a < wt < b
Ecuatia de tensiune este:
(4.7)
Ecuatia de miscare este:
(4.8)
Modul 2:
Regimul de functionare al diodei de regim liber apare in intervalul p < wt < b
(4.9)
Daca b < p, modul 2 de functionare nu apare.
Modul 3:
Motorul functioneaza fara sa absoarba energie de la sursa de alimentare in intervalul b < wt < p a
(4.10)
Pentru analiza performantelor masinii de curent continuu cu excitatie independenta alimentata de la convertor static, se pot folosi doua metode: numerica si analitica.
1. Metoda numerica
In cazul metodei numerice, masina este considerata initial oprita. Turatia si curentul masinii sunt calculate pe parcursul fiecarui ciclu pana cand se atinge regimul de functionare stationar, prin rezolvarea ecuatiilor potrivite si folosirea metodei de aproximare de ordinul patru, Runge-Kutta. Ecuatiile caracteristice diferitelor moduri de operare sunt urmatoarele:
Modul 1
(4.11.a)
(4.11.b)
Modul 2
(4.12)
Modul 3
(4.13)
Performantele masinii de curent continuu pot fi analizate prin aceasta metoda atat in regim dinamic, cat si in regim stationar. Totusi, daca pentru regimul dinamic metoda este foarte utila, pentru regimul stationar sunt necesare mai multe cicluri de calcul, ceea ce duce la un timp de procesare pe calculator destul de mare.
2. Metoda analitica
In cazul metodei analitice, se presupune ca turatia masinii are valoarea corespunzatoare regimului de functionare stationar si se vor considera doar ecuatiile definitorii pentru tensiunea la bornele indusului. De asemenea, se pot deduce expresii analitice pentru curentul prin indusul masinii. Prin metoda analitica, regimul de functionare stationar necesita doar cateva iteratii de calcul.
Daca exista regimul de curent discontinuu si in momentul aprinderii tiristorului, tensiunea sursei este mai mica decat valoarea tensiunii electromotoare induse (respectiv uA a)<e) atunci tiristorul nu va intra in conductie la momentul a. Conductia va apare doar daca uA a este egala sau mai mare decat e.
Daca se noteaza unghiul la care tiristorul intra in conductie cu qS, atunci se vor obtine relatii in conformitate cu fiecare mod de lucru.
Modul 1
Tiristoarle sunt in conductie, daca:
|
|
pentru convertor complet comandat
|
|
pentru convertor semicomandat (4.14)
Ecuatia de tensiune este:
(4.15)
Solutia pentru curentul prin indus este:
(4.16)
unde A1 este o constanta.
Primul termen al expresiei curentului prin indus reprezinta componenta datorata tensiunii de alimentare a convertorului static. Cel de-al doilea termen este datorat tensiunii electromotoare induse, care tinde sa injecteze un curent de sens opus directiei considerate pozitive a curentului iA. Al treilea termen reprezinta o componenta tranzitorie a curentului.
Fie valoarea curentului iA la momentul qS wt data de IAS. Se obtine:
(4.17)
Modul 2
Actiunea diodei de regim liber este prezenta in cazul convertoarelor semicomandate, in intervalul p < wt < b
In acest caz ecuatia de tensiune este:
(4.18)
Solutia pentru curentul iA va fi:
(4.19)
unde A2 este o constanta.
Valoarea lui iA la momentul wt = p se poate determina din relatiile anterioare. Fie iA p) = IAp. Avem expresiile:
(4.20)
Modul 2 de lucru nu este posibil daca unghiul de stingere b < p Acest mod de functionare nu apare in cazul convertoarelor complet comandate.
Modul 3:
Motorul functioneaza fara sa absoarba energie de la sursa de alimentare, in intervalul b < wt < p a
iA = 0 (4.21)
Curentul prin sursa
Modul 1
|
|
convertor semicomandat
convertor complet comandat
convertor semicomandat
convertor complet comandat
(4.22)
Modurile 2 si 3
iA = 0 (4.23)
