|
|
|
SISTEMUL CONVERTOR - MASINA
Motoarele cele mai folosite in cadrul sistemelor de actionare electrica reglabile sunt masinile asincrone, masinile de curent continuu si masinile sincrone. Pentru a realiza sisteme de actionare electrica reglabile, este nevoie fie de surse de tensiune continua reglabila, fie de surse de tensiune alternativa reglabila sau/si frecventa reglabila. Sursa de tensiune disponibila in majoritatea cazurilor este o sursa de tensiune alternativa de amplitudine si frecventa fixe. Totusi, uneori sunt disponibile si surse de tensiune continua fixa. Acest aspect a facut necesara realizarea a diferite tipuri de convertoare de putere. In tabelul 1.1, sunt prezenate principalele tipuri de convertoare utilizate impreuna cu functiunile acestora si cu domeniul de aplicatie.
Domeniul de functionare al sistemului de actionare electrica este impus de regimul de lucru. Astfel, pe durata unor procese tranzitorii precum franarea, accelerarea, reversarea sau schimbarea treptei de viteza, se poate permite cresterea curentului unei masini de curent continuu, spre exemplu, de circa 2 pana la 3,5 ori, datorita capacitatii sale termice. Daca nu este necesar un raspuns rapid al sistemului, atunci curentul se va limita la valoarea nominala a curentului masinii. Pentru oricare dintre cazuri, valoarea de proiectare a convertorului corespunde valorii maxime a curentului din masina, lucru care influenteza pretul de cost al intregii actionari.
Fig. 1.10. Caracteristicile limita de viteza, cuplu si putere, in regim continuu si tranzitoriu.
In figura 1.10 este prezentat planul caracteristicilor mecanice impreuna cu limitarile de cuplu si putere pentru viteze mai mici si mai mari decat viteza de baza a motorului.
Prin viteza de baza a masinii se intelege cea mai mare viteza in conditii de flux si tensiune nominale (fara slabire de flux). Deasupra acestei valori a vitezei, masina este alimentata numai cu tensiunea nominala.
Viteza maxima este impusa de forta centrifuga ce actioneaza asupra infasurarilor rotorice, a lamelelor de colector si asupra tuturor pieselor aflate in miscare de rotatie. Caracteristica limita de putere constanta este datorata incalzirilor ce pot apare la functionarea cu sarcina constanta. In general, masinile sunt proiectate sa functioneze in serviciul S1. Corespunzator caracteristicii limita de cuplu constant, se pune in evidenta scaderea de putere ce apare la masinile autoventilate si care functioneaza la viteze mult mai mici decat viteza de baza. In plus fata de aceste limitari, in unele cazuri exista si o limitare datorata proastei comutatii. Astfel, in zona delimitata de aceste caracteristici poate exista orice punct de functionare al sistemului de actionare electrica (prin punct de functionare al unei actionari, se intelege punctul de intersectie al caracteristicii mecanice a masinii cu cea a sarcinii).
Utilizarea convertoarelor de putere bazate pe dispozitive semiconductoare in sistemele de actionare electrica prezinta atat avantaje, cat si dezavantaje. La iesirea acestora, exista armonici de curent, armonici care conduc la aparitia unor fluctuatii de tensiune si produc perturbatii in domeniul de radiofrecventa. Altele "sufera" de un factor de putere redus.
Dintre avantajele cele mai importante ale convertoarelor folosite in sistemele de actionare electrica, mentionam: randament si raspuns foarte bune, gabarit si greutate mica, intretinere usoara, fiabilitate ridicata, zgomot redus, comanda flexibila. Datorita acestor avantaje si in ciuda dezavantajelor, convertoarele semiconductoare de putere s-au impus si au inlocuit convertoarele de putere clasice, bazate in pricipal pe amplificatoarele magnetice.
