Coordonator tiinific: Absolvent : Bucureti20111SISTEM DE
ACIONARE ELECTROMECANIC CU MOTOR ASINCRON I INVERTOR DE
TENSIUNEConductortiinific: Absolvent :
Bucureti20112CUPRINSSISTEM DE ACIONARE ELECTROMECANIC CU MOTOR
ASINCRON I INVERTOR DE
TENSIUNE......................................................................................................2CAPITOLUL
I............................................................................................................................4INTRODUCERE........................................................................................................................4CAPITOLUL
II...........................................................................................................................9ACIONRI
CU MOTOARE
ASINCRONE...........................................................................92.1Avantajele
i dezavantajele acionrii electrice cu motor asincron comparativ cu
acionarea electric cu motor de
curentcontinuu...................................................................92.2
Problematica general a tehnicii acionrilor electrice
..................................................112.2.1
Structurasistemelor de acionare electric
.............................................................112.2.2.Construcia
sistemelor de acionare
electric.........................................................192.2.3.
Probleme de baz ale tehnicii acionrii
electrice...................................................202.3
Acionri electrice cu motoare asincrone
trifazate..........................................................222.3.l
Caracteristicile utilizate n tehnica acionarilor cu rotorul n
scurt-circuit ..............222.4 Metode de reglare a turaiei
motoarelor
asincrone..........................................................34CAPITOLUL
III.......................................................................................................................37INVERTOARE.........................................................................................................................373.1Generaliti.....................................................................................................................373.2
Invertor trifazat de curent cu stingere
autonom............................................................383.3.
Invertor trifazat de tensiune cu modulaie n amplitudine
............................................443.4. Invertoare
trifazate de tensiune cu modulaie n
durat.................................................51CAPITOLUL
IV.......................................................................................................................57PREZENTAREA
INVERTORULUI DE TENSIUNE CU MODULAIE N AMPLITUDINE CU TRANZISTOARE
IGBT....................................................................................................574.1
Generaliti......................................................................................................................574.2
Modulul inteligent cu tranzistoare
IGBT........................................................................614.2.1.
Aspecte practice privind utilizarea modulului
inteligent........................................62CAPITOLUL
V.........................................................................................................................64REALIZAREA
PRACTIC.....................................................................................................645.1
Surs dual de tensiune
stabilizat..................................................................................64
5.2 Modul
comand..............................................................................................................665.2.1
Funcionarea modulului de
comand.......................................................................675.2.2
Descrierea schemei
bloc...........................................................................................68CONCLUZII.............................................................................................................................71BIBLIOGRAFIE.......................................................................................................................723CAPITOLUL
IINTRODUCEREIntroducerea pe scar larg a automatizrii i robotizrii,
realizarea noilor tipuri de maini unelte cu comand program au
condus la necesitatea utilizrii unor sisteme de acionare ct mai
rapide i fiabile.Acionareaelectricpoatefi definitnumai
dacseianconsideraie ntreg ansamblul din care face parte, adic
instalaia industrial i dac se ine seama de scopul principal urmrit:
realizarea unui proces tehnologic de producie.
Instalaiancareseutilizeazacionri electricecuprindenmod necesar
urmtoarele trei pri: maina electric, elementele de transmisie a
micriii mainadelucru.Procesul tehnologicdefabricaieesterealizat de
maina de lucru, care este pus n micare de maina electric de
acionare prin intermediul elementelor de transmisie. Adeseori n
instalaiile moderne se utilizeazmai multemaini
electricedeacionarefiecareantrenndprintr-un organ de transmisie cte
un mecanism executor al mainii de lucru. Astfel, n general sistemul
de acionare electric cuprinde mainile electrice cu echipamentul de
alimentare i comand al acestora i transmisiile la mecanismele
executoare ale mainii de lucru, care, n corelare cu componentele
electrice, realizeaz procesul tehnologic de fabricaie.n instalaiile
cu acionare electric se realizeaz conversia
electromecanicaenergiei, mainaelectricndeplinindrolul deconvertoral
energiei electrice n energie mecanic i uneori, n regimde frnare
prin recuperare, de convertor al energiei mecanice n energie
electric n funcie de condiiile de funcionare determinate de
procesul tehnologic efectuat de mecanismul executorsaudelucru.
ntretoatecomponenteleacestorinstalaii exist o interdependen strns,
permind considerarea acionrii ca un sistem prin care se realizeaz
conversia electromecanic a energiei i n care se asigur pe cale
electric controlul energiei mecanice.4n decursul dezvoltrii
istorice acionarea electric a aprut prin nlocuirea motorului
hidraulic, cu abur sau cu combustie intern printr-o main electric,
obinndu-se acionarea pe grupe, la care mai multe maini de lucru
sunt acionate de la aceeai main electric. Folosirea mainilor
electrice a permis ns trecerea la acionarea individual, ncare
fiecare main de lucruare motorul sudeacionare, obinndu-seavantajul
dispunerii utilajelor nflux tehnologic i nlocuirea vechilor
transmisii prin curele la distane mari i voluminoase prin
transmisii compacte de angrenaje individuale. Cerinele obinerii
unor performane de nivel superior pentru mainile de lucru, n
vederea realizrii unei productiviti dincencemai mari, audeterminat
creterea complexitii lor funcionale i constructive, inclusiv
perfecionarea sistemului de acionare electric. Astfel apare tendina
de apropiere a mainilor electrice de mecanismele executoare,
nscndu-se cel mai modern sistemde acionare electric, acionarea
multipl, la care fiecare mecanism de execuie al mainii de lucru are
motorul su de acionare.Aplicarea pe scar tot mai larg a acionrii
multiple i preteniile crescnde de economicitate i productivitate a
instalaiilor industriale, au determinat mrirea exigenelor privind
reglajul vitezei, pornirea, frnarea, reversareai
corelareafuncionrii mainilor electricealeaceleiai instalaii. Pentru
satisfacerea acestor cerine s-au dezvoltat din ce n ce mai mult
acionrile complexe, reglabile i automatizarea proceselor de
producie. O alt consecinafost rspndireaunor noi tipuri
deorganedetransmisiedintre maina electric i mecanismul executor,
cumar fi de exemplu cuplajele electromagnetice, care favorizeaz
extinderea comenzii automate i asupra acestei pri a sistemului de
acionare.Majoritateacovritoareamotoarelor rotativedeacionare,
peste96% esteconstituitdemotoareasincronetrifazatecurotorul
nscurtcircuit sau bobinat. Primul motor asincron de tip industrial
apare n 1889, construit de M.O. Dolivo-Dobrovolski, care a
fructificat lucrrile anterioare ale lui G. Ferraris i N. Tesla.
Folosirea pe scar larg a motoarelor asincrone se poate explica prin
5robusteea i simplitatea sa, pre redus, sigurana nexploatare.
Acionrile electrice cu motoare asincrone se folosesc n toate
sectoarele consumatoare de energie electric: industrie, agricultur,
transporturi, teriar, casnic, etc.ngeneral acionrile industriale
ncurent alternativse realizeaz cu motor asincron datorit
avantajelor prezentate mai sus precum i proprietilor sale n regim
de motor: pornire simpl, caracteristicile de funcionare
convenabile, posibiliti de utilizare n scopul frnrii electrice i de
modificare a turaiei.Pentru a motiva alegerea unei acionri
electromecanice cu motor asincron voi prezenta cteva avantaje ale
acestor tipuri de acionri.Din studiul caracteristicii mecanice
=f(M) sau al caracteristicii M=f(s) rezult cteva proprieti ale
motorului asincron trifazat pe care le voi prezenta ncele ce
urmeaz.nprimul rndseremarcfaptul cmotorul asincronareocapacitate
limitat de ncrcare- cuplul maximMm1la tensiunea U1dat. De obicei
Mm1=(1,5-3)MNunde MNeste cuplul nominal. Dac cuplul rezistent la
sarcin depete valoarea Mm1, motorul frneaz pn la oprire, rmnnd sub
tensiune. Acest regim constituie o avarie n instalaia respectiv,
curenii statorici atingnd valori de (6-9)IN- unde IN- curentul
nominal.Protecia motorului va intervenii prompt i va deconecta
motorul de la reea, instalaia respectiv fiind scoas din funciune.
Curenii statorici mari n situaia n care rotorul este blocat de
sarcin rezult din faptul c motorul asincron n aceast situaie nu
este altceva dect un transformator cu secundarul n scurtcircuit.n
al doilea rnd cuplul de pornire al motorului asincron trifazat cu
rotorul bobinat i n scurtcircuit este relativ redus
Mp=(0,4-0,7)MNunde Mp- cuplul de pornire. Prin urmare acest motor
nu poate porni n plin sarcin. n timp ce la motorul decurent
continuusepuneproblemareducerii ocului decurent la pornire, n cazul
motorului asincron trifazat se pune problema creterii cuplului de
pornire, pentru a asigura pornirea n plin sau reducerea timpului de
pornire.
6naltreilearndmotorulasincrontrifazatpoateridicaproblemeidin punct
de vedere al stabilitii statice, avnd n vedere alura
caracteristicii mecanice.Rezumnd cele artate mai sus putemafirma c
motorul asincron funcioneaz stabil dinpunct de vedere static i
curandament superior n domeniul 2>2m adic 0
