TEMA DE PROIECT
Sa se proiecteze un sistem de actionare electrica (S.A.E.), format dintr-un convertor trifazat complet comandat in punte (C.T.C.C.P.) si o masina de current comtinuu (M.c.c.) cu excitatie independenta.
S.A.E. este revesribil , putand sa funcioneze in cele patru cadrane ale planului ω=F(M)
Datele masinii:
|
Datele masinii: |
Date calculate (Alegerea tirisorilor si a Sigurantelor) |
Date stabilite din calcul |
Date calculate |
|
Uan= 160V Pn= 3.5 kW Nn= 1320 rot/min Eta= 76% Ian= 28 A M=25.5 N*m Ra=0.82 Ώ La= 72mH M= 75 kG Im= 0.02 kG*m2 |
RBob=0,328 U=152,7 V (+10%) ΔUBob=18,368 V IAmax=18,66 A Itav≥18,66 A URRM=576,495 V INsiguranta=32,33 A UNsig=167,2 V Tiristor ales: S6035J/ S6035K Siguranta aleasa: SWX35A |
U= 167.2V Itav=22A URRM=600 V 12 COND DE 100µF 12REZISTENTE DE 5Ω C1=100nF R1=10Ω R2=1000MΩ |
Calcul RC pt RC serie paralel pe tiristor R'= 2,66Ώ C'=1,5μF C=90μF R=4,44 Ώ Date calculate pt protectia cu punte STA=4,074 KWA C1=0,01μF Io=1,12 A R1=9,04Ώ R2=1000MΏ LTA=0,205μH |
Im - moment de inertie al sarcinii=0.03 (kG*m2)
Gama de reglare a turatiei este 1/10
Pierderile in Cu = 1.5%
Tensiunea de scurtcircuit - Usc= 6%
Curentul de mers in gol I0 = 4%
Conditii de reglare
Curentul de accelerare al motorului va fi limitat printr-un system de reglare automata la o valoare Iacc =2.5*Ian cu o suprareglare de maxim 10% fara oscilatii ( grad de amortizare =0).
Puterea mecanica =Pn (a motorului)
Se allege motorul pe criteriul de putere
Se realizeaza comanda motorului pentru a regal puterea la sarcina
Se impune folosirea C.T.C.C.P. cu tiristoare
CALCULAREA PARAMETRILOR TRANSFORMATORULUI DE ADAPTARE
Functionarea fiecarui tiristor va fi de maxim 120 grade electrice depinde de ughiul alfa aplicat pe grila de comanda de catre blocul de comanda PWM
Caderea de tensiune pe 2 tiristoare [2*1,5=3V]
Caderea de tensiune la perii [ΔUperii=2÷3V]
Caderea de tensine pe bobina L
Se alege
αmin=30° variant antiparalel cu curenti de circulatie
αTeoretic=(0÷150°)
αmax=150° limitat de stingerea tiristorului
Pentru a putea da comanda motorului de a functiona in ambele sensuri de turatie ( vrem ca luftul sa urce si apoi sa coboare), vom folosi pentru comanda motorului doua astfel de convertoare trifazate complet comandate in punte (C.T.C.C.P.-uri) cuplate in montajul antiparalel rezultand un convertor bidirectional antiparalel
Schema de montaj :
2. Varianta cu curenti de circulatie
Convertoarele C1 si C2 functioneaza simultan fiind necesara mentinerea egala a potentialelor celor 2 surse.
UA1=UA2
Bobine pentru limitarea curentului de circulatie
Calculul inductivitatii
Pentru limitarea armonici fundamentale
Netezirea curentului
Pentru evitarea regimului de current interupt
Punctele a, b, c se leaga la un transformator de adaptare cu raportul (380V/152V) calculat mai sus. Ambele convertoare sunt alimentate permanent , comanda , se face selectiv intre cele doua.
La fiecare moment de timp va fi comandat doar unul dintre cele doua comvertoare C.T.C.C.P., niciodata nu vor functiona simultan.
Convertorul este ales de catre blocul de comanda tip PWM in functie de curentul necesar in respectivul moment prin masina ( curent pozitiv => rotorul masinii se invarte intr-un sens , curent negativ => rotorul masinii se invarte invers).
ALEGEREA TIRISTOARELOR
Fiecare tiristor conduce 120 grade electrice, curentul printr-un tiristor se poate calcula ca fiind 1/3*(Ian*2)
Tensiunea pe tiristor este tensiunea de linie pe care o vedem in secundarul transformatorului de adaptare. (152V ). Din cauza fluctuatiilor retelei vom allege un tiristor care sa rezoste la cel putin tensiunea de linie +10% ,
Stim ca tensiunea retelei variaza cu +10% si -5% , trebie luat si acest factor in seama.
Coeficientul de siguranta (acel 2) se ia pentru tensiunea de arc, tensiune care se poate vedea la arderea unei sigurante/fuzibil, pe celalte tiristoare.
Tensiunea care ne reiese din calculi se rotunjeste la sute de volti.
Protectiile folosite se impart in 3 categorii:
1 protectii la supracurenti - se monteaza in circuit pe alimentare convertorului relee termice cu bimetal,
Functionare: daca se trece pragul de current prestabilit de utilizator sau de prooiectantul convertorului , datorita efectului joule produs de curent, bimetalul din releu se incomvoaie ducanrd la intreruperea circuitului de alimentare pe toate cele 3 faze. Dupa incetarea anomaliei din system bimetalul/releul isi revine la forma initiala. Se poate reporni agregatul.
2 protectii la scurtcirciut - se monteaza in serie cu fiecare tiristor sigurante fuzibile ultrarapide.
Functionare: la aparitia unui scurtcircuit efectul JOULE este atat de mare si de spontan, incat fuzibilui din interiorul sigurantei este topit (distrus), de aceasta data respectiva siguranta trebuie inlocuita , cu una noua, de acelas calibru, dupa care se poate reporni agregatul.
3 Protectii la supratensiuni interne - aceste supratensiuni apar la functionarea normal a convertorului, sunt numite supratensiuni de comutatie. Pentru a le combate se realizeaza grupuri (R-C serie ), fiind montate in parallel pe fiecare tiristor. Lafiecare 3.33 secunde se comuta de pe un tiristor pe altul, aparand aceasta supratensiune.
4 Protectii le supratensiuni accidentale- se monteaza o punte auxiliara pe partea de alimentare trifazat dupa transformator, aceasta punte de diode are ca sarcina o grupare R C.
Functionare: daca apare supracurent aceste trece prin R1 si R2 si incarca condensatorul C1...
