Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

 
CATEGORII DOCUMENTE






AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


UTILIZAREA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU ALIMENTATE DE LA CONVERTOARELOR STATICE

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic

DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
OPTIMIZAREA UNUI CELULE PV
Actionarea automata intermitenta a unui motor de CC
Elemente de transmisie liniare 1
Principiile televiziunii digitale - Caracteristici ale fluxului video
Papuci licurici
Transformatorul de retea
Amplificatoare de putere in clasa B
COMUTATOARE CU DIODE PIN - CONFIGURATIE DERIVATIE
Calculul infasurarilor - transformator
CAMP ELECTROMAGNETIC VARIABIL - LEGILE CAMPULUI ELECTROMAGNETIC

TERMENI importanti pentru acest document

: redresarea curentului alternativ cu tiristori : semnul dioda : convertoare statice de putere : punte redresoare monofazata semicomandata :


UTILIZAREA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

     ALIMENTATE DE LA CONVERTOARELOR STATICE

            1. FENOMENELE DE BAZA SI PERFORMANTELE CONVERTOARELOR

       STATICE MONOFAZATE

Odata cu aparitia tiristorului in actionarile de curent continuu s-a produs o adevarata revolutie. Convertoarele statice cu tiristoare au inlocuit rapid celelalte tipuri de elemente de executie (amplificatorul magnetic, grupul Ward-Leonard), datorita in primul rand amplificarii uriase de putere pe care convertoarele statice o realizeaza (actualmente s-a ajuns la 108-109), apoi datorita inertiei deosebit de mici, practic neglijabile, si gratie faptului, nu mai putin important, ca convertoarele statice electronice nu au piese in miscare si prezinta o fiabilitate ridicata. Pretul convertoarelor statice electronice este in permanenta scadere, iar gabaritele instalatiilor de forta si de comanda sunt sensibil mai reduse comparativ.

            In cele ce urmeaza vom face o prezentare mai ampla a sistemelor convertor static electronic-masini de curent continuu, incepand cu cele mai simple si mai ieftine si terminand cu cele mai complexe.

1.1.  CONVERTOR STATIC MONOFAZAT CU REDRESAREA UNEI SINGURE

            ALTERNANTE

In figura 1 s-a redat schema de principiu a celui mai simplu convertor static reglabil asociat cu un  motor de curent continuu cu excitatie independenta, care utilizeaza o sursa monofazata de curent alternativ. Dupa cum se stie, tiristorul este un dispozitiv semiconductor care permite trecerea curentului intr-un singur sens, cu o cadere de tensiune in general in jur de 1 V, numai din momentul in care se aplica un impuls de tensiune pe electrodul de comanda (fig. 1) denumit de obicei poarta. Curentul prin tiristor se intrerupe numai cand ajunge sa fie nul, indiferent de tensiunea aplicata intre “anodul” si “catodul” tiristorului. In sens invers tiristorul ofera o rezistenta practic infinita. Momentul  ”aprinderii” tiristorului se poate varia cu ajutorul unui dispozitiv electronic aparte, care nu face obiectul lucrarii de fata.


In analiza modului de functionare a instalatiei din figura 1, vom face urmatoarele ipoteze simplificatoare:

- caderea de tensiune pe tiristor se ia nula cand acesta conduce, iar rezistenta sa in lipsa curentului se considera infinita;

- curentul de excitatie al motorului este constant (de obicei circuitul de excitatie se alimenteaza de la aceeasi sursa de curent alternativ prin intermediul unei instalatii de redresare necomandata);

- se neglijeaza impedanta sursei de alimentare;

- se va considera numai regimul permanent al instalatiei;

- se neglijeaza neliniaritatile introduse de saturatia magnetica a motorului.

Ecuatiile functionale ale motorului sunt in acest caz:

            ;                                  

             ;                                                   (1)

            ;                                                       

            ,                                                        

in care : uA este tesiunea la bornele circuitului rotoric al motorului, iA – curentul curentul prin rotor; RAA si LAA – respectiv rezistenta si inductivitatea circuitului rotoric, care cuprind si parametrii eventualei inductivitati suplimentare inseriate in indus;  - tensiunea electromotoare indusa in rotor, - coeficientul constant de proportionalitate a tensiunii electromotoare cu fluxul de excitatie si viteza unghiulara , m-cuplul electromagnetic, - cuplul de sarcina care include si cuplul de frecari si cel corespunzator pierderilor in fier rotorice ale motorului; iar J – momentul de inertie al ansamblului motor-sarcina.

            In regim permanent, datorita periodicitatii tensiunii sursei monofazate si faptului ca “aprinderea” tiristorului se realizeaza  cu aceeasi periodicitate, marimile functionale ale motorului vor varia si ele in mod periodic in timp.

                                                                                                                               


In figura 2 se arata tocmai modul acesta de variatie a marimilor uA, iA, e0, . In aceeati figura este reprezentata si sinusoida  a tensiunii sursei. Scara absciselor este gradata in unghiuri , proportionale cu timpul, coeficientul de proportionalitate fiind chiar pulsatia a tensiunii u.

Pentru a justifica curbele din figura 2 este suficient sa extindem analiza noastra numai pe intervalul . La randul sau acest interval va fi divizat in trei subintervale in legatura cu perioada de conductie a tiristorului.

a. ,  fiind unghiul impus de intarzierea la “aprindere ” a tiristorului in comparatie cu momentul , cand tensiunea intre “anod” si “catod” devine pozitiva si tiristorul ar putea sa intre in conductie.In tot acest subinterval, tiristorul fiind blocat, curentul iA=0. di prima relatie a sistemului (1) rezulta ca , adica tensiunea la bornele rotorului motorului este egala cu tensiunea contraelectromotoare - e0 , care este direct proportionala cu viteza unghiulara  a rotorului. Aceasta viteza este diferita de zero datorita functionarii anterioare a motorului, cand rotorul a acumulat energie cinetica pe seama careia este posibila continuarea rotirii motorului si in acest subinterval. Bineinteles, curentul iA fiind nul si cuplul electromagnetic este nul si prin urmare, in acest subinterval  se micsoreaza treptat datorita franarii impuse de cuplul mS de sarcina.

b. . In momentul , tiristorul T primeste un impuls de aprindere. Daca in acest moment tensiunea u a sursei este mai mare decat tensiunea contraelectromotoare – e0, atunci incepe sa treaca curent prin tiristor. (Daca , potentialul “catodului” tiristorului este mai mare decat cel al ”anodului” si aprinderea nu poate avea loc). Brusc tensiunea uA la bornele rotorice devine egala cu tensiunea u a sursei. Curentul iA nu poate creste brusc din cauza inductivitatii LAA a infasurarii rotorice (si a eventualei inductivitati interne a sursei, cum ar fi cazul in care instalatia este alimentata prin intermediul unui transformator monofazat). Curentul iA creste treptat de la zero, atinge o valoare maxima IAm, dupa care va incepe sa scada, caci tensiunea u tinde ca la momentul  sa se anuleze si sa schimbe de semn. Curentul iA poate trece prin circuitul rotoric al moto­rului si peste momentul  , cind diferenta dintre tensiunea u si tensiunea contraelectromotoare devine negativa, pe seama energiei localizate in cimpul magnetic al infasurarii rotorice. Fie momentul cind curentul iA devine zero si intervalul de conductie a tiristorului se termina. Sa presupunem ca . Din momentul si pina in momentul cind iA atinge valoarea maxima IAm, in cimpul magnetic al infasurarii rotorice se acumuleaza energie, care provine evident de la sursa de tensiunea u. Acest lucru este dovedit ime­diat prin inmultirea primei ecuatii a sistemului (4.1) cu iA, obtinindu-se relatia

  ,                         (2)  

care precizeaza ca puterea uiA cedata de sursa acopera puterea electromag­netica (— e0) iA (egala cu puterea mecanica totala dezvoltata de motor) si pierderile Joule in infasurare, iar o alta parte a ei serveste la cresterea in timp a energiei localizate in  cimpul  magnetic  al  infasurarii rotorice [   in tot domeniul ].

In momentele ulterioare lui  si pina la , bilantul de puteri se modifica deoarece , ceea ce inseamna ca energia localizata in cimpul magnetic al infasurarii incepe sa fie cedata inapoi in circuit. Pe linga aceasta sursa de energie si sursa propriu-zisa continua sa furnizeze energie circuitului, deoarece atat iA, cit si u sint de acelasi sens ca mai inainte.

Din momentul  si pina se anuleaza curentul iA, bilantul de puteri ia o noua  forma. Intr-adevar, tensiunea sursei propriu-zisa devine negativa, iar curentul iA continua sa fie pozitiv, ceea ce inseamna ca puterea uiA schimba de semn, sursa primind in timp energie din circuit. Aceasta energie provine tot din cimpul magnetic al infasurarii rotorice. Pina la anularea curentului, atat puterea mecanica dezvoltata de motor, cit si pierderile Joule in infasurare sunt acoperite de puterea produsa pe seama epuizarii in timp a energiei inmagazinate in cimpul infasurarii.

Asadar, este posibila prelungirea conductiei tiristorului peste momentul schimbarii de sens a diferentei dintre tensiunea i si tensiunea contraelectro-
motoare , prin interventia energiei inmagazinate temporar in cimpul mag­netic al infasurarii.

In ceea ce priveste momentele  si , se pot face unele precizari utile pentru studiile ulterioare. Pentru aceasta sa integram prima ecuatie a sis­temului (1) in intervalul  si  si apoi in intervalul si :

          

           (3)

           ,                         

Se remarca imediat ca prima integrala reprezinta chiar aria suprafetei limitata superior de curba tensiunii u si inferior de curba  intre momentele  si , suprafata hasurata cu linii orizintale in figura 2, in timp ce cea de a doua integrala reprezinta aria hasurata vertical. Conform celor doua relatii de mai sus, cele doua arii sunt egale si proportionale cu valoarea maxima IAm atinsa de curentul rotoric in momentul .

In subintervalul, curentul iA fiind diferit de zero, cuplul electromagnetic m al motorului este si el diferit de zero. In momentele cind , rotorul motorului accelereaza si viteza unghiulara  creste (fig. 2), acumulandu-se astfel energie cinetica in masele in miscare ale motorului si sarcinii. Aceasta energie va fi necesara intretinerii miscarii in intervalele cind m < ms.

c.  . In acest subinterval, tiristorul este blocat, curentul iA este nul si la fel cuplul electromagnetic m, tensiunea uA urmareste ten­siunea contraelectromotoare ,  care la randul ei scade treptat odata cu viteza unghiulara. Situatia este similara cu cea inregistrata in primul subinterval cind .

Daca integram ecuatia intai a sistemului (1) pe o intreaga perioada si impartim toti termenii cu , obtinem o utila relatie intre valorile medii ale marimilor functionale ale motorului,

                                         (4)

Deoarece caderea medie de tensiune pe rezistenta RA este relativ redusa, relatia de mai sus arata ca valoarea medie a vitezei unghiulare depinde de valoarea medie a tensiunii la bornele motorului, iar aceasta din urma este evident functie de unghiul de intirziere la aprindere . Din aceeasi relatie rezulta ca la pornire trebuie sa se ia  apropiat de tc. intr-adevar, la pornire D,^,, = 0, si daca a este apropiat de n, atunci si UA este relativ redus, iar IA la fel.

Daca luam media pe o perioada si pentru termenii ecuatiei a patra a sistemului (1), deducem o alta relatie importanta intre valorile medii ale marimilor functionale,

M, = h<bEIA,                                                  (5)

care arata ca valoarea medie M, a cuplului de sarcina este aceea care impune in regim permanent valoarea medie IA  a curentului rotoric. O crestere a cuplului mediu de sarcina, la acelasi unghi de aprindere , are drept conse­cinte: a) o marire a limitelor de variatie a vitezei unghiulare , fara a influenta prea sensibil valoarea sa medie, motorul franandu-se mai puternic in perioada cind tiristorul nu conduce si b) o marire a pulsului de curent iA in intervalul de conductie atit ca amplitudine cit si ca durata, pentru a se obtine o valoare medie IA  mai ridicata.

Dupa cum s-a aratat mai inainte, in intervalul  parte din energia inmagazinata in cimpul magnetic al infasurarii rotorice a motorului se rein­toarce in retea. Se pune in mod firesc intrebarea: oare nu este posibil ca aceasta parte a energiei sa nu mai fie returnata retelei, ci sa fie consumata in circuitul rotoric pentru prelungirea curentului iA si mai mult peste mo­mentul , cind tensiunea u devine negativa? In aceasta situatie, pentru acelasi cuplu desarcina, deci acelasi curent mediu, curentul maxim IAm ar fi mai mic, iar valoarea efectiva a curentului iA ceva mai redusa.


Schema din figura 3 permite mate­rializarea acestei idei. Aceasta schema difera de cea precedenta prin conectarea unei diode D in paralel cu infasurarea rotorica. Atat timp cit tensiunea u este pozitiva si  tiristorul T conduce, dioda nu conduce, tensiunea la bornele sale sens invers sensului firesc de conductie.

Cand tensiunea u devine negativa (momen­tul), atunci dioda D poate sa conduca si ea preia curentul iA care se inchidea prin tiristorul T, iar acesta se stinge. Deci, daca in intervalul () curentul iA se inchidea pe calea aratata in figura 3 cu sageti negre, in intervalul  curentul urmeaza drumul indicat cu sageti rosii, bornele motorului fiind puse in scurtcircuit (uA = 0). Curentul circula pe acest al doilea drum atit timp cit mai exista energie inmagazinata in cimpul magnetic al infasurarii.

In figura 4 se arata cum variaza marimile u, uA,, iA,,  si e0 in regim permanent, pentru schema din figura 3, care este evident mai avantajoasa ca performante. Momentele  (cind incepe tiristorul sa conduca), (cind curentul iA atinge valoarea maxima) si (cind iA devine nul) trebuie sa indeplineasca, intocmai ca mai inainte, conditia ariilor egale, conform rela­tiilor (3) arii evidentiate in figura prin hasurare diferita.

De remarcat ca la ambele scheme de redresare prezentate curentul care trece prin infasurarea rotorului motorului este nul din momentul  pina in momentul, cind tiristorul T primeste iar un impuls de aprindere pe poarta. Se spune ca circuitul functioneaza in regim de curent intrerupt. Daca in momentul , cind tiristorul se „aprinde' din nou, curentul iA nu ar fi nul, s-ar fi spus ca schema functioneaza in regim de curent nein­trerupt. La schema cu redresarea unei singure alternante acest regim se poate atinge numai la viteze reduse si la cupluri mari de sarcina, in ipoteza unei inductivitati relativ foarte mari a circuitului  rotoric.

Instalatiile monofazate cu redresarea unei singure alternante se utili­zeaza numai la puteri foarte mici. Avantajul lor esential il constituie pretul redus si simplitatea. Ele prezinta insa dezavantaje:

- curentul rotoric prezinta un raport ridicat valoare   efectiva/valoare medie, deoarece pulsul de curent are o durata relativ scurta fata de perioada, motorul dezvoltind un cuplu mai redus la valoarea efectiva nominala a curen­tului (cuplul depinde de valoarea medie, iar regimul termic de valoarea efec­tiva a curentului iA);

- la cupluri mari de sarcina si la viteze reduse, in regim de curent intre­rupt, motorul are tendinta sa functioneze sacadat, deoarece energia ii estefurnizata intr-un singur puls pe perioada;

- daca intre retea si motor se intercaleaza (cum se intimpla adeseori) un transformator de adaptare a tensiunii nominale a motorului cu cea re­dresata, atunci infasurarea secundara este parcursa de un curent pulsatoriu, cu o componenta continua importanta, care satureaza circuitul  magnetic.


Observatia 1. in regimul de curent intrerupt, asa cum s-a aratat mai inainte, pentru ca tiristorul sa se aprinda trebuie ca in momentul  cind se aplica impulsul de aprindere, tensiunea retelei u sa depaseasca tensiunea contraelectromotoare instantanee. Alminteri, tensiunea la bornele tiristorului (fig. 1) este negativa si curentul ar trece in sens invers celui permis de tiristor, ceea ce este imposibil.

Observatia 2. Pentru anumite cazuri  si nu mai mare, asa cum am presupus mai inainte. In asemenea situatie in intervalul de conductie (), tensiunea sursei nu se mai inverseaza si deci nu mai apare un subinterval cand energia localizata in cimpul magnetic s-ar intoarce in parte spre sursa. Dioda D pentru prelungirea conductiei nu mai are nici un rol in cazul .

Observatia 3. La pornire, unghiul de aprindere  este variat incepind cu valoarea , cind tensiunea redresata este nula, pentru a nu se inregistra un soc de curent, dupa care  este micsorat pina se ajunge la regimul dorit de viteza.

 

1.2. CONVERTOR STATIC MONOFAZAT CU REDRESAREA AMBELOR

           ALTERNANTE

            O schema monofazata uzuala pentru redresarea ambelor alternante este prezentata in figura 5. Este vorba de o schema in punte monofazata semicomandata cu doua tiristoare, T1 si T2, in doua laturi adiacente si doua diode, D3 si D4, in laturile opuse ale puntii ABCD. Schema este alimentata adesea de la o retea monofazata prin intermediul unui transformator T. Tiristoarele Tl si T2 functioneaza succesiv, primind impulsuri de comanda alternativ, cu perioada pe jumatate in comparatie cu perioada tensiunii u de alimentare a schemei. Tiristorul T1 redreseaza cu o intirziere reglabila  alternanta pozitiva a tensiunii u, iar tiristorul T2 redreseaza cu aceeasi intirziere  alternanta negativa (fig. 6).


Cind conduce tiristorul T1  curentul debitat de sursa se inchide pe drumul ABMDC, prin intermediul diodei D3 (sageata neagra plina din figura 5 indica acest drum). In tot acest rastimp tensiunea la bornele motorului uA este egala cu tensiunea u a sursei (fig. 6). Cind conduce tiristorul T2, drumul curentului trece prin punctele C, B, M, D si A, trecind in acelasi sens ca in prima situatie prin infasurarea rotorica a motorului si in sens invers prin sursa. in tot acest interval de conductie a lui T2, tensiunea uA este egala cu  -u (fig. 5),  (sagetile negre intrerupte).

Avantajul acestei scheme este sporit prin faptul ca atunci cind conduc T1 si D2 si tensiunea u devine nula, curentul iA este preluat de diodele D3 si D4 permitind descarcarea energiei inmagazinate in infasurarea rotorica a motorului (si intr-o eventuala bobina suplimentara inseriata cu infasurarea rotorica pentru a mari „inertia' magnetica a circuitului rotoric). In acest interval de timp curentul se inchide pe drumul DCBMD (indicat cu sageti rosii in figura 5) si uA = 0. Acelasi lucru se intimpla cind conduc T2 si D4 si  tensiunea  u devine din nou zero.

In privinta curentului iA deosebim doua cazuri, dupa cum acesta este intrerupt sau neintrerupt. In prima situatie, prezentata in figura 6, a, inductivitatea circuitului rotoric este relativ redusa, energia inmagazinata in intervalul de crestere a curentului de asemenea redusa, incit curentul iA se stinge in momentul , inainte ca  al doilea   tiristor   sa   inceapa   sa conduca (ceea ce se intimpla doar in momentul). In intervalul () curentul iA este nul, schema avind o pauza P in functionare.

In cazul cind inductivitatea circuitului rotoric este relativ mare (mai bine zis, cind constanta de timp LAA /RA este sensibil mai mare decit perioada tensiunii u), energia acumulata este suficienta sa prelungeasca curentul iA pina in momentul aprinderii tiristorului urmator. Curentul iA inregistreaza deci unele variatii, intre un maximum si un minimum, dar nu devine niciodata zero. Acest caz este prezentat in figura 6, b.  Ambele situatii din figura 4.6 corespund unui acelasi unghi de comanda   al tiristoarelor si unui acelasi cuplu rezistent. Din comparatie rezulta ca, la aceeasi valoare medie, curentul iA este sensibil mai ondulat in primul caz si, de asemenea, viteza unghiulara.

Putem imagina si un caz limita din punct de vedere teoretic si anume, cazul cind inductivitatea circuitului rotoric este deosebit de mare (constanta de timp LAA /RA practic infinita), ceea ce se obtine numai prin inserierea cu infasurarea rotorului a unei bobine de mare inductivitate. „Inertia' magnetica a circuitului rotoric este acum asa de importanta, incit se opune unei cresteri rapide a curentului iA ca si a unei scaderi rapide, astfel ca rezulta un curent iA practic constant in timp si egal cu IA (fig. 6, c). Se mai poate presupune ca si momentul de inertie J al ansamblului motor-sarcina este deosebit de mare, corespunzand unei mari inertii mecanice, astfel incat si viteza unghiu­lara , nu poate inregistra in decursul unei perioade (timp relativ foarte scurt) a tensiunii u vreo crestere sau vreo scadere cit de cit importanta, fiind practic constanta. In acest caz si tensiunea electromotoare e0 este practic constanta. Conditia ariilor egale ramine valabila si in acest caz limita (fig. 6, c), care  prezinta   deosebita importanta   practica, fiind   cel  mai convenabil pentru motor. De remarcat ca de data aceasta valoarea medie si valoarea efectiva ale curentului iA sint egale, ceea ce inseamna incalzire mai redusa la acelasi cuplu de sarcina.

La unul si acelasi unghi  de comanda a aprinderii tiristoarelor, carac­teristica mecanica a motorului prezinta aluri diferite, dupa cum curentul iA este intrerupt sau neintrerupt si aceasta deoarece in momentul aplicarii impulsului de aprindere uA = - e0 in primul caz si uA = 0 in al doilea caz (fig. 6, a, b). Figura 7, b este utilizata pentru a demonstra aceasta afirmatie. Vom presupune pentru simplificare ca si ca viteza unghiu­lara  este practic constanta. Curentul de excitatie al motorului este con­stant, deci tensiunea contraelectromotoare va fi strict proportionala cu  si practic constanta in regimul permanent considerat, iar cuplul electromag­netic va fi direct proportional cu iA.

In figura 7, b am trasat intr-o diagrama curba tensiunii sursei  , curba tensiunii redresate  (linie rosie plina) pentru si o viteza oarecare; vom construi grafic prin puncte, in dreapta, curba. Pentru usurarea constructiei aranjam scarile pe ordonata ale celor doua diagrame alaturate de asa maniera ca tensiunea contraelec­tromotoare   si viteza unghiulara sa se reprezinte prin aceeasi lun­gime, stiut fiind ca aceste marimi sint proportionale. Ducem o paralela cu axa absciselor (fig. 6.7, b), care reprezinta in prima diagrama curba  si care intersecteaza pe . Aplicam conditia ariilor egale (vezi suprafetele hasurate) si determinam astfel momentul  de interupere a curentului iA1 . Amplitudinea IAm1 a pulsului de curent este proportionala cu aria unei suprafete hasurate, iar valoarea medie IA1 este proportionala cu cuplul electromagnetic M1 corespunzator. Luam acum o alta viteza unghiulara, repetam constructia si determinam momentul. Planimetram aria curentului iA2,, care are un maxim IAm2 mai mare (aproximativ de trei ori in cazul figurii 7, b), deoarece si suprafata hasurata corespunza­toare este de trei ori mai mare. Stabilim valoarea medie IA2 pe baza ariei pulsului iA2 si calculam astfel cuplul M2. Repetind constructia, stabilim astfel punct cu punct caracteristica  pentru curent intrerupt. Incepind cu o anumita valoare a vitezei unghiulare,  in figura 6.7, b, conditia ariilor egale arata ca momentul de anulare a curentului devine egal cu , adica cu momentul cind se comanda aprinderea celuilalt tiristor si ajungem astfel la regimul de curent neintrerupt.

In regim de curent neintrerupt se poate gasi usor expresia caracteristicii mecanice, facind mediile pe o semiperioada a tuturor marimilor din prima ecuatie a sistemului (6.1). Pentru tensiunea uA, conform figurii 6.6, b, vala­bila in acest regim, valoarea medie UA va fi :

                 (6)

In consecinta,   si 

de unde rezulta:

                                             (7)

            Asadar, in regim neintrerupt, viteza unghiulara, la unghi α dat, scade foarte incet pe masura ce cuplul electromagnetic creste. Daca RA≈0, asa cum am presupus mai inainte, viteza unghiulara este chiar constanta (fig. 7, b).

            Constatam deci ca, pentru α=900, caracteristica mecanica are aluri diferite, dupa cum masina functioneaza in regim intrerupt sau neintrerupt de curent. In primul caz caracteristica este rapid cazatoare de la o valoare Ω0 de functionare in gol (corespunzatoare lui –e0=Um si iA=0) la o valoare la care incepe regimul al doilea, valoare care se mentine apoi practic constanta. Raportul celor doua viteze este de aproximativ 3 la 1, ceea ce corespunde unei serioase ambalari a masinii la mers cu curent intrerupt (cuplu rezistent redus). Acest fenomen este propriu grupului redresor comandabil – motor electric si trebuie retinut.

            Cand α=450, cazul figurii 7, c, caracteristica mecanica prezinta un fenomen in plus, in comparatie cu cazul α=900.


 

Regimul de curent intrerupt este posibil numai pentru un interval (M1,M2); cu M1>0 si M2 cuplul la care incepe regimul de curent neintrerupt. La cuplul M1, conform figurii, viteza unghiulara Ω1 conduce la o valoare a tensiunii contraelectromotoare -e0 egala cu  Umsinα . Aceasta viteza Ω1 este limita superioara posibila, pentru ca daca viteza ar fi mai mare si tensiunea contraelectromotoare –e0 ar fi mai ridicata ca valoare, la primirea unui impuls pozitiv pe poarta, tiristorul nu se poate aprinde, caci u<-e0 (vezi observatia 1, paragraful precedent). Asadar, in domeniul (0, M1) functionarea redresorului este incompatibila cu conditia α=450.

            Pentru α=300 (fig. 7, d) regimul de curent intrerupt nu mai este deloc posibil. La viteza unghiulara Ω1, conform criteriului ariilor egale, regimul de curent este neintrerupt. Daca am presupune o viteza mai mare decat Ω1, la care curentul ar fi intrerupt, aprinderea tiristoarelor nu ar fi posibila, deoarece in momentul aplicarii impulsului de aprindere uA=-e0>u=Umsinα. Dimpotriva, la viteza Ω1, regimul de curent neintrerupt asigura in momentul aplicarii impulsului de aprindere uA=0<u=UAsin α.

            Se poate determina mai precis valoarea unghiului α0 incepand cu care regimul de curent intrerupt nu mai poate exista. Pentru aceasta, trebuie sa obtinem o valoare medie a tensiunii uA in regim de curent neintrerupt, adica –e0 (considerand RA≈0), mai mare sau cel putin egala cu valoarea tensiunii u a sursei in momentul aplicarii impulsului, deci

,                                      (8)        

de unde rezulta

                                                                  (9)

sau α0=35020’. Daca α<α0, nu poate prin urmare exista regim de curent intrerupt.

Cand α>900, de exemplu α=1350 (fig. 7, a), nu apar fenomenele de mai sus. In schimb viteza de functionare in gol Ω0 corespunde unei tensiuni electromotoare –e0=Umsin α, mai redusa decat in cazul α=900.

            In figura 8 s-a reprezentat familia de caracteristici Ω=f(M) pentru diferite valori ale unghiului de aprindere α, evidentiindu-se zonele de functionare in regim de curent intrerupt de cele de regim neintrerupt. Pentru   α=0 … 350 este posibil numai regimul neintrerupt de curent.

           

Ω

 

0

 

M

 


O varianta a schemei precedente este cea prezentata in figura 9, cunoscuta sub numele de schema Gaudent. Ea utilizeaza patru diode conectate in punte, astfel incat tensiunea de la iesirea puntii ur este permanent pozitiva (sinusoidala redresata), un tiristor care primeste impuls de aprindere de doua ori intr-o perioada (folosirea unui singur tiristor constituie avantajul esential al schemei) si o dioda D pentru prelungirea curentului iA.


Deoarece ur≥0 permanent, tiristorul T nu este solicitat niciodata la o tensiune de sens invers celei pentru care poate intra in conductie. In felul acesta tiristorul este protejat la strapungere si poate fi ales in mod corespunzator.

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 583
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2014. All rights reserved