Temă de casă - acționări electrice

Sa se proiecteze convertorul de putere si sistemul de reglare automata a vitezei unui motor de c.c. cu excitaţie independenta (flux constant), utilizat pentru o acţionare unidirecţionala.

Se considera satisfacatoare performanţele obţinute prin proiectarea cu criteriul modulului (varianta Kessler); S.R.A. a vitezei, va trebui sa asigure urmatoarele performanţe;

- suprareglaj ≤ 10%

- eroare staţionara nula la treapta de referinţa si de perturbaţie (cuplu de sarcina)

Date caracteristice motor: (N=15)

- puterea nominala Pn = 11,5 [KW]

- tensiunea nominala Un = 220V

- turaţia nominala nn=1500 [rot/min]

- randamentul η = 85%

- rezistenţa rotorica Ra = 1,25 [ Ω]

- inductivitate rotorica La = 17,5 [mH]

- moment de inerţie J m = 0,56 [Kg*m2]

- moment de inerţie utilaj acţionat (sarcina) Js=8,5 [Kg*m2]- prin reductor cu i=1:10

- traductor de turaţie ( tahogenerator 20V/1000 rot/min )

Alte conditii/date:

- variaţia tensiunii reţelei: +10%….-10%

- caderea de tensiune pe transformator cca. 6%

- tensiunea relativa de scurtcircuit a transformatorului 4,5%

- caderea de tensiune pe bobina de filtrare la trecerea curentului nominal 2,5% Un

Cuprins

1. Alegerea soluţiei de automatizare – schema generala a SRA, schema de comanda pentru pornire/oprire cu condiţionare – prezenţa curentului de excitaţie.

2. Dimensionarea convertorului c.a. – c.c.; tipul de convertor c.a.-c.c.:

- schema trifazata (m=3), monoalternanta (stea)

Dimensionare transformator, tiristoare, BCG si alegerea traductoarelor.

3. Calculul funcţiilor de transfer.

4. Proiectarea regulatorului de viteza si schema realizata cu AO.

5. Calculul performanţelor dinamice la treapta de referinţa 0-1000 rpm

Alegerea solutiei de automatizare –

Schema generala a SRA

Schema de reglare a vitezei unui motor de c.c., utilizeaza un convertor de putere c.a.-c.c. varianta bifazata pentru puteri ale motoarelor de pina la 4…5 KW si variante trifazate la puteri mai mari.

Fig.1. Schema de reglare a turaţiei (vitezei) unui motor de c.c.

Referinţa de viteza (U*n) se stabileste printr-un potenţiometru 0….10 V

Reg n – regulator de viteza (turatie)

BCG – bloc de comanda pe grila

M- motor de c.c.

Tg – traductor de turatie (tahogenerator)

L- bobina de filtrare - limitare

T – transformator trifazatde alimentare (de forţa) al convertorului static de putere

Ts – transformator de sincronizare

DPS – dispozitiv protecţie la scurtcircuit

Schema de principiu

Schema electrica desfasurata a circuitului de forţa (convertor de putere- varianta trifazata in punte) precum si schema de comanda este prezentata in fig.2.

Sunt evidentiate elementele componente principale ale structurii parţii fixate a SRA (partea de reglare nu este figurata):

- Transformator trifazat de alimentare (conexiune stea-stea)

- Contactor de forţa K1 si protectii la suprasarcina si scurtcircuit

- Schema de comanda pt. pornire-oprire-functionare condiţionata de curentul de excitaţie

- Convertor trifazat in punte (inclusiv circuite de protecţie pentru tiristoare)

- Redresor pentru excitaţia motorului

- Motor de c.c.

- Transformatoare de curent pentru protecţia convertorului

- Bobina de filtrare a curentului rotoric.