Sistem de acționare electrică cu mașina de curent continuu

Scopul proiectului

Sa se proiecteze un sistem de actionare electrica de 4 cadrane (de tip potential) folosind un motor de curent continuu cu excitatie separata constanta. Sistemul v-a fi alimentat de la reteaua trifazata altenativa avand Uretea = 3 x 380 V c.a.

Date nominale:

Un Pn nn ηn IAn Mn RA LA m J

V kW rpm % A Nm Ω mH kg kgm2

160 4.9 1330 75 39 35 0.51 4.5 86 0.03

1.Proiectarea partii de forta

1.1 Alegerea dispozitivelor semiconductoare de putere

În lucrarea de fata se va considera convertorul realizat cu tiristoare, fiind vorba de un convertor static trifazat cu stingere naturala complet comandat în punte.

Alegerea tipului de tiristor presupune calcularea valorii medii a curentului ( ITAV – unde T provine de la „thyristor” adica tiristor, iar AV provine de la „average” adica valoare medie) si respectiv a valorii tensiunii inverse repetitive maxime ( URRM – unde RRM provine de la „reverse repetitive maxim” adica valoarea repetitiva inversa maxima).

Pentru CTCCP valoarea medie a curentului printr-un tiristor este egala cu o treime din valoarea nominala a curentului masinii de curent continuu considerata ( IAn ), iar valoarea efectiva a curentului printr-un tiristor ( ITRMS – unde T provine de la „thyristor” adica tiristor, iar RMS provine de la „root mean square” adica radacina medie patratica) este de √3 mai mica decât valoarea nominala a curentului masinii.

ITAV = = = 13 A

ITRMS = = = 22.51 A

Asadar din catalog se va alege tiristorul care va avea cele doua valori de curenti superioare valorilor calculate anterior si anume:

(ITAV)catalog > 2 ∙ 1.1 ∙ ITAV => (ITAV)catalog > 28.6 A

(ITRMS)catalog > 2 ∙ 1.1 ∙ ITRMS => (ITRMS)catalog > 49.52 A

Tiristorul ales este un tiristor T52-80-08 de la firma Laminasi.

(ITAV)catalog = 80 A (ITRMS)catalog = 125 A

(VT0)catalog = 0.93V (rT)catalog = 3.20mΩ

Tensiunea repetitiva maxima se calculeaza cu relatia:

URRM = ( 2 2.5 ) ∙ 1.1 ∙ 2 ∙ U2l

unde:

( 2 2,5 ) este un coeficient de siguranta;

1,1 este un coeficient care tine cont de posibila variatie pozitiva a tensiunii de alimentare a convertorului;

U2l este valoarea efectiva a tensiunii de linie din secundarul transformatorului de alimentare.

Caderea de tensiune rezistiva se poate determina cu relatia:

UR = = = 8.73 V

unde:

pierderile din dispozitivul semiconductor de putere (puterea medie disipata de catre tiristor sau puterea de disipare a tiristorului – care poate lua valoarea maxima PTAVmax ) se vor calcula cu relatia:

Psemiconductor = PTAV = tc (VT0 ∙ ITAV + rT ∙ ITRMS2) =

= 1 (0.93 ∙ 80 + 3.20 ∙ 10-3 ∙ 1252) = 124.4 W

tc reprezinta un parametru care poate lua valoarea 1 sau 2 în functie de tipul capsulei dispozitivului semiconductor ales. Daca acesta are forma de disc, fluxul termic se stabileste prin ambele fete ale tiristorului, racirea se numeste bidirectionala, iar parametrul tc = 2. În caz contrar, fluxul termic se stabileste printr-o singura fata a tiristorului, procesul de racire se numeste unidirectional, iar parametrul tc=1. In cazul de fata avem racire unidirectionala deci tc va avea valoarea 1;

VT0 reprezinta tensiunea de prag în stare de conductie (este un parametru al tiristorului ales si se ia din catalogul de tiristoare).

rT reprezinta rezistenta aparenta în stare de conductie (este un parametru al tiristorului ales si se ia din catalogul de tiristoare).