Comanda Motoarelor Asincrone cu Convertizoare de Frecvență

1. Mașina asincronă. Generalități

Este cea mai răspândită mașină electrică. Ea se întâlnește pe scară largă în acționările electrice din toate sectoarele industriale și sociale, îndeosebi în regimul de motor trifazat, pentru acționarea mașinilor unelte, a pompelor, a compresoarelor, a morilor cu bile, a macaralelor electrice, a podurilor rulante, a aparaturii medicale, a aparaturii electrocasnice etc.

Motoarele asincrone se construiesc pentru o gamă foarte largă de puteri (de la ordinal unităților de W până la ordinul zecilor de MW), pentru tensiuni joase (sub 500V) și tensiuni medii (3 kV, 6 kV sau 10 kV) și având turația sincronă la frecvența f = 50Hz egală în mod uzual cu n = 500, 600, 750, 1000, 1500 sau 3000 rot/min, în funcție de numărul de perechi de poli.

Principalele avantaje ale motoarelor asincrone față de alte tipuri de motoare electrice sunt:

- simplitate constructivă;

- preț de cost redus;

- sigurantă mare în exploatare;

- performanțe tehnice ridicate (cuplu mare de pornire, randament ridicat);

- stabilitate în funcționare, exploatare, manevrare și întreținere simplă;

- alimentare direct de la rețeaua trifazată de c.a.;

Dintre principalele dezavantaje putem enumera:

- șoc mare de curent la pornire;

- factor de putere relativ scăzut;

- caracteristică mecanică dură;

Regimul de generator al mașinii asincrone este mai rar folosit datorită puterii reactive (de magnetizare) relativ mare pe care mașina trebuie s-o ia de la rețea.

În acționările electrice, în cazuri speciale, mașina asincronă poate funcționa pentru scurtă durată și în regimul de frână electrică.

2. Convertizoarele de frecvenţă

Aceste dispozitive sunt dedicate pentru acționarea motoarelor de curent alternativ, asincrone și care prezintă urmatoarele avantaje:

- turație variabilă și programabilă

- accelerare, decelerare controlată

- schimbarea sensului de rotație

- protejează motorul comandat

- posibilitatea alimentării unui motor trifazat din rețeaua monofazată

- posibilitatea monitorizării și acționării de la distanță

- interconectare facilă cu alte sisteme

Figura 1 : Schema bloc

Convertizoarele de frecvenţă tip CSF produse de INDAELTRAC S.R.L. sunt realizate cu tranzistoare bipolare cu poartă izolată (IGBT), tehnologie modernă, de înaltă performanţă în domeniul dispozitivelor electronice de putere.

Aceste convertizoare sunt proiectate într-o gamă de puteri cuprinse între 22KW şi 250KW, astfel încât să satisfacă majoritatea acţionărilor generale cu motoare asincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit şi să asigure cupluri active suficiente pentru tot domeniul de variaţie al frecvenţei.

Acţionarile electrice cu motoare asincrone cu rotorul în scurtcircuit care includ şi convertizoare de frecvenţă tip CSF, sunt utilizate în toate aplicaţiile care necesită modificarea turaţiei în condiţiile mentinerii cuplului maxim. Astfel este înlocuit motorul de curent continuu care este scump şi greu de întreţinut.

Cele mai multe aplicaţii în care se utilizează motorul asincron acţionat cu convertizoare de fecvenţă sunt în:

- industria energetică,

- industria extractivă,

- instalaţii de pompare,

- instalaţii de producere aer,

- maşini unelte,

- tracţiunea electrică,

- industria uşoară