Acționări cu motoare de curent continuu alimentate prin variatoare de tensiune continuă

Variatorul de tensiune continua este un convertor care transforma.o tensiune continua aplicata la intrare in impulsuri dreptunghiulare de tensiune la iesire. Valoarea medie a tensiunii de iesire se poate modificaintre 0 si valoarea tensiunii de alimentare din posibilitatea sa se efectueze astfel reglajul prin tensiune al motoarelor de curent continuu.

In principiu, un variator de tensiune continua reprezinta un intreruptor la care se poate comanda timpul de conectare si deconectare. In general aceste variatoare se realizeaza cu tiristoare si necesita mijloace auxiliare de stingere, deoarece nu se dispune de puterea reactiva din exteriorul convertorului pentru realizarea comutatiei. In acest fel comutatia cureutului trebuie fortata, iar circuitele care realizeaza aceasta comutatie se numesc convertoare cu comutatie fortata.

Schema de principiu a variatorului de tensiune continua pentru ali?mentarea unui motor de c.c. este prezentata in figura 1, a. Cind contactorul static CS este inchis, motorul este alimentat la tensiunea de alimentare Ua si absorbe curentul im -- ia. Cind CS este deschis, motorul este deconectat de la tensiunea de alimentare, iar curentul prin motor se inchide prin dioda D datorita tensiunii de autoinductie, deci im = iD. Pentru a asigura continuitatea curentului prin motor este necesar ca perioada de comanda a contactorului static T sa fie mult mai mica decit constanta de timp electromagnetic a motorului Te. In acest fel motorul de c.c. este alimentat cu tensiunea medie

Fig. 1. Schema si functcionarea variatorului de tensiune continua

In care Tc este durata de conectare a contactorului static CS, iar T este perioada de comanda. Raportul TJT = T se numeste durata relativa de conectare si este un parametru care reprezinta marimea de comanda a variatorului.

Exista, doua posibilitati de comanda a contactorului static:

-- variind durata de conectare Te si mentinind perioada de comanda T = const, (fig. 2, a] ;

-- variind perioada de comanda a contactorului static si mentinind durata de conectare Tc = const, (fig. 2, b).

Functionarea convertorului. Unul dintre cele mai simple exemple de convertoare de tensiune continua este prezentat in figura 3, a- El se compune din tiristorul principal Tp, dioda de descarcare D0 si grupul de stingere alcatuit din tiristorul Ts, condensatorul C, bobina L1 si dioda D.' Explicarea functionarii convertorului este prezentata in figura 3, b, c si d. Pentru simplificare se presupune ca inductivitatea circuitului de iesire este infinita, supozitie care nu este departe de realitate avind in vedere conditia T <g Te. In acest fel curentul absorbit de motor se poate considera-practic constant.

Aplicind un impuls pe Ts, condensatorul C se incarca cu polaritatea indicata in figura 3, b prin circuitul: sursa, C, Ts, Ls si indus, stingerea tiristorului Ts facindu-se de la sine dupa incarcarea condensatorului.

Fig. 2. Metode de comanda a variatoarelor de tensiune continua.

Daca se aplica un impuls pe Tp se deschid doua circuite: circuital indusului este alimentat la tensiunea Ua, iar circuitul oscilant (Tp, Dlt Lp, C) deschide drum primei alternante a curentului ic, inversind polaritatea conden?satorului (fig. 3, c). Daca se aplica un impuls din nou pe Tp se deschid iarasi doua circuite. Tensiunea de pe condensator se aplica cu polaritatea inversa pe tiristorul Tp, care se va stinge, iar condensatorul se va incarca cu polaritatea initiala prin circuitul: sursa, C, Ts, Ls si indus (fig. 3, d).

In acest fel curentul de sarcina este comutat de pe tiristorul Tp pe T, pina la blocarea completa a lui Tp. Motorul este deconectat de la sursa, iar curentul de sarcina. este comutat pe dioda Z2 care se deschide datorita tensiunii de autoinductie.

In figura 3, e sint prezentate formele de unda ale tensiunilor si curentilor in converter. Dupa cum se poate observa, functionarea convertorului este determinate, de comutatia curentului de sarcina im = Im, de la Tp la Ts, prin energia furnizata de condensator, si mai departe de la Ts la D0 prin energia reactiva a inductivitatii sarcinii.

Se observa ca pentru comutarea curentului de la Tp la Ts este necesar intervalul tb = t3 -- t1 pentru repolarizarea condensatorului sub curentul de sarcina preluat de Ts. Dependenta acestui interval de valoarea curentu?lui de sarcina este un dezavantaj esential, in special la mersul in gol al motorului. Intervalul tt = tz -- t1 este timpul de negativare al tiristorului principal, care trebuie sa fie superior timpului de revenire al tiristorului. Dupa blocarea lui TP, pe intervalul tt -- ts, se deschide dioda de descar-care D0.

- Masini ,Aparate , Actionari si Automatizari

Profesor ,doctor ,inginer : Nastase Bichir

- Manualul electricianului de Contructi

si instalati industriale

profesor , inginer Traian Canescu si Sanda Canescu

- Actionari electrice

Profesor , inginer, Arpad Keleman