Capitolul 2 REDRESOARE TRIFAZATE

Transcript

1 .. Itroucere Captolul EDESOAE TIFAZATE Almetarea cu eerge electrcă a cosumatorlor se face prtr-o reţea moo sau trfazată e curet alterat (c.a.). Î foarte multe aplcaţ sut ecesare surse e curet cotuu (c.c.), coersa realzâu-se pr termeul reresoarelor. Utlzărle tpce ale reresoarelor e mare putere sut stetzate î Fg... O stalaţe e reresare se compue : trasformatorul e reţea, care auce tesuea alterată la parametr ecesar utlzatorulu sau realzează coexu specale; spoztele reresoare ; fltrul e etezre; spoztele e coectare ş ecoectare, precum ş spoztele e protecţe; trauctoare e curet ş tesue ş crcute e măsurare, comaă ş cotrol. La puter ma mar e KVA, se folosesc practc uma reresoare trfazate, eoarece au următoarele aataje : U [V] ao emse Telecomucat Suura Icarcare acumulatoare Tractue Lamare Galaotehca 0 Electrolze Fg... Dome e utlzare ale reresoarelor e mare putere I [A] 47

2 asgură o îcărcare smetrcă a reţele trfazate e c. a. ; rplul tesu reresate rezultă ma reus, f ecesare fltre e etezre e mesu mc ; petru aceeaş putere trasmsă crcutulu e sarcă mesule trasformatorulu e reţea sut ma reuse ; factorul e storsue al curetulu absorbt e la reţeaua e c. a. este ma mc. Spaţul lmtat al lucrăr u e permte să aborăm ecât teora eală a reresoarelor trfazate, î care se pleacă e la următoarele poteze smplfcatoare: trasformatorul e reţea este e putere ftă, furzâ u sstem trfazat smetrc e tesu perfect susoale; spoztele reresoare sut eale, au rezsteţă ulă la coucţe ş ftă la blocare ş cu tmp e comutaţe ul ; u exstă uctaţe care să se opuă trasferulu stataeu al curetulu e pe u spozt reresor pe următorul ; crcutul e sarcă al reresorulu coţe, fe o uctaţă foarte mare, care să meţă practc costat curetul cotuu, fe oar o rezsteţă. Î fal, se a aalza ş cazul exsteţe ue surse e tesue... eresorul trfazat cu puct mea ecomaat fucţoâ pe sarcă puterc uctă Schema reresorulu se ă î Fg.., ar formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr oe se au î Fg... La acest reresor, secuarul trebue să fe coectat î stea, atortă moulu e coectare al crcutulu e sarcă, prmarul trasformatorulu putâu-se coecta fe î trugh (ca î fg..), fe î stea. Exsteţa uctaţe foarte mar crcutul e sarcă, care e permte să coserăm curetul cotuu practc costat, efeşte aşa-umtul regm ormal e fucţoare al reresorulu. p D D D D S D D Fg... eresor trfazat cu puct mea fucţoâ pe sarcă puterc uctă. T p p L I cost 48

3 Tesuea ş curetul reresat se otează cu cele e la cuâtul eglezesc rect. La u momet at couce o sgură oă, ş aume cea cu poteţalul aoc cel ma pozt, celelalte ouă f astfel polarzate ers. Dacă oa care couce este D, atuc, acă este D, ş, acă este D,. Se obţe forma e uă a tesu reresate cea reprezetată cu le plă î Fg. D.. I Ea coţe tre pulsur îtr-o Fg... Formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr peroaă a tesu oe. alterate a reţele. Dacă otăm această peroaă cu T 0 ms, atuc peroaa ş pulsaţa tesu reresate ar f : 0 T, ms ω ω T T (.) ω f pulsaţa tesu reţele ω f4 s - plul tesu reresate este: V V V cos (.) ue V este aloarea efectă a tesu pe o făşurare secuară a trasformatorulu. Valoarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : t + T + ωt Var t ωt (.) T ωt t V 0 I Alegâ orgea e tmp ca î fg.., tesuea reresată a f ată e relaţa : V cos (.4) ar aloarea sa mee a f ată e relaţa: + D I D D V 49

4 + V V ar ω ω V cos t t (.5) cele ar proe e la cuâtul eglezesc aerage. Valoarea efectă a tesu reresate este : V rms t + T ω t + ω T t ω T t ω t T + ω t V rms ω ω + V cos t t V (.) 4 cele rms proe e la eumrea egleză root mea square. Coserâ ( Fg... ) aem: L + L + I (.7) D ş, ţâ cot că tesuea mee pe o γ bobă eală este ulă, rezultă : V V + I V 0 tg γ r D ar Lar Lar Var V I (.8) Coţutul î armoc al tesu reresate se obţe făcâ o aalză Fourer. Cu orgea e tmp Fg.., tesuea este o fucţe pară ş sera Fourer a coţe uma terme î cosus a căror coefceţ sut: C T t + T +ωt + t cos ω t ωt cos ω, N + V C cos ω cos ω ω ( ) V t t t (.9) 9 aportâ ampltuea armoc e or ( 0 V D D Fg..4. Aproxmarea caracterstc oe. V ), care este 50

5 egală cu aloarea absolută a coefcetulu C, la aloarea mee a tesu reresate, obţem : C V (.0) Var Var 9 Î eerea eucer puter me spate pe oă la coucţe rectă, se aproxmează caracterstca statcă a oe pr ouă segmete e reaptă ca î Fg..4. D VD + rd D (.) ue r D ete rezsteţa amcă a oe, ar V D 0,V. Puterea stataee spată pe o oă este: p D DD VDD + rdd (.) Se obseră că puterea stataee este o fucţe perocă, aâ aceeaş peroaă ca ş curetul pr oă D, acă T. t+ T t + T t + T P Dar pdt V D t r D t T t T + t T t (.) PDar VDI Dar + rd I Drms Cu ajutorul formelor e uă Fg.. se pot calcula alorle me ş efecte ale curetulu prtr-o oă astfel : I I I Dar I I Drms I t (.4) 0 0 Itroucâ aceste alor î relaţa (.), obţem : I P V + r I (.5) Dar ( ) D D î care I se calculează cu relaţa (.8), ar V D ş r D sut ate e catalogul petru oe. Curetul maxm repett pr oe este : I DM I (.) Puterea mee spată î crcutul e sarcă se a calcula cu relaţa : Var Par I (.7) Câ se aleg catalog oele reresoare î afara cureţlor, trebue cuoscută ş tesuea ersă maxmă ce se aplcă ue oe. Î acest scop, î Fg.. s-a reprezetat cu le îtreruptă forma e uă a tesu la borele oe D, D. Ea rezultă obseraţa că, acă couce D, atuc D 0, ş 5

6 acă couce D, D, ar acă couce D, D -, rezultă astfel relaţa : V DM V (.8).. eresor trfazat cu puct mea ecomaat fucţoâ pe sarcă pur rezstă Î schema reresorulu Fg..5, s-a reprezetat petru smplfcare oar secuarul trasformatorulu e reţea. Dacă sarca este pur rezstă, ître tesuea reresată ş curetul reresat exstă relaţa : (.9) ec forma e uă a curetulu reresat repetă, la altă scară, forma e uă a tesu reresate, care este etcă cu cea cazul sarc puterc ucte (Fg...). Dec mărmle V ar ş V rms se or calcula cu relaţle (.5) ş (.). Pe teralul e tmp î care couce oa D, om aea D câ couced : D, ş câ couce D : D. Valoarea mee a curetulu, î cazul e faţă, prtr-o oă este : I Dar V cos ar aloarea efectă a acestu curet : V (.0) V V I Drms ω + cos t (.) 4 Curetul maxm repett pr oă este: V I DM (.) Puterea stataee spată î crcutul e sarcă este : p (.) ar puterea mee se calculează cu relaţa : 5

7 D D D D D D Fg..5. eresor trfazat cu puct mea ecomaat, fucţoâ pe sarcă pur rezstă. V V Fg... Formele e uă ale tesu reresate, curetulu reresat ş cureţlor pr oe. t + T t + T Vrms V P + ar p t t (.4) T T 4 t t Spre eosebre e cazul sarc puterc ucte, acum, petru calculul puter me spate î crcutul e sarcă, se foloseşte aloarea efectă a tesu reresate..4. eresor trfazat cu puct mea comaat fucţoâ pe sarcă puterc uctă Schema reresorulu rămâe practc emofcată cu eosebrea că, acum, se folosesc, rept spozte reresoare, trstoare, care permt mofcarea tesu reresate ş a curetulu reresat. Schema reresorulu este ată î Fg..7. Deucerea relaţlor ş a formelor e uă se a face î aceleaş poteze smplfcatoare ca la reresorul ecomaat. Formele e uă care ter î fucţoare sut prezetate î Fg..8. Astfel, î mometul t, se trmte u mpuls e comaă î crcutul poartă cato al trstorulu T. După comutarea rectă a acestua (petru comutarea rectă se foloseşte curet ş termeul e aprere), tesuea reresată, ar T I. Impulsurle e aprere sut aplcate trstoarelor cu u ugh e comaă otat î Fg..8 cu. Se efeşte ughul e comaă ca f ughul electrc măsurat mometul câ trstorul ee polarzat rect (ec mometul î care ar tra î coucţe acă ar f oă ) ş pâă î mometul câ prmeşte mpuls e aprere. Dacă > lm / ra, î forma e uă a tesu reresate apar pulsur e tesue egate atorate faptulu că trstorul cotuă să coucă ş upă D 0 + D D V 5

8 aularea tesu faze la care este coectat, atortă uctaţe L, care meţe crculaţa curetulu. Ughul lm se umeşte ugh e comaă lmtă. Î mometul t, corespuzător aceluaş ugh e aprere, se comaă trstorul T. După aprerea acestua, trstorul T a comuta ers ( se a stge), eoarece este polarzat ers e tesuea e le, care este egată. Aşaar, reresoarele trebue coserate ca f coertoare cu comutaţa e la reţea ş u cu comutaţe aturală, cum le coseră u autor [ ]. Cu T î p T T L T f.mare T T T I cost Fg..7. eresor trfazat cu puct mea fucţoâ pe sarcă puterc uctă. S T p p V lm 0 + T T T T T T T I Fg..8. Formele e uă ale tesu reresate, mpulsurlor e aprere ale trstoarelor ş cureţ pr trstoare petru > lm coucţe ş T I, ar upă mometul t, câ se apre trstorul T ş T I. Alegâ orgea tmpulu ca î Fg..8, aloarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : V + V ar ω ω V cos t t cos V ar + cos (.5) 54

9 Icele semfcă faptul că relaţa aparţe uu reresor comaat. Partcularzâ relaţle obţute la reresoarele comaate petru ughur e aprere 0, trebue să rezulte relaţle euse la aceleaş reresoare, ar ecomaate. elaţa (.5) e arată faptul că gama ughulu e comaă este V 0 / ra, petru care V ar arază e la la zero. aportul: V ar cos (.) Var se umeşte factor e trasfer statc al reresorulu. Valoarea efectă a tesu reresate se a calcula cu relaţa : ecuaţa: + ( V cos) V + cos V rms (.7) 4 + Mărmea curetulu reresat, crcutul e sarcă, se obţe Var V I cos (.8) Puterea mee spată î crcutul e sarcă este : V ar V P cos (.9) ar Maxmul aceste puter, petru o rezsteţă e sarcă costată, se obţe la 0. Dec caracterstca e reglaj î putere poate f eftă pr raportul : Par cos (.0) Par0 Valorle mee, efectă ş repettă maxmă ale curetulu prtr-u trstor or f ate e relaţle : I V I V ITar cos, ITrms cos V ITM I cos (.) Dacă, î tmpul fucţoăr, ughul e aprere arază ître 0 ş / petru alegerea trstoarelor tr-u catalog se or calcula cureţ cu relaţle 55

10 euse la reresorul ecomaat. Dacă îsă ughul e comaă arază ître m ş /, atuc cureţ se or calcula cu relaţle (. ) petru m. Valoarea maxmă a tesu pe u trstor ş î acest caz este V..5. eresor trfazat cu puct mea comaat fucţoâ pe o sarcă pur rezstă Vom folos schema Fg..9 î care s-a reprezetat oar secuarul trasformatorulu e reţea. Dacă ughul e comaă al trstoarelor < / lm, tesuea reresată a aea aceeaş formă e uă ca î cazul sarc puterc ucte, ec alorle me ş efecte ale acestea se or calcula respect cu relaţle (.5) ş (.7). Curetul reresat a aea, la altă scară, aceeaş formă e uă cu, ec cureţ pr trstoare or f ş e pulsur susoale, alorle mee ş efectă ale acestor cureţ calculâu-se cu aceleaş relaţ (.). Puterea mee spată î crcutul e sarcă se a calcula acum cu relaţa : P V rms V + cos 4 ar, P ar 0 ar caracterstca e reglaj î putere este ată e raportul : P P ar ar V 4 + cos T T T T T T T T Fg..9. eresor trfazat cu puct mea comaat, fucţoâ pe sarcă pur rezstă. Fg..0. Formele e uă ale mpulsurlor e comaă ale trstoarelor, tesu reresate ş cureţlor pr trstoare. T 0 T V T T + 4 (.) (.) 5

11 Dfereţele semfcate apar atuc câ ughul e comaă al trstoarelor ee, > / ra. Formele e uă corespuzătoare aceste stuaţ sut ate î Fg..0. Astfel, î mometul t, corespuzător ughulu e comaă, se trmte u mpuls î crcutul poartă cato al trstorulu T. După aprerea acestua,, T /. Î mometul t, tesuea 0, ec ş T 0, ş trstorul T se a stge atural, ar 0, 0. Î mometul t, se a apre T, ec, T /, apo fucţoarea se repetă. Exstă terale e tmp î care curetul reresat este ul, acest regm e lucru al reresorulu umu-se regm e curet îtrerupt. Valoarea mee a tesu reresate este : V V ar ω ω V cos t t s > / ar aloarea efectă : V rms + + (.4) 5 ( V cos) V s > / (.5) Se obseră că, î cazul sarc pur rezste, gama posblă e araţe este 0 5/ ra. Valorle mee ş efecte ale curetulu prtr-u trstor se or calcula acum cu relaţle : V I Tar s V 5 I Trms s > / (.) 4 4 Puterea mee spată î crcutul e sarcă este: Vrms V 5 Par s > / (.7) 4 4 ar caracterstca e reglaj î putere este: 4 57

12 P P ar aro 5 s, > / (.8) eresor trfazat î pute, ecomaat, fucţoâ pe sarcă puterc uctă Schema reresorulu este prezetată î Fg.., ar formele e uă aferete fucţoăr sut ate î Fg... Î cazul coexu î pute, secuarul trasformatorulu e reţea poate f coectat fe î stea, fe î trugh. Se păstrează coexuea î stea petru a putea compara relaţle corespuzătoare acestu reresor cu cele e la coexuea cu puct mea. La u momet at, se găsesc î coucţe oe ş aume cea cu poteţalul aoc cel ma pozt ş cea cu poteţalul catoc cel ma egat. De aceea, forma e uă a tesu reresate este îfăşurătoarea tesulor e le, cele ma mar î aloare absolută pe acel teral e tmp. Îtr-aeăr, petru teralul e tmp [ ] t t,t couc D ş D 4 ş, coserâ oele î coucţe rept legătur electrce, rezultă meat. Petru teralul t [ ], couc D ş t,t D ş - ş.a.m.. Tesuea reresată coţe ec pulsur îtr-o peroaă a tesu alterate e reţea, ec peroaa tesu reresate este T T/, ms, ar pulsaţa acestea ω ω. Valoarea mee a tesu reresate a f ată e relaţa : V V arp ω ω V cos t t p D D 4 D I D D D D4 D D D D5 D 5 cost. S L f. mare Fg... eresor trfazat î pute, ecomaată, cu sarcă puterc uctă. T p p (.9) 58

13 această aloare f ublă faţă e cea e la reresorul cu puct mea. Icele P semfcă coexuea î pute. Se obseră că, pe teralul t [ t,t ], î care couc D ş D 4, oa D este polarzată ers e tesuea e le, a căre aloare maxmă (ampltue) este : V DM V (.40) acă aceeaş mărme ca la reresorul cu puct mea. ezultă e ac că, î cazul reresorulu î pute, este ecesar u umăr ublu e oe, ar, petru aceeaş aloare mee a tesu reresate, oele trebue alese ca să rezste la tesuea ersă egală cu jumătate aloarea ecesară la reresorul cu puct mea. plul tesu reresate este : V P cos 0, V (.4) Valoarea efectă a tesu reresate a f : ( V cos) V rmsp ω + t V (.4) V V Curetul reresat se calculează cu relaţa : I 4 5 D D4 Fg... Formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr oe. VarP V I (.4) ar alorle mee, efectă ş maxmă repettă ale curetulu prtr-o oă or f: D I 0 + D D D5 D4 59

14 I V I V I Dar, I Drms, I DM I (.44) Puterea mee spată î crcutul e sarcă : VarP 54 V ParP (.45) Petru aalza coţutulu î armoc al tesu reresate î cazul coexu î pute ş ţâ cot că pulsaţa tesu reresate este ω ω, rezultă că armocle or aea freceţa f f 00Hz. Cu orgea e tmp aleasă î Fg.., sera Fourer a coţe uma terme î cosus, ar coefceţ să se or calcula cu relaţa : + V Cp cosω cos ω ω ( ) V t t t (.4) aportâ aceşt coefceţ la aloarea mee a tesu reresate obţem ampltuea ormată a armoc a -a : Cp VP (.47) V V arp arp.7. eresor trfazat î pute, ecomaat, fucţoâ pe sarcă pur rezstă Coserâ schema Fg.., se or obţe formele e uă Fg..4. Forma e uă a tesu reresate rămâe aceeaş ca î cazul sarc puterc ucte. Curetul reresat repetă la altă scară forma e uă a tesu reresate. plul curetulu reresat a f : V 0. (.48) Forma e uă a curetulu prtr-o oă repetă curetul reresat, ar uma pe teralul e tmp î care se găseşte î coucţe. Folos formele e uă Fg..4, rezultă următoarele alor ale cureţlor pr oe : rms V ar V I Drms + I Daer V I DM (.49) 0

15 Puterea mee spată î crcutul e sarcă este : V rmsp V 9 P + arp (.50) V V V D D4 D D D D5 D4 Fg..4. Formele e uă ale tesu reresate, curetulu reresat ş cureţlor pr oe. V D D 4 D D D D D4 D D D D5 D 5 Fg... Putea reresoare trfazată aâ sarcă pur rezstă..8. eresor trfazat î pute complet comaată, fucţoâ pe sarcă puterc uctă Schema reresorulu este ată î Fg..5 ş este aceeaş ca î cazul reresorulu ecomaat, oar că oele sut locute cu trstoare. Formele e uă ale tesu reresate ş ale cureţlor pr trstoare, împreuă cu mpulsurle e comaă, sut ate î Fg... Deoarece curetul e sarcă se îche î cazul coexu î pute, pr ouă trstoare, e câte or se trmt mpulsur e comaă trebue comaate ambele trstoare care trebue să coucă.d acest mot, fecare trstor trebue comaat cu ouă mpulsur ecalate ître ele cu / ra, aşa cum se ee î T T T T 4 T4 T T T T5 I p cost. Fg..5. Putea trfazată complet comaată cu sarcă puterc uctă. S T p p L f. mare T T T 5

16 Fg... Î mometul t, corespuzător ughulu e comaă, se trmt mpulsur î crcutul poartă cato al trstoarelor T ş T 4 ş, upă aprerea acestora, Î mometul t se comaă T ş T. Aprerea lu T face ca T 4 să fe polarzat ers e tesuea e reţea ş să se stgă, î cotuare rămââ î coucţe T ş T, ar -. S-ar cree că, î mometul t -ar ma trebu comaat ş T, el f eja î coucţe. Î realtate, la porre sau î cazul regmulu e curet îtrerupt, la ughur mar e comaă, î mometul t, trstorul T poate f găst blocat. Î mometul t, se trmt mpulsur e comaă către T ş T ş. a. m.. Alegâ orgea e tmp ca î Fg.., aloarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : + V V arp ω ω V cos t t cos VarP cos (.5). + Ca ş la reresorul cu puct mea, ş la reresorul î pute, î cazul sarc puterc ucte, omeul e araţe al ughulu e comaă este 0 / ra. Valoarea efectă a tesu reresate a f : + V ( V cos) V + cos Vrms P (.5) + T T T T 4 T 5 T T T4 0 + I T T T5 T Fg... Formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu reresate ş cureţlor pr trstoare. I T4

17 D Fg.. se obseră că, acă > /ra lmp, î forma e uă a tesu reresate or aparea ş pulsur e tesue egată, ar alorle mee ş efectă ale tesu reresate se or calcula cu aceleaş relaţ. Curetul î crcutul e sarcă este : VarP V I cos (.5) ar alorle mee, efectă ş maxmă repettă ale curetulu prtr-u trstor sut : V V ITar P cos ITrms P cos I TM P I (.54) Petru alegerea trstoarelor, mărmle e ma sus se calculează petru cel ma mc ugh e comaă care apare î tmpul fucţoăr..9. eresor trfazat î pute complet comaată, fucţoâ pe sarcă pur rezstă Î Fg..7, este ată schema puţ trfazate complet comaate aâ sarcă pur rezstă. Î acest caz, trebue aalzată fucţoarea ş euse relaţle e teres separat petru / ş /. Î prmul caz, formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu ş curetulu reresat ş ale cureţlor pr trstoare, sut ate î Fg..8. Se obseră că forma e uă a tesu reresate rămâe la fel ca î cazul fucţoăr pe sarcă puterc uctă, ec alorle sale mee ş efectă se or calcula cu relaţle (.5 ) ş (.5 ). Curetul reresat repetă la scara e / forma e uă a tesu reresate, ar formele e uă ale cureţlor pr trstoare or f etce cu cele ale curetulu reresat, oar pe teralele e tmp î care se găsesc î coucţe. Plecâ e la aceste forme e uă, se or folos următoarele relaţ petru calculul alorlor mee ş efectă ale curetulu prtr-u trstor : I Tar P Var P V cos T T T T 4 T4 T T T T5 Fg..7. Putea trfazată complet comaată cu sarcă pur rezstă. T T T 5

18 VrmsP V ITrms P + cos < / (.55) Puterea mee spată î crcutul e sarcă este : V rmsp V 9 P + ar P cos < / (.5) Dacă ughul e comaă al trstoarelor ee > / ra, se trece la regm e lucru e curet îtrerupt, cărua î corespu formele e uă Fg..9. Astfel, î mometul t, se comaă să coucă trstoarele T ş T 4 ş, upă aprerea lor,, T T4 /. Î mometul t, 0, ec T T4 0 ş cele ouă trstoare se or stge atural. Î cotuare, 0 ş 0. Este acum foarte clar e ce î mometul t trebue comaat T împreuă cu T, eoarece T rămââ sts -ar aea pe ue să se îchă curetul reresat. Deoarece forma e uă a tesu reresate se mofcă, or trebu euse alte relaţ petru calculul alorlor mee ş efectă ale acestea : V Var P ω ω V cos t t s > / V rms P + + T4 T Fg..8. Formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu, curetulu reresat ş cureţlor pr trstoare petru < /. ( V cos) V s T T T 4 T T T T T T 4 T 5 T5 T4 V (.57) > / (.58) 4

19 Î mo corespuzător, se or mofca ş alorle mee ş efectă ale curetulu prtr-u trstor, care e : I I TarP TrmsP V V s s > / (.59) Puterea mee spată î crcutul e sarcă se a calcula acum cu relaţa : V 9 Par P s > / (.0).0. eresor trfazat î pute semcomaată, fucţoâ pe sarcă puterc uctă Î cazul coexu î pute, curetul reresat crculă pr ouă spozte reresoare îserate. A apărut astfel eea ca oar uul cele ouă T4 spozte să fe comaat. S-a ajus la putea semcomaată, ma ecoomcă, echpată cu tre trstoare ş tre oe, care permte totuş mofcarea tesu reresate. Schema reresorulu trfazat î pute semcomaată cu sarcă puterc uctă se ă î Fg..0, ar formele e uă corespuzătoare fucţoăr cu ughul e comaă < / ra se au î Fg... Formele e uă se îţeleg meat acă se ţe cot e faptul că u T 4 T 5 T5 0 T T T T T 5 T T T T T5 V Fg..9. Formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu, curetulu reresat ş cureţlor pr trstoare petru > /. D D T D D T D D T I cost. L f.mare T T T Fg..0. Putea trfazată semcomaată cu sarcă puterc uctă. 5

20 trstor tră î coucţe atuc câ este comaat, ar o oă atuc câ ee polarzată rect. Î mometul t, se comaă să coucă T ş, upă aprerea acestua se or găs î coucţe T ş D, ec. Î mometul t, oa D îcepe să coucă, ar oa D se blochează, f polarzată ers. Dec, pe teralul t [ t, t ] couc T ş D, rezultâ -. Î mometul t, se comaă T ş, upă aprerea acestua trstorul T 0 + T T T T Fg... Formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu reresate ş cureţlor pr trstoare ş oe petru < / ra se a stge f polarzat ers e tesuea e reţea. Dec, pe teralul t [ t, t ], couc T 4 ş D ş. Î mometul t 4, tră î coucţe D ş se blochează D ş. a. m.., rezultâ formele e uă Fg... Se obseră că peroaa tesu reresate este acum T T/ 0/, ms. Cu orgea e tmp aleasă, aloarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : + V arps ω ω + ω ω V cos t t V cos t t + V + cos (.) ş cele PS semfcă faptul că relaţa aparţe puţ trfazate semcomaate. Se ma obseră (. ) că, la putea semcomaată, gama e araţe a ughulu e comaă este 0. Valoarea efectă a tesu reresate este : + cos ω ω + Vrms PS V t t V cos + T D I 4 T I D T D V V ( + cos ) < / (.)

21 Valorle mee, efectă ş maxmă repettă ale cureţlor pr oe ş trstoare se calculează cu relaţa : I I I TarPS TrmsPS TMPS I I I [ 0 ] DarPS DrmsPS DMPS Var I Var I, Î Fg.. sut ate aceleaş forme e uă ca î Fg.., ar petru u ugh e comaă > /. Astfel, î mometul t, se comaă T ş, upă aprerea acestua or couce T ş D, ar -. Î mometul t, ee polarzată rect oa D, ş tră î coucţe, astfel că pe teralul [ ] t t,t, couc T ş D ş, ca urmare, 0. Î mometul t, se comaă T ş, upă aprerea sa, T se a stge f polarzat ers e PS tesuea, pe teralul [ ] V PS V ( + cos ) V ( + cos ) ( + cos ) (.) t t,t 4 couc T ş D ş - ş. a. m.. Valoarea mee a tesu reresate este: V + cos Var PS V cos > / (.4) + ec se obţe aceeaş relaţe (.). Î schmb aloarea efectă a tesu reresate a f : Vrms PS ω ω + V cos t t V s > / 4 + D 0 + T T T T T D I T I D 4 Fg... Formele e uă ale mpulsurlor e comaă, tesu reresate ş cureţlor pr trstoare ş oe petru > / ra. T D V (.5) 7

22 Se obţe o relaţe fertă e (.), ec petru calculul alor efecte a tesu reresate trebue foloste relaţa (.) petru 0, ş (.5) prtru,. Desgur, alorle calculate cu cele ouă relaţ coc petru ra. Deoarece curetul reresat, I, a f at e o relaţe ucă î toată plaja e araţe a ughulu e comaă, ş alorle mee, efectă ş maxmă repettă ale cureţlor pr trstoare ş oe se or calcula cu relaţ uce (.)... Putea reresoare trfazată semcomaată, fucţoâ pe sarcă pur rezstă Schema reresorulu ş a crcutulu e sarcă este ată î Fg.., ar formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr oe ş trstoare petru cazurle < / ş > / sut ate î Fg..4 ş respect Fg..5. Ca ş la reresoarele aeroare, î cazul sarc pur rezste, curetul reresat /, ec forma e uă repetă, la altă scară, forma e uă a tesu reresate. Domele î care couc trstoarele ş oele rămâ aceleaş ca î cazul sarc puterc ucte. Ş forma e uă a tesu reresate este aceeaş ca î cazul sarc puterc ucte, atât petru < /, cât ş petru > /. Valorle mee ş efectă D D T D D T D D T Fg... Putea trfazată semcomaată cu sarcă pur rezstă. ale tesu reresate se or calcula tot cu relaţle (.) ş respect (.) petru < / ş (.5 ) petru > /. Mofcăr apar î formele e uă ale curetulu reresat ş cureţlor pr trstoare ş oe. D acest mot, or trebu utlzate alte relaţ petru calculul alorlor mee, efectă ş maxmă repettă ale acestor cureţ; astfel : V ITar PS I DarPS ( + cos ) (.) I cost. T T T 8

23 T T T T T D T D T D T T T T T D T D T D V Fg..4. Formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr oe ş trstoare petru < /. Fg..5. Formele e uă ale tesu reresate ş cureţlor pr oe ş trstoare petru > /. V + ( + cos), 4 ITrms PS I DrmsPS (.7) V + s, 4 V, 0, ITM I DM (.8) V s,, Se obseră formele e uă Fg..5, că, petru > / ra, reresorul tră î regm e curet îtrerupt. Puterea mee spată î crcutul e sarcă se a calcula cu relaţa : V + ( + cos ), 0, 4 Par PS (.9) 9V + s,, 4 9

24 .. eresor trfazat cu puct mea comaat, fucţoâ pe sarcă cu uctaţă ftă Cele ouă stuaţ lmtă aalzate pâă acum au aut o sarcă cu uctaţă foarte mare sau o sarcă pur rezstă. Î realtate, î marea majortate a aplcaţlor, sarca are o uctaţă ftă. Schema uu reresor cu puct mea comaat ce are rept sarcă o uctaţă ftă este prezetată î Fg.., ar î Fg..7 sut ate formele e uă ale tesu ş curetulu reresat. Î stuaţa coserată, ître curetul reresat ş tesuea reresată exstă relaţa : L + (.70) t Alegâ orgea e tmp ca î Fg.., ecuaţa (.70 ) ee: ωl + V cos + (.7) ar soluţa aceste ecuaţ fereţale este : V ctgϕ cosϕcos + ϕ + Ae (.7) î care ughul φ este eft pr : ωl tgϕ (.7) ar A este costata e tegrare, care se etermă coţa ţală a curetulu. Presupuâ ţal că (0) 0, se obţe petru costata e tegrare : V A cosϕcos ϕ (.74) Itroucâ această aloare î relaţa (.7 ), rezultă : V ω ϕ cosϕ cos + ϕ e tctg cos ϕ (.75) Ughul e coucţe al uu trstor, otat î Fg..7 cu c, se a calcula cu relaţa : ( ) 0, obţâu-se : c T T T T T T L Fg... eresor trfazat cu puct mea comaat, fucţoâ pe sarcă cu uctaţă ftă. 70

25 cctgϕ cos c + ϕ e cos ϕ (.7) Curbele obţute pr rezolarea acestor ecuaţ, care permt etermarea V V T grafcă a ughulu c, sut ate î Fg..8. Petru u crcut e sarcă at, la care se cuosc ş L, se etermă ţal ughul φ, apo petru u aume ugh e comaă, se etermă Fg..8 ughul c. Se pot îtâl ouă stuaţ : ) c < (.77) Curetul reresat are forma e uă reprezetat cu le cotuă î Fg..7. Pr reresor, se stableşte regmul e curet îtrerupt, ar tesuea reresată a aea forma e uă reprezetată î Fg..7, cu le cotuă îgroşată. Curetul reresat se a calcula cu relaţa (.75). Valoarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : V ar T T T T c c 0 0 T c V s V cos + c T Fg..7. Forma e uă a tesu reresate ş a curetulu reresat. + s Valoarea mee a curetulu reresat f : c ϕ Fg..8. Nomograme petru etermarea grafcă a ughulu e coucţe c. c (.78) 7

26 I V ar ar V s c + s Curetul meu prtr-u trstor se a putea eterma cu : c (.79) Iar V I Tar s c + s c (.80) Valorle efectă a curetulu reresat, a curetulu prtr-u trstor ş a puter me spate î crcutul e sarcă se pot calcula cu relaţle : c I rms I rms I Trms P ar I rms (.8) 0 expresle care se obţ f extrem e complcate ş, e regulă, aalza se face folos calculatorul. ) C > (.8) Î această stuaţe, î regm permaet, curetul reresat a aea forma e uă otată î Fg..7 cu, ar reresorul u a lucra î regm e curet îtrerupt. Curetul reresat a aea aceeaş exprese ca î ecuaţa (.7), ar costata e tegrare A se a calcula ecuaţa : ( 0) C > (.8) care rezultă caracterul peroc al curetulu reresat. Dec : V A + cos ϕcos ϕ Ae ctgϕ + V cosϕ cos + ϕ (.84) Itroucâ costata A calculată cu (.84) î (.7), obţem : 7

27 V ctgϕ s( ϕ) cosϕ cos + ϕ e ctgϕ e > (.85) C Forma e uă a tesu reresate a f aceeaş ca î cazul sarc puterc ucte (cea reprezetată î Fg..7 cu le cotuă completată cu cea cu le îtreruptă), ar alorle sale mee ş efectă or f : V V ar cos V rms V + cos C > (.8) 4 Petru calculul alorlor mee ş efectă ale cureţlor pr trstoare, se pot folos relaţle : I I Tar Trms I ar Var V cos I rms 0 aâ expresa ată e relaţa (.8). Puterea mee spată î crcutul e sarcă : C (.87) Par I rms (.88) 0 Se obţ relaţ char ma complexe ecât î cazul fucţoăr reresorulu î regm e curet îtrerupt. Petru u aume raport L/, respect petru u aumt ugh φ, ecuaţa (.75) permte etermarea ughulu e comaă care, acă a f epăşt, a couce la aparţa regmulu e curet îtrerupt. Î acest scop, î ecuaţa (.75) puem coţa :, 0 cos + ϕ e ctgϕ D ultma ecuaţe, upă uele calcule termeare, se obţe : cos + ϕ (.89) 7

28 ctgϕ + tg ctgϕ + ( ctgϕ ) e ( ctgϕ + ) ctgϕ e ctgϕ Pe baza relaţe (.90), î Fg..9, s-a reprezetat epeeţa mărm cos î fucţe e raportul L/. Grafcul permte mesoarea uctaţe L, astfel îcât să u apară regmul e curet îtrerupt c la cel ma mare ugh e comaă. cos (.90) L Fg..9. Nomogramă petru etermarea uctaţe care etă regmul e curet îtrerupt... Fucţoarea reresoarelor comaate pe sarc care au tesu cotraelectromotoare Atuc câ reresoarele comaate almetează motoare e c.c. sau câ îcarcă bater e acumulatoare, î crcutul e sarcă apar surse e tesue cu polartate opusă tesu reresate. elaţle care apar î acest e + caz or f euse tot petru reresorul trfazat cu puct mea a căru schemă este ată î Fg..0. La T L trasformatorul e reţea, s-a T T T T T coserat uma secuarul. Î crcutul e sarcă, s-a coserat oar uctaţa L ş sursa e, îtrucât, î astfel e stuaţe, rezsteţele care apar sut reuse. Totoată, egljarea rezsteţe smplfcă coserabl calculele. Astfel, se poate scre relaţa : Fg..0. eresor trfazat cu puct mea comaat fucţoâ pe sarc cu tesu cotraelectromotoare. L + e (.9) t Alegâ orgea e tmp î mometul t, câ se comaă T, ecuaţa (.9) ee: 74

29 V e cos + ωl ωl a căre soluţe, î coţa ţală (0) 0, este : V t L s ω + s ω Ughul e coucţe se etermă : ( ) 0 c e ωl (.9) (.9) c (.94) care couce la : e s c + s C (.95) V Ca ş î paragraful ateror, ş acum exstă ouă stuaţ posble : ) c (.9) Î această stuaţe, pr reresor se stableşte regmul e curet îtrerupt, cărua î corespu formele e uă reprezetate cu le cotuă î Fg... Coţa ţală este îtr-aeăr cea mpusă, ar curetul reresat a f at e ecuaţa (.9 ). Deoarece aloarea mee a tesu la borele uu uctor eal este ulă, aloarea mee a tesu reresate este : V ar e (.97) ş, ca urmare, cele ouă ar haşurate Fg.. sut egale. Forma e uă a tesu reresate rezultă astfel: î mometul t, se comaă să coucă T ş, upă aprerea acestua. După ughul c, î mometul t, curetul reresat se aulează, ec trstorul T se a stge atural. Î cotuare, V V tesuea pe uctor f ulă, e. Î mometul t, se comaă T, ş upă aprerea sa, ş.a.m.. Valoarea mee a curetulu reresat este : T 0 c c T T T T T T Fg... Formele e uă ale tesu reresate ş curetulu reresat. e 75

30 ω c Iar t 0 V c cos cos c + s ωl c + + s c (.98) D această ecuaţe, se poate obţe relaţa e mesoare a uctaţe L, astfel îcât, la ughul maxm e comaă max, să fm la lmta îtreruper curetulu reresat. Petru aceasta, partcularzăm î relaţa (.98) pe c ş, upă uele calcule, obţem:, V L s max (.99) I ar Cuoscâ curetul meu reresat ş ughul e comaă maxm, putem calcula uctaţa L. ) c (.00) Î această ouă stuaţe, curetul reresat u ma este îtrerupt, el aâ forma e uă reprezetată î Fg.. cu le îtreruptă. Ş forma e uă a tesu reresate ee ca î cazul sarc cu uctaţă ftă, ec aloarea mee a tesu reresate se a calcula cu relaţa : V V ar cos, c (.0) ar fucţoarea u a f posblă ecât la u sgur ugh e comaă, care respectă ecuaţa : V e cos (.0) Fucţoarea este extrem e stablă, stalaţa trebu să fe preăzută cu regulatoare e curet, care mofcă ughul e comaă, astfel îcât aloarea mee a curetulu reresat să rămâă la aloarea mpusă. Î cazul ughurlor e comaă mc, exstă percolul ca, î mometul comez uu trstor, acesta să u se poată apre, f polarzat ers. Acest feome apare atuc câ tesuea stataee e pe faza trstorulu comaat este ma mcă ecât e, care este ată e relaţa (.0). 7

31 D acest mot, crcutul e comaă al trstorulu trebue să lmteze ughul e comaă la aloarea m, sub care să u se poată coborî ş care se calculează cu relaţa : V V cos m cos m (.0) e ue se obţe : 0, 7 (.04) m.4. egmul e ertor eautoom al reresoarelor comaate Vom aalza acest regm e lucru tot petru u reresor trfazat cu puct mea comaat, acesta f u caz partcular e lucru al reresorulu care are î crcutul e sarcă o sursă e tesue cotuă. Să coserăm reresorul Fg.., care coţe î crcutul e sarcă o uctaţă L e aloare foarte mare, ceea ce e a permte să coserăm curetul reresat costat, o sursă e tesue cotuă e ş u rezstor e rezsteţă foarte mcă, corespuzătoare pererlor crcut. Datortă uctaţe L foarte mar, curetul reresat este costat, ar aloarea mee a tesu reresate a f : V V ar cos (.05) p S T p p T T T T T T I L Fg... eresor trfazat cu puct mea comaat aâ î crcutul e sarcă o sursă e tesue, o rezsteţă ş o uctaţă foarte mare. e + Presupuem ţal că sursa e Fg.. u exstă ş că mărm ughul e comaă peste ra. Vom aea : V ar I < 0 (.0) ş ec ar rezulta u curet reresat aâ ses ers celu reresat î Fg.., aceasta îsemâ ca, pr trstoare, cureţ să crcule e la cato la ao, ceea ce este mposbl. 77

32 Dacă îsă î crcutul e sarcă exstă sursa e aâ polartatea Fg.., tesuea mee reresată a putea f egată, păstrâu-se sesul ormal al curetulu reresat I. Formele e uă aferete acestu regm e lucru sut ate î Fg... Valoarea mee a tesu reresate rezultă egată, puterea mee crcutul e sarcă f : V V VI P ar Var I cos < 0 (.07) ezultă că se obţe o putere egată, ec crcutul e sarcă lrează putere actă către reţeaua e curet alterat, S, T. Dar aloarea mee a tesu reresate este ată ş e relaţa : Var I e (.08) Amplfcâ amb terme a relaţe cu I T, obţem : eit I T Var I T I T + Par T (.09) Ultma relaţe repreztă u blaţ al eerglor electrce. Astfel, ei T repreztă eerga furzată e sursa e î peroaa T, I T este eerga spată pe rezsteţa, ar P ar T repreztă eerga trasmsă î reţeaua e curet alterat. Aşaar, reresorul Fg.. lucrează îtr-u regm î care eerga electrcă e curet cotuu se trasformă î eerge electrcă e curet alterat. Este ec u regm e ertor care se umeşte eautoom eoarece coersa c.c. c.a. u se poate realza ecât î prezeţa reţele, S, T. Dacă, tr-o cauză oarecare, se îtrerupe reţeaua e curet alterat, egljâ rezsteţa îfăşurărlor secuare, trstorul care se găseşte î coucţe rămâe aprs, ar curetul reresat meţut e sursa e a atge aloarea : I (fără reţeaua e c.a. ) e/ (.0) Acest curet are o aloare foarte mare, eoarece aloarea rezsteţe este foarte mcă ş trebue preăzută o protecţe petru această stuaţe. Petru ca u T > T I T T T T Fg... Formele e uă corespuzătoare fucţoăr reresorulu trfazat cu puct mea comaat î regm e ertor eautoom. 78

33 reresor să poată lucra î regm e ertor eautoom, trebue să îeplească următoarele coţ : să exste î crcutul e sarcă o sursă e tesue cotuu, aâ polartatea Fg... olul aceste surse poate f jucat ş e o uctaţă care să geereze tesuea ecesară, ar stalaţa a fucţoa î regm e ertor eautoomu tmp lmtat, cât să se realzeze escărcarea eerge îmagazate î uctaţă ; să fe complet comaată. Puţle semcomaate u pot lucra î acest regm ; ughul e comaă al trstoarelor > / ra ; să exste ş o uctaţă î crcutul e sarcă care să prea fereţa tre aloarea stataee a tesu reresate ş tesu surse e c.c. e. Acest rol ar putea f jucat ş e u rezstor, ar pe acesta s-ar spa utl o aumtă eerge, ar raametul coerse c.c. c.a ar f reus..5. eresoare reersble care lucrează cu cureţ e crculaţe Itr-o sere e aplcaţ ustrale, tre care tpce sut acţoărle reersble cu motoare e curet cotuu care se frâează cu recuperare, se mpue utlzarea reresoarelor reersble care permt ca, la borele crcutulu e sarcă, tesuea să poată aea ambele polartăţ, ar pr crcutul e sarcă curetul să poată aea ambele sesur. Fucţoarea reresoarelor reersble a f prezetată folos crcutul Fg..4, utlzat estul e es la puter mc ş me. Se costată că, e fapt, reresoarele reersble sut compuse ouă grupur reresoare complet comaate, petru a putea lucra ş î regm e ertor eautoom. Specfc reresoarelor reersble care lucrează cu cureţ e crculaţe este faptul că se trmt mpulsur e comaă către trstoarele ambelor grupur. Trstoarele grupulu A, umte ueor ş grup catoc, se comaă cu ughul A, ar cele ale grupulu B, umt ş grup aoc, cu ughul B. Petru a euce relaţa care trebue să exste ître A ş B petru o fucţoare ormală, se pleacă e la expresa : A + B L + L (.) Aceeaş relaţe se a păstra ş petru alorle me ale tesulor. Dec : V Aar + VBar VL ar + VLar 0 VAar VBar (.) Dacă, î fucţoare, u tere regmul e curet îtrerupt : V V VAar cos A VBar cos e ue, ţâ cot e relaţa (.0), aem : B (.) 79

34 cos A cos B B A (.4) Petru a prezeta moul e fucţoare al uu reresor reersbl, presupuem că se oreşte ca teza e rotaţe a motorulu să areze î tmp ca î Fg..5. Astfel, petru ca teza e rotaţe să fe maxmă poztă, M, trstoarele grupulu A trebue comaate cu ughul A m, ar cele ale grupulu B cu B m. Ughul m 0, 7 se atorează exsteţe î crcutul e sarcă a ue tesu cotraelectromotoare. S T p p p A T A T A T A ( ) A T B T B T B L ( ) L L L B B e Motor + I ( + ) ( ) A B m m M < < A B < m < m m < < B A A B B A < < M m m m t Fg..4. eresor reersbl care lucrează cu ajutorul cureţlor e crculaţe, î coexuea cu puct mea. Fg..5. Valorle ughulu e comaă î fucţe e teza e rotaţe ortă a.motorulu. Grupul A lucrează î regm e reresor, ebtâ curet e sarcă I, care se a îche pe traseul reprezetat î Fg.. cu le cotuă. Tesuea cotraelectromotoare ce apare la borele usulu motorulu are polartatea fgură ş mărmea : e k e M Φ (.5) k e f o costată, ar Φ fluxul pr motor. Presupuâ motorul cu mageţ permaeţ sau cu exctaţe separată, fluxul Φ este costat. Cuplul ezoltat e motor a f : M k m ΦI (.) k m f,e asemeea, o costată. 80

35 Datortă fereţe tre alorle stataee ale tesulor reresate A ş B, apare o tesue e crculaţe : + (.7) cr A B care etermă aparţa uu curet care a crcula uma ître cele ouă grupur reresoare, umt curet e crculaţe, cr. Traseul e îchere a acestu curet este prezetat, î Fg.. cu le îtreruptă. Deoarece uctorul L este parcurs, î afară e curetul e crculaţe cr, ş e curetul e sarcă I, petru a se eta supramesoarea acestua, el a lucra saturat ş a prezeta o uctaţă foarte mcă. Iuctorul L a f parcurs uma e curetul e crculaţe, mult ma mc ecât curetul e sarcă. El a lucra esaturat ş a prezeta o uctaţă L e aloare mare, care a prelua practc îtreaga tesue e crculaţe, ec : cr L cr A + B (.8) t Dmesoarea uctaţe L se face mpuâ o aumtă mărme alor me a curetulu e crculaţe. Presupuem acum că se oreşte mcşorarea teze e rotaţe, <. Crcutul e comaă a eterma creşterea ughulu A î omeul ughulu B î omeul B A T cr A T B T A T B T cr A T B ( ) L L A cr ( B ) I Fg... Traseele e îchere ale curetulu e sarcă ş curetulu e crculaţe câ teza e rotaţe a motorulu este poztă. M < A ş, mplct, scăerea m < < <. Ca urmare, tesuea Aar a scăea, ca ş Bar. Cum, atortă erţe, maşa cotuă să se rotească cu turaţa M, se a obţe î prmul momet V Aar < e ş grupul A u a ma putea furza curet e sarcă. Î schmb, eoarece e > V Bar, maşa a ee geerator ş a ebta curet către grupul B, care a tra efect î regm e ertor eautoom, asgurâu-se trasferul eerge electrce e la geerator către reţeaua e curet alterat. De fapt, eerga cetcă a rotorulu se trasformă î eerge electrcă e curet alterat. Traseele e îchere ale curetulu e sarcă I ş curetulu e crculaţe cr î această stuaţe sut m cr I B e Motor + 8

36 prezetate î Fg..7. Acum, uctorul L lucrează saturat ş L prea tesuea e crculaţe. Se obseră că sesul curetulu I pr maşă s-a ersat, ec, coform relaţe (.), se a ersa ş sesul cuplulu care a ee u cuplu e frâare. Maşa se a frâa ec cu recuperare, turaţa sa scăzâ î tmp. Câ se ajuge la turaţa prescrsă, om aea : e k Φ < V e Aar (.7) Grupul A îcepe să ebteze u ou curet către maşă, care ee motor, traseele cureţlor f ou cele Fg... A T cr A T B T A T B T cr A T B ( ) L L A cr ( B ) Fg..7. Traseele e îchereale curetulu e sarcă ş curetulu e crculaţe câ maşa se frâează cu recuperare, aâ teza e rotaţe poztă. Petru rotrea motorulu î ses ers, fucţoarea rămâe aceeaş, oar că se ersează rolurle grupurlor A ş B. Dacă se oreşte ca motorul să rămâă mobl, acă 0, trstoarele ambelor grupur se comaă cu A B /. Maşa preztă ş cuplu e pozţoare, î sesul că, acă asupra rotorulu se a aplca u cuplu exteror, acesta se a opue atreăr, rămââ mobl. Explcaţa aceste comportăr costă î faptul că rotorul este parcurs e curet, oar aloarea mee a curetulu este zero... eresor reersbl care lucrează fără cureţ e crculaţe eresoarele reersble care lucrează cu cureţ e crculaţe preztă aatajul că asgură o caracterstcă lară ş petru cureţ e sarcă e alor reuse. U prm ezaataj îl costtue ecestatea folosr celor ouă uctoare e lmtare a cureţlor e crculaţe. U al olea ezaataj îl costtue aloarea rcată a ughulu m care u poate f coborâtă sub / ra, ceea ce lmtează maxmul posbl al mărm V ar. Î plus, această restrcţe asupra ughulu e comaă etermă ş o creştere a puter reacte absorbte e stalaţe î tmpul fucţoăr. D aceste mote, este cat să se elme cureţ e crculaţe î cazul stalaţlor e mare putere. Î acest cr I B e Gee rator + 8

37 scop, î tmpul fucţoăr reresorulu reersbl, se comaă oar trstoarele uu sgur grup. Ca ezaataje ale fucţoăr fără cureţ e crculaţe, meţoăm comportarea scotuă a caracterstclor î jurul cureţlor mc e sarcă, precum ş o urată ma mare a regmulu traztoru la trecerea e la o teză e rotaţe la alta. Crcutul Fg..4, poate fucţoa ş fără cureţ e crculaţe, ar u este ecoomc, îtrucât se poate folos o schemă ma smplă, reprezetată î Fg..8. U reresor care lucrează fără cureţ e crculaţe se recuoaşte pr aceea că crcutul e forţă coţe o sgură uctaţă, p T A Fg..8. eresor reersbl cu puct mea fără cureţ e crculaţe cu trstoare atparalele. care are oar rolul e a etez curetul e sarcă. Trstoarele grupulu A la reresorul Fg..8 sut coectate atparalel cu cele ale grupulu B. Petru a îţelege î ce mo lucrează crcutele e comaă ale reresoarelor reersble fără cureţ e crculaţe să presupuem că motorul se îârteşte cu o teză e rotaţe maxmă poztă M. Petru aceasta, trstoarele grupulu A se comaă cu ughul A m, ar trstoarele grupulu B u sut comaate. Tesuea la borele usulu a aea polartatea reprezetată fără parateze, î Fg..8, ar curetul e sarcă a aea sesul I. Presupuem acum că se oreşte reucerea teze e rotaţe, ea meţâu-se î ses pozt. Petru aceasta, trebue ţal reus cât ma repee posbl curetul I ş, î acest scop, ughul A se măreşte peste lmta e fucţoare ca reresor 5 ( A >,A ). Î mometul î care trauctorul e curet T.C. seszează aularea curetulu I, se blochează mpulsurle e comaă către trstoarele grupulu A, se ma aşteaptă u tmp e sguraţă e aproxmat ms ( mult ma mare ecât tmpul e reere t q al trstoarelor), apo se trmt mpulsur e comaă către trstoarele grupulu B cu ugh e aprere B > /. Grupul B tră efect î regm e ertor eautoom, ar curetul e sarcă a aea TB S T A TB T p p T A T B T.C. e I I Motor + ( + ) ( ) L 8

38 acum sesul I '. Ughul B a f asgurat e regulatorul e curet petru a aea o aume aloare maxmă a curetulu e sarcă. Maşa se a frâa cu recuperare, turaţa sa scăzâ. Câ se atge teza e rotaţe prescrsă, se eclaşează u proces ers. Iţal, se comaă aularea cât ma rapă a curetulu I ' pr scăerea ughulu B sub lmta e fucţoare ca ertor eautoom ( <, ), upă seszarea aulăr curetulu se blochează B B mpulsurle e comaă către trstoarele grupulu B, se trouce u tmp e aşteptare e aproxmat ms, apo se comaă trstoarele grupulu A cu u ugh A fxat e regulatorul e curet I. Ma apare o problemă câ se oreşte meţerea rotorulu mobl. Petru aceasta, se pot aula mpulsurle e comaă către ambele grupur, ar maşa u a prezeta ş cuplu e pozţoare pe zero. Petru a exsta acest cuplu, se poate procea astfel: se comaă u trstor al grupulu A, se aşteaptă aularea curetulu, se păstrează tmpul e aşteptare e ms, apo se comaă u trstor al grupulu B ş. a. m.. Ieea este e a exsta curet î crcutul e sarcă, ar e aloare mee ulă, aceasta mpuâ u crcut e comaă foarte performat. Î falul acestu subcaptol, meţoăm că au fost elaborate ş reresoare reersble, care lucrează fără cureţ e crculaţe, la cureţ e sarcă I e alor rcate ş cu cureţ e crculaţe la cureţ e sarcă I e alor reuse..7. Itegrate specalzate î comaa cu cotrol e fază a trstoarelor Datortă umărulu mare e aplcaţ î care se folosesc trstoarele, s-a mpus crearea uor crcute e comaă specalzate care să realzeze u cotrol fabl al acestora pe e o parte, ar pe e altă parte folosrea lor să permtă obţerea uor scheme pe asamblu foarte smple. Uul tre aceste crcute specalzate petru comaa î fază a trstoarelor este crcutul tegrat βaa-45, care furzează, la cele ouă eşr pul 0, respect 4, câte ouă mpulsur e aprere scroe cu cele ouă semalteraţe. Schema bloc, împreuă cu coectarea perfercelor sut prezetate î Fg..9. Crcutul este compus tr u bloc e scrozare, u etector e ul, u geerator e rampă, u comparator, u moastabl, u bloc logc ş ouă etaje e eşre. Î Fg..40, sut lustrate formele e uă la p crcutulu tegrat βaa45. Almetarea crcutulu se face e la o sursă stablzată e tesue +V cuprsă tre V ş 8V ş trebue să asgure u curet e sarcă e 00mA. 84

39 De aseme, petru fucţoarea crcutulu, este eoe e o sursă e curet egată -I e 5 5 ma aplcată tre p ş. Valoarea curetulu I este ată e aloarea surse V ş rezsteţa, tesuea V f ma mare e 0 V. Tesuea e scrozare este furzată, e regulă, e reţeaua e curet alterat (0V, 50 Hz), ar exstă stuaţ câ această tesue feră e tesuea reţele. Blocul e scrozare ş etectorul e ul au rolul e a sesza trecerle pr zero ale tesu e scrozare extere ş, împreuă cu grupul format rezsteţele,, lmtează semalul la termalul 9 la aloarea ± 0.7V (corespuzătoare tesulor V BE, V BE ale trazstoarelor tere T, respect T ). Dzorul rezst format ş are rolul e a fxa urata mpulsulu e ul T ş e a cotrola teza e araţe a semalulu e scrozare la trecerle pr zero. Această teză e araţe trebue să asgure la termalul u mpuls e tesue e 8V ş urată Dt. Î caz cotrar, e exemplu, acă teza e araţe este prea rapă, mpulsul e ul este scurt ş u atge aloarea e 8V, coesatorul C u ma poate să se îcarce, ar acă teza e araţe este prea letă, semperoaa T / corespuzătoare amc maxme a ughulu e coucţe e 80, u se poate folos ecăt urata (T/) - T/, reucâ astfel amca ughulu e coucţe. Lmtarea curetulu absorbt e crcut pr pul 9 e la semalul e scrozare este făcută e rezsteţa. La trecerle pr zero ale tesu e scrozare, etectorul e ul furzează mpulsur e scrozare e 50-00µs (ce se pot zualza la pul ) ş semale e blocare selectare petru etajele e eşre. Impulsurle e la pul se pot folos petru scrozarea exteră a ma multor crcute βaa 45 (e exemplu, î aplcaţ cu reţele e almetare bfazate sau trfazate). Geeratorul e rampă îcarcă rap coesatorul C la +8V la fecare mpuls e ul, upă care acesta se escarcă aproxmat lar pr 5 ş P către tesuea - 8V î peroaa tre ouă mpulsur e scrozare. Semreglablul P a fost trous petru ajustarea tmpulu e escărcare tc ( 5 +kp ) a coesatorulu C, î eerea obţer ue forme corecte a tesu trughulare e pe coesatorul C, formă ce poate f afectată, e exemplu, e stabltatea termcă a a oelor compoeţa geeratorulu e rampă. Cocomtet cu îcărcarea coesatorulu C, se îcarcă ş coesatorul C coectat ître pul ş +V, stare echaletă cu actarea moostablulu ( aşteptarea mometulu e eclaşare a mpulsulu e aprere ). Comparatorul ter al crcutulu tegrat, pr cele ouă trăr ale sale, permte setarea sau hbarea moostablulu. 85

40 C P +V +V 7 0V 50Hz 9 Detector e ul Geerator e rampa comp - V + V Moostabl Bloc logc Etaj esre Etaj esre 4 0 +V C 4 P 5 C K -V -V Vc +V +V Fg..9. Schema bloc a crcutulu tegrat βaa 45. El a compara cele ouă aplcate la trărle sale, tesuea lar arablă e pe C e la trarea eersoare cu tesuea e comaă ş reglaj al ughulu e coucţe e la trarea ersoare, pul 8. Atât tmp cât tesuea 7 >V 8 (rampa e tesue este escrescătoare), comparatorul u basculează ş moostablul rămâe î starea e aşteptare (corespuzătoare ughulu e aprere ). Câ tesuea 7 V 8, comparatorul basculează, mofcâ starea moostablulu ş etermâ escărcarea coesatorulu C. Ihbarea comparatorulu se poate realza pr aplcarea la pul a tesu +V. Moostablul ş compoetele extere C, P ş au rolul e a stabl urata mpulsurlor e aprere. Fucţoarea moostablulu este cotrolată e geeratorul e rampă ş comparator. Declaşarea moostablulu este realzată e către mpulsurle e ul, la fecare trecere pr zero a tesu e scrozare. Blocarea moostablulu coce cu blocarea comparatorulu, care are loc atuc câ cele ouă tesu e pe trărle sale sut egale. Î aceste coţ, pul este pus la masă ş, cum C este îcărcat ş u acceptă u salt brusc e tesue, face ca la pul să aem u salt egat e tesue. Prezeţa semreglablulu P î crcutul e escărcare al coesatorulu C, are rolul e a ara tesuea e la pul, cotrolâ î 8

41 acest fel tmpul e escărcare al coesatorulu, t p ( +P )C, care etermă urata mpulsulu e aprere e la eşrea crcutulu tegrat. Blocul logc ş etajele e eşre formează mpulsur rectagulare e urată t p ş le furzează la cele ouă eşr ale tegratulu, pul 4 respect pul 0. Se obţ astfel, la pul 4, mpulsur e aprere scrozate cu alteraţa poztă, ar la pul 0 mpulsur e aprere scrozate cu alteraţa egată. Deoarece eşrle sut e tp colector î gol petru aparţa mpulsurlor este ecesară coectarea rezsteţelor 7 ş 8 ca î Fg..9 la tesuea e almetare a tegratulu. Î ceea ce preşte moul e utlzare al crcutulu u sc u 8V u7 8V -9V u4 5V u0 tegrat, putem spue că acesta poate să comae rect crcutul poartă cato al uu trstor, ar, e cele ma multe or, petru o fucţoare efcetă, se mpue să se realzeze o separare galacă a acestua e trstor. Izolarea galacă mplcă o separare a crcutulu e comaă e poarta trstorulu, cât ş a crcutulu e scrozare, zolarea realzâu-se e cele ma multe or cu ajutorul trasformatoarelor e mpulsur sau optocuploare. Î fal, meţoăm că petru comaa trstoarelor (tracurlor ), exstă o gamă estul e mare e crcute e comaă specalzate, ar beîţeles, folosrea lor î aplcaţ rămâe la lattuea fecăru utlzator. T ϕ ϕ tp tp u9 reglabl u8 Fg..40. Formele e uă la p tegratulu. t t t t t 87