PROIECT LA DISCIPLINA

Transcript

1 IVERSITATEA TEHICA SARMASAG -3 FACLTATEA DE ELECTROTEHICA AL IVERSITAR PROIECT LA DISCIPLIA COVERTOARE ELECTRICE DE PTERE 1

2 CPRIS TEMA DE PROIECT CAPITOLL 1 CALCLL SARCIII-MAŞIA DE C.C. C EXCITAŢIE SEPARATĂ. 1.1 Gnraliăţi spr ipul moorului MCC. 1. Calculul paramrilor maşinii(a caalog). 1.3 Calculul alor principal al inusului. 1.4 Calculul alor principal al xciaţii. 1.5 Caculul caracrisicilor mcanic.. CAPITOLL. CALCLL COVERTORLI C COMTAŢIE FORŢATĂ..1 Schma sfăşuraă forţa a rrsorului in inus.. Calculul rzisnţlor suplimnar şi a nsiunii scurcircui a.ransformaorului..3 Algra irisoarlor şi iolor..4 Calculul paramrilor conucţi a ispoziivlor smiconucoar..5 Calculul nsiunii ial maxim rrsa şi a unghiului comană ial..6 Vrificara nsiunii invrs maxim p ispoziivl smiconucoar..7 Calculul alor ransformaorului..8 Calculul procţii irisoarlor şi iolor convrorului..9 Calculul comuaţii şi a unghiului maxim comană, vrificara impului rvnir..1 Caracrisicil xrn comană..11 Caracrisicil xrn..1 Calculul bobinlor pnru nzira curnului circulaţi. CAPITOLL 3. CALCLL COVERTORLI C COMTAŢIE FORŢATĂ. 3.1 Schma sfăşuraă forţă a variaorului nsiun coninuă. 3. Calculul rzisnţlor suplimnar. 3.3 Algra irisoarlor principal şi a iolor fuga. 3.4 Calculul paramrilor ispoziivlor smiconucoar. 3.5 Schma chivalnă în c.c. Calculul nsiunii ial a sursi c.c. 3.6 Calculul consani imp rapora.

3 3.7 Calculul frcvnţi in funcţi inuciviaa bobini. 3.8 Calculul pulsaţii şi limilor curn. 3.9 Calculul caracrisicilor xrn. CAPITOLL 4 CALCLL CHOPPERLI C STIGERE DE LA CODESATOR. 4.1 Schma variani choppr. 4. Dscrira procslor ranziorii a chopprului. CAPITOLL 5 CALCLL SISTEMLI COVERTOR-MAŞIĂ DE CRET COTI. 5.1 Calculul caracrisicilor mcanic al sismului convror-maşină la flux.nominal şi slăbi. 3

4 TEMA DE PROIECT. Să s proicz alimnara uni masini curn coninuu cu xciai sparaa car lucraza in 4 caran, avan in: - inus: rrsoar rifaza in pun; - xciai: 1 variaor nsiun (VTC), variana D; Inroucr (schma bloc a sismului ) Rţa Tr3 Rţa RM A Bloc α Comană Tr1 Tr VTC LBa RTP B a Mcc Ex x ix LB α α Tg ML Bloc D Comană a ia Ω 4

5 CAPITOLL 1. CALCLL SARCIII-MAŞIA DE C.C. C EXCITAŢIE SEPARATĂ. 1.1 Gnraliaţi spr ipul moor M.C.C : Maşinil curn coninuu in punc vr consruciv s compun in: a) Saorul (inucorul maşinii) fix,cuprinzân o carcasă in fonă,oţl urna sau ablă oţl suaă, p car fixază polii xciaţii si parţial srvş ca rum închir a fluxului magnic principal.polii xciaţi fixaţi p carcasă sun consiuiţi in ol oţl lcrohnic si sun prvazuţi cu bobinl rspciv xciaţi.bobonl,conca in sri sau parall, sun alimna in curn coninuu şi au snsuril infaşurar asfl încâ polii nor alrnaza cu polii su. b) Roorul (inusul masinii) mobil, s confcţiona in ol oţl lcrohnic.ar forma unui cilinru prvăzu cu crsăuri p prifria xrioară în car sun mona conucoarl înfaşurarii rooric. c) Colcorul, un corp cilinric mobil (soliar cu roorul), forma in laml cupru,izola unl all.el fac lgăura cu capl bobinlor înfaşurarii rooric ralizân închira înfaşurarii rooric.p colcor fracă o sri prii (în gnral, in grafi) plasa simric la prifria colcorului, lga alrnaiv la cl ouă born al maşinii. Masina lcrcă s o masină capabilă sa ransform pura mcanică primiă la arbor in pur lcromagnică sau, invrs, pur lcromagnică în pura mcanică.în primul caz s spun că maşina funcţionază în rgim gnraor lcric, iar în cl -al oila în rgim moor lcric.maşinil lcric po funcţiona obici în oricar in acs rgimuri;s spun că l sun rvrsibil in punc vr al convrsii nrgi raliza.mai rbiu rmarca că în unl cazuri maşinil lcric po funcţiona şi în rgim frână lcrică, primin aâ pur lcromagnică câ şi pur mcanică şi ransformânu-l în călură, în aclaşi imp cu zvolara zvolara unui cuplu lcromagnic la arbor. În majoriaa cazurilor, maşinil lcric s ralizază ca sism cu mişcar roaivă,şi în ulimul imp s-a răspâni şi consrucţia maşinilor cu mişcar liniară sau alrnaivă (rcilini sau curbilini), pnru momn sina însă unor uilizări spcial.după naura curnului lcric c parcurg înfăşurăril inus, maşinil lcric s clasifică in maşini curn coninuu şi maşini curn alrnaiv. 5

6 1. Calculul paramrilor masinii(a caalog) : Da iniial : 1 k k k 7 3 k k. 5 5 k.9 6 1) Tnsiuna nominala a inusului: 38 V a ) Inuciviaa inusului, in procn: k.14 k 1. 4 k La La Ω 19 + k5 R 3) Pura nominala uila (la arbor) in rgim moor : P k.4.5 kw 1 4) Ranamnul nominal in rgim moor (fara pirri in xciai): P 1 η 84 + k 84.3 I a a 5) Turaia nominala : ( k + ) n 3 ro/min 6) Turaia maxima raporaa : n n + 1 max max k4 n.85 u.r. n max Ω max 7) Pura nominala a xciaii: P k6 P.3 kw 8) Consana imp a xciaii : 6

7 L τ.35 + k7.378 ms R 9) Tnsiuna nominala a xciaii : V 1) Fluxul rmann in procn : Φ 1 Φ Φ 3 + k 5.6 rm rm 8 11) Fluxul saura in procn: Φ 1 Φ Φ 131 k 18. sa sa 9 1) Calculul curnului nominal in inus : P I a A I a a 13) S rcalculaza : P η 8.3 I a a 1.3 Calculul alor principal a inusului : 1) Rzisna nominala : a R 37.5 Ω I a ) Viza unghiulara nominala : Ω π n ra/sc 3) Rzisna circuiului inusului: 7

8 P -valoara raporaa : Ra 1 1 η. 93 u.r. I -valoara procnuala : R 1 R a a a a R Ra -valoara absolua : R a Ra R Ω a 4) Consana moorului la flux nominal: a Ra I a C k Φ.194 Vs Ω 5) Cuplul lcromagnic nominal in rgim moor: M C I m a 6) Cuplul nominal la arbor: P M arb m Ω 7) Cuplul mrs in gol la viza nominala: M M M arb 1.7 m 8) Curnul mrs in gol la flux nominal: M -valoara absolua : I. 74 A k Φ I -valoara raporaa : I. 93 u.r. I a -valoara procnuala : I 1 I ) Viza si uraia maxima : Ω n Ω ra/sc max max n n n 475 ro/min max max 1) Inuciviaa circuiului inusului : 8

9 La R R L a La 6 mh 1 Ω Ω 11) Consana imp a circuiului inusului : L 1 3 a τ a ms R 1) Formula vrificar : a P η 84.3 I a a ( 1 R ) ( 1 I ). 83 a η Comparan cl oua ranamn obsrvam ca calcull fcua pana acum sun corc. 1.4 Calculul alor principal al xciaii : 1) Da iniial P.3 kw -pura nominala a xciaii V -nsiuna nominala a xciaii τ.378 ms -consana imp ) Da calcula P I 1.45 A -curnul nominal R Ω -rzisna oala (chivalna ) P L τ R mh - inuciviaa oala (chivalna ) 3) Dal uni infasurari xciai : 9

10 Schma chivalna conaxiun a clor oua infasurari xciai : L/ R/ L/ I R/ / / 1, P -pura : P 115 W 1, -nsiuna : / 11 V 1, -curnul : I I A 1, -rzisna : R R / Ω 1, -inuciviaa : L L / mh 1.5 Calculul caracrisicilor mcanic: 1) Calculul curbi magnizar: -a iniial : Φ rm Φ rm.56 1 u.r. Φ sa Φ sa u.r. k Φ C.194 Vs n Ω.85 u.r. max max -a calcula : fluxul minim cu car s ralizaza viza maxima la curn nominal al inusului : 1 ( n ).35 Φ m u.r. max k Φ Φ k Φ.76 Vs m m 1

11 M fluxul maxim Φ va rzula in limia comana a convrorului in funci (comana xciaii ) ; curnul xciai m in funcia Φ. I I m s calculaza in xprsia analiica a curbi magnizar Formul raporar : Φ k k Φ Φ Φ Φ I I I k Φ Φ k Φ Exprsia analiica a curbi magnizar : Moa a : Φ f 1a ( I ) Φ + ( Φ Φ ) h( A I ) rm sa rm I 1 Φ sa Φ rm ( Φ ) ( A) ln f a Φ sa Φ + Φ un : Φ A.5 ln sa Φ Φ sa rm A 1. S foloss formula : h( x) Moa b : Φ I f f 1b b y x ; y + 1 y ( Φ sa Φ rm ) ( 1 Φ rm ) ( I ) Φ rm + ( Φ 1) + ( 1 Φ ) I ( Φ ) sa ( Φ sa 1) ( Φ Φ rm ) ( 1 Φ ) ( Φ Φ ) rm sa rm I 11

12 Moa a: Smninficaia Puncului Inrscia cu Oronaa Flux min. max Punc ominal Curnul miu Maxim Asimpoa Curbi inic I Ψ I KΨ u.r. u.r. A Vs rm M sa 1,8.83 Moa b: Smninficaia Puncului Inrscia cu Oronaa inic I Ψ I KΨ u.r. u.r. A Vs rm,6.11.,34,3.67 Flux min Punc ominal max Curnul miu Maxim Asimpoa Curbi m,8, ,4, ,6, ,8, , M 1, 1, ,4 1, ,6 1, sa 1,7.7 1

13 Caracrisica magnizar: ψ[u.r.] b a I[.r.]

14 Cap.II. Calculul convrorului In inus : oua rrsoar rifaza cu nul : RTP In xciai : un choppr cu variana singr D Rglara nsiunii inusului s ralizaza cu : -oua convroar cu comuai la ra caran, ip rrsor-invror rifaza in pun ; Rglara fluxului xciai s ralizaza cu : -un variaor nsiun coninua cu pulsuri unipolar, cu choppr variana singr D ; Sismul convror-m.c.c. va funciona in 4 caran prin invrsara curnului in inus..1 Schma sfasuraa fora a rrsorului in inus :. Calculul rzisnlor suplimnar si a nsiunii scurcircui la ransformaor : 1) Rzisna uni faz a ransformaorului : -valoar procnuala : R r

15 -valoara absolua : R r Rr R Ω ) Tnsiuna scurcircui la ransformaor : u sc ) Rzisna bobini nzir a curnului moorului c.c. : -in inus : -valoara procnuala : R B ,1 RB R -valoara absolua : RB 1.47 Ω 1 -in xciai : -valoara procnuala : R B 6.1 5,8 RB Rx -valoara absolua : R B.755 Ω 1 4) Rzisna sursi c.c. car alimnaza VTC-ul in xciai : R ,16 R R -pnru inus : R Ω 1 R Rx -pnru xciai : R 6.86 Ω 1.3 Algra irisoarlor si iolor: Algra irisoarlor s fac pornin la curnul miu maxim al irisorului ( in caalog ) ( i ) Tm max I a + n ( I ) p cm max 15

16 un n p rprzina numarul pulsurilor p prioaa a nsiunii. Pnru rrsorul rifaza in pun n p 6. in inus : ( I cm ) (.5. 3) I a max L, rzula ca : ( i ) Tm max (.5L.3) n p I a.7 I i Tm 3.7 A max 3 a ( ) s alg in caalog irisorul T Dal irisorului : -curnul miu in sar conuci : itavm 6 A -mpraura T c 45 C i -viza criica crsr a curnului in sar conuci : v -viza criica crsr a nsiunii blocar : 5 V/µs 5 A/µs Capaciaa blocar a ispoziivului s xprimaa prin paramriiv DRM - nsiuna varf rpiiva in sar blocaa si V RRM - nsiuna invrsa varf rpiiva. Acsi paramrii sun alsi asfl inca irisorul sa supor aa nsiunil rpiiv blocar ca si nsiunil ranziorii varf, accinal. Coficinul sigurana : C 1.7K. -uraa polarizar invrsa q 5 µs v -nsiuna prag in sar conuci V T 1.5 V -nsiuna maxima invrsa p irisor V DRM V RRM 5 5 V.4 Calculul paramarilor conuci ai ispoziivului smiconucor : Dupa c s-a als irisorul la clasa curn, s copiaza in caalog graficl car araa caracrisicil conuci ipica, limia pnru irisorul als, i T f ( u T ). S alg un punc arbirar "x" inr cl oua curb si s noaza valoril u Tx si i Tx ; S calculaza rzisna inamica a irisorului : 16

17 i 41 u. 5 Tx Tx R T u Tx u i Tx T 4 mω.5 Calculul nsiunii ial maxim rrsa si a unghiului comana nominal Schma chivalna in c.c. cu a : R γ R r, n r R T, n T R B L Ba L a R m γ m m E Sursa iala rrsa a Trans forma or Convr or Filru Masina c.c. valoara mi a nsiunii rrsa ial: cos( α ) rzisnţa ficivă comuaţi: rzisnţa uni faz a ransformaorului: Rγ nr. scunarlor parcurs curnul rrsa înr-o apă funcţionar ială: n k γ R r sc I rzisnţa saică a irisorului, în cazul în car i s bin nzi: u R T i T T r 17

18 - T rzisnţa inamică a irisorului: ( ) u -căra nsiun p irisor cân s parcurs curnul i T. ut RT i - u T, it variaţiil în jurul puncului, rmina omniul variaţi al curnului I. numărul irisoarlor în sri cu sarcina înr-o apă funcţionar ială a convrorului: n T nsiuna prag în sar conucţi: u valoara mi a nsiunii rrsa luân în consirar fnomnul suprapunr anoică: cos α R I ( ) γ γ Valoara mi a nsiunii rrsa: Rγ I + n R + n R + R I + n u + căra nsiun aoriă comuaţii: T [ [ r r T ( T ) Ba ] T T ] a Rγ I căra nsiun p rzisnţa ransformaorului: căra nsiun p irisoar: nt ( RT ) I nsiuna prag în sar conucţi: nt T Tnsiuna mi p maşină la bornl inusului: a cos( α ) Rγ + nr Rr + nt ( RT ) + RBa I nt T n r R r I [ ] ( α ) [ R I R I n ] a cos γ s T T rzisnţl suplimnar (xrioar) în sri cu maşina lcrică: R n R + n R + R R 3.1 Ω s r r T ( T ) Ba Impunm ca la α şi I să obţinm puncul nominal funcţionar. Arificii calcul: Amim mporar: cos ( α ). 98 γ cos + sc ( α ) kγ I + Rs I + nt ut a I I I a 1 a k 1 coficin caracrisic convrorului monofaza in pun. s R s I cos + nt u k ( α ) + T γ sc a V (supraimnsiona) cos α s T T a γ sc ( α ) + ( ) o 5 R I + n u + k cos.95 α 18

19 .6 Vrificara nsiunii invrs maxim p irisorul als π sin p π p rifaza in pun. max 3, un, max s max si p6 pnru convrorul Ampliuina nsiunii in scunarul ransformaorului car alimnaza convrorul π 1 p s max 64.4 V 3 π sin p Tnsiuna maxima invrsa p irisor : T max 3 s max V Vrificara nsiunii invrs maxim : VRRM 5> Tmax Din ingaliaa prcna rzula ca am als irisorul corc: T Calculul alor ransformaorului 1. Tnsiuna nominală în primarul ransformaorului: 38 V p a. Tnsiuna nominală în scunarul ransformaorului: s a V π p un: a 1.47 π sin( ) p 3. Raporul ransformar: 19

20 k r p / s Curnii in primar si scunar : Ia 6 I p b 7.86 A un b kr 3 I s I a k r A 5. Rzisnţa uni faz a ransformaorului, raporaă la primar: R ' r kr Rr.584 Ω 6. Tnsiuna scurcircui a ransformaorului nsiuna scurcircui acivă: (1 + kr ) R' r I a p usc. p nsiuna scurcircui racivă: r usc u.4 1 sc nsiuna scurcircui oală: a r u ( u ) + ( u ).45 sc sc sc 7. Inuciviaa scăpări: r usc s L σ 7.41 mh ω I 8. Inuciviaa scăpări a ransformaorului, raporaă la primar: r usc p L σ 6.15 mh ω I p 9. Inuciviaa scăpări a ransformaorului, raporaă la scunar : L' L σ σ mh k r 1. Pura aparnă a ransformaorului: S r π 3 I kva.8 Calculul procţii irisoarlor

21 Procţia la supransiuni invrs comuaţi S insalază în parall cu ficar irisor câ un grup RC sri, pnru procţi la supransiuni invrs p irisor. S insalază câ un grup RC sri înr fazl scunarului. Tr C R CS CS Calculul lmnlor procţi: connsaorul procţi: 7 S I 1 C π f ( ) RRM invt.16 µf I.93 A invt T max V - rzisnţa procţi: L σ R 3.79 Ω C - pura rzisnţi: P ( f π f C) R W.9 Calculul comuaţii şi a unghiului maxim comana, vrificara impului rvnir Prin comuaţi s înţlg procsul rcr a curnului inr-o ramură circui în ală ramură. P uraa comuaţii apar un curn comuaţi (i k ), car s închi prin ambl ramuri circui. Pnru sfăşurara corspunzăoar a comuaţii rbui să xis o nsiun comuaţi (u k ) poriviă. 1

22 În cazul nosru, convrorul s cu comuaţi naurală, oarc pnru comuaţi s uilizază nsiuna naurală a rţli. Procsul comuaţi înr ouă lauri, car conţin ispoziiv smiconucoar, s mai numş suprapunr anoică. În figura mai jos s poa va fnomnul comuaţii, curnul comuaţi şi nsiuna comuaţi. Pnru xmplificar am consira sara iniţială în car conuc irisorul T 1. În acs momn curnţii prin irisoar au valoril: it 1 I, it. În momnul în car aplicăm impulsul amorsar p grila irisorului T apar fnomnul suprapunrii anoic înr T 1 şi T, cân conuc ambl ispoziiv, iar curnţii prin irisoar vor vni: i i T1 T I ik,. ik, L σ i T1 I s u k i k L σ i T L a R E Fnomnul comuaţii To in figura s poa va că nsiuna comuaţi, u k, s fap nsiuna lini in scunarul ransformaorului. Duraa comuaţii poa fi xprimaă prin unghiul comuaţi (sau suprapunr anoică), γ: γ arccos (cosα k γ u sc I ) α, un α s unghiul comană şi I curnul sarcină rapora la curnul nominal. nghiul comuaţi minim s a rlaţia: kγ u sc I o γ min γ min arcsin, şi apar la unghiul α 9, iar unghiul comuaţi maxim s a rlaţia: γ arccos (1 k u sc I ), şi apar la unghiul α. γ S obsrvă că unghiul comuaţi crş oaă cu crşra curnului sarcinii. nghiul maxim comană va fi α maxm 18 - γ M, un γ M s unghiul comuaţi maxim la curn sarcină maxim. Avân în vr fapul că un irisor ar nvoi un imp zamorsar, q, pnru a rc in sara conucţi în sara blocaă, rbui să luăm în consirar şi o rzrvă comuaţi invrsă:

23 ω q π f π 5 1 q 6.45 gra un q 5[µs] s-a lua mai mar câ q caalog (vzi paragraful.4). Din consirnl anrioar rzulă că unghiul maxim comană va fi: α maxm 18 - γ M ω q. P urmaoara pagina sun ra ablul si graficul pnru variaţia unghiului comuaţi în funcţi unghiul comană şi curnul prinsarcină, prcum limil comană α[ ] I Im.745 [A] I 8 [A] IM16 [A] Im,93 I 1 IM

24 3 γ [ ] γ M 5 γ γ min 15 1 γ m α [ ] I M I M /I : curnul maxim rapora; I I /I 1 : curnul nominal rapora; I m I /I,93 : curnul minim rapora; α max 18 γ M - ω q : unghiul maxim comană al convrorului. Alg unghiul maxim comană: α M 158 < α max. Pana crşr a curnului prin irisor la α 9 : ik ω I k max π f I k max A/s I un I k max 3.11 A s ampliuina maximă a curnului k u γ sc comuaţi i k. S v că pana crşr a curnului s mul mai mică câ pana crşr maximă amisibilă a irisorului. 4

25 COMTATIA CRETLI SI SPRAPEREA AODICA k a Smax sinω a 3 I k I kmax (cosα-cosω) I kmax 3.11 A ω [º] uk [V] ik [A] k[v] Ik [A] w [gr] w

26 .1 Caracrisicil xrn comană În figura sun rprzna caracrisicil xrn comană al convrorului rifaza cu nul, pnru I, I, I M. Pnru ralizara graficlor am uiliza rlaţiil urmăoar: cos α; γ R γ I ; usc R γ kγ.941 [Ω]. I Tnsiuna p inusul MCC va fi: a γ R s I n T To α [ ] γ / I [V] γ / II [V] γ / IIM [V] a / II [V] γ /α max [V]

27 γ [V] 5 4 I 3 1 a II IIM γ /α max α max Caracrisici xrn Pnru consruira caracrisicilor xrn al convrorului, vom folosi rlaţiil urmăoar: cosα -- nsiuna ială rrsaă, la işira rrsorului; γ - R γ I -- nsiuna rrsaă rală, la işira rrsorului; a γ n T T R s I -- nsiuna p inusul MCC; E a R a I -- nsiuna lcromooar in inusul MCC. 7

28 Aşa cum s v in figură am consrui caracrisicil xrn pnru mai mul unghiuri comană: α {, α 4.97, 6, 9, 1, α M }, şi pnru variaţii al curnului sarcină înr şi I M I. α [ ] [V] I [A] 4, ,69 I I γ I IM I a I IM I E I IM [V] 4 α αα 1,74 α6 γ a E α9 I35,1 IM7, I [A] α1-4 - ααm151,5 γ/α M max -6 8

29 9.1 Calculul bobini nzir Bobina nzir ar rolul a ruc pulsaţiil curnului rrsa. Am urmări să s ralizz coniţia: I criic < I min, un I criic s curnul sarcină cân convrorul s află la limia conucţii prmann. Am als I min I.63 [A] şi rzulă: [H]..13 L 189[H] an 1, an 1 > p p I p p I L π π ω π π ω L L B + L a s inuciviaa oală a circuiului sarcină. L B rprzină inuciviaa bobini nzir, iar L a s inuciviaa inusului MCC. Rzulă ci că inuciviaa bobini nzir s: L B L L a.63 H

30 3. Calculul convrorului cu comuaţi forţaă 3.1 Schma sfăşuraă forţă 3. Calculul rzisnţlor suplimnar Rzisnţa sursi curn coninuu: R 3,3, 3.6 []; R R R 686 [Ω]. 1 Rzisnţa bobini nzir a curnului: R B 6,1 5.8 []; RB R R B 1. [Ω]. 1 oăm: R R B + R.64 [Ω]. 3.3 Algra irisoarlor principal I TAVM > 1, I 1.55 [A] După cum s v in calculul mai sus, avm nvoi un irisor in clasa T3R5-8. Am als un irisor rapi car să poaă lucra la frcvnţa comuaţi a VTC ului. Tirisorul als ar urmăoarl a caalog: 3

31 I TAVM 3 RRM 5--8 [A] : curnul miu în sar conucţi; [V] : nsiuna invrsă rpiivă maximă; q 1 [µs] : impul zamorsar prin comuaţia circuiului; TM.5 [V] : nsiuna maximă în sar conucţi; T 1. [V] : nsiuna prag în sar conucţi v 5 V :viza criica crsr a a nsiunii blocar ; µ s Algm provizoriu ioa: D I TAVM 3 [A] : curnul miu în sar conucţi; RRM 5 8 [V] : nsiuna invrsă rpiivă maximă; F 1.1 [V] : nsiuna prag în sar conucţi 3.4 Calculul paramrilor ispoziivlor smiconucoar : V.5 V si I 1 A Tx Tx VTx VT S alg rzisna : RT I R s TV Tx /I Tx mω Tx 13 mω Rzisnţa inamică a ioi: ( R ) un: Tx 1.55 V şi itx 4 A Rzisnţa saica a ioi: Tx T ( R ) itx R s x /I x mω 11.5 mω 3.5 Schma chivalnă în c.c. Calculul nsiunii ial a sursi c.c. şi a urai nominal concar 31

32 L I m R B R R D m Schma chivalnă în c.c. L B L Sursa nsiun coninuă VTC Bobina nzir Sarcina Tnsiuna ială a sursi c.c. s: k ( + (R B + n T R s T + R ) I ), un k (1,8 1,1), iar n T s numărul irisoar în sri cu sarcina. Prin urmar: 64. [V]. Tnsiuna inrar în VTC: R I m 57.5 [V]. Tnsiuna işir in VTC: m + R B I 3.76 [V]. Duraa concar nominală: T m RB I + c.9 R I max > Tirisorul als s T3R4 3.6 Calculul consani imp raporaă Calculul s fac in coniţia limiării pulsaţii curnului sub ( I ) max : ( I ) max 3 I.314 [A]. τ ln + R ( I) + R ( I) max max u.r. 3

33 Din rlaţiil mai sus rzulă că τ 917 u.r. 3.7 Calculul frcvnţi în funcţi inuciviaa bobini Frcvnţa s calculază upă formula: f R τ (1 + L LB, ) un L B L B / L. În figura urmaoar s poa va moul în car variază frcvnţa, pnru valori al lui L B cuprins în inrvalul [, ]. LB,5,5,75 1 1,5 1,5 1,75 f [Hz] f [Hz] LB Calculul pulsaţii şi a limilor curn S folossc urmăoarl formul cu coniţiil: E şi : i min R T c τ τ E R : ampliuina minimă a curnului xciaţi; 33

34 i max R 1 1 T c τ 1 τ E R : ampliuina maximă a curnului xciaţi; i i max i min : pulsaţia curnului. Tc [u.r],,4,6,8 1 Imin Imax I I [A] Tc 3.9 Calculul caracrisicilor xrn Pnru ralizara caracrisicilor, am folosi urmăoarl formul: R I : nsiuna p xciaţi; m T c : nsiuna la işir in VTC; R I : nsiuna la inrar în VTC; T c [, 1] : uraa concar; Conform moi a) la curba magnizar avm: Φ f 1a( I I f a( Φ ) Φ rm ) ( A) + ( Φ 1 sa Φ ln Φ sa rm ) anh( A I Φ Φ sa rm 1 + Φ ),, 34

35 Φ sa Φ rm + 1 un A,5 ln 1.69 Φ 1 sa k Φ Φ C ; k Φ C (Φ max Φ min), un: Φ max Φ rm + (Φ sa Φ rm) anh(a i max), Φ min Φ rm + (Φ sa Φ rm) anh(a i min), i max i max / I şi i min i min / I.. I,11,,34,45,56,67,78,88,99 1,1 I 1,3,4 3,6 4,6 5,7 6,6 7,5 8,3 9,1 9,98 x 1,4 4,74 36,99 49,18 61,3 73,34 85,31 97, 19,5 1,8 131, 13,61 13, 19,84 19,46 19,8 18,7 18,3 17,95 17,58 17,1 m 13,6 6,4 38,95 51,78 64,54 77, 89,8 1,36 114,8 17,1 Tc [u.r],1,,3,4,5,6,7,8,9 1 Imin,57 1, 1,93,74 3,63 4,64 5,77 7, 8,43 1,1 Imax 1,58,99 4,4 5,37 6,38 7,7 8,8 8,79 9,44 1,1 I 1, 1,77,31,63,74,63,31 1,77 1, I,11,19,5,9,3,9,5,19,11 KΨ,65 3, 4,18 4,9 5,38 5,7 5,98 6,18 6,35 6,48 6,59 KΨ 3,1 7,41 11,33 14,17 15,69 15,75 14,9 11,3 6,5 KΨ,46 1,13 1,73,17,4,41,19 1,7,99 Ψ,1,46,64,75,8,88,91,95,97,99 1,1 1 4 [V] m x 4 Tc [u.r],,4,6,8 1 1, 1 4 [V] m x I [A]

36 7, KΨ 6, 5, 4, 3,, Tc I 1,, I [A] Tc [u.r] Diagraml nsiuni şi curnţi în funcţi imp i A1, i B1 i I max I min I max I min u i T1 u T1 În figura 3.7 sun a iagraml nsiuni şi curnţi pnru VTC - ul forma in chopprul CS 1, ioa D 1 şi irisorul T 4, iagraml pnru al oila VTC fiin inic. Diagraml sun rprzna pnru ri valori ar urai concar, şi anum pnru uraa concar minimă, T cm, impusă uraţia maximă (car rmină fluxul minim xciaţi şi implici curnul minim xciaţi), pnru uraa concar nominală, T c şi pnru uraa concar T c,9, un apar pulsaţia maximă a curnului xciaţi. i A1 i u i T1 i B1 T c T c T c m T I i A1, i B1 I max I min i u i T1 u T1 i A1 i B1 m T c T T c,9 I max I min i D1 u D1 u T1 u D1 i D1 - i D1 u D1-36

37 A1 impulsuril amorsar; i B1 impulsuril singr; i curnul xciaţi; u nsiuna xciaţi; i A1, i B1 I max I min i u T c T c m i T1 curnul prin irisorul T 1 ; i T1 u T1 nsiuna p irisorul T 1 ; u T1 i D1 curnul prin ioa D 1 ; i D1 u D1 nsiuna p ioa D 1. Diagraml nsiuni şi curnţi al variaorului in u D1 caranul I pnru ural concar T c, T c,9 şi T c m Calculul chopprului cu singr la connsaor 4.1 Schma variani choppr În figura s aa schma unui choppr variana D. Gasii in car!!!!!!!!!!!!!!!!! 37

38 4. Dscrira procslor ranziorii al chopprului Chopprul funcţionază upă cum urmază: 1. Încărcara iniţială a connsaorului: s comana oaa irisorul pricipal T si irisorul Tr; Tr prin inuciviaa La incarca connsaorul apoi s blochaza ;. Amorsara irisorului principal, şi funcţionara în inrvalul [, Tc] : T concaza sursa la sarcina ; s comana irisorul auxiliar Ta car prin circuiul oscilan La-C ralizaza invrsara nsiunii connsaorului ; 3. Blocara irisorului principal, şi funcţionara în inrvalul [T c, T]: s a impuls comana p irisorul singr Ts,car il polarizaza invrs p T; rincarcara connsaorului s fac in circuiul oscilan La-C prin ioa auxiliara Dr; rincarcara connsaorului la funcionar in sarcina, ar loc prin irisorul Ts, la mrs in gol prin irisorul Tr. Fnomnl scris la puncl. şi 3. s rpă ciclic aâa imp câ orim să funcţionz chopprul. Schma ar urmaoarl avanaj: - prin irisorul principal nu circula curnul connsaorului; - uraa rlaiva concar poa fi rusa oria lui Lr-Dr ; 38

39 5. Calculul sismului Convror MCC 5.1 Calculul caracrisicilor mcanic al sismului Convror MCC la flux nominal şi la flux slăbi Ecuaţia funcţionar a sismului Convror MCC s: Ω cosα nt k Φ T un R o R γ + R a + n r R r + n T R T + R Ba 8.9 Ω. R o I a, Caracrisica naurală : Puncul nominal funcţionar s obţin acă în cuaţia mai sus s inrouc valoril nominal: I a 8 [A], a 38[V], C k Φ.194 [V s]. Dacă în cuaţia mai sus inroucm p I a, obţinm al oila punc p caracrisica naurală, corspunzăor rgimului mrs în gol la nsiun nominală, flux nominal şi cuplu nul. Prin acs ouă punc am rasa caracrisica naurală a sismului. Caracrisicil arificial : caracrisica p car, la curn nominal şi flux nominal, avm Ω : nt T + Ro Ia ; cosα p ;α p 79.7 caracrisica p car, la curn nominal şi flux nominal, avm Ω Ω /78.57 C Ω + nt T + Ro Ia cosα 1 ; α caracrisica p car, la curn nominal şi flux nominal, avm Ω -Ω /: C Ω + nt T + Ro Ia cosα ; α 14.9 Cuplul lcromagnic s calculază upă formula: M k Φ I a. caracrisicil mcanic la flux xciaţi minim şi α, α, α M : M k Φ m I a ; caracrisicil mcanic la fluxul xciaţi k Φ C / şi α α, α M : M C I a /. În figura sun rprzna caracrisicil mcanic al sismului Convror MCC, Ω f(m). Cuplul variază înr [- M, M ]. 39

40 Caracrisica la K φ consan si nsiun variabila (α variabil) k Φ /α I a a kφ α I a I a I I a I a 8 16 kφ α 1 kφ α op kφ α kφ α M - kφ α M - kφ α kφ - α op kφ α 1 kφ - α M Ω M Ω M Ω 3.453, M Ω M Ω M Ω M Ω M Ω M Ω M Ω [ra/sc] [ra/sc] 8 16 Ia [A] 4

41 41