75

3.1 MAINI I ACIONRI DE CURENT ALTERNATIV 3.1 Generatoare sincrone 3.1. 1 Noiuni generale i elemente constructive de baz ale mainilor sincrone Mainile sincrone (MS) fac parte din categoria mainilor electrice de curent alternativ (c.a.), ns din punct de vedere constructiv ele reprezint nite maini de curent continuu fr colector de construcie inversat, n care inductorul i indusul sunt schimbai cu locul. La mainile de curent continuu inductorul de excitaie este amplasat pe stator, iar indusul, n care se induce tensiunea electromotoare principal pe rotor, pe cnd las MS amplasarea lor este invers. Statorul unei maini sincrone trifazate clasice este identic cu statorul motoarelor asincrone trifazate, i este alctuit dintr-un miez magnetic cilindric din tole subiri de 0,5mm de oel cu crestturi n partea interioar, n care sunt plasate cele trei faze ale nfurrii statorice, scoase la bornele mainii pentru conexiuni exterioare (fig.3.1.a).

Fig. 3.1 Stator i rotor cu poli apareni ai mainilor sincrone de mare putere Rotorul mainii sincrone reprezint un magnet permanent n cazul mainilor de putere mic, sau un electromagnet de curent continuu n cazul mainilor de putere medie i mare, care creeaz cmpul magnetic de excitaie. Alimentarea nfurrii electromagnetului de excitaie se efectueaz prin intermediul a 2 inele de pe rotor, pe care alunec 2 perii din grafit, fixate pe stator i conectate la o surs de curent continuu generator de curent continuu sau redresor comandat. Miezul rotoric are 2 variante constructive principale ale polilor de excitaie: 1) cu poli apareni; 2) cu polii necai. n fig.3.1.b este reprezentat un rotor cu poli apareni, care din punct de vedere tehnologic este mai simplu, ns posed o siguran mecanic redus. De aceea acest tip de poli se utilizeaz la viteze de rotaie relativ mici (< 750rot/min).

76

Astfel de viteze sunt obinute de ctre turbinele hidraulice ale hidrocentralelor electrice, de aceea generatoarele lor sincrone, se mai numesc hidrogeneratoare. Bobinele polilor lor de excitaie se leag n serie sau paralel n aa fel, nct polaritatea N-S a lor s alterneze la periferia rotorului. n tlpile pieselor polare n acest caz se mai introduc nite bare axiale scurcircuitate la capete, care n cazul generatoarelor asigur amortizarea proceselor dinamice, iar n cazul motoarelor pornirea asincron (sensul acestei porniri o s fie explicat mai trziu).

Fig .5.2. Aspectul general al unui rotor cu poli necai

Fig. 3.2 Rotor cu poli necai ai mainilor sincrone de mare o rezisten n fig.3..ie cilindric alungit i masiv de oel i care asigurputere mecanic mai mare a nfurrii de excitaie, plasate n crestturile de la periferia rotorului. Capetele laterale ale acestei nfurri sunt puternic strnse cu nite bandaje masive, de aceea o astfel de variant se utilizeaz n cazurile, cnd sunt necesare viteze mari 3000rot/min. Aceste viteze sunt asigurate de ctre turbinele cu abur ale termocentralelor electrice, de aceea generatoarele sincrone ale acestor centrale se mai numesc turbogeneratoare. Ele au un ntrefier constant la periferia interioar a statorului. Seciunea transversal a miezului magnetic al rotoarelor cu poli apareni i poli necai este reprezentat n figura 3.3, iar notarea general a mainilor sincrone cu astfel de poli n scheme electrice n figura 3.4.

F ig.5.3.Sectiunea transversala a miezului magnetic al rotoarelor cu poli aparenti si poli inecati

Fig.5.4. Notarea generala a masinilor sincrone cu poli aparenti si inecati in scheme electrice

Fig.3.3 Seciunea transversal a rotoarelor

Fig.3.4 Notarea MS n scheme

Mainile sincrone, ca i cele de curent continuu, pot s funcioneze att n regim de generator, ct i n regim de motor. Generatoarele sincrone sunt utilizate n exclusivitate pentru producerea energiei electrice de curent alternativ trifazat de o frecven industrial 50Hz aproape la toate centralele electrice. ns aceste generatoare i-au gsit aplicaii, de asemenea, i ca surse autonome de curent alternativ trifazat, n cazul antrenrii de ctre motoare Diesel. Aceast aplicaie se folosete pe larg n traciunea feroviar Diesel electric, cnd calea ferat nu este electrificat sau n alte instalaii mobile, inclusiv cele maritime.

76

Motoarele sincrone clasice se utilizeaz, de obicei, la puteri mari (>400kW) i n cazurile cnd este necesar o turaie absolut constant (la sarcini diferite). Ele sunt mai performante dect motoarele asincrone, deoarece au un randament i un factor de putere mai mare. Aceasta se datoreaz excluderii pierderilor de alunecare din rotor i posibilitii de reglare prin curentul de excitaie a , asigurnd chiar sau capacitiv (n cazul supraexcitaiei). ncos

cos 1cos

cos

afar de aceasta

nu depinde de ntrefierul dintre stator i rotor, ca la mainile

asincrone, ceea ce permite realizarea unui ntrefier de 3-4 ori mai mare, iar ca urmare o siguran de funcionare mai mare a motoarelor sincrone. n plus la aceasta, cuplul dezvoltat de aceste motoare este proporional cu tensiunea de alimentare i nu cu ptratul acestei tensiuni, ceea ce le fac mai puin sensibile fa de variaiile ei . Cuplul maxim, de asemenea, este mai mare, inclusiv la viteze mici. n legtur cu toate acestea motoarele sincrone clasice i-au gsit o larg rspndire pentru acionarea mainilor ne reglabile de mare putere, de exemplu a pompelor, ventilatoarelor, compresoarelor, elicelor de propulsie ale navelor maritime, morilor de ciment s.a. Motoarele sincrone clasice posed totui unele dezavantaje: necesit o alimentare dubl n c.a. i n c.c. i nu dezvolt cuplu de pornire (aceste cauze vor fi analizate mai trziu). Motoarele sincrone de puteri mici se execut n prezent cu magnei permaneni, fiind cele mai performante motoare n ceea ce privete raportul putere /greutate sau putere /volum, ns pot fi pornite lin i utilizate numai n acionrile electrice reglabile cu frecvene variabile. n acest caz asigur o precizie deosebit de reglare, deoarece au o caracteristic mecanic absolut rigid, necesitnd pentru aceasta o comand mult mai simpl fa de motoarele asincrone. 3.1.2 Principii de funcionare i caracteristici ale generatoarelor sincrone La baza funcionrii generatoarelor sincrone (GS) stau aceleai principii sau aceeai lege a induciei electromagnetice ca la generatoarele de curent continuu (GCC), ns acestea in cont de particularitile constructive, menionate n paragraful precedent. Din punct de vedere ale acestor particulariti GS sunt mai simple dect GCC, deoarece indusul nu mai este pe rotor, ci pe stator, ceea ce asigur o rcire mai bun i permite o putere mult mai mare; nu mai este monofazat, ci trifazat, ceea ce uureaz alimentarea motoarelor trifazate; nu mai necesit o transformare a tensiunilor alternative induse n tensiune de curent continuu cu ajutorul colectorului, ceea ce mrete mult sigurana i fiabilitatea de funcionare. Singurul dezavantaj al GS l constituie cele 2 inele de contact alunector de pe rotor i cele 2 perii, prin care se alimenteaz nfurarea rotoric de excitaie. ns acest dezavantaj nu este substanial, deoarece puterea circuitului de magnetizare constituie (5-10)% fa de puterea nominal a generatorului. Cmpul magnetic de excitaie al GS totui se deosebete de cmpul fix de excitaie al GCC, cu toate c n ambele cazuri nfurrile de excitaie sunt

77

alimentate de la o surs de tensiune de curent continuuUE

, care poate produce un

cmp magnetic constant n timp. La GS cmpul magnetic de excitaie al nfurrii rotorice devine un cmp magnetic nvrtitor, care se rotete cu viteza rotorului: unde n turaia rotorului, . [ rot / min] 2n n = = , [ rad / s ], 60 30 Pentru stator acest cmp de magnetizareo

devine variabil n timp, variind

sinusoidal i nlnuind consecutiv spirele W ale fazelor statorice A-X, B-Y i C-Z. Conform legii induciei electromagnetice n acest caz n fiecare spir a nfurrii statorice se induce o tensiune electromotoare (t.e.m.) sinusoidal :eS ( t ) = d o = Bom l v sin = E Sm sin t = E S 2 sin t , dt

unde l lungimea activ a spirei; v viteza liniar a spirei; unghiul variabil de poziionare a nfurrilor statorice fa axa polilor rotorici de excitaie; E Sm , E S

amplitudinea i valoarea eficace a t.e.m. indus n fiecare spir. Dac fiecare faz are W spire, atunci valoarea efectiv a t.e.m. induse n stator de fluxul de excitaie ,om = W k w om

Eo =

2 W k w f o = 4.44 W k w f om = k om , 2

undekw

- coeficientul de nfurare ;f =

- frecvena t.e.m. p = , [ Hz ] 2 2k= pW kw 2

eo ( t )

; p

numrul de perechi de poli ai statorului i rotorului;

- coeficient

constructiv al mainii. Aadar, valoarea efectiv a t.e.m. alternative a GS este identic cu valoarea medie a t.e.m. a generatoarelor i motoarelor de curent continuu, doar coeficientul constructiv fiind diferit.k

Deoarece fazele statorice sunt defazate n spaiu cu 120, t.e.m. ale fiecrei faze au aceeai amplitudine i sunt defazate n timp cu acelai unghi 120 (fig.3.5):

75

Zs B

iA A eB N

iB eA eC C

Zs QF

eoA

eoA

eoB

eoC

eoA

eoB

eoC

t

IC

0

eoB

eoC

MA

n

S

UE

Fig.3.5 Schema electric a generatorului i forma tensiunilor electromotoare induseeOA ( t ) = Eom sin t = 2 Eo sin pt ; eOB ( t ) = Eom sin( t 2 / 3) = 2 Eo sin( pt 2 / 3) ; eOC ( t ) = Eom sin( t 4 / 3) = 2 Eo sin( pt 4 / 3);

Dac generatorul este deconectat de la circuitul de sarcin, adic dac curenii de fazi A = i B = iC = 0

, atunciZs =

; tensiunile de la borneu A = eOA ;u B = eoB

iu C = eOC

, iar

n main exist un singur cmp o

.

n cazul cnd nfurarea statoric este conectat la o sarcin (impedan) trifazat , t.e.m. i condiioneaz un sistem trifazat de cureni nZS e AO , eBO eCO

statoriSA , iSB

iiSC

, care sunt defazai ntre ei cu 120 i care formeaz, de , care se rotete cu aceeaiS

asemenea, un cmp magnetic nvrtitor statoric vitez. Acest cmp are 2 componente: de dispersie

i de reacie magnetic a . S = + I

indusuluiI

(la fel ca la generatoarele de curent continuu):

Liniile cmpului de dispersie se nchid numai prin stator i prin aer, fr a ptrunde n rotor, de aceea nu influeneaz asupra cmpului rotoric de excitaie .o

76

Evident, c cmpul de reacie magneticI

interacioneaz cu cmpul

de

excitaieo

, condiionnd n main un singur cmp magnetic rezultant . Ambele componente ale fluxului statoric nu sunt utile, de aceea

= O + I

induc nite tensiuni electromotoare reactive, reprezentate prin cderi de tensiune reactive: ; ,eS = d = X S i S dte = d dt = X iS

undeX S i S

,X iS

- cderile reactive de tensiune pe reactanele de dispersie i de

reacie magnetic a statorului, opuse t.e.m principale E0 . Maina sincron poate fi reprezentat printr-o schem echivalent relativ simpl. Principala i singura surs de energie electric n regim de generator este tensiunea electromotoare E0 , indus n stator de cmpul rotoric de excitaie 0 . Ea determin sensul curentului statoric IS . Aceast energie vine din rotor, cruia i se aplic prin rotirea arborelui o energie mecanic, transformat apoi de generator n energie electric i transmis statorului, iar apoi spre bornele de ieire (consumator). ns sub sarcin acest proces este nsoit de pierderi interioare, reprezentate prin cderile reactive de tensiune de mai sus, precum i prin cderea de tensiune pe rezistena activ a nfurrii statorice RSiS . Aadar, tensiunea de la bornele generatorului sincron cu polii necai este mai mic fa de t.e.m. E0 datorit tuturor cderilor interioare de tensiune menionate : ,U = E o jX I S jX I S R I S = E o jX S I S R I S

undeX S = X + X

- reprezint reactana sincron (total) a mainii sincrone. Acestei relaii i corespund 2 variante de scheme echivalente simplificate aleX 1

X 2

R1

XsIs

R1

I1

Eo a)

~ U1 b)

Eo

~ U1

generatorului sincron cu polii necai (Fig.3.6),

76

Fig.3.6 Scheme echivalente ale generatoarelor sincrone Proprietile generatoarelor sincrone pot fi analizate cu ajutorul a trei caracteristici principale: 1) caracteristica de mers n gol; 2) caracteristica extern (de sarcin); 3) caracteristica de reglare. Caracteristica de mers n gol reprezint dependena valorii eficace t.e.m. a generatorului fa de curentul de excitaie al rotorului la un curentEo

I E = var

statoric nulIS = 0

(la mers n gol) i la o turaie constant = const.

Aceast

caracteristic este identic cu cea a generatoarelor de curent continuu i repet ntro alt scar curba de magnetizare a circuitului magnetic, deoarece om ( I E )

Eo = k om ( I E ) = C e om ( I E )

(fig.3.7).Eo ( I E )

Aceast proprietate a GS de a regla relativ simplu t.e.m. prin curentul de excitaie este foarteEo

IE

avantajoas, ntruct permite realizarea legii de reglare optim, de exemplu pentru diferite sarcini.U = const.

IE

Fig.3.7 Caracteristica de sarcin (extern) a GS reprezint dependena tensiunii de la borne, fa de curentul circuitului statoric pentru un curent deI S = var

excitaieI E = const

, turaie = const.

i

cos = const.U ( IS )

Aceast caracteristic este, de obicei, o caracteristic cztoare n cazul creterii curentului de sarcin i aIS

Eo

=0 >0IN IS

76

cderilor de tensiune corespunztoareRI S

iX S IS

(fig.3.8), deoarece n acest caz

t.e.m.Eo = const.

, iar tensiunea de la borne .U = E o R I S jX S I S

ns aceast variaie magnetic a indusului .

U ( IS )

mai depinde de caracterul sarcinii i de reacia

Fig.3.8 Caracteristica de reglare reglementeaz cum trebuie de reglat curentul rotoric de excitaie la o variaie a curentului de sarcin , pentru caIEI S = var

tensiunea de la borne s rmnU = const.

Aceast caracteristic poate fi realizat

ns numai ntr-un circuit nchis al unui sistem de reglare automat, care msoar cu ajutorul unui traductor tensiunea statoric i regleaz cu ajutorul unui regulator i redresor comandat curentul de excitaie n scopul stabilizrii tensiunii Aa dar, caracteristica IU = const.E

>0

=0

de reglare este o combinaie i interdependen a primelor 2 caracteristici. ntr-adevr la scderea curentului de sarcin, pentru a stabiliza tensiunea statoric , trebuie de micorat corespunztorU = const.

I Eo IN IS

curentul de excitaie, ns aceast micorare, de asemenea depinde de caracterul sarcinii (unghiului de faz ). Pentru o sarcin activ - inductiv , de

( > 0)

exemplu, variaia

IE ( IS )

este mai pronunat (fig.3.9).

Fig.3.9 3.2 Motoare sincrone - principii de funcionare i caracteristici principale Regimul de motor al mainii sincrone se realizeaz prin conectarea nfurrii statorice trifazate la o reea corespunztoare de curent alternativ, iar a nfurrii rotorice de excitaie la o surs de curent continuu (fig.3.10). ns apariia

A

B

C eA eC

QF

eBNML

IC

S

UE

76

cuplului electromagnetic activ al motorului sincron, care trebuie s pun n micare rotorul su propriu i maina de lucru (ML), difer puin fa de apariia cuplului respectiv la motoarele de curent continuu sau asincrone, cu toate c la orice motor cuplul de rotaie apare n rezultatul interaciunii cmpurilor magnetice ale statorului i rotorului (a 2 magnei permaneni, care se resping sau se atrag). Aceasta se explic, n primul rnd, datorit construciei inversate a motoarelor sincrone , la care excitaia nu mai este pe stator, ci pe rotor. Fig.3.10 n al doilea rnd, motorul sincron nu dezvolt nici un cuplu n momentul pornirii, ceea ce nseamn, c nu se poate porni pe el nsui, chiar dac ambele circuite de pe stator i rotor sunt conectate la sursele respective de alimentare. Aceasta se datoreaz faptului, c n momentul pornirii, cnd rotorul este nemicat, cmpurile magnetice ale statorului i rotorului au viteze radical diferite. ntr-adevr, n acest moment cmpul rotoric este nemicat n timp i n spaiu, deoarece viteza lui , iar curentul continuu de excitaie creeaz un=0

cmp magnetic constant n timp o = const.

.

Datorit decalajului geometric ntre nfurrile de faz ale statorului i defazajului n timp de 120 ale celor 3 cureni de faz al statorului, cmpul magnetic statoric ns se rotete cu viteza sincron = / p = 2f / p, unde p numrul perechilor de poli ai nfurrii statorice; = 2 50 = 314 rad/s. Ca urmare, n acest caz , datorit ineriei mecanice a rotorului, cmpul magnetic de excitaie nu poate s se aga de cmpul nvrtitor al statorului cmpul principal n regim de motor (n regim de generator cmpul principal este cmpul rotoric de magnetizare). Pentru o interaciune reciproc dintre aceste cmpuri, care s condiioneze apariia unui cuplu activ, este necesar, ca aceste 2 cmpuri s aib una i aceeai vitez, ca la motoarele asincrone, sau o diferen foarte mic de viteze. Aadar, motorul sincron nu dezvolt cuplu de pornire, ceea ce reprezint un dezavantaj pentru el. ns acest dezavantaj poate fi depit fr modificri constructive scumpe. Pentru aceasta pe tlpile polilor rotorice de excitaie n crestturi sunt plasate nite bare scurcircuitate la capete, care constituie nfurarea de pornire A B C asincron (ca la motorul asincron cu rotorul n QF scurtcircuit). La nceputul pornirii, cnd statorul se conecteaz la reea, aceast nfurare asigur eA eB acceleraia rotorului pn aproape de viteza de eC sincronism ca la motorul asincron, nfurarea de excitaie n acest timp este conectat la o rezisten anumit de pornire pentru a proteja aceastRp

RP

nfurare de supratensiuni, care pot fi induse de ctre cmpul statoric nvrtitor. Cnd viteza

UE

76

rotorului atinge valoarea de

( 95 96) %

fa de viteza de rotaie a cmpului statoric

nvrtitor (viteza de sincronism), nfurarea rotoric de excitaie se deconecteaz de la rezistena de pornire i se conecteaz la sursa de tensiune de curentRp

UE

continuu (fig.3.11). Dup un proces dinamic scurt i o accelerare, cmpul magnetic de excitaie se prinde de cmpul statoric nvrtitor, intrnd n sincronism cu el i condiionnd apariia unui cmp magnetic rezultant i a cuplului = o + S

sincron M. Cuplul asincron n acest caz devine sincron. Acest cuplu asigur, la rndul su, o rotire sincron a rotorului i a mainii de lucru , de unde i provine denumirea de motor sincron. Fig.3.11 ns datorit cuplului rezistent al mainii de lucru, rotorul i cmpul de excitaie n timpul rotirii rmn n urma cmpului statoric cu unghi mico

= 25 - 30el, numit unghi de sarcin, deoarece depinde de cuplul de sarcin

Mr. Acest unghi reprezint o alunecare foarte mic n cadrul unei perioade sau unui sfert de perioad (90),- exprimat n grade. Cuplul sincron M apare ca un rezultat al interaciunii forelor electromagnetice tangeniale FT , care sunt defazate fa de forele electromagnetice de interaciune F dintre cele 2 cmpuri cu acelai unghi ; M = m 2 FT R = 3 F D sin ,

unde R, D raza i diametrul rotorului; m = 3 numrul de faze al motorului. Dac n ultima relaie forele F se nlocuiesc conform legii forelor electromagnetice, trecndu-se totodat de la valorile amplitudinilor la cele eficace, atunci se obine o relaie a cuplului sincron, asemntoare cu cea a cuplului electromagnetic al motorului de curent continuu ( );M = kI I

M = k o I s sin ,

unde coeficientulk= 2 pkwW = const. 3

; W - numrul de spire al nfurrii statorice;

kw - coeficientul de nfurare al ei. Singura deosebire ntre relaiile cuplului activ al acestor 2 motoare const n faptul, c la MCC coeficientul k are alt valoare, iar

76

unghiul = / 2 = const.

(datorit instalrii periilor pe axele neutre dintre poli), pe .

cnd la MS unghiul

< / 2 = var( M r )

Schemele echivalente ale motorului sincron sunt asemntoare cu schemele echivalente ale generatorului sincron, lund n consideraie aceleai 3 cderi interioare de tensiune, ns innd cont de particularitile specifice regimului de motor. Aceste particulariti rezult din procesele inverse de transformare i transmitere a energiei electrice n mecanic i dinspre stator spre rotor. n acest regim, la fel ca i la motoarele de curent continuu, exist 2 surse de tensiune : cea a reelei de alimentare a statorului U i tensiunea electromotoare generatoare E0, indus n stator de cmpul rotoric nvrtitor de excitaie 0 ,, care este opus tensiunii U, de aceea se numete tensiune contraelectromotoare. Deoarece energia principal este cea electric, consumat de la reea, U > E0, iar curentul statoric IS coincide dup sens cu tensiunea U, fiind n contrasens cu t.e.m. E0 i limitat de rezistenele i reactanele interioare: .IS = U E0 U E0 = RS + jX + jX RS + jX S

Unde XS = X +X - reactana sincron (sumar), iar t.e.m E0 depinde de fluxul magnetic i de viteza rotorului, la fel ca i n regimul de generator :Eo = k om ( I E ) = C e om ( I E )

Tensiunea de alimentare a statorului U echilibreaz t.e.m. E0 i compenseaz tot odat cderile de tensiune pe rezistena activ i pe rezistena reactiv deRI s

dispersiejX I s

i de magnetizare jX IS , determinat de tensiunea de autoinducie :

E = d dt

U = R I S + jX I S + jX I S + E o = R I S + jX S I S + E o

Acestor relaii le corespund aceleai 2 variante de scheme echivalente simplificate ca i generatoarelor sincrone (fig.3.6). Diferena principal const n schimbarea sensului curentului sau energiei active. Schema echivalent a MS este relativ simpl, deoarece reprezint circuitul curentului activ al unei singure faze statorice, care este separat de circuitul curentului reactiv de excitaie de pe rotor. n regim de sincronism influena magnetic a circuitului rotoric asupra statorului nu necesit nici o operaie de

76

raportare ca la motoarele asincrone, deoarece t.e.m.e0 are aceeai frecven i aproximativ aceeai amplitudine ca i tensiunea de alimentare u . Principalele caracteristici de ieire ale motoarelor sincrone caracteristicile mecanice. ns MS posed 2 caracteristici mecanice : 1) caracteristica unghiular , pentruM ( )

sunt ;

U = const.,., I E = const., = const. U = const., f = const., I E = const.

2) caracteristica mecanic

( M )

, pentru

Ambele caracteristici permit analiza funcionrii motoarelor sincrone la variaiile cuplului de sarcin de la arborele rotorului. Pentru motoarele cu poli necai caracteristica unghiular se obine dinM ( )

relaia menionat mai sus, nlocuind curentul statoric cu U/XS (RS 0), iar fluxul cu E0 /. Dac aceste mrimi sunt constante, cuplul variaz sinusoidal n funcie de unghiul :

undeM = 3 U Eo sin = M m sin sin 2 Xs Mm = 3 U Eo = const. 2 Xs

. Dac cuplul de rezisten de la arbore , atunci cmpul rezultant dinMr = 0M Mm

ntrefier

atrage dup sine cmpul

rotorului pn n poziia lor de echilibru, cnd , iar . Odat cu creterea =0M =0

MN

N

/2

'

cuplului de rezistenMr

rotorul ncepe s , ceea ce aduce la creterea unghiului

rmn n urma axei cmpului nvrtitor i a cuplului sincron >0M >0

(fig.3,12).

Fig.3.12

76

Conform ecuaiei fundamentale a micrii unghiulareM Mr = J d dt

, aceast

cretere evolueaz pn cndM = Mr

, dup care procesul de frnare a rotorului

dispare i regimul se stabilizeaz. ns funcionarea acesta este stabil numai dac unghiul i . Dac , , ceea ce conduce la o < max / 2dM >0 d

> / 2 dM 0

apariia unui flux rezultant ncepe s accelereze rotorul

( t )

Aceast accelerare are loc pn la o vitez, creea i corespunde un echilibru dintre cuplul motorului i cuplul de rezisten de la arbore , ns aceast vitezM = Mr

este mai mic dect cea sincron. Diferena acestor viteze se numete alunecare absolut . Valoarea relativ a acestei diferene constituie alunecarea A = S R

relativ, care constituie un parametru important al motorului asincron :

77

.s= S R A = S S

n caz de mers n gol, cuplul de rezisten este nul (Mr = 0

), ns motorul are un

cuplu propriu de rezistenM r0

, datorat de frecri n rulmeni i n aer, de aceea ,

motorul poate accelera pn la o vitez aproape de cea sincron dar nici odat nu poate fi egal cu cea sincronR S

R = ( 0,96 / 0,99) S

. Aceasta se explic prin

faptul, c cuplul asincron este datorat de fluxul (curentul) de reacie negativ al rotorului, care este creat de fluxul (curentul) statoric, fiind ns mai mic dect acesta. Dac aceti cureni ar fi egali, n-ar mai fi fost posibil magnetizarea i funcionarea motorului. Odat cu accelerarea motorului, frecvena curentului rotoric variaz proporional cu alunecarea s : . fR = fS s s Aceasta se explic prin faptul, c nfurarea rotoric este nlnuit de fluxul rezultant cu o vitez relativ , iar .

A = S R

fR =

R p A = 2 2

n mod analogic variaz tensiunea indus n rotor i curentul rotoric : ,

E R = E R0 s sundeE R0

- tensiunea rotoric maxim, indus n rotor n momentul iniial,

cnd rotorul este nemicat i alunecarea s=1, iar frecvena rotorului . n momentul pornirii, cnd , , tensiuneaf R 0 = f S s = f S = 50HzE R = E R 20 s = E R 0 = E R max

R = 0 A = S s = 1

, de aceea curentul de pornire direct depete de 5-7-ori curentul nominal :I Sp I Rp = ER02 2 RR + X R 0

= ( 5 7) I N

76

UndeRR

rezistena

activ

a

nfurrii .S =1

rotorice;

- reactana de dispersie a acestei nfurri pentruX R 0 = S LR

Un astfel curent mare de pornire reprezint un dezavantaj esenial al motoarelor asincrone, deoarece cauzeaz ocuri de curent i cderi de tensiune n reeaua de alimentare, precum i ocuri mecanice la arbore. De aceea pornirea direct a acestor motoare este utilizat numai pentru puteri mici i mijlocii. Pentru puteri mari sunt necesare elemente adugtoare de micorare a curentului de pornire. Odat cu accelerarea motorului i micorarea alunecrii s, tensiunea rotoric i frecvena ei f2 se micoreaz proporional cuER

alunecareaS

, ceea ce condiioneaz o micorare , iar caIR

1.0

S

I2

I2 p

corespunztoare a curentului rotorului urmare i a curentului statoruluiIS

0

(fig.3.19),

1

deoarece ,1 IS = IR + I

unde curentulI

- curentul de magnetizare, care constituie o parte din curentul

statoric, utilizat pentru magnetizarea circuitului statoric i rotoric. Cmpul magnetic de reacie al rotoruluiR

Fig. 3.19 se rotete mpreun cu rotorul cu , A + R = S R + R = S

aceeai vitezR

, iar fa de stator -

cu o vitez

adic ambele cmpuri se rotesc fa de stator cu una i aceeai vitez, ceea ce permite autopornirea motoarelor asincrone, spre deosebire de motoarele sincrone. Principiul de funcionare al MA n raport cu variaia cuplului de sarcin de la arbore este identic cu principiul de funcionare al transformatoarelor la variaia rezistenei de sarcin. De exemplu, la creterea cuplului de sarcin Mr , conform ecuaiei fundamentale de micare i relaiilor menionate mai sus, viteza rotorului ncepe s scad, iar alunecarea crete, ceea ce aduce la o cretere

76

corespunztoare a tensiunii induse n rotor i a curentului rotoric, iar ca urmare i a curentului statoric, a cuplului dezvoltat pn se ajunge la un nou echilibru M = Mr . ;Mr R S E R I R I S M I = const; = const.

Aceast proprietate a motorului asincron de autoreglare a parametrilor si principali, ncepnd cu curentul statoric, care este proporional cu curentul rotoric sau cu sarcina de la arbore, este foarte important, deoarece asigur o stabilitate a funcionrii lui. ns aceast stabilitate are loc numai dac cuplul de rezisten nu depete valoarea maxim a cuplului motorului, care este limitat i care va fi precizat mai trziu. 3.3.3. Caracteristica mecanic a motoarelor asincrone trifazate Construirea caracteristicilor i cercetarea analitic a MA pa baza 1 L 1 2 L 2 R1 R2 schemei electrice reale este foarte M i2 i1 dificil, deoarece aceast schem este constituit din 2 circuite separate din e 2 e1 U2 = 0 punct de vedere electric i legate ~ U1 numai prin intermediul cmpului magnetic util (rezultant) sau induciei mutuale M, iar tensiunile i curenii acestor circuite au valori diferite n amplitudine i frecven (fig.3.20 ). Fig.3.20 n afar de aceasta, schema electric real nu caracterizeaz influena prii mecanice asupra prii electrice (de intrare). Un parametru de legtur dintre aceste pri l constituie alunecarea s, care depinde de cuplul de rezisten Mr. Calculul caracteristicilor i cercetarea interdependenei circuitelor menionate ale MA pot fi efectuate la fel ca i la transformatoare: raportnd circuitul rotoric (secundar) la cel statoric (primar). Aceast raportare poate fi fcut, la rndul ei, pe baza unor transformri matematice echivalente i a unor relaii de echilibru dintre parametrii reali i cei raportai, pornind de la ecuaiile schemei reale n form complex. Fcnd toate aceste operaii, n final se obine schema echivalent n T a MA, prezentat n figura 3.21 i valabil pentru o singur faz. Ea este mai complicat dect schema unei faze a motorului sincron, la fel ca i modelul matematic, avnd urmtoarele notaii: - rezistena nfurrilor statorice i' RS , R R

rotorice raportate la stator;X S , X' R

- reactanele de dispersie (scpri) ale - reactana circuitului deX

nfurrilor statorice i rotorice raportate;

76

magnetizare;R1 R

- circuitul de sarcin mecanic echivalent a arboreluiS

motorului;' I S , I , I , E S , E , ER ' R

- curenii statorului, de magnetizare i rotorului i s=

t.e.m., induse de fluxurile magnetice corespunztoare;S R A f = = R S1 S fS

alunecarea relativ; S = 2f S

; R = 2f R

- frecvena unghiular a curentului

statorului i rotorului; p numrul de perechi de poli ai nfurrii statorice.

RS

X S

' X R ' IR

~US

ES

E

XI

ER

RR

S

Fig.3.21 Schema echivalent n T a unei faze a motorului asincron Curentul de magnetizare I reprezint partea reactiv i de mers n gol a curentului statoric IS, care se consum pentru a magnetiza circuitul magnetic statoric i rotoric, iar curentul rotoric raportat - partea activ (util) a curentului IR,

statoric, consumat pentru formarea cuplului electromagnetic al motorului. Acesta din urm echilibreaz cuplul de rezisten al mainii de lucru. La mersul n gol , cnd 0, curentul IS0 = I < ISN, de aceea reactana de magnetizare X > XS, IR,

X>RS. n schema echivalent rotorul real se nlocuiete cu un rotor echivalent (fictiv), care are nu numai aceeai tensiune, ci i aceeai frecven ca i statorul. Aceasta nseamn, c rotorul echivalent este nemicat, adic nu se rotete. n afar de aceasta, rezistena activ raportat a rotorului include din 2 componente: RR S ,

76

,R 1 S 1 1 = RR + RR S S1 R

- rezistena proprie raportat a nfurrii rotorice ; RR

, - rezistena echivalent a sarcinii de la arborele motorului, care depinde1 S RR S

de cuplul de sarcin, reprezentat prin alunecarea S. La MA caracteristicile mecanice se analizeaz n 2 variante interdependente. Prima din ele este cea tradiional, determinat pentru toate tipurile de motoare, care reprezint dependena vitezei rotorului de cuplul de rezisten de la arbore ( ), egal n regim staionar cu cuplul electromagneticR Mr

dezvoltat de motor:M = Mr

. ns odat cu variaiaM r = var

, variaz ntr-un anumit

mod alunecarea relativ s - parametrul intermediar ntre partea electric i cea mecanic i care influeneaz, la rndul su, toi parametrii motorului, inclusiv parametrii energetici - randamentul i factorul de putere .cos

Fiind o mrime electromecanic, cuplulM

poate fi determinat prin puterea

mecanic util

PR ( S )

de la arborele motorului, divizat la viteza lui:

( ) M ( S ) = PR Salunecrii

. n conformitate cu schema echivalent a MA i definiiaR (S)

PR = 3 ( I R ) RR 2

1 S S

. RR 1 1 2 2 M ( S ) = 3 ( I R ) R R 1 = 3 ( I R ) (S R ) s R

undem = 3

numrul de faze rotorice, iar rezistena de sarcin . , determinat conform

nlocuind n ultima relaie valoarea curentului rotoric

IR (S)

schemei echivalent n T, n care este neglijat curentul de magnetizare, se obine

78

expresia matematic a caracteristicii mecanice

R (M )

(fig.3.22). Aceast . Mm

caracteristic are valori extreme (maxime) n regim de motor i generator:

Aa dar, MA spre deosebire de MCC, are un cuplu maxim limitat, de regul ceea ce reprezint un dezavantaj al MA, deoarece determin M m = ( 2.0 3.0 ) M N , o capacitate limitat de suprancrcare. Poriunea liniar0 < S < Sm

, este stabil. Ea este instabil,Sm < S < 1

include i punctul nominal

M N ( SN )

, iar poriunea neliniar

fiind nsoit de oprirea motorului. S -1G

S m+S mM m 21 0

1

) M r (A

NM

F r n

MNM p

M m1

M

Fig.3.22. Caracteristica mecanic natural a motorului asincron Intersecia caracteristicii MA i a caracteristicii mainii de lucruR (M )

M r (R )

, de exemplu n punctul A, determin regimul staionar a acionrii , atunci motorul asincron se oprete (sau se rstoarn),Mr > Mm

electrice. Dac

trecnd n regim de transformator cu secundarul (rotorul) scurcircuitat la o tensiune maxim a primarului . Ca urmare, curentul statoric atinge valori deUS = UN

( 5 7) I N

, la fel ca i la pornire, ceea ce reprezint un regim de avarie pentru

motorul asincron. Dac protecia respectiv nu-l deconecteaz la timp de la reea,

76

atunci motorul se supranclzete i dup o strpungere a izolaiei arde i trebuie supus rebobinrii. n legtur cu aceasta motoarele asincrone trebuie s fie echipate n mod obligatoriu cu o protecie la suprasarcini i la scurtcircuit. Un alt parametru important al motorului asincron l reprezint cuplul lui de pornire MP. Dac acest cuplu este mai mic dect cuplul de sarcin, atunci motorul nu se poate accelera. Cuplul de pornire este, de obicei, mai mic dect cuplul maxim MP = (1,2 2.2) MN Un alt dezavantaj al motoarelor asincrone l constituie dependena cuplului de ptratul tensiunii de alimentare, ceea cel face sensibil la variaiile frecvente ale tensiunii reelei industriale. 3.4 Procedee clasice de pornire, reglare a vitezei i frnare ale motoarelor asincrone 3.4.1. Procedee de pornire i reglare a vitezei Pentru ca rotorul s poat s accelereze este necesar ca motorul s dezvolte un cuplu M mai mare dect cuplul rezistent, produs de maina de lucru i deMr

frecrile propriiM0

:M p > Mr + M0

. i momentul de inerieI

Diferena porniretp

M p (Mr + M0)

determin timpul de

conform ecuaiei fundamentale de micare .M p ( M r + M 0 ) = d dt

ns procesul tranzitoriu de pornire direct al MA n scurtcircuit, dup cum a fost deja menionat n paragrafele precedente, este nsoit de un curent mare de pornire: , iar la puteri mari chiar mai mari dect aceste valori. UnI pm = ( 5 7 ) I1N

astfel de oc de curent influeneaz negativ att asupra reelei de alimentare, producnd importante cderi de tensiune i deranjnd ali consumatori, ct i asupra prii mecanice acionate i chiar asupra sa nsi, mai ales pentru motoarele de putere medie i mare i pentru momente mari de inerie. n legtur cu aceasta pornirea direct a motoarelor asincrone trifazate n scurtcircuit este recomandat doar pentru motoarele de putere mic sau putere medie cu pornire n gol, sau cu un moment de inerie redus. Pornirea poate fi reprezentat ca o reglare de la o vitez nul, iar frnarea o reglare pn la o vitez nul. Ca urmare , reglarea vitezei poate s includ

76

pornirea i frnarea ca cazuri particulare. Pentru pornirea i reglarea vitezei motoarelor asincrone cel mai des sunt utilizate 4 procedee principale: 1) pornirea i reglarea reostatic a MA cu rotorul bobinat, n circuitul cruia se introduc cteva trepte de rezistene suplimentare. 2) pornirea stea triunghi i reglarea vitezei prin schimbarea numrului de perechi de poli ai nfurrii statorice; 3) pornirea prin reglarea amplitudinii tensiunii de alimentare la o frecven constant, realizat cu un autotransformator sau variator de tensiune alternativ cu tiristoare; 4) pornirea i reglarea frecvenial a vitezei cu un convertizor de frecven. 1) Pornirea i reglarea reostatic n trepte a MA cu rotorul bobinat este cea mai simpl i mai ieftin metod, utilizat n trecut pe larg la macarale, conveiere i benzi transportoare lungi, ventilatoare de putere mare, precum i pentru motoare de tensiune nalt (6000 V). Introducnd n serie cu nfurarea rotoric nite rezistene suplimentare prin intermediul celor 3 inele de contact alunector de pe rotor, se reduceRS 1 , RS 2

curentul de pornire rotoric, iar ca urmare i cel statoric, deoareceIS IR

(fig.3.24).

n plus la aceasta, se mrete i cuplul de pornireMp

deoarece ,

M p1, 2 = 3 ( I Rp ) ( RR + RS 1 ) > M p2

undeMp

cuplul de pornire cuRS 1 = 0

(pe caracteristica natural). n mod analogic

aceast metod se folosete i la reglarea vitezei n 2-3 trepte constante de reostate, care se unteaz cu ajutorul contactoarelor.

77

1

Rs = 0 RS 1 RS 2

M

0

M p M p1 M p 2 = M m

a)A B

C

QTKM 1

KA

MKM 2

Rs1KM 3

Rs 2

b) Fig.3.24 Schemele de pornire i reglare reostatic uor se automatizeaz, de exemplu, comutnd contactoarele de untare a rezistenelor suplimentare n funcie de timp, utiliznd relee de timp. ns utilizarea acestei metode pentru reglarea vitezei MA nu este raional din punct de vedere economic din cauza pierderilor mari de energie electric , n rezistenele suplimentare. 2) Pornirea i reglarea stea triunghi asigur o micorare de 3 ori a curentului de pornirea motorului cu rotorul n scurtcircuit. Ea se efectueaz n 2 trepte de tensiune: mai nti n conexiunea stea, cnd tensiunea de faz seU fY

76

micoreaz de3

- ori fa de tensiunea de linieU L

. iar curentul de pornire n

steaI pY = I fY = UL 3Zf ;

Dup o accelerare de ~ 90%, nfurarea statoric se

reconecteaz n triunghi (KM1 se deconecteaz, iar KM3 se conecteaz fig.3.25,a). Ca urmare, curentul de linie n triunghi .I p = 3I f = 3 UL Zf

Fcnd raportulI pY I p = Ul 3Z f 1 = . 3 U l 3 Zf

Aa dar, curentul de linie la pornireaY

se micoreaz de 3 ori, la fel ca i

cuplul de pornire:1 M pY = M p 3

(Fig.3.25,b). ns aceast metod poate fi utilizat

numai pentru motoare proiectate pentru conexiune nominal triunghi U f = UL.

.

Aceast metod este relativ simpl, de aceea se folosete larg n practic.A KM 2 B

C1

KM 3

KM 1

M

MM mp M mp

a) b) Fig.3.25 Schema de pornire stea-triunghi a motorului asincron n scurtcircuit Conexiunile stea triunghi pot fi prevzute, de asemenea, pentru o modificare a numrului de perechi de poli ai nfurrii statorice, ceea ce asigur o reglare discret a vitezei. Aceasta se bazeaz pe dependena invers proporional a turaiei sincrone a MA fa de numrul de perechi de poli :

76

nS =

60 f S p

n figura 3.26 este prezentat schema de comand a unui motor cu 2 viteze, obinute prin conexiunile triunghi - stea dubl. Fiecare nfurare de faz statoric n acest caz este constituit din 2 secii egale. n particular, pentru conexiunea triunghi, obinut cu ajutorul contactorului KM1, numrul de perechi de poli p1 = 2, de aceea n1=60f1/p1=60*50/2=1500 rot/min . Pentru conexiunea stea dubl, realizat cu ajutorul contactoarelor KM2, p2=1, de aceea n2=60f1/p2=60*50/1=3000 rot/min. Pentru ultima conexiune sunt necesare 5 contacte de for, de aceea se folosesc 2contactoare KM2, bobinele crora sunt conectate paralel. Trecerea de la viteza mare la cea mic este nsoit de o frnare recuperativ a motorului. Celelalte 2 procedee de pornire i reglare lin a vitezei vor fi prezentate mai trziu Fig.3.26 Schema de comand a unui motor cu 2 viteze i conexiune /YY

3.4.2. Procedee de frnare electric Pentru frnarea electric a motoarelor asincrone se utilizeaz aceleai 3 metode principale, ca la motoarele de curent continuu: 1) frnarea recuperativ, cu rentoarcerea energiei n reeaua de alimentare; 2) frnarea dinamic reostatic cu degajarea energiei acumulate n rotor, realizat prin alimentarea n curent continuu; 3) frnarea prin contracurent cu degajarea energiei acumulate n rotor, realizat prin inversarea succesiunii a 2 faze. 1) Frnarea recuperativ se realizeaz n regim de generator asincron trifazat, care funcioneaz paralel cu reeaua de curent alternativ trifazat cu aceeai succesiune a fazelor ca i n reea, primind energie mecanic (activ) prin rotor, transformnd-o n energie electric alternativ i recupernd-o napoi n reeaua, din care ea a fost consumat n timpul regimului de motor. n ambele regimuri ns maina consum din reea energie electric reactiv, necesar pentru crearea cmpului magnetic i magnetizarea circuitului magnetic.

76

Pentru ca maina asincron trifazat s funcioneze n regim de generator, alunecarea relativ trebuie s fie negativ . n practic aceast cerinS 1 < S < 0

se poate realiza n 2 variante: prin trecerea brusc de la o vitez mai mare la o vitez mai mic, schimbnd numrul de perechi de poli, cum se face, de exemplu, la motoarele cu 2 viteze ale ascensoarelor, nainte de oprirea cabinei la un anumit etaj (fig.3.27,a) ; b) prin micorarea brusc a frecvenei i tensiunii motoarelor alimentate de la convertoare de frecven i meninerea alunecrii n tot timpul procesului de frnare recuperativ pn laa)

S 1

, adic rotirii rotorului n direcie opus a cmpului statoric, acest

regim se numete frn, deoarece cuplul dezvoltat de motor este un cuplu de frnare (fig.3.31).MF < 0

Fig.3.30 Fig.3.31 3.5 Variatoare de curent alternativ i startere de pornire a motoarelor asincrone 3.5.1 Noiuni generale i principii de funcionare Aceste variatoare sau regulatoare ndeplinesc o funcie identic cu cea a autotransformatoarelor de reglare a tensiunii alternative de ieire la o U S = var amplitudine constant a tensiunii de alimentare i la una i aceeai

U A.m = constfrecven . Variatoarele monofazate sau trifazate conin

f S = f A = 50Hz = constcte 2 tiristoare T1 i T2, conectate antiparalel (sau un triac) i n serie cu impedana de sarcin (fig. 3.32,). ZST1

UA

T2

Ud

Zs

M

Fig.3.32. Scheme tipice ale variatoarelor monofazate i trifazate Funcia de reglare a tensiunii se bazeaz pe proprietatea de comand aUS

tiristoarelor - de a se deschide numai dac este aplicat la electrodul de comand un impuls pozitiv, chiar dac . Aplicnd impulsuri de comand cu un unghi deU AK > 0

T1

T2

T3

0 0

t t

= / 4 = 4 5

T1 T 2 T 3 tiT

T1 T 2 T 3 t = 3 / 4 = 1 3 5

2

Z s = Rs

U s (t )

3

0

2

Z s = Ls

Us ( t)

3

t

iT0

2

Us ( t)

3

t

76

ntrziere tensiunii

t = U AK

fa de punctele de comutaie naturalt = k

(de trecere a

prin zero), tiristoarele T1 i T2 transmit sarcinii numai o parte din

alternanele tensiunii sinusoidale de intrare, tind astfel prima parte, ceea ce condiioneaz o micorare a valorii efective a tensiunii .n figura 3.33,aUs

t =

= /2, iar sarcina este pur rezistiv Z S = RS

, de aceea tiristoarele T1 i T2 transmit ,t = k

la ieire numai o jumtate de sinusoid, blocndu-se n momentele de timp deoarece ele conduc fiecare curentul numai ntr-o singur direcie. Fig.3.33 Diagrame de funcionare ale VCA monofazat pentru ZS=RS i RS-LS

La o sarcin activ-inductiv durata de conducie a tiristoarelor crete cu un interval de timp t = , chiar dac tensiunea trece prin zero i s = arctgLs / Rs

UAK 0

i susine descreterea luidis / dt < 0

prin energia

reactiv, acumulat de ctre inductivitatea de sarcin LS . Dac prin sistemul de comand al tiristoarelor se modific unghiul diapazonul de la

n

[ 0, ]

, atunci tensiunea de ieireUs

U s ( )UA Z s = Rs Z s = Ls

variaz de la valoarea maximUs = U A

pn laUs = 0

.

Dependena

U S ( )

reprezint caracteristica de reglare0

/2

a VCA, care constituie caracteristica lor principal (fig. 3.34). Aceast caracteristic este neliniar i depinde nu numai de unghiul de reglare (t), ci i de unghiul de faz al sarcinii (RS,LS) , dependent, la rndul su, de raportul dintre componenta activ Rs i reactiv Ls a sarcinii. Fig.3.34

76

La o sarcin pur inductiv ZS=LS diapazonul de reglare al unghiului se micoreaz de 2 ori, fiind cuprins n intervalul . Aplicarea impulsurilor de

[ 2 ]

comand n intervalul

[0 2 ]

nu schimb starea tiristoarelor, ntruct n acest

interval curentul este negativ datorit rmnerii lui n urma tensiunii cu /2. Din aceast cauz caracteristica de reglare US() n acest subdiapazon constituie o linie dreapt (tensiunea nu se schimb). Pentru un unghi de comand , curentul > /2

de sarcinis

devine ntrerupt, iar tensiuneaUS U S ( ) < U A

se micoreaz fa de tensiunea de

intrareUA

, adic

.

Aa dar, variatoarele de curent alternativ au o schem i o funcionare relativ simpl, ns reglarea n faz a unghiului de comand este nsoit de un dezavantaj important al lor. Odat cu creterea unghiului de reglare are loc o distorsionare tot mai puternic a formei sinusoidale a tensiunii de ieire (fig. 3.33, c). De aceea VCA se utilizeaz mai mult pentru sarcini pur active : plite i cuptoare electrice, boilere, lmpi i proiectoare din teatre i sli de concerte, unde variatoarele asigur o aprindere i stingere lent a luminii. Motoarele asincrone sunt pretenioase la forma tensiunii , de aceea VCA se utilizeaz ca startere pentru pornirea lor lin.Us

3.5.2 Startere de pornire lin a motoarelor asincrone Datorit creterii line a tensiunii, starterele asigur o micorare a curentului de pornire al motoarelor acestor mecanisme de (1,5-2,0) ori - de la pn la

( 5 7) I N(3-4) IN , n funcie de cuplul de sarcin de la arborele motorului. ns pentru a asigura un cuplu necesar de pornire, valoarea minim a tensiunii de ieire trebuie s depeasc Umin=(0,4-0,5)UN . Evident c timpul de pornire n aceste cazuri crete de la la 15-30 s (fig. 3.35, a). Variaia curentului motorului la o

( 1 3) spornire direct cu o tensiune maxim, pornire stea-triunghi cu 1/3 din tensiunea maxim i pornire cu tensiune variabil de softstartere tiristorizate este artat n figura 3.35, b (starterele cu o tensiune variabil dup un program se numesc softstartere).

76

a) b) Fig. 3.35. Moduri de variaie a tensiunii i curentului softstarterelor n timpul pornirii motoarelor asincrone n cazurile, cnd regimul de oprire sau frnare lin nu este necesar, majoritatea softstarterelor moderne prevd o untare a tiristoarelor convertorului i o alimentare direct a motorului printr-un contactor electromagnetic adugtor incorporat, numit contactor de by-passe, ceea ce micoreaz pierderile i mrete randamentul lui (fig. 3.36). Pentru a nu influena asupra gabaritelor starterelor de putere mare, contactoarele de untare sunt prevzute n exterior, comanda crora se realizeaz cu ajutorul unui releu de ieire al convertorului. n acest caz protecia motorului nu se exclude. Fig. 3.36. Softstarter cu contactor de untare Softstarterele , n afar de micorarea i stabilizarea curentului de pornire , pot asigura o protecie complet, efectiv, rapid i integrat a motoarelor asincrone in regimuri de funcionare anormal, ceea ce mrete durata lor de funcionare. n protecia complex intr nu numai protecia obligatorie la scurtcircuit i la suprasarcini, ci i la dispariia unei faze, la asimetria tensiunilor de faz, la schimbarea succesiunii fazelor, la depirea timpului de pornire stabilit, la

76

creterea temperaturii statorului, la blocarea rotorului. Protecia prin startere este mai rapid, deoarece este realizat cu elemente electronice cu tiristoare n calitate de elemente de execuie, care sunt mult mai rapide dect contactoarele electromagnetice. Eficacitatea acestei protecii este determinat nu numai de excluderea arcului electric la deconectare, ci i a supratensiunilor, ntruct energia reactiv la deconectare reuete s se rentoarc n reeaua de alimentare la deplasarea unghiului de comand al tiristoarelor n regim de =max i la micorarea curentului cu o vitez, determinat de inductivitatea de sarcin. Regimul de pornire este deosebit de dificil pentru motoarele de putere mare, care nu admit o pornire direct din cauza nu numai a ocurilor mari de curent i de cuplu, ci i din cauza micorrii tensiunii reelei de alimentare n timpul pornirii Acest lucru se refer, de asemenea, i la motoarele de tensiune nalt (3-10) kV. Regimul de pornire al motoarelor este deosebit de greu pentru reeaua de alimentare i n cazul unor puteri mai mici, ns cu alimentare de reele cu puteri limitate, cum sunt reelele steti sau cu instalaii diesel generatoare, utilizate pe nave maritime sau alte instalaii mobile. Evident, c utilizarea starterelor rezolv aceast problem. Regimul de pornire-oprire este dificil pentru toate agregatele de pompare din cauza diferenei de presiune i a debitului mare, iar pentru pompele submersibile cu puteri mai mari de 5-7 kW, instalate n fntni arteziene cu adncime mare (30300 m), datorit rotorului alungit i suspendrii mecanice de conducta de refulare numai la un capt al ei, acest regim este deosebit de greu. Condiiile grele de funcionare i suprasolicitrile electrice, mecanice i hidraulice n timpul p0ornirilor reduc termenul de funcionare al pompelor submersibile pn la 2-3 ani. De aceea utilizarea starterelor pentru aceste pompe este nu numai raional, ci i necesar. ns nu toi inginerii i proiectanii au contientizat acest lucru. 3.5.3 Softstartere industriale moderne innd cont de avantajele starterelor tiristorizate i de problemele de pornire precum i cele de protecie, ale motoarelor mecanismelor menionate mai sus, majoritatea companiilor, care produc aparate i dispozitive electronice pentru acionri electrice produc, de asemenea, i dispozitive de pornire lin (tab.3.1). Gama de puteri a lor este relativ mare de la 0,37 kW i pn la 1200-1400 kW la tensiune joase - 230-690V [75]. Compania Mitsubishi Electric produce n plus i softstartere de tensiuni nalte -2300-6600 V cu puteri a 300-9700kW. Toat aceast gam poate fi mprit n 3 clase principale de putere i complexitate diferit : 1) Simplificat, compact i de putere mic; 2) Universal, flexibil i de putere mijlocie; 3) Avansat, complex i de putere mare. Clasa simplificat, compact i de putere mic prevede o reglare analogic a tensiunii unei singure faze din trei, sau a 2 faze ale motorului. Acordarea parametrilor principali n aceast clas se efectueaz cu ajutorul a 3-4 poteniometre, scoase pe partea frontal mpreun cu diodele luminiscente de semnalizare. Masa i gabaritele dispozitivelor sunt att de mici, nct pot fi instalate pe ina standardizat DIN 35mm .

75

Clasa universal i de putere mijlocie aste prevzut, de regul, cu funcii adugtoare de protecie a motoarelor i pentru 2 regimuri de pornire : Pornire normal, cu timp de pornire relativ mic (15-30) s, utilizat pentru mecanisme cu moment de inerie mic pompe, compresoare, conveiere de lungime scurt, elevatoare, scri rulante, ui automate i altele Pornire grea, cu timp de pornire mai mare (30-90s), utilizat pentru ventilatoare centrifugale, suflante, mori, concasoare, mixere, conveiere de lungime mare i altele. Clasa de putere mare este realizat cu tiristoare n toate fazele motorului, cu microcontroler de comand digital, cu funcii complexe i avansate de protecie, cu posibiliti lrgite de funcionare n reea computerizat, cu indicator de afiare i indicare. Din aceast clas fac parte i starterele de tensiune nalt-2300-6600V.. Unele startere sunt programate pentru o inversare a motorului prin modificarea succesiunii a 2 faze de intrare cu ajutorul a 2 contactoare electromagnetice Softstartere industriale moderne Tabelul 3.1 Compania Siemens Schneider ABB Danfoss Mitsubishi Lovato Clasa Electric Electric Electric Simpl, Sirius Altistart01 PSS MC 1 Solstart compact 3RW30 N1 1-11 0,1-11 RVS-AX 1-55kW 0,3-5,5kW kW kW 4-30kW Universal 3RW40 Altistart01 PSS MCDRVX-DX ADX 75-250kW N2 7,5201 4-90kW 7-132 flexibil 0.7-75kW 160kW 7-110kW kW Avansat 3RW44 Altistart48 PST MCDRVS-DN ADX complex 15-710kW 4-1299kW 153000 4-1550kW 160-639 1400kW 7-800kW kW Tensiune HRVS-DN nalt 300-9700kW Unele din aceste tipuri de startere includ, la rndul lor, unele modificaii speciale de utilizare, de exemplu pentru pompe, pentru motoare alimentate de la diesel-generatoare maritime, cu execuie antiexploziv pentru mine i altele. n figura 3.37 sunt artate clasele principale de startere ale companiei Siemens de puteri mijlocii 3RW40 i puteri mari 3RW44, care sunt relativ compacte. Starterele celorlalte companii sunt asemntoare. Clasele universale i avansate ale lor conin un indicator digital display cu 5.6 taste.

75

Fig.3.37. Startere moderne SIRIUS 3RW ale companiei SIEMENS 3.6 Convertizoare de tensiune i frecven variabil pentru reglarea vitezei motoarelor de curent alternativ 3.6.1 Principii de funcionare i proprieti principale Convertizoarele de frecven variabil (CFV) cu invertoare autonome (IA) reprezint nite convertoare electronice indirecte, care transform energia de curent alternativ de tensiune i frecven constante de la intrare n energie de curent alternativ de tensiune i frecven variabile la ieire , trecnd aceast energie printro stare intermediar de curent continuu. Cu alte cuvinte , aceste convertizoare efectueaz o dubl conversie a energiei de curent alternativ consumate : mai nti ea este redresat cu ajutorul unui redresor ( ) comandat sau necomandat i filtrat cu ajutorul unui filtru inductiv sau capacitiv, apoi este inversat cu ajutorul unui invertor () autonom (fig. 3.38). O astfel de structur separ uor 2 circuite de curent alternativ de frecvene diferite. Scopul ei reglarea frecvenial a vitezei motorului

Fig. 3.38. Schema bloc a unui convertizor de frecven cu invertor autonom Invertoarele clasice de tensiune i frecven variabil, la fel ca i cele moderne, destinate pentru reglarea vitezei motoarelor trifazate de curent alternativ, au o schem tipic unic n punte, constituit din trei ramuri de tranzistoare T1T6 i diode inverse D1D6 (fig. 3.39, a). Principiul de funcionare al acestor invertoare se bazeaz pe conducia de 180 a fiecrui tranzistor n decursul unei perioade, Ea se caracterizeaz prin unele particulariti. n primul rnd, n fiecare moment de timp se afl n conducie nu dou, ci trei tranzistoare din faze (ramuri) diferite. Fiecare conducie tripl de o durat de 60

76

este nsoit de trei tranzistoare consecutive : 1-2-3, 2-3-4. 3-4-5 ..., deoarece peste fiecare 60 se deschide urmtorul tranzistor. Pentru o sarcin pur rezistiv durata de conducie a tranzistoarelor constituie ( - radiani) (fig. 3.39, b). La o180

sarcin activ-inductiv aceast durat se micoreaz cu durat de conducie a diodelor inverse, proporional cu inductivitatea sarcinii. Aceste diode se deschid n momentul nchiderii tranzistoarelor i conduc curentul fazei respective n aceeai direcie pn la micorarea lui pn la zero, deoarece curentul unei sarcini inductive nu poate fi anulat brusc. Datorit acestor diode n momentul nchiderii tranzistoarelor nu apar supratensiuni. n al doilea rnd, conducia de a tranzistoarelor asigur diferite forme ale180

tensiunilor de faz i de linie la ieire, formate din tensiunea de intrare Ud . Tensiunile de faz au o form de piedestal cu dou trepte de i o treaptUd / 3

de2U d / 3

, iar tensiunile de linie au o form dreptunghiular cu o amplitudine , durat de i o pauz nul de120 60

ntre alternanele dreptunghiulare

Ud

pozitive i negative (fig. 3.39, b). Forma de piedestal a tensiunilor de faz se explic prin conducia concomitent a 3 tranzistoare n fiecare interval de comutaie de o durat de , cnd curentul unei faze este egal cu suma curenilor60

celorlalte dou faze, luate cu semnul opus, de exemplu de intrareUd

ic = ( i A + i B )

, iar tensiunea

este aplicat ctre dou faze ale motorului, conectate n paralel,

nseriate cu a treia faz. De exemplu, n cazul conduciei tranzistoarelor T1-T5-T6 schema echivalent este artat n fig. 3.39, c,1 2 u A ( t ) = uC ( t ) = U d ; u B ( t ) = U D 3 3 1 2 u AB ( t ) = u A ( t ) u B ( t ) = U d U d = U d 3 3

n urmtorul interval de conducie T1, T2 i T6, schema echivalent este asemntoare (fig.3.39, d), ns tensiunile de faz i schimb valorile. Celelalte 4 intervale de conducie sunt asemntoare.

75Id Ud Cd id

1 2 3 4T1 D1 T 3

5 6

7

8

9 10

D3 T 5

D5T1

2t180

T4

D4 T 6

D6 T 2

D2 0

360 T1

2t

a)

60 120 T6 T5

T4T3180

T3 T6

2t

MA

0

180T2

T5

Ud

1 Ud 3

ZA

ZC2 Ud 3

0

2tT2

60Ud / 3

U A(t)0

2 Ud 3c)

ZB

2t

UB (t)2 Ud 3

ZA

0

2t

Ud

1 Ud 3d)

ZB

ZC 0b) Fig . 3.2

2t

U AB ( t )

Fig. 3.39. Funcionarea invertorului trifazat clasic de tensiune nemodulat Amplitudinea armonicii fundamentale a tensiunii de linie n acest caz constituie aproximativ 1,1Ud , iar amplitudinea armonicii fundamentale a tensiunii de faz 0,637Ud. Aceste tensiuni sunt tensiuni maxime, pe care invertorul le poate obine la ieire n raport cu tensiunea de intrare Ud.. Evident, c o astfel de tensiune n trepte de piedestal conine un numr relativ mare de armonici superioare, care influeneaz negativ asupra motorului asincron, mai ales la frecvene mici i medii. Ele micoreaz randamentul i factorul de putere al motorului cu cteva procente. n prezent acest dezavantaj a fost nlturat printr-o comutaie cu frecven nalt a tranzistoarelor invertorului. Invertoarele moderne au rezolvat practic problema formei nesinusoidale a curentului de ieire al invertoarelor clasice printr-o fragmentare sau modulare a duratei constante de conducie de 180 a fiecrui tranzistor, transformnd-o n impulsuri, limea crora variaz dup o lege sinusoidal (fig.3.40). Acest principiu de modulare sinusoidal a duratei impulsurilor (MDI) este considerat ca principiu de baz al IA moderne, fiind cunoscut n literatura rus ca - (), iar n englez PWM, deoarece pe baza lui au fost elaborate i alte principii asemntoare.

75

Fig.3.40 Formele de und ale tensiunii i curentului IA cu modulaie sinusoidal a duratei de conducie a tranzistoarelor Un astfel de principiu nu necesit o alt schem de for a invertoarelor autonome fa de schema clasic cu 6 tranzistoare i 6 diode inverse (fig.6.10,a), ci doar o alt schem a sistemului de comand al invertorului (SCI). n plus el permite o simplificare a CFV printr-u trecere la un redresor necomandat de tensiune constant i un condensator de filtrare n circuitul intermediar de curent continuu cu o capacitate mai mic. n acest caz invertorului i revin ambele funcii de reglare : att a frecvenei, ct i a tensiunii de ieire. La frecvene de comutaie relativ mari ale tranzistoarelor invertoarelor moderne (3 0,3M N

prevzut frnarea reostatic prin invertor, n care energia mecanic este transformat n energie electric trifazat, care este redresat de diodele inverse ale invertorului i disipat apoi n cldur pe o rezisten de frnare prin intermediul unui tranzistor de frnare . Frnarea recuperativ se recomand pentru cele mai mari momente de inerie ale mecanismelor i se realizeaz cu convertizoare de 4 cadrane cu un redresor reversibil activ ; 8) Toate convertizoarele prevd o parametrizare i adaptare a tuturor parametrilor, funciilor i regimurilor la valorile, cerinele i condiiile dorite de utilizator, efectuat cu ajutorul panoului de comand i programare cu diferite taste i indicator digital. Fiecare parametru sau regim este codat printr-o liter i 34 cifre zecimale, de exemplu P0305 (Siemens) sau C0051 (Lenze). Numrul total al parametrilor poate atinge cteva sute, de aceea ei sunt repartizai n grupe i sunt elaborate indicaii necesare pentru acordare i punere n exploatare. Pentru simplificare fiecare parametru este acordat de uzina productoare l o valoare medie, care poate fi uor modificat de utilizator . 9) CFV asigur o msurare real a parametrilor principali de intrare i ieire : tensiunii de ieire a redresorului i invertorului, curentului i frecvenei motorului, care pot fi selectai consecutiv pe indicatorul digital Frecvena de ieire poate fi indicat n Hz sau n procente. Unele convertizoare prevd indicarea concomitent a ctorva parametri, dintre care cel principal - cu cifre mai mari, iar ceilali cu litere mai mici. Indicarea regimurilor normale sau de avarie se efectueaz cu ajutorul diodelor luminiscente de diferite culori. 10) Sistemul de comand asigur o diagnosticare i protecie deplin a convertorului i motorului. 3.6.2.2 Exemple de convertizoare industriale de uz general

76

n figura 3.42, a sunt artate convertizoarele de frecven MICROMASTER 440 ale companiei SIEMEBS cu puteri pn la 90kW, iar n figura 6.13,b panoil lor de comand i programare cu 8 taste : START, STOP, INVERSARE, JOG, FUNCII, PARAMETRIZARE i NAVIGARE n meniuri i modificare a parametrilor. n caz de necesitate panoul de baz al operatorului BOP poate fi scos i nlocuit cu un panou fals ( pentru securitate).

b) Fig. 3.42. Convertizoare de frecven MICROMASTER 440 ale companiei SIEMENS i panoul lor de comand i programare n figura 3.43 sunt prezentate modificaiile 01 i 02 ale convertizoarelor de frecven ACS 800 ale

76

companiei ABB cu tensiuni pn la 690V i cu puteri indicate n tabelul 6.2, iar n figura 3.44 convertizoarele VLT DANFOSS.

Fig.3.43. Convertizoare de frecven ACS 800 01 (02) ale companiei ABB

Fig. 3.44. Convertizoare de frecven VLT ale companiei DANFOSS 3.7 Servoconvertizoare i servosisteme de automatizare complex

76

3.7.1 Servosisteme i traductoare de poziionare a mecanismelor Servoconvertizoarele sunt cele mai performante tipuri de convertoare de frecven variabil, deoarece sunt prevzute pentru diferite servomecanisme cu cerine nalte n ceea ce privete rapiditatea i precizia de reglare a vitezei lor la efectuarea unor deplasri sau poziionri liniare sau unghiulare. Dintre aceste mecanisme, cu astfel de micri, inclusiv pas cu pas sau dintr-un punct pn n alt punct, fac parte roboii industriali i mainile unelte de prelucrare a metalului i a lemnului, automatele de etichetare i mpachetare ale liniilor tehnologice moderne, conveierele de montare a dispozitivelor microelectronice, mainile de fabricare a hrtiei i cartonului, laminoarele, mainile textile, instalaiile de nfurare - desfurare, instalaiile de turnare a maselor plastice sub presiune i altele. Majoritatea dintre aceste instalaii sunt acionate de mai multe motoare, care trebuie s fie sincronizate ntre ele, de aceea necesitatea sincronizrii i a funcionrii coordonate n regim Master Slave (conductor condus) constituie, de asemenea, o cerin important a lor. Reglarea i poziionarea lor se efectueaz cu ajutorul servoconvertizoarelor speciale de frecven i servomotoarelor speciale, iar automatizarea cu ajutorul unor controlere specializate, numite controlere de poziionare(Position controllers) sau de micare (Motion controllers) (cap.5). n figura 3.45 este prezentat diagrama de deplasare liniar i structura general a mecanismului de avans a unui strung, masa cu scule a cruia se deplaseaz cu ajutorul cuplajului tipic urub-piuli i arborelui filetat, unit cu rotorul motorului de acionare electric. Deplasarea organului de lucru (OL) este controlat cu ajutorul unui traductor de poziie (TP), semnalul de ieire al cruia (ACTPOS) este aplicat la intrarea regulatorului de poziie (RP) al controlerului de poziionare (Position controller) mpreun cu semnalul de prescriere a deplasrii liniare necesare (SETPOS), impus de elementul de prescriere a poziiei (EPP). Regulatorul de poziie impune regulatorului de vitez al convertizorului de frecven variabil (CFV), reprezentat ca un amplificator, un semnal de comand n funcie de abaterea curent de poziie (t) = SETPOS ACTPOS.

Fig. 3.45. Principiul i structura general de poziionare a unui servomecanism

76

Cnd valoarea real a poziiei atinge valoarea ei prescris, abaterea (t) se micoreaz (t) 0, iar regulatorului de poziie iese din saturaie maxim, limitat

de dispozitivul DL, i micoreaz viteza real a motorului pn la zero. Schema bloc a sistemului de reglare automat tipic a poziiei este artat n figura 3.46. DL RP M OL TP CFV EPP

Fig. 3.46. Schema bloc a sistemului de reglare automat tipic a poziiei n cazurile unor deplasri curbliniare n plan sau n spaiu sistemul de poziionare trebuie s conin 2 sau 3 servomecanisme motoare (2 sau 3 axe de acionare reglabil cu convertizoare de frecven), identice celui descris mai sus. Controlerul de micare trebuie s conin 2 sau 3 regulatoare de poziie, precum i un sistem de reglare coordonat a lor, numit interpolarator. ntr-adevr, pentru prelucrarea unor piese din metal sau lemn cu un profil curbliniar, este necesar o reglare concomitent i coordonat a tuturor servomecanismelor. Pentru aceasta zona de lucru a servomecanismelor se ncadreaz ntr-un sistem fix de coordonate. Traiectoria de prelucrare a piesei n acest caz se mparte n mai multe poriuni tipice simple liniare sau curbliniare, indicnd coordonatele punctului iniial i final pentru fiecare din ele. Aceste puncte se mai numesc puncte de referin. Poziionarea concomitent a tuturor servomecanismelor se efectueaz pe baza unui program, constituit din mai multe subprograme (cadre), elaborate pentru fiecare poriune simpl a traiectoriei de micare. Ca urmare, acest program, realizat de ctre interpolarator, modeleaz traiectoria necesar de micare a servomecanismelor, controlnd n fiecare moment de timp cu ajutorul traductoarelor de poziie traiectoria real i corectnd astfel deplasrilor lor, nct ambele traiectorii s coincide ct mai exact. Evident, c pentru o poziionare cu o precizie nalt, TP trebuie s fie realizate n form discret sau digital. Exist mai multe tipuri de traductoare de poziie (TP) - liniare sau rotative, analogice (cu semnale sinusoidale sau cosinusoidale) sau discrete, electromagnetice (magnetorezistive), electromecanice (rezolvere) sau fotoelectronice (encodere). Cea mai larg rspndire au cptat-o encoderele, care se divizeaz n 2 grupe principale: incrimentale (relative) sau absolute . Traductoarele incrementale relative prevd un punct fix de referin de pe circumferin, de la care se msoar poziia, calculnd numrul de discrete incrementale mici de la acest punct, transformate n impulsuri i numrate de un numrtor discret. Aceste traductoare se folosesc, de obicei, pentru msurarea poziiei i a vitezei motoarelor asincrone. n cazul motoarelor sincrone cu magnei permaneni i cu 4 sau 6 poli este necesar ns o msurare absolut a poziiei

76

unghiulare a rotorului n raport cu fiecare pol, care s asigure prin convertizorul de frecven o funcionare sincron a statorului i o poziionare exact a cmpului magnetic al acestuia. Encoderele optice incrementale sunt constituite dintr-un disc transparent rotativ cu 2 zone circulare A i B, marcate pe roat lungimea circumferinei cu 1000-5000 liniue mici intransparente. Discul este montat pe arborele motorului, care se rotete n fluxul de lumin al unei diode luminiscente (LED), orientat cu o linz i reea special ( fig. 3.47). De partea opus a discului se afl nite recepto are optic e (fotodiode sau fototranzistoare) . n procesul de rotaie al discului zonele opace ntrerup periodic fasciculul de lumin , transformat de fotoelemente i amplificatoare ntr-un ir de impulsuri electrice de frecven nalt . Aceste impulsuri sunt apoi numrate de un numrtor discret de la intrarea CFV.

Fig. 3.47. Principiul constructiv i funcional al encoderelor optice incrementale La o turaie n=1500 rot/min i un numr de segmente z=4000, frecvena la ieirea numrtorului i poziia unghiular ;f A, B = n z 1500 4000 = = 100 kHz 60 60

=

f A, B z

360 =

n 360 60 z

Canalele A i B, defazate cu 90, genereaz impulsuri drepunghiulare defazate cu acelai unghi (fig. 3.48), necesare pentru a determina sensul de rotaie al motorului. Al treilea sector Z are o singur liniu neagr, de aceea formeaz un singur impuls la o rotaie a discului (motorului) ( ), care servete ca punct de referin 0, de la care se ncepe msurarea poziiei. Ca urmare, canalul de referin Z poate servi totodat ca tahometru , deoarece genereaz un ir de impulsuri, a c rui frecven fZ, numrat de un numrtor, este proporional cu turaia motorului: n=60f Z/z . Fig.3.48. Impulsuri de ieire ale encoderului

76

n figura 3.49 sunt artate nite encodere industriale, care au un diametru relativ mic - 60-90mm.

Fig. 3.49. Aspectul exterior al encoderelor industriale incrementale i absolute 3.7.2. Servoconvertizoare performante de poziionare ale companiei Omron Unul din cele mai simple i mai compacte servoconvertizoare japoneze moderne de putere mic i de un singur servomotor (singur ax), destinat pentru poziionri simple (point to point) este Junma ML-2 (fig. 3.50). El se execut n 5 modificaii cu puteri de la 100W pn la 750W i cu gabarite foarte mici. De exemplu, modificaia de 100W are dimensiuni de 150x45 mm, iar modificaia 750W 150x70 mm, iar servomotoarele lor cntresc de la 0,9 kg pn la 3,5 kg.

Fig. 3.50 Servoconvertizor mic Jumna ML-2 i servomotor ale companiei Omron Servoconvertizoarele Jumna ML-2 pot funciona fie autonom, fie un componena unui servosistem multiaxial, comandate de un controler de poziie pentru 16 axe de tipul CJ1W-NCF71 ntr-o reea specializat MECHATROLINK II (fig. 3.51).

75

Fig.3.51. Servosistem multiaxial cu controler de poziionare CJ1W i Junma ML-2 Pentru puteri mai mari ale motoarelor 30W-55kW - sunt prevzute un alt tip de servoconvertizoare, numite Sigma II Servo (fig, 3.52).

Fig. 3.52 Servoconvertizoare Sigma II i servomotoare ale companiei Omron Unul din cele mai noi i mai performante controlere modulare, universale i multiaxiale de micare ale companiei Omron este TRAJEXIA. n sisteme de poziionare el poate comanda pn la 8 CFV Sigma II i 8 servomotoare.