2. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICĂ REGLABILE.

2.1 INTRODUCERE.

Un sistem de acţionare electrică realizează conversia energiei electrice în energie mecanică. Aceste sisteme sunt foarte răspândite atât în aplicaţii industriale cât şi în aşa numitele aplicaţii electrocasnice. Se estimează că aproape 66% din energia electrică produsă pe plan mondial este vehiculată de aceste sisteme. După modul de conversie al energiei sistemele de acţionare electrică, SAE, se împart în două categorii:

· SAE nereglabile, care sunt alimentate de la surse de c.c. sau c.a. cu parametri, tensiune şi frecvenţă ,constanţi. Performanţele funcţionale şi energetice ale acestor sisteme sunt modeste , motiv pentru care utilizarea lor este relativ redusă.

· SAE reglabile, care sunt alimentate de la surse de c.c. sau c.a. cu parametri, tensiune şi frecvenţă, variabili. Un astfel de sistem este prezentat în schema bloc din fig.2.1.

Elementele componente ale sistemului sunt:

· ML -maşina de lucru antrenată ,reprezentând procesul tehnologic ;

· OT- organul de transmisie, care este reprezentat cel mai adesea de un reductor mecanic, dar pot fi şi alte sisteme de transmisie cum ar fi curele , sisteme hidromecanice ş.a.. OT este necesar pentru adaptarea vitezei de rotaţie a maşinii electrice cu cea necesară maşinii de lucru. Maşinile electrice, din motive de economicitate se fabrică pentru viteze relativ mari , în timp ce maşinile de lucru, cel mai adesea, pentru viteze reduse;

· ME – maşina electrică;

· CS- convertorul static prin care parametrii constanţi ai energiei electrice furnizate de reţea sunt transformaţi în parametri variabili de c.c. sau c.a. în funcţie de tipul maşinii utilizate şi regimul de funcţionare dorit;

· SC- sistemul de control. Acesta trebuie să asigure realizarea comenzii impuse x^* pe baza măsurării stării x_R a maşinii electrice şi celei de lucru. Evident acest lucru este posibil prin elaborarea unei comenzi u^* pentru convertorul static, cel care poate să modifice corespunzător parametrii de alimentare ai energiei electrice.

În general pentru realizarea unui SAE sunt cunoscute date privind maşina de lucru (tehnologia de funcţionare, viteze şi cupluri mecanice necesare) şi reductorul (raport de transformare a al vitezelor).Problemele care trebuiesc rezolvate sunt:

· Alegerea tipului şi puterii maşinii de acţionare;

· Alegerea convertorului static;

· Configurarea sistemului de control în vederea realizării performanţelor tehnologice, dinamice şi energetice solicitate.

2.2 ELEMENTE FUNDAMENTALE ALE SAE.

2.2.1 ECUAŢIA MIŞCĂRII.

Pentru o mişcare liniară accelerată ecuaţia de echilibru mecanic are forma scalară

unde F este forţa care produce mişcarea, F_S forţa statică rezistentă care se opune mişcării, m masa corpului care efectuează mişcarea , iar

acceleraţia liniară, v fiind viteza liniară. În majoritatea sistemelor de acţionare mişcarea este de rotaţie. Considerând că avem de a face cu o mişcare de rotaţie cu viteza unghiulară ω şi după o rază R ecuaţia (2.1) devine la nivel scalar

,

.......................................