KRITERIJ ODABIRANJA MOTORA (efektivni gubici motora) < (nazivni gubi ci motora)

1. KRITERIJ ODABIRANJA MOTORA (efektivni gubici motora) < (nazivni gubici motora) To je zato jer efektivni gubici motora Ploss određuju zagrijavanje motora: RTH je toplinski otpor motora. Efektivni gubici motora sastoje se od sljedećih efektivnih gubitaka: otporni gubici PR, gubici trenja i ventilacije PFW,gubici vrtložnih struja i magnetiziranja (histereza) PFW, gubici uzrokovani valovitosti istosmjerne struje ili izobličenjem izmjenične struje Ps, te neki parazitni gubici Pstray koji nisu uključeni u prethodne gubitke: Ploss = PR+ PFW + PFW + Ps + Pstray Pretežu otporni gubiciPR.

2. Otporni gubici motora računaju se iz efektivne struje motora tijekom periode opterećenja: gdje je: Treba naći I2rms! Ova struja se računa iz elektromagnetskog momenta motora. Kod istosmjernih motora elektromagnetski moment proporcionalan je istosmjernoj struji motora, a kod izmjeničnih motora približno efektivnoj struji motora, uz pretpostavku da je tok u zračnom rasporu konstantan. Zato je profil struje jednak profilu momenta.

3. Struja i elektromagnetski moment motora

4. Uočite da je:

5. Općenito, svi gubici osim PR rastu s brzinom vrtnje. Zato, dopušteni PR i prema tome dopušteni trajni moment opadaju s brzinom vrtnje, ako RTHostane konstantan. Ako je ventilator spojen na osovinu motora onda RTHpada s brzinom vrtnje. Zato, dopušteni efektivni moment motora odn. dopuštena efektivna struja motora kod određene brzine vrtnje ovisi o izvedbi motora.

6. KRITERIJI ODABIRANJA PRETVARAČA Topologija pretvarača i upravljanje pretvaračem ovise o vrsti odabranog motora. Općenito, pretvarač napaja motor upravljivim naponom, tako se upravlja strujom motora i time elektromagnetskim momentom. Nazivna struja pretvarača Dopuštena efektivna vrijednost momenta ovisi o toplinskim karakteristikama motora. Motor može dati i četverostruki trajni moment, ako je njegovo trajanje kratko u usporedbi s toplinskim konstantama motora. Budući da je elektromagnetski moment proporcionalan struji ili kvadratu struje, vršnom momentu pripada neka vršna struja koju mora dati pretvarač. Toplinske konstante pretvarača su manje od toplinskih konstanti motora. Zato se pretvarač dimenzionira i prema efektivnom momentu i prema vršnom momentu.

7. Nazivni napon pretvarača I istosmjerni i izmjenični motori stvaraju protuelektromotrnu silu, primjerice u slučaju istosmjernog EMP-a: Brzina kojom se mijenja struja iznosi:

8. Da bi se brzo moglo upravljati strujom, i prema tome momentom, izlazni napon pretvarača mora biti dovoljno veći od protuelektromotorne sile motora. Iznos protuelektromotorne sile raste linearno s brzinom vrtnje motora, ako je konstantan magnetski tok u zračnom rasporu. Zato, u tom slučaju nazivni napon pretvarača ovisi o maksimalnoj brzini vrtnje motora.

9. Sklopna frekvencija i induktivitet motora Kod servopogona, odziv struje motora mora biti brz na promjenu tereta. Zato L treba biti mali. Uz to, valovitost/izobličenje struje motora mora biti što je moguće manje da bi gubici motora i valovitost momenta bili što manji. Mala valovitost struje zahtijeva veliki L. Zbog ovih proturiječnih zahtijeva na L, treba povećati sklopnu frekvenciju. No, sklopni gubici rastu linearno sa sklopnom frekvencijom. Prema tome, treba napraviti razumni kompromis između sklopne frekvencije i izbora motora.

10. Strujno ograničenje kod EMP-a promjenljive brzine vrtnje Kod EMP-a, kao što je ovaj na sljedećoj slici: struja se održava ispod zadane granice ograničenjem brzine promjene upravljačkog napona.

11. Strujno ograničenje kod servopogona Brzi odziv na promjenu upravljačkog signala položaja ili brzine zahtijeva veliki vršni moment, što rezultira velikom vršnom strujom. Velika vršna struja poskupljuje pretvarač, pa se zato ugrađuje strujno ograničenje (tzv. strujni limit).

12. U ovom servopogonu pretvarač radi poput strujno reguliranog naponskog izvora. Unutarnja strujna povratna veza ograničuje struju pretvarača. Ograničenje referentne struje ovisi o brzini vrtnje.

13. U ovom servopogonu strujni limit je strujno ovisan.Izlaz PI pojačala se prigušuje, ako struja pretvarača prijeđe određenu granicu.

14. Izbor senzora brzine i položaja Kriteriji izbora senzora: - izravna ili neizravna veza, - tromost, - torzioni titraji, - maksimalna brzina. Enkoder se često upotrebljava i za mjerenje brzine vrtnje i za mjerenje položaja. Ako se takav senzor upotrebljava za mjerenje brzine vrtnje pri malim brzinama, broj impulsa po jednom okretaju mora biti dovoljno velik, da bi mjerenje brzine vrtnje bilo dovoljno točno. Ako se takav senzor upotrebljava za mjerenje položaja broj impulsa po jednom okretaju dovoljno velik, da bi mjerenje položaja bilo dovoljno točno.

15. Zapamtite • Osnovne vrste motora za EMP su: istosmjerni motor, izmjenični motor i sinkroni motor. • Većina EMP-a spada ili u EMP-e promjenljive brzine vrtnje ili u servopogone. Kod servopogona vrijeme odziva i točnost s kojom motor slijedi naredbu brzine i/ili položaja je izvanredno važno. Kod pogona promjenljive brzine vrtnje vrijeme odziva na naredbu brzine nije kritično; kod mnogih primjena ne treba brzo i vrlo točno slijediti naredbu brzine vrtnje, npr. kod primjena kod kojih su vremenske konstante procesa velike u odnosu na vrijeme odziva pogona. • Model mehaničkog sustava je nužan za određivanje dinamike sustava te za odabiranje motora i pretvarača. • 4. Servopogoni imaju senzore brzine i/ili položaja. Unutarnja strujna petlja nije nužna. Kod pogona promjenljive brzine vrtnje, struja se ograničuje ograničenjem brzine promjene upravljačkog napona pretvarača.