BLOCUL DE ACTIONARE

1. BLOCUL DE ACTIONARE TPSEM - CURS 4

2. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE MASINI CU RELUCTANTA VARIABILA TPSEM - CURS 4

3. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE STATOR: este prevazut cu poli aparenti pe care este instalat bobinajul Alimentarea statorica este secventiala (periodica) Fluxul in intrefier este alternativ Circuitul magnetic este realizat din tole TPSEM - CURS 4

4. Masiv Din tole Se utilizeaza pentru reducerea pierderilor datorate armonicilor superioare ale campului magnetic Fluxul asociat este practic fix (miscarea rotorului prezinta un caracter sincron in raport cu fluxul magnetic statoric) SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE ROTOR: este prevazut cu poli aparenti, fara infasurari Circuitul magnetic rotoric: TPSEM - CURS 4

5. stator • Cu poli aparenti • Infasurarile sunt instalate pe poli • Fiecare faza este constituita din conectarea in serie sau paralel a infasurarilor situate pe poli opusi • Alimentarea se face in c.c. secvential, in functie de pozitia rotorica. rotor • Cu poli aparenti • Nu are infasurari SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

6. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE VARIANTE CONSTRUCTIVE TPSEM - CURS 4

7. Cu 2 faze Cu 3 faze Cu 3 faze Cu 5 faze SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

8. Fluxul ce inlantuie faza k este o functie de curent si pozitie rotorica Ecuatia unei faze k SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

9. ik Rk uk Lk ~ uqk SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

10. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE  L1 Lmax Lmin  TPSEM - CURS 4

11. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE CUPLUL ELECTROMAGNETIC AL MRV Multiplicand ecuatia cu ik Puterea electrica consumata Pierderi Joule Suma intre puterea mecanica si cea stocata in campul magnetic TPSEM - CURS 4

12. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Energia magnetica: Pentru flux constant Prin simetrie se poate defini coenergia magnetica TPSEM - CURS 4

13. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

14. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Diferentiala coenergiei este data de: Pentru curent constant TPSEM - CURS 4

15. Neglijand saturatia Cuplul electromagnetic al unei MRV SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

16. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE FUNCTIONAREA UNUI MRV Pozitii rotorice semnificative - Pentru faza A - Pozitie aliniata Pozitie nealiniata Pozitie intermediara TPSEM - CURS 4

17. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Faza A este alimentata. Rotorul se va deplasa in sens orar pana la prima pozitie aliniata. Se decupleaza faza A. pentru continuarea miscarii faza D trebuie alimentata, asigurandu-se deplasarea pana la urmatoarea pozitie aliniata. Se decupleaza faza D. pentru continuarea miscarii faza C trebuie alimentata, asigurandu-se deplasarea pana la urmatoarea pozitie aliniata. TPSEM - CURS 4

18. Se decupleaza faza C. pentru continuarea miscarii faza B trebuie alimentata, asigurandu-se deplasarea pana la urmatoarea pozitie aliniata. Suntem in pozitia initiala si pentru continuarea miscarii trebuie reluat ciclul. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

19. ALIMENTAREA UNUI MRV Utilizand un convertor de putere cu structura semi dependenta Utilizand un convertor de putere cu structura dependenta SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

20. Convertor cu structura semi dependenta Fazele A si C utilizeaza amandoua comutatorul static S2. Controlul curentului sau tensiunii pentru cele doua faze (A si C) este independent, deoarece convertorul este unipolar si diferenta spatiala intre cele doua faze este de 180º. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

21. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Convertor cu structura dependenta Fazele A si B utilizeaza comutatoarele statice Sb+siSb-. Unghiul de conductie trebuie sa fie cel putin de 15º pentru a evita scurt circuitul puntii. TPSEM - CURS 4

22. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE Detectia partii mobile Directa – utilizand traductori de pozitie Indirecta – fara senzori ( sensorless) TPSEM - CURS 4

23. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE roboti Masini unelte Aplicatii ale MRV Actionari cu pozitionare si viteza reglabila Scule portabile TPSEM - CURS 4

24. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE MASINI PAS CU PAS TPSEM - CURS 4

25. Asigura o conversie de semnal si energie. Asigura o miscare incrementala. Fiecare impuls de alimentare corespunde unui avans elementar (de rotatie sau de translatie) numit pas. Succesiunea impulsurilor la o frecventa determinata permite impunerea unei viteze constante de deplasare. Alimentarea se realizeaza prin impulsuri. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

26. MOTOR PAS CU PAS RELUCTANT CU CIRCUIT MAGNETIC SIMPLU s: pasul dentar statoric r: pasul dentar rotoric s p: pasul unghiular geometric elementar, sau avansul incremental elementar r p Np: numarul de pasi pe rotatie R: unghiul de rotatie corespunzator unui ciclu de m impulsuri de comanda SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

27. MOTOR PAS CU PAS RELUCTANT MULTICIRCUIT Circuitele statorice sunt decalate cu unghiul geometric : Sectiune transversala Sectiune axiala SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

28. Circuitele magnetice statorice corespunzatoare fazelor statorice sunt independente. Circuitele magnetice rotorice pot fi comune sau independente. De cele mai multe ori, numarul dintilor statorici este egal cu cel al dintilor rotorici. Se elimina inductantele mutuale intre fazele statorice. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

29. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE MOTOR PAS CU PAS CU MAGNET PERMANENT • Exista un cuplu de pozitionare in absenta alimentarii. • Inductanta proprie a bobinelor statorice este foarte mica; constanta de timp este inferioara celei corespunzatoare celorlalte variante constructive. Se preteaza deci la functionarea la frecventa ridicata. • Sunt caracterizate in general de randament ridicat. A’ B’ B N Motor pas cu pas bifazat cu 4 pasi pe rotatie S • Sensul de rotatie e definit de secventa de alimentare. • Pentru rotatie in sens orar: A+ B+ A- B- • Pentru rotatie in sens antiorar: A+ B- A- B+ A TPSEM - CURS 4

30. Cuplul electromagnetic: interactiunea dintre campul creat de un curent electric si cel creat de un magnet permanent. M MA+ MA- MB- MB+ Maimant  Permeanta circuitului magnetic comun magnetului permanent si fluxului determinat de bobinaj Permeanta circuitului magnetic vazut de magnetul permanent t.m.m. a magnetului permanent t.m.m a bobinajului SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

31. SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE MOTOR PAS CU PAS HIBRID Magnet Tole • Statorul este prevazut cu poli aparenti pe care sunt instalate bobinele statorice formand doua faze fiecare cu 4 bobine alimentate in serie. • Rotorul este format din doua circuite feromagnetice danturate decalate cu o jumatate de pas dentar una fata de alta si prezinta un magnet permanent magnetizat axial • Pasul dentar statoric este egal cu cel rotoric . TPSEM - CURS 4

32. Permeanta circuitului magnetic comun magnetului permanent si fluxului determinat de bobinaj Permeanta circuitului magnetic vazut de bobinajul statoric Cuplul electromagnetic: interactiunea dintre campul creat de un curent electric si cel creat de un magnet permanent introdus intr-un circuit magnetic cu reluctanta variabila Permeanta circuitului magnetic vazut de magnetul permanent t.m.m a bobinajului t.m.m. a magnetului permanent SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

33. ALIMENTAREA UNUI MPP Bipolara Semnul alimentarii unei faze alterneaza Unipolara Are un semn constant T1 T2 T4 T3 SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

34. roboti Masini unelte Aplicatii ale MPP Actionari cu pozitionare incrementala SISTEME DE ACŢIONARE ELECTRICE TPSEM - CURS 4

35. BLOCUL DE COMANDA, REGLARE SI CONTROL COMANDA INDIVIDUALA REPARTIZATA A MASINILOR SI PROCESELOR • COMANDA MANUALA( de exemplu scheme de pornire/oprire sau inversare de sens ale masinilor electrice din sistemele de actionare) • COMANDA AUTOMATA, ceea ce presupune derularea automata a unor secvente de lucru si generarea de traiectorii (pentru scula prelucratoare, piesa sau alte subansamble) pe baza unui program. TPSEM - CURS 4

36. Contacte contactor Releu termic Intreruptor Element termic Contact auxiliar contactor Bobina contactor Contact releu termic COMANDA MANUALA TPSEM - CURS 4

37. Dulap de comanda TPSEM - CURS 4

38. Sisteme dedicate Dispozitive de automatizare secventiala Comanda numerica Comanda cu calculatorul COMANDA AUTOMATA TPSEM - CURS 4

39. MODELUL PE CINCI NIVELE ŞI SISTEMELE DE COMANDĂ AFERENTE. PC Hală de producţie, nivel intreprindere Host Grupare logică de celule (linie tehnologică, linie flexibilă de fabricaţie, etc) Calculator de proces Zonă Grupare logică de maşini utilizate pentru a adăuga valoare unuia sau mai multor produse Automate programabile, sisteme de comandă numerică, PC Celulă Roboţi, benzi transportoare, maşini-unelte Automate programabile, sisteme de comandă numerică Maşină Echipamente, utililaje, elemente necesare producţiei ( vane, motoare, sisteme de acţionare aferente, etc) Sisteme de comandă dedicate (microcontrolere, DSP, etc) Echipament TPSEM - CURS 4

40. SISTEME DE COMANDĂ DEDICATE (embedded systems) Un sistem dedicat este un sistem integrand in structura sa si un computer, creat si dezvoltat pentru o aplicatie anume. EXEMPLE Sistem antifurt la automobile Sistem de comanda a ferestrelor la automobile Masini de spalat Cuptorul cu microunde Sistem de directie la automobile TPSEM - CURS 4

41. MICROPROCESOARE DE UZ GENERAL (general purposes) Se utilizeaza in general in sistemele de calcul. SPECIALIZATE Se utilizeaza in sistemele dedicate. PENTRU PROCESARE DIGITALA DE SEMNAL Se utilizeaza in general in sisteme de control al miscarii. TPSEM - CURS 4

42. Unitatea centrală (UC), microprocesorul Ceasul Memoria Periferice Magistrale ARHITECTURA SISTEMELOR DEDICATE • execută instrucţiunile din memorie; • efecutează calcule sau procesare asupra datelor, corespunzător instrucţiunilor, • iniţializează schimbul de date cu perifericele. • asigură efectuarea secvenţială a operaţiilor şi este de obicei implementat printr-un oscilator cu quarţ. • stochează instrucţinile din program; stochează datele (constante sau variabile) utilizate de program; schimbă date cu microprocesorul. • asigură anumite servicii microprocesorului şi permite conexiunea cu exteriorul. • o reţea de conexiuni între microprocesor şi celelelalte elemente componente. De date De adrese TPSEM - CURS 4 De control

43. Memorie program Microprocesor Ceas Memorie date Periferice Microprocesor Ceas Memorie Periferice Date Date Date Adrese Adrese Adrese Control Control Control Sistemul de magistrale Program Bus Sistemul de magistrale Data Bus Sistemul de magistrale Sistem dedicat cu arhitectură Von Neumann. Sistem dedicat cu arhitectură Harvard. TPSEM - CURS 4

44. PROGRAMAREA SISTEMELOR DEDICATE Sistem host Program în limbaj de asamblare Program în limbaj de nivel superior Compilator Asamblor Cod obiect Linker Program sursă Program în limbaj de asamblare Asamblor Cod obiect Program executabil Loader Emulator Sistem target Debugger instrument de tip cross-development TPSEM - CURS 4

45. APLICATII ALE SISTEMELOR DEDICATE CONTROLUL SISTEMULUI DE TRACŢIUNE Secţiune transversală printr-un motor cu ardere internă, cu vizualizarea acţionării unei supape. Arborele cu came Supapă Arborele cotit Sistem de acţionare a unei supape (biela – manivela la sistemele clasice) TPSEM - CURS 4

46. Supapa electromagnetica Cu sistem electrohidraulic Cu motor electric TPSEM - CURS 4

47. SISTEM ELECTROHIDRAULIC DE FRANARE Senzor fixat pe pedala de frână Pompă hidraulică Unitatea de control Acumulator Valvă funcţionare normală/safe-mode TPSEM - CURS 4

48. SISTEM ELECTROMECANIC DE FRANARE 1 – sensor de viteză fixat pe roată 2 – senzor de detecţie a unghiului volanului 3 – accelerometru 4 – frână electromecanică 5 – modul de comandă a actuatorului frânei electromecanice 6 – baterie de alimentare 7 – sistem starter - alternator TPSEM - CURS 4

49. SISTEM DE DIRECTIE ASISTAT ELECTRIC TPSEM - CURS 4

50. DISPOZITIVE DE AUTOMATIZARE SECVENTIALA Automatul programabil este un echipament destinat automatizărilor industriale, care înlocuieşte circuitele de comandă secvenţială în logică cablată. Alimentare UC şi I/O 5 Vdc Sursă alimentare automat ~ Date UC Modul intrare Modul ieşire Sursă separată pentru elementele de execuţie Alimentare asigurată de utilizator Principalele elemente ale unui automat programabil. TPSEM - CURS 4