Part II - IPA SA

REVISTA ROMÂN DE AUTOMATIC
47
convenionale. Cerinele care trebuie
îndeplinite sunt urmtoarele:
- densitate de flux în întrefier mare;
- raport putere / mas cât mai mare
posibil;
- raport cuplu / moment de inerie mare,
pentru a fi posibile acceleraii cât mai mari;
- pulsaii de cuplu cât mai mici, chiar i la
turaii foarte mici, pentru a se putea
realiza sisteme de poziionare de mare
precizie;
- controlul cuplului la turaie nul;
- funcionare la turaii mari;
- capabilitate de cuplu mare (acceleraii i
deceleraii rapide pentru scurt timp;
- randament mare;
- factor de putere mare;
Aceste cerine pot fi asigurate de controlul
vectorial al motorului sincron cu magnei
permaneni. Rotorul poate fi realizat sub mai
multe forme constructive, cum ar fi rotor în
form de pahar cu un raport lungime / diametru
mare, rezultând o constant de timp mecanic
cât mai mic sau rotor în form de disc. Uneori,
rotorul este fabricat din material plastic de
duritate mare i magneii sunt încapsulai în
rini speciale. Aceste maini sunt denumite
maini cu câmp radial – cele cu rotor pahar –
sau maini cu câmp axial – cele cu rotor disc.
Mainile cu rotor disc sunt în mod uzual
folosite la acionarea roboilor, în timp ce în
servosistemele pentru maini unelte sunt
folosite mainile cu rotor pahar. Aceste tipuri
de rotoare conduc la un moment de inerie
sczut, rezultând acceleraii mari. Costurile
pentru fabricarea mainilor cu câmp axial sunt
mai mari decât pentru cele cu câmp radial.
Exist tipuri variate de magnei permaneni
pentru realizarea rotorului. Una dintre soluii
este aceea de utilizare a magneilor cu
pmânturi rare, spre exemplu Samariu-Cobalt
(SmCo , SmCo ) sau Neodim-Fier-Bor
5 17
(NdFeB), care se monteaz pe suprafaa
rotorului prin lipire cu adezivi puternici.
Pentru a se obine rezisten mecanic, care
este foarte important în special pentru turaii
ridicate, spaiile dintre magnei sunt umplute
cu fibr de sticl. În prezent, un dezavantaj al
utilizrii magneilor cu pmânturi rare este
preul relativ ridicat, dar, odat cu dezvoltarea
noilor tehnologii, preul este în continu
scdere. Mai mult, este de ateptat o
îmbuntire a caracteristicilor magneilor cu
NdFeB (în prezent pot fi probleme, deoarece
intensitatea câmpului magnetic scade cu
temperatura). Atunci când sunt folosite în
sisteme de frecven variabil, motoarele
sincrone cu magnei permaneni nu au nevoie
de înfurri de amortizare.
În cazul în care la suprafaa rotorului sunt
montate bare magnetice, maina poate fi
considerat ca având un întrefier crescut, ceea
ce face ca efectul polilor apareni s fie
neglijat (inductivitile de magnetizare,
respectiv cele sincrone de pe cele dou axe L
d
i L sunt egale). Mai mult, deoarece
q
întrefierul este mare, inductivitatea sincron
L =L =L este mic i, astfel, reacia
s d q
indusului este neglijabil.
Structura schemei de control pentru pentru o
main sincron cu magnei permaneni
Curenilor i sa ,i sb , (msurai cu ajutorul unor
unturi sau traductoare Hall) li se aplic
transformata Park. Ieirea transformatei Park
este constituit de proieciile vectorului
curent,(i sd ,i sq ) pe axele (d,q) ale unui sistem de
axe aliniat cu fluxul rotoric. Întrucât acesta este
creat de magneii permaneni din construcia
rotorului, reperul (d,q) se va deplasa solidar cu
vectorul flux magnetic rotoric.
Proieciile (i sd ,i sq ), împreun cu referinele lor
constituie intrrile celor dou regulatoare
proporional – integrale (PI). Regulatoarele PI
au rolul de a impune în statorul motorului
cureni care s urmeze referinele.
Ieirile celor dou regulatoare, constituie
proieciile în reperul (d,q) ale vectorului
tensiune de referin. Tensiunile, sunt aplicate
transformatei Park invers. Se obin astfel
referinele pentru tensiunile de faz Pornind
de la acestea, metoda PWM va sintetiza
timpii de conducie (comenzile) pentru
braele punii trifazate. Astfel la bornele
motorului vor fi impuse tensiuni de faz egale
cu tensiunile de referin.