Monitorizarea Accestului Intr O Parcare Folosind Sistem Rfid

CUPRINS

CAPITOLUL 1

INTRODUCERE

(GENERALITATI) 6PAG

CAPITOLUL 2

SISTEME DE PARCARE CONTROLATE RFID

(25 PAG TIPURI DE PARCARI, PARCARI CONTROLATE, SISTEME DE CONTORIZARE)

2.1. ELEMENTE CONSTRUCTIVE ALE PARCARILOR

SISTEME DE ACTIONARE, SITEME DE OPRIRE ETC)

2.2. MICROCONTROLERUL

2.3. MOTOARE DE CURENT CONTINUU

Motoare electrice

Un motor electric (sau electromotor) este un dispozitiv ce transformă energia electrică în energie mecanică. Transformarea inversă, a energiei mecanice în energie electrică, este realizată de un generator electric. Nu există diferențe de principiu semnificative între cele două tipuri de mașini electrice, același dispozitiv putând îndeplini ambele roluri în situații diferite.

Indiferent de tipul motorului, acesta este construit din două părți componente: stator și rotor. Statorul este partea fixă a motorului, în general exterioară, ce include carcasa, bornele de alimentare, armătura feromagnetică statorică și înfășurarea statorică. Rotorul este partea mobilă a motorului, plasată de obicei în interior. Este format dintr-un ax și o armătură rotorică ce susține înfășurarea rotorică. Între stator și rotor există o porțiune de aer numită întrefier ce permite mișcarea rotorului față de stator. Grosimea întrefierului este un indicator important al performanțelor motorului.

Dupa felul curentului ele sunt de curent continuu si de curent alternativ (Fig.2.3.1). Motoarele de curent continuu se folosesc in diferite sisteme de actionare electrica la turatia variabila in limite largi si cuplu mare la pornire (laminoare, masini – unelte, troleibuze, metrou, locomotive electrice si diesel electrice), precum si foarte numeroase tipuri de servomotoare de curent continuu utilizate in cele mai diverse domenii de activitate.

Generatoarele de curent continuu se mai utilizeaza la incarearea bateriilor de acumulatoare, ca generatoare de sudura, ca surse pentru instalatii de foraj, pentru locomotive diesel electrice.

In Romania se fabrica aproape toata gama de masini de curent continuu, satisfacand cerintele beneficiarilor interni si totodata, existand mari posibilitati pentru export, atat ca elemente separate, cat si incorporate in masini unelte, troleibuze, locomotive electrice si diesel electrice etc.

Fig.2.3.1. Clasificarea motoarelor electrice

Motorul de curent continuu

Zenobe Gramme, un inginer belgian a descoperit primul motor de curent continuu în anul 1973 atunci când a conectat un generator de curent continuu la un alt generator identic. În urma acestei conexiuni el a observat că generatorul pe post de consumator realizează o conversie a energiei electrice consumată de la generator în viteză de rotație, mai precis lucru mecanic.

Constructie

Motoarele de curent continuu sunt construite din urmatoarele parti principale: statorul, rotorul, periile, scuturile si lagarele, cutia de borne.

Statorul produce fluxul magnetic inductor. Este format din carcasa, poli si bobine polare. Carcasa este confectionata din materiale feromagnetice (otel) si are o forma cilindrica. Polii principal (sau de excitatie) se fixeaza de carcasa. Acestia se confectioneaza din tole din otel cu grosimea de 1 – 1,5 mm. Polii principali sunt in totdeauna in numar par. Bobinele polare sunt infasurari izolate cu conductoarele din cupru sau aluminiu plasate pe poli. Ele sunt legate in serie si conectate la reteaua de alimentare si excita campul magnetic inductor. Conexiunile intre bobine se executa astfel incat sa se realizeze o alternants a poJaritatii la trecerea curentului.

Rotorul este rotit de cuplul fortelor de interactiune dintre campul magnetic inductor și curentul electric din propriul bobinaj, permitand astfel transformarea energiei eiectrice in energie mecanica. EI este format din : arborele rotorului, pachetul de tole ale rotorului, bobinajul rotoric, (indus), colectorul si ventilatorul. Arborele rotorului este executat din otel si are rolul de a transmite energia mecanica de rotatie. Pe el se gasesc montate toate celelalte par|i componente ale rotorului. Pachetele de tole ale rotorului se executa din tabla de otel, cu grosimea de 0,5mm. Tolelesunt de forma unei corone circulare cu crestari la exterior. Tolele sunt mentinnte fmpachetate foarte strans pe arbore cu ajutorul unor piese speciale de strangere. Bobinajul rotoric (indus) consta dintr-o serie de bobine de cupru sau aluminiu (izolat) si montate in crestaturile pachetului de tole. Capetele acestor bobine sunt lipite de lamele colectorului.

Colectorul este format din lamele de cupru identice dispuse pe circumferința unui butuc fixat de arbore. între lamele de cupru se află izolația de micanit. Ventilatorul este fixat pe axul rotoric asigură circulația forțată a aerului din mediul înconjurător prin intermediul motorului. In felul acesta motorul se răcește. Este prevăzut numai la mașinile de putere mare, pentru o mai bună utilizare a secțiunii conductoarelor.

Periile freacă pe lamelele colectorului pentru a realiza legătura electrică dintre bobinajul rotoric și cutia de borne a motorului. Ele sunt susținute și presate pe colector de crucea portperii din oțel sau fontă. Periile sunt executate de regulă, din cărbune sau materiale cu mare rezistență mecanică și foarte conductoare de electricitate.

Scuturile si lagărele motorului sunt piese mecanice care asigură închiderea statorului și susținerea arborelui rotoric, pentru a putea efectua mișcarea de rotație. Lagărele pot fi cu cuzineți sau cu rulmenți.

Cutia cu borne reprezintă locul unde se execută legăturile electrice între capetele înfășurărilor din mașină și rețeaua de alimentare. Bornele sunt executate din cupru sau oțel, iar cutia este prevăzută cu un capac cu rol de protecție și izolare.

Fig.2.3.2 Constructia motorului de current continuu

Functionare

La baza funcționarii oricărui motor electric este principiul bazat pe electromagnetism. Astfel că dacă un fir conductor este traversat de un curent electric, acesta va genera un câmp magnetic, iar introducerea acestuia într-un câmp electric exterior va conduce la generarea unei forțe proporțională cu intensitatea curentului traversat de conductorul respectiv. Funcționarea acestuia se poate înțelege cu ajutorul a doi magneți, care conform fizicii dacă îi apropriem și au polii identici atunci ei se vor respinge, iar dacă vor avea poli diferiți aceștia se vor atrage.

Comanda motorului de curent continuu

Pentru ca un motor sa poata fi comandat de către un microcontroler are nevoie de o interfață, cunoscută și sub denumirea de driver. Driverul se ocupă în special de asigurarea puterii necesare pentru a funcționa motorul în parametri nominali.

Există 2 metode principale de control a motoarelor de curent continuu:

Cu punte H, asigură și schimbare de sens și variața vitezei de rotație

Cu ajutorul PWM care asigură variația turației aplicând o tensiune medie PWM la bornele motorului

Reglarea turatiei

Turația motorului este proporțională cu tensiunea aplicată înfășurării rotorice și invers proporțională cu câmpul magnetic de excitație. Turația se reglează prin varierea tensiunii aplicată motorului până la valoarea nominală a tensiunii, iar turații mai mari se obțin prin slăbirea câmpului de excitație. Ambele metode vizează o tensiune variabilă ce poate fi obținută folosind un generator de curent continuu (grup Ward-Leonard), prin înserierea unor rezistoare în circuit sau cu ajutorul electronicii de putere (redresoare comandate, choppere).

Schimbarea sensului de rotatie

Schimbarea sensului de rotație se face fie prin schimbarea polarității tensiunii de alimentare, fie prin schimbarea sensului câmpului magnetic de excitație. La motorul serie, prin schimbarea polarității tensiunii de alimentare se realizează schimbarea sensului ambelor mărimi și sensul de rotație rămâne neschimbat. Așadar, motorul serie poate fi folosit și la tensiune alternativă, unde polaritatea tensiunii se inversează o dată în decursul unei perioade. Un astfel de motor se numește motor universal și se folosește în aplicații casnice de puteri mici și viteze mari de rotație (aspirator, mixer).

Marimi nominale

Motoarele de curent continuu ca și toate receptoarele sunt dimensionate pentru un anumit regim de funcționare. Acesta se numește regimul nominal, (sau serviciul nominal) și în cadrul lui motorul poate funcționa permanent fără ca părțile sale componente să se încălzească peste limita admisibilă.

Mărimile nominale pentru un motor de curent continuu sunt în general următoarele:

putere nominală (Pm în W, KW) reprezintă puterea mecanică utilă la arborele motorului

tensiunea nominală (Ue în V) este tensiunea necesară a fi aplicată excitatiei

curentul nominal (I în A) este curentul absorbit de Ia rețea corespunzător puterii și tensiunii nominale

turația nominală (nn în rot/min) este turația arborelui rotorului

randamentul motorului (rj) reprezintă raportul

Tl=Pn/Pa=Pn/UxI

unde: – Pn- este puterea nominal) (mecanică) a motorului

– Pa= Uxl – puterea electrică absorbită de la rețea

Randamentul este subunitar datorită pierderilor de energie din mașină. Aceste pierderi sunt de natură electromagnetică și mecanica. Toate mărimile sunt indicate pe plăcuța motorului.

Aplicatii ale motorului de curent continuu

Fiind construite într-o gamǎ extinsǎ de puteri, motoarele electrice sunt folosite la foarte multe aplicații: de la motoare pentru componente electronice (hard disc, imprimantǎ), pânǎ la acționǎri electrice de puteri foarte mari (pompe, locomotive, macarale).[1]

2.4. SENZORI SI TRADUCTOARE FOLOSITE

2.5. TECHNICA RFID

2.6. CONCLUZII

CAPITOLUL 3

PROIECTAREA UNUI SISTEM DE PARCARE PE BAZA DE RFID

3.1. SISTEMUL BARIERE INTRAE-IESIRE

3.2. COMANDA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

3.3. SISTEMUL RFID

3.4. CONFIGURATIA HARDWARE

3.5. PROGRAMAREA MICROCONTROLARULUI

CAPITOLUL 4

APLICATII SI EXPERIMENTE

CAPITOLUL 5

CONCLUZII FINALE SI CONTRIBUTII

BIBLIOGRAFIA

[1] – Acționari electrice și electronice ale motorului electric – Descriere și experimente practice: îndrumar de laborator / – București : Conspress, 2012