INGINERIE ELECTRIC Ă ȘI TEHNOLOGIA INFORMA ȚIEI PROGRAMUL DE STUDIU: SISTEME AVANSATE ÎN INGINERIE ELECTRIC Ă FORMA DE ÎNV ĂȚĂ MÂNT: IF DISERTA ȚIE… [619055]

1UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE
INGINERIE ELECTRIC Ă ȘI TEHNOLOGIA INFORMA ȚIEI
PROGRAMUL DE STUDIU:
SISTEME AVANSATE ÎN INGINERIE ELECTRIC Ă
FORMA DE ÎNV ĂȚĂ MÂNT: IF
DISERTA ȚIE
COORDONATOR ȘTIIN ȚIFIC
PROF. DR. ING. MIRCEA IOAN GORDAN
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016

2UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE
INGINERIE ELECTRIC Ă ȘI TEHNOLOGIA INFORMA ȚIEI
PROGRAMUL DE STUDIU:
SISTEME AVANSATE ÎN INGINERIE ELECTRIC Ă
FORMA DE ÎNV ĂȚĂ MÂNT: IF
PROIECTAREA UNUI SISTEM
CONVEIOR CU POZI ȚIONARE
AUTOMAT Ă
COORDONATOR ȘTIIN ȚIFIC
PROF. DR. ING. MIRCEA IOAN GORDAN
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016

3Cuprins
1.Introducere ……………………………………………………………………………………………………… 4
2.Date teoretice și tehnice ……………………………………………………………………………………. 5
2.1 Convertorul de frecven ță (driveul)………………………………………………………………… 5
2.2 Modul de func ționare al convertorului de frecven ță …………………………………………. 6
2.3 Motorul de curent alternativ ………………………………………………………………………… 8
2.4 Modul de func ționare al motorului de curent alternativ…………………………………….. 8
2.5 Acționarea motoarelor electrice ……………………………………………………………………. 9
2.6 Acționarea motoarelor electrice de curent alternativ, trifazate………………………….. 11
3.Descrierea procesului conveiorului automat AC01 ………………………………………………. 17
4.Conveiorul automat AC01 ……………………………………………………………………………….. 19
4.1 Descrierea detaliat ă a conveiorului automat AC01 (ma șina) ……………………………. 19
4.2 Descrierea detaliat ă a cutiei de control CP01 a conveiorului automat AC01 ………. 20
4.3 Schema electric ă de func ționare a conveiorului automat AC01 ………………………… 21
4.4 Convertorul de frecven ță (driveul) T2 …………………………………………………………. 30
4.5 Motorul electric MT2 ……………………………………………………………………………….. 34
4.6 Rezistorul de frânare RT2 …………………………………………………………………………. 35
4.7 Programul software al driveului T2 …………………………………………………………….. 36
5.Concluzii ……………………………………………………………………………………………………… 43
6.Bibliografie …………………………………………………………………………………………………… 44

41.Introducere
Pentru o aplica ție din mediul industrial exist ă necesitatea transferului obiectelor de
lucru de la o sta ție de prelucrare la alta. Prelucrarea și manipularea obiectelor de lucru se face
de către robo ți industriali. Deoarece distan ța dintre robo ți este prea mare pentru un transfer
direct, exist ă necesitatea folosirii unui utilaj adi țional. Am ales s ă realizez proiectul pentru un
conveior automat care s ă rezolve aceast ă problem ă, acesta va fi denumit AC01.
Amplasamentul utilajelor pentru aceast ă aplica ție este urm ătorul:
Fig. 1.1 Amplasamentul utilajelor.
Modul de lucru este urm ătorul: robotul industrial R01 preia obiectul de lucru de pe
masa de lucru T01 din apropierea sa, se deplaseaz ă deasupra conveiorului automat AC01 și
plaseaz ă obiectul de lucru pe zona de înc ărcare (zona 1) a conveiorului AC01.
Conveiorul automat AC01 vede prezen ța obiectului de lucru în zona de înc ărcare
(zona 1) și așteapt ă ca robotul R01 s ă iasă din zon ă. Conveiorul AC01 verific ă daca zona sa
de desc ărcare (zona 4) este liber ă, dac ă da, comand ă motorului MT2 s ă avanseze obiectul de
lucru cu o pozi ție înainte, pe band ă. Conveiorul AC01 poate transporta 3 obiecte de lucru
odată, astfel exist ă un “tampon” pentru cazul în care conveiorul se încarc ă mai des decât se
descarc ă.
Conveiorul AC01 are câte un senzor la fiecare pozi ție a obiectului de lucru în fiecare
zonă, patru în total, astfel poate vedea fiecare obiect de lucru și pozi ția acestuia pe band ă.
Mișcarea benzii conveiorului se face cu un servomotor controlat de un drive, care este
programat s ă controleze pozi ția benzii automat, folosind senzorii care detecteaz ă starea
zonelor, și un encoder care verific ă pozi ția și unghiul de rota ție a motorului MT2.
Atunci când în zona de desc ărcare a conveiorului AC01 este prezent obiectul de lucru,
robotul industrial R02 poate prelua obiectul de lucru de pe conveior și să îl transfere pe masa
de lucru T02, unde va fi prelucrat mai departe de al ți robo ți industriali.
În cazul în care apar erori sau defecte la ma șină, conveiorul AC01 se opre ște într-o
stare e urgen ță și așteapt ă un “reset" de la operator sau tehnician. Aceste defecte sunt sesizate
de către driveul care controleaz ă conveiorul. Pentru o mai bun ă stabilitate conveiorul AC01
poate comunica prin re țea field bus cu robo ți industriali, PLC-uri sau alte ma șini industriale.Robot R01 Robot R02 Masa de
lucru T01Masa de
lucru T02
Conveior automat
AC01 Motor conveior
MT2Obiectul
de lucru

52.Date teoretice și tehnice
2.1Convertorul de frecven ță (driveul)
Convertorul de frecven ță se folose ște pentru modificarea frecven ței tensiunii de
alimentare pentru motoarele de curent alternativ, pentru modificarea vitezei și a cuplului
acestora. Convertoarele de frecven ță au început s ă fie folosite în tot mai multe aplica ții
industriale, datorit ă îmbun ătățirii tehnologiei electronicii de putere, simul ărilor CAD, a
tehnicilor de control hardware și software.
Sistemele principale ale unui sistem care utilizeaz ă convertor de frecven ță sunt:
motorul de curent alternativ, convertorul de frecven ță și interfa ța cu utilizatorul.
Fig. 2.1.1 Subsistemele unui convertor de frecven ță.
Motoarele de curent alternativ cel mai des folosite sunt de obicei motoarele de
induc ție trifazate.
Convertoarele de frecven ță sunt sisteme de conversie a puterii electrice pe baza
electronicii de putere fiind compuse din 3 subsisteme: o punte redresoare, o leg ătură de
curent continuu și un invertor. În cele mai multe cazuri puntea redresoare este configurat ă
dintr-o punte trifazat ă de diode. Leg ătura de curent continuu este compus ă din un condensator
cu rol de filtrare a tensiunii.
Un microcontroler încorporat reguleaz ă întreaga func ționare a convertorului de
frecven ță. Un program de baz ă este inclus în controler sub forma unui firmware inaccesibil
de către utilizator. Programarea de c ătre utilizator este doar permis ă pentru display, variabile
și parametrii blocurilor de func ții pentru controlul, protejarea și monitorizarea convertorului
de frecven ță, a motorului și a echipamentului ac ționat.
Un convertor poate avea în configurare:
-În amonte: relee de protec ție, siguran țe fuzibile, contactoare, filtre pasive sau
reactive.
-Conexiuni la leg ătura de curent continuu: frân ă motor, rezistor de frânare.
-În aval: filtre de ie șire, filtre und ă sinusoidal ă.
Sine Wave
Power
Variable
Frequency
Power
Mechanical
Power
AC Motor
Variable
Frequency
Controller
Operator
Interface
Power Conversion
Power Conversion

6Interfa ța cu utilizatorul permite operatorului s ă porneasc ă sau s ă opreasc ă motorul, și
să modifice viteza. Func ții adi ționale ale interfe ței sunt: schimbarea direc ției, schimbul între
ajustarea manual ă sau automat ă a vitezei. Interfa ța cu operatorul de obicei include un display
alfanumeric și/sau lumini indicatoare, multimetre care afi șează informa ții despre starea
convertorului de frecven ță.
Interfa ța cu utilizatorul se poate monta în apropiere sau la distan ță față de convertor,
convertoarea pot avea intr ări și ieșiri digitale sau analogice pentru conectarea panourilor de
butoane și becuri indicatoare, sau alte echipamente de control. Un port de comunicare este de
obicei prezent pentru configurarea, ajustarea, monitorizarea și controlarea convertorului
folosind un computer sau alt controler. [1]
2.2Modul de func ționare al convertorului de frecven ță
În func ție de aplica ție, convertoarele se pot afla in urm ătoarele categorii: convertoare
singur cadran, dou ă cadrane sau patru cadrane.
Cadranul I – motor, accelerare înainte, cadran cu vitez ă și cuplu pozitive.
Cadranul II – frânare sau recuperare, frânare înainte, decelerare, cadran cu vitez ă
pozitiv ă și cuplu negativ.
Cadranul III – motor, accelerare invers ă, cadran cu vitez ă și cuplu negative.
Cadran IV – frânare sau recuperare, frânare înapoi, decelerare, cadran cu vitez ă
negativ ă și cuplu pozitiv.
Fig. 2.2.1 Grafic vitez ă/cuplu motor electric.
Cele mai multe aplica ții au nevoie de convertoare cu un singur cadran, care opereaz ă
în cadranul I, cum ar fi înc ărcătură cu cuplu variabil (exemplu: pompe centrifuge,
ventilatoare) sau cuplu constant (exemplu: extrudoare).

7Unele aplica ții au nevoie de operare în dou ă cadrane, cadranele I și II, unde viteza
este pozitiv ă dar cuplul poate schimba polaritatea, cazuri în care este nevoie de o decelerare
mai rapid ă decât în mod natural prin pierderi mecanice.
Aplica ții de performan ță înalt ă au nevoie de convertoare cu patru cadrane, la care
viteza și cuplul pot varia în orice direc ție, de exemplu macarale, lifturi și conveioare
înclinate.
Pentru pornirea motorului, la început convertorul aplic ă tensiuni și frecven țe joase
evitând vârfuri de curen ți la pornire asocia ți pornirii cuplând direct la re țea. Dup ă pornire
tensiunile și frecven țele sunt ridicate și controlate pentru a ajunge la viteza și cuplul cerut de
aplica ție. Secven țele de oprire sunt opuse pornirii, frecven țele și tensiunile aplicate motorului
sunt reduse controlat, când frecven ța ajunge la 0 motorul se opre ște. În paralel se ac ționeaz ă
frâna, care ajut ă la o decelerare mai rapid ă. Frânarea se mai poate face prin circuite de frânare
(rezistor controlat prin tranzistor) pentru disiparea energiei. Convertoarele cu punte
redresoare pot frâna aplicând cuplu negativ și injectând energia înapoi în re țea. [1]
Driveul este un dispozitiv care func ționeaz ă utilizând electronica de putere, acesta
converte ște tensiunea alternativ ă trifazat ă a re țelei de alimentare, care este de frecven ță și
amplitudine fixe, într-o tensiune de frecven ță și amplitudine variabile, folosit ă pentru
controlul unui motor electric.
Controleaz ă viteza și cuplul unui motor de induc ție trifazat modificând frecven ța și
amplitudinea tensiunii cu care este alimentat motorul.
Ns=120f
p(2.2.1)
Pentru c ă num ărul de poli ai unui motor electric este fix, viteza N s poate fi modificat ă
doar prin modificarea frecven ței f, ecua ția 2.2.1.
Fig. 2.2.2 Schema electric ă de func ționare a unui drive.

82.3Motorul de curent alternativ
Motorul de curent alternativ este controlat cu tensiuni și curen ți alternativi. Motorul
de curent alternativ poate fi de dou ă feluri, poate fi un motor liniar sau un motor rotativ.
Motorul rotativ este compus din dou ă elemente principale: un stator (de obicei în
exterior) care prezint ă bobine/înf ășurări alimentate cu curent alternativ producând un câmp
magnetic învârtitor și un rotor (de obicei în interior) conectat la tija de ie șire, acesta produce
un al doilea câmp magnetic învârtitor. Câmpul magnetic al rotorului poate fi produs de
magne ți permanen ți sau cu înf ășurări de curent continuu sau alternativ.
Motorul liniar opereaz ă pe acela și principiu similar cu motoarele rotative, dar au
statorul și rotorul (sau elementul mi șcător) în linie dreapt ă, producând mi șcare liniar ă. [2]
Fig. 2.3.1 Motor de curent alternativ (motor de induc ție).
2.4Modul de func ționare al motorului de curent alternativ
Atunci când rotorul motorului se învârte,câmpurile magnetice ale rotorului și a
statorului se mi șcă aproape f ără alunecare (aproape de sincronism). For țele magnetice, de
atrac ție și de respingere dintre rotor și stator genereaz ă un cuplu mediu, capabil s ă miște
încărcătura la vitez ă nominal ă. Viteza câmpului magnetic învârtitor al statorului ( ωs) și viteza
câmpului magnetic învârtitor al rotorului ( ωr), în rela ție cu viteza axului mecanic ( ωm) trebuie
să men țină sincronism pentru generarea cuplului mediu prin satisfacerea rela ției vitezei de
sincronism ± ωs±ωr=ωs. Altfel câmpuri magnetice de rota ție asincron ă pot produce cuplu
variabil sau pulsant.
Cele dou ă mari tipuri de motor sunt motorul de curent alternativ asincron sau motorul
de curent alternativ sincron. La motorul asincron exist ă o mic ă diferen ță de vitez ă între
câmpul magnetic învârtitor al statorului și câmpul magnetic învârtitor al rotorului numit ă
alunecare. Astfel motorul asincron nu poate produce cuplu la viteza de sincronism, unde
induc ția este irelevant ă sau dispare. Motorul sincron î și produce cuplul f ără nevoie de
alunecare prin folosirea magne ților permanen ți, rotor în scurtcircuit sau înf ășurări pe rotor
alimentate independent.

92.5Acționarea motoarelor electrice
Motorul electric realizeaz ă transformarea energiei electrice în energie mecanic ă, acest
lucru se realizeaz ă prin electromagne ți, acționați într-o anumit ă ordine, lucru care duce la
obținerea unor mi șcări de transla ție sau de rota ție.
a.Motorul de curent continuu
Folose ște principiul electromagnetului pentru respingerea și atragerea unor elemente
feromagnetice, cea mai comun ă construc ție a unui motor de curent continuu este cu statorul
realizat din magne ți permanen ți sau electromagne ți, iar rotorul este constituit din
electromagne ți care sunt comuta ți de mi șcarea de rota ție a rotorului printr-un sistem colectori
și perii. Acest sistem de perii și colectori este astfel pozi ționat, sau decalat, astfel încât
electromagne ții rotorului s ă fie alimenta ți pe rând, în ordine succesiv ă, ace ști electromagne ți
vor genera câmpuri electromagnetice care vor interac ționa cu câmpul magnetic al statorului,
generând mi șcarea de rota ție a rotorului.
Înfășurarea statoric ă are alimentare individual ă, ea putând fi alimentat ă separat sau
poate fi legat ă în serie, în paralel sau mixt cu circuitul de alimentare al rotorului. Dac ă
consider ăm că motorul este alimentat la borne cu tensiunea U a, care va genera prin rotor un
curent I a iar înf ășurarea de excita ție este alimentat ă separat. Cuplul electromagnetic excitat
asupra rotorului va fi:
M=p
2πaNIaΦ (2.5.1)
Acesta va pune în mi șcare indusul în sensul dat de vectorul j ̅×Bഥδ. Mișcarea va fi
accelerat ă pân ă în momentul în care cuplul electromagnetic este egalat cu cuplul total
rezistent, apoi viteza va deveni uniform ă la viteza nominal ă n. [9] [11]
b.Motorul asincron de curent alternativ
Este un motor electric destinat s ă func ționeze în curent alternativ, la care raportul
dintre tura ția motorului și frecven ța rețelei variaz ă odat ă cu schimbarea regimului de
funcționare sau cu varia ția gradului de înc ărcare.
Motorul asincron poate fi monofazat sau polifazat, aceste motoare sunt constituite din
două părți principale, statorul care constituie carcasa ma șinii, acesta sus ține circuitul
magnetic care con ține înf ășurările de excita ție, ele au rolul cre ării unui câmp magnetic
învârtitor, acest câmp magnetic va interac ționa cu a doua parte principal ă a ma șinii, și anume
rotorul, acesta poate fi în colivie (scurtcircuitat) sau poate fi bobinat, alimentat printr-un
sistem de perii-colector. Interac țiunea câmpului magnetic învârtitor cu rotorul, genereaz ă în
acesta un sistem de tensiuni electromotoare, datorit ă induc ției electromagnetice, tensiuni care
duc la învârtirea rotorului. Între stator și rotor nu exist ă conexiune electric ă, de aceea acest
motor se mai nume ște motor de induc ție, astfel acest tip de motor nu necesit ă elemente de
comuta ție a înf ășurărilor, câmpul magnetic învârtitor este creat direct de tensiunile alternative
ale re țelei trifazate. Motoarele asincrone sunt caracterizate de un fenomen numit alunecare,
acesta reprezint ă rămânerea în urm ă a rotorului fa ță de câmpul magnetic învârtitor statoric, se
noteaz ă cu s.
Motorul asincron cu rotorul în colivie este cel mai r ăspândit în toate sectoarele
industriale, datorit ă avantajelor sale, pre ț de cost redus, siguran ță în exploatare, randament
ridicat, punere în func țiune simpl ă, construc ție simpl ă și robust ă, fiabilitate ridicat ă, se poate
alimenta direct de la re țea, nu folose ște perii și inele colectoare.
Modificarea vitezei motorului asincron se poate realiza cel mai precis prin
modificarea frecven ței, astfel se folosesc convertoarele de frecven ță, aceste convertoare pot

10crește sau reduce frecven ța tensiunii de alimentare și totodat ă pot varia valoarea tensiunii care
alimenteaz ă motorul. Mai exist ă și alte metode de modificare a vitezei, dar aceasta este cea
mai modern ă, iar modificând viteza în acest mod, cuplul poate fi men ținut constant. Aceste
convertoare de frecven ță sunt folosite și pentru pornirea motoarelor.
Ω=2πf1
p(1-s) (2.5.2)
Se poate observa c ă viteza unghiular ă Ω a motorului variaz ă direct propor țional cu
frecven ța tensiunii de alimentare f1. Astfel motorul asincron poate fi folosit în aproape orice
aplica ție industrial ă, unde este nevoie de ac ționări cu motoare electrice, c ărora li se poate
controla puterea și viteza. Motoarele asincrone pot realiza tura ții n cuprinse între câteva
rot/min pân ă la 3000 rot/min, în unele cazuri chiar și mai mult, pot func ționa la tensiuni
cuprinse între câ țiva vol ți pân ă la ordinul kilovol ților la puteri cuprinse între câ țiva wa ți pân ă
la zeci de megawa ți. [9] [10] [11]
c.Motorul sincron de curent alternativ
Este un motor electric destinat s ă func ționeze în curent alternativ, a c ărui tura ție este
strict determinat ă de frecven ța tensiunii de alimentare.
n=60f1
p(2.5.3)
Motorul sincron func ționeaz ă la tura ția de sincronism n, motorul este realizat din dou ă
părți principale, și anume statorul, care const ă dintr-un circuit magnetic realizat din tole, fixat
în interiorul unei carcase. În crest ăturile tolelor este plasat ă înfășurarea de curent alternativ,
de obicei trifazat ă, cea de-a doua parte principal ă este rotorul, care este realizat dintr-un
circuit magnetic, acesta con ține o înf ășurarea alimentat ă în curent continuu, astfel nu este
necesar ă realizarea rotorului din tole, el poate fi masiv. Rotorul ma șinii sincrone se realizeaz ă
în dou ă variante, poate fi rotor cu poli aparen ți sau rotor cu poli îneca ți. Accesul la
înfășurarea rotoric ă se face printr-un sistem perie-inel colector. Rotorul mai poate fi realizat
din magne ți permanen ți.
Atunci când înf ășurarea statoric ă este alimentat ă de tensiuni alternative trifazate,
acestea creeaz ă un câmp magnetic învârtitor, care interac ționeaz ă cu câmpul constant generat
de rotor, care este alimentat de tensiuni continue. Astfel se creeaz ă o mi șcare circular ă a
rotorului în sensul câmpului magnetic învârtitor.
Rotorul motorului sincron se învârte cu aceea și vitez ă ca și câmpul magnetic
învârtitor generat de sistemul de tensiuni trifazate cu care este alimentat ă înfășurarea
statoric ă, indiferent de înc ărcarea acestuia. Astfel motoarele sincrone se folosesc acolo unde
este nevoie de o vitez ă constant ă și precis ă. Motoarele sincrone se folosesc la ac ționări
electrice unde este nevoie de puteri mari și foarte mari, de pân ă la zeci de megawa ți. [9] [10]
Fig. 2.5.1 Caracteristica mecanic ă a motorului sincron. [9]Ω
Ω1
M

11Ω1=2πn1
60(2.5.4)
2.6Acționarea motoarelor electrice de curent alternativ, trifazate
Pentru pornirea motoarelor de curent alternativ trebuie s ă se țină seama de condi ția ca
cuplul electromagnetic la pornire s ă fie suficient de mare pentru a realiza pornirea în gol sau
în sarcin ă, curentul de pornire al motorului s ă nu dep ășească valoarea maxim ă admisibil ă a
rețelei de alimentare, acest lucru se refer ă la evitarea c ăderilor de tensiune pe re țea care pot
deranja func ționarea altor consumatori, durata procesului de pornire s ă fie cât mai scurt ă,
pentru a nu se produce înc ălzirea excesiv ă a înf ășurării primare și a re țelei de alimentare.
Motorul asincron este cel mai des folosit în ac ționările industriale, avantajele acestui
motor îl fac s ă fie alegerea cea mai potrivit ă, deoarece, are o construc ție simpl ă și fiabil ă,
poate fi folosit în game largi de tensiuni, puteri și viteze, poate fi alimentat direct de la
rețeaua electric ă, poate fi conectat direct la re țea.
Pe standul de laborator se simuleaz ă pornirea unui motor asincron cu rotorul în
colivie, sau scurtcircuitat, alimentat la tensiune alternativ ă trifazat ă, având bornele
înfășurărilor statorice scoase pe panou. Acest motor este simulat prin trei l ămpi cu
incandescen ță cu reflector, de culoare galben ă, acestea sunt l ămpi monofazate, care se
alimenteaz ă la tensiunea nominal ă de 230 [V] dar ele sunt înseriate cu un rezistor, a c ărui
rezisten ță permite alimentarea l ămpii la tensiuni alternative de 400 [V]. Astfel acest motor
simulat poate fi conectat direct la re țeaua electric ă trifazat ă. Pornirea motorului electric
asincron cu rotorul în colivie va putea fi studiat ă pe acest stand, mai exact pornirea
motoarelor asincrone cu ajutorul releelor de temporizare.
a.Pornirea direct ă
Motoarele electrice de puteri mici pot fi legate direct la re țeaua de alimentare, f ără
folosirea echipamentelor auxiliare de pornire. Se tine cont de curentul absorbit de motor în
regimul tranzitoriu de pornire, curentul de pornire coincide cu curentul de scurtcircuit.
Ip=U1
√3Zk(2.6.1)
Curentul de pornire poate avea valori de patru pân ă la șapte ori curentul nominal. Z k
este impedan ța de scurtcircuit când s=1. Acest curent de pornire nu prezint ă un pericol pentru
motorul electric, dar cauzeaz ă căderi de tensiune pe re țeaua de alimentare, lucru care poate
deranja al ți consumatori, totodat ă sunt solicitate echipamentele electrice de comuta ție, de
măsură și cele auxiliare.
Datorit ă cre șterii puterii re țelelor electrice de alimentare, conectarea direct ă a
motoarelor asincrone cu rotorul în colivie, la re țea, a luat o larg ă răspândire în majoritatea
aplica țiilor industriale. Condi ția pentru pornirea direct ă a motoarelor asincrone f ără afectarea
instala ției electrice trebuie respectat ă.
Ip
In≤3
4+puterea instalat ă
4×puterea motorului(2.6.2)
În figura 2.6.1 este prezentat ă schema electric ă de pornire pentru pornirea direct ă a
unui motor asincron trifazat M, pentru pornirea motorului M se apas ă butonul B P, astf el se
alimenteaz ă bobina contactorului C 1, care î și va închide contactele conectând motorul M
direct la re țeaua electric ă trifazat ă. Contactorul C 1 se va automen ține alimentat prin contactul
auxiliar legat în paralel cu butonul B P, chiar dac ă se înceteaz ă acționarea butonului B P. Pentru
oprirea motorului M se apas ă butonul B O.
Pornirea direct ă este cea mai simpl ă metod ă pentru pornirea motoarelor asincrone,
aceast ă metod ă este folosit ă pentru motoarele de puteri mici, sau pentru motoarele cu circuite
dedicate de alimentare, este folosit ă în aplica țiile unde este nevoie de porniri rapide.

12Avantajele acestei metode sunt simplitatea instala ției, costuri reduse, gabarit mai
redus a instala ției datorit ă lipsei echipamentelor și tablourilor auxiliare. [9] [10] [11]
Fig. 2.6.1 Pornirea direct ă a unui motor asincron trifazat.
b.Pornirea indirect ă
În cele mai multe cazuri se realizeaz ă prin reducerea tensiunii de alimentare, ceea ce
duce la reducerea curentului de pornire, acest lucru are dezavantajul c ă odat ă cu reducerea
tensiunii se reduce și cuplul de pornire, care este propor țional cu p ătratul tensiunii aplicate.
Astfel se recomand ă pornirea motoarelor în gol, f ără sarcin ă. Reducerea tensiunii se poate
realiza cu un autotransformator, elemente reactive sau cu rezistoare.
Una dintre cele mai simple metode de reducere a tensiunii este înserierea unor
rezistoare în circuitul de alimentare a statorului. Astfel se reduce curentul de pornire a
motorului, iar în momentul în care motorul a ajuns la tura ția nominal ă n, aceste rezistoare vor
fi scurtcircuitate, motorul fiind alimentat la tensiuni nominale, ducând la func ționarea
acestuia în parametrii nominali. Astfel se realizeaz ă o pornire f ără ș ocuri de curent în motor,
și căderi de tensiune pe re țeaua de alimentare, iar dup ă scurtcircuitarea rezistoarelor, motorul
funcționeaz ă la cuplu nominal.
Aceasta este o metod ă simpl ă din punct de vedere al echipamentelor electrice utilizate
dar implic ă folosirea unor echipamente auxiliare pentru cuplarea și decuplarea motorului de
la sarcin ă, lucru care poate duce la ob ținerea unor timpi de pornire mai ridica ți.L1
L2
L3
N
BPBO
C1C1
M
3~C1ÎA1

13Fig. 2.6.2 Pornirea unui motor asincron cu rezistoare în circuitul statoric.
În figura 2.6.2 este reprezentat ă schema electric ă pentru pornirea unui motor asincron
cu rezistoare în circuitul statoric, prin ap ăsarea butonului B P contactorul C 1 își va închide
contactele realizând cuplarea motorului la re țeaua trifazat ă, deoarece rezistoarele R 1÷3 sunt
înseriate cu motorul M, motorul va fi alimentat la o tensiune redus ă, când motorul M ajunge
la tura ția nominal ă, se apas ă butonul B SC care va alimenta contactorul C 2, acesta î și va
închide contactele, scurtcircuitând rezistoarele R 1÷3. B u t o n u l B O întrerupe alimentarea
motorului M.
Operatorul trebuie s ă aștepte ca motorul s ă ajung ă la tura ția nominal ă pentru a
scurtcircuita rezistoarele, acest lucru se poate automatiza prin relee de temporizare. Totodat ă
cuplarea și decuplarea motorului la sarcin ă se poate realiza automat, ducând la reducerea
timpului de pornire a motorului. Un dezavantaj important al acestui tip de pornire este nevoia
de a folosi rezistoare de putere, a c ăror putere cre ște direct cu puterea motorului, lucru care
poate duce la costuri adi ționale.L1
L2
L3
N
R1÷3C1
C2ÎA1
M
3~BPBO
C1C1
C2C2BSC

14Pornirea stea-triunghi este cea mai des folosit ă și cea mai simpl ă metod ă indirect ă de
pornire a unui motor asincron trifazat, aceast ă metod ă necesit ă ca motorul s ă permit ă accesul
la înf ășurările statorice, adic ă ambele borne a fiec ărei înf ășurări să fie scoas ă la cutia de borne
a motorului. Pornirea stea-triunghi se poate realiza utilizând un comutator ac ționat manual
sau folosirea contactoarelor trifazate care vor schimba conexiunea aliment ării bornelor.
Pornirea stea-triunghi se poate aplica numai motoarelor care pot fi alimentate la
tensiunea de linie a re țelei U l, adic ă motoarelor care au tensiunea nominal ă Un=400[V].
La pornire, înf ășurarea statoric ă se leag ă în stea, astfel tensiunea de alimentare devine
tensiunea de faz ă.
Ufp=Ul
√3=Un
√3(2.6.3)
Cuplul de pornire se reduce, fa ță de cel nominal al motorului.
Mp'
Mn=ቀUfp
Unቁ2
=1
3(2.6.4)
La conexiunea triunghi, curentul de pornire este I pΔ.
IpΔ=√3IfΔ (2.6.5)
Deoarece, curentul de faz ă la conexiunea triunghi este I fΔ.
IfΔ=√3IpY (2.6.6)
Unde I pY este curentul de pornire în conexiunea stea, rezult ă că curentul de pornire în
conexiunea stea I pY este de trei ori mai mic decât curentul de pornire în conexiunea triunghi
IpΔ.
IpY=IpΔ
3(2.6.7)
Astfel se reduce curentul de pornire al motorului asincron trifazat, reducând sau chiar
eliminând efectele negative care le-ar putea cauza motorul la pornire prin conectare direct ă la
rețea. Schimbarea din conexiune stea în conexiune triunghi se efectueaz ă numai în apropierea
turației nominale n, astfel se va evita șocul de cuplu care s-ar produce la conexiunea direct ă
în triunghi. Motivul pentru care se reduce curentul în cazul leg ăturii stea este legarea în serie
a câte dou ă înfășurări între dou ă faze, astfel cre ște rezisten ța, scăzând curentul.
În figura 2.6.3 este reprezentat ă pornirea stea-triunghi a unui motor asincron trifazat
M, unde contactorul C 1 cupleaz ă motorul M la re țeaua electric ă trifazat ă, pentru a porni
motorul se apas ă butonul B P, acesta va închide contactorul C 1 și C2, motorul va porni în
conexiune stea. Când motorul a ajuns la tura ție nominal ă se apas ă butonul B Δ, care va
deschide contactorul C 2 și va închide contactorul C 3 care va realiza conectarea motorului în
triunghi. Pentru a opri motorul se apas ă butonul B O. Aceasta nu este o schem ă de pornire
automat ă, operatorul trebuie s ă porneasc ă manual motorul în stea și să aștepte pân ă când
motorul ajunge la tura ție nominal ă pentru a comuta în triunghi, pentru automatizare se pot
folosi relee de temporizare. [9] [10] [11]
Deoarece în timpul unei astfel de porniri se reduce curentul prin circuitul statoric al
motorului, se reduce și cuplul. În func ție de aplica ția în care acest tip de ac ționare este
folosit ă, poate fi nevoie ca motorul s ă fie pornit în gol și doar dup ă conectarea acestuia în
triunghi s ă se aplice sarcina. De asemenea dezavantajul unei astfel de porniri indirecte este
creșterea timpului de pornire.
Pentru reducerea timpului de pornire cuplarea și decuplarea motorului la sarcin ă se
poate realiza cu cuplaje comandate, acestea pot fi ac ționare atunci când motorul este trecut în
conexiunea triunghi.
Avantajul acestei metode const ă în costuri reduse ale echipamentelor de ac ționare,
deoarece folose ște doar contactoare. Dar trebuie ținut cont c ă motorul trebuie s ă aibă
disponibile la cutia de borne, ambele borne ale fiec ărei înf ășurări, lucru care nu implic ă
neap ărat costuri suplimentare.

15Fig. 2.6.3 Pornirea stea-triunghi a unui motor asincron trifazat.
Pentru automatizarea acestor ac ționări se pot folosi relee electrice, conectate într-o
schem ă logic ă de func ționare. Releele pot fi controlate printr-o schem ă electric ă logic ă
folosind relee de intermediare, de temporizare și de num ărare sau pot fi controlate de un
automat programabil (PLC).
Utilizarea unui PLC se justific ă atunci când ac ționarea este mai complex ă, sau se
dorește o siguran ță și fiabilitate mai mare a sistemului și în primul rând se dore ște ca sistemul
să fie flexibil. Sistemul devine flexibil deoarece este mai simplu de reprogramat PLC-ul decât
recablarea unui cabinet care folose ște relee, și reglarea acestora. Un alt avantaj este controlul
de la distan ță al utilajului sau interconectarea mai multor utilaje într-un sistem flexibil de
fabrica ție.L1
L2
L3
N
M
3~C1
C2C3ÎA1
BPBO
C1 C2 C3C3 BΔC1
C3

16O alt ă metod ă de ac ționare și control al motoarelor electrice este folosind un
convertor de frecven ță (drive) care folose ște elemente semiconductoare statice (relee statice)
pentru a produce tensiuni și curen ți controlabili în frecven ță și amplitudine. Aceste elemente
semiconductoare de putere sunt controlate de un microcontroller programabil.
Folosind un drive, pot fi controla ți mai mul ți parametri ai unei ac ționări, de exemplu
viteza de accelerare a unui motor, viteza de rota ție a unui motor, și cuplul motorului.
Utilizând elemente auxiliare driveul poate primi informa ții cum ar fi temperatura motorului,
viteza real ă de rota ție, unghiul la care se afl ă motorul și altele.
Fig. 2.6.4 Ac ționare motor electric folosind un drive.
Un drive este un convertor indirect de frecven ță, acesta se caracterizeaz ă printr-o
dublă conversie a energiei.
Ω=2πf1
p(1-s) (2.6.8)
Valoarea de sincronism:
n1=60f1
p(2.6.9)
Tensiunea alternativ ă trifazat ă, de frecven ță constant ă, a re țelei de alimentare este
redresat ă cu ajutorul unui redresor comandat și apoi transformat ă în tensiune alternativ ă
trifazat ă de frecven ță variabil ă cu ajutorul unui invertor. Func ționarea driveului este destul de
complicat ă deoarece invertorul lucreaz ă în comuta ție for țată. Între redresor și invertor se afl ă
un circuit intermediar de curent continuu.
Dacă circuitul intermediar de curent continuu are montat ă o bobin ă, el este de tip
sursă de curent. Dac ă are montat un condensator el devine de tip surs ă de tensiune.
Avantajul metodei este modificarea în limite largi a vitezei chiar și peste viteza de
sincronism.L1
L2
L3
N
M
3~ÎA1
T1

173.Descrierea procesului conveiorului automat AC01
Conveiorul AC01 este amplasat între doi robo ți industriali R01 și R02, de tipul
Comau Smart5 NJ4 220-2.4, având în acest caz func ții de manipulare, rolul conveiorului este
de a transfera obiectul de lucru de la un robot la altul, deoarece distan ța între robo ți este mai
mare de 4,8m, nu se pot transfera obiectele de lucru direct între robo ți.
Fig. 3.1 Imagine robot industrial Comau Smart5 (ma șina).
Robotul industrial R01 preia obiectul de lucru de pe masa de lucru T01 din
aproprierea sa, folosind gripperul G101 montat pe acesta. Robotul R01 se deplaseaz ă
deasupra conveiorului AC01 și plaseaz ă obiectul de lucru pe zona de înc ărcare (zona 1) a
conveiorului. Robotul R01 elibereaz ă obiectul de lucru pe conveiorul AC01 și se întoarce în
poziția “home” a sa.
Conveiorul AC01 vede prezen ța obiectului de lucru în zona de înc ărcare (zona 1) și
așteapt ă eliberarea zonei de c ătre robot. Conveiorul AC01 verific ă dacă zona de desc ărcare
(zona 4) este liber ă și dac ă în vreuna din primele 3 zone este prezent obiectul de lucru, dac ă
da, conveiorul AC01 face un pas. Pentru a evita coliziuni între ma șini, driveul conveiorului
AC01 verific ă dacă apar erori sau probleme în timpul func ționării acestuia.
După efectuarea unui pas, dac ă în zona de desc ărcare a conveiorului AC01 este
prezent obiectul de lucru conveiorul se opre ște, dac ă nu, conveiorul mai face pa și pân ă când
obiectul de lucru ajunge în zona de desc ărcare (zona 4).
Dacă în zona de desc ărcare (zona 4) a conveiorului AC01 este prezent obiectul de
lucru, robotul industrial R02 se deplaseaz ă din pozi ția “home” a sa, deasupra conveiorului
AC01 preia obiectul de lucru și îl plaseaz ă pe masa de lucru T02 pe care se continu ă
procesarea obiectului de lucru de c ătre al ți robo ți industriali sau alte ma șini.
Conveiorul AC01 vede c ă zona de desc ărcare (zona 4) este liber ă și așteapt ă
eliberarea zonei de c ătre robotul industrial R02, dup ă care ciclul se reia.
Mai jos este prezentat ă ciclograma de func ționare a instala ției, se observ ă că durata
unui ciclu este de 25 de secunde, aceasta în cazul în care zona de desc ărcare (zona 4) a
conveiorului AC01 devine ocupat ă după un singur pas. În caz contrar ciclul poate ajunge la
31 de secunde. Acest lucru se întâmpl ă deoarece conveiorul AC01 are 4 zone de oprire a
obiectului de lucru, cele 2 intermediare lucreaz ă ca un buffer, dac ă acestea sunt goale,
conveiorul AC01 trebuie s ă facă mai mul ți pași pentru a- și îndeplini condi țiile de oprire,
lucru care necesit ă mai mult timp.

18Fig. 3.2 Ciclograma de func ționare a instala ției.

194.Conveiorul automat AC01
4.1Descrierea detaliat ă a conveiorului automat AC01 (ma șina)
Conveiorul automat AC01 folose ște o band ă pentru transportul elementului de lucru,
acesta are 4 zone de prezen ță a elementului de lucru. Fiecare zon ă vede elementul de lucru cu
ajutorul unui senzor optic de tipul Sick W100 laser. Zona de înc ărcare (zona 1) a conveiorului
este controlat ă de fotocelula BG1, iar zona de desc ărcare (zona 4), de fotocelula BG4.
Vedere de sus și din lateral a conveiorului automat AC01:
Fig. 4.1.1 Vedere de sus a conveiorului AC01.
Fig. 4.1.2 Vedere din lateral a conveiorului AC01.Senzor BG1 Senzor BG3
Senzor BG2 Senzor BG4
Motor MT2Frână motorEncoder ET2
Cutie control
CP01Rezistor
frânare RT2
4m
CP01

204.2Descrierea detaliat ă a cutiei de control CP01 a conveiorului automat
AC01
Poziționarea benzii se face cu un servomotor MT2, tip SEW
S67DRE90L4BE2/ABB8/TF/AS7Y de 1,5 KW, dotat cu frân ă comandat ă BKT2 de tip BE2
și encoder absolut ET2 de tip AS7Y. Comanda servomotorului MT2 se face cu driveul T2, de
tipul SEW MOVIDRIVE MDX61B0022-5A3-4-00 de 2,2 KW amplasat în cutia de control
CP01 montat ă pe ma șină.
Fig. 4.2.1 Cutia de control CP01 și conexiuni echipamente, vedere interior.QT1
QBKT2Q1
KBKT2
X3 X180x25
80x2580x40
80×25
80×25
M01
3~
ET2BG1
BG3BG2
BG4Un cablu la fiecare senzorCablu encoderCablumotorAlimentare de
forță
Cablu de date
(rețea)
AC01Cablu rezistor de frânare
MT2Surs ă 24VDCCP01
Filtru
tensiune
XPEQT2
80x4080x40 QT1.1…4
RT2
FT2
T2
T1

214.3Schema electric ă de func ționare a conveiorului automat AC01
Programul CAD care l-am folosit pentru realizarea schemelor electrice este ePLAN
versiunea 2.3. Schemele electrice le-am realizat folosind desene procurate de la produc ător și
data sheet-uri ale echipamentelor.
4.3.1 Schema electric ă a cutiei de control CP01
Cutia de control a conveiorului AC01 este montat ă pe ma șină, aceasta con ține
echipamentele necesare func ționării și controlului conveiorului. Mai jos sunt reprezent ări
care arat ă exteriorul cutiei și amplasarea echipamentelor de pe exteriorul acesteia.
În figura 4.3.1.1 este reprezentat exteriorul frontal al cutiei de control CP01 pe care se
vede amplasarea mânerului întreruptorului general Q1.
Fig. 4.3.1.1 Vedere din exterior a cutiei CP01.

22Cutia folosit ă este de tipul AE.1054500 de la RITTAL, aceasta este o cutie compact ă
de tipul AE, de dimensiunile 600x600x250 mm.
În figura 4.3.1.2 este reprezentat contra-panoul cutiei CP01, pe care se v ăd montate
toate echipamentele din interiorul acesteia.
Fig. 4.3.1.2 Vedere interior a contra-panoului cutiei CP01. Amplasare echipamente.
Echipamentele amplasate sunt urm ătoarele:
-FT2 – filtru tensiune, de tipul SEW ND020-013, cu specifica țiile: 3 × AC 380 V –
500 V, 50/60 Hz, AC 20 A, 0,1 mH, terminale 4 mm2 (AWG12);
-T2 – drive, de tipul SEW MOVIDRIVE MDX61B0022-5A3-4-00, cu
specifica țiile: m ărimea 1, de 2,2KW;
-Q1 – întreruptor, de tipul SIEMENS 3LD2 504-0TK53, de 63A;
-QT1, QBKT2 – întreruptoare automate, de tipul SIEMENS 3RV1011-1CA15, de
2A;

23-QT2 – întreruptor automat , de tipul SIEMENS 3RV1021-1GA10, de 6,3A;
-T1 – surs ă de 24VDC, de tipul SIEMENS SITOP PSU300S, de 20A;
-QT1.1-QT1.4 – întreruptoare automate, de tipul SIEMENS 5SY4104-5 de 4A și
5SY4102-5 de 2A;
-KBKT2 – contactor, de tipul SIEMENS 3RT1015-1BB41;
-X1 – șir de cleme folosite pentru conexiuni de comand ă de 24VDC, de tipul
WEIDMULLER WDU 2.5;
-X3 – șir de cleme folosite pentru conexiuni de for ță de 415VAC, de tipul
WEIDMULLER WDU 10;
-XPE – bar ă de p ământare, din Cupru.
Am folosit canale de cabluri de 80×25 și 80×40 montate pe contra-panou pentru
ghidarea conductoarelor și a cablurilor în interiorul cutiei.
Echipamentele sunt montate pe șine omega prinse pe contra-panou.
Mai jos sunt reprezentate cele patru laturi exterioare ale cutiei CP01.
Fig. 4.3.1.3 Vedere lateral a cutiei CP01. Amplasare rezistor de frânare.
În partea de jos sunt amplasate presetupele pentru trecerea cablurilor prin peretele
cutiei. Capacul este umplut cu marc ări pentru presetupe de diferite dimensiuni, dar se va
găuri doar pentru câte cabluri este nevoie, restul vor r ămâne marc ări pentru rezerve.
Pe partea din lateral a cutiei CP01 este amplasat rezistorul de frânare RT2, acesta este
de tipul SEW BW168-T, rezistorul este montat pe peretele cutiei iar conexiunile la acesta se
face cu cablu.
Toate elementele metalice ale cutiei sunt conectate la bara de p ământare a cutiei
pentru a reduce riscul de electrocutare a omului și pentru o mai bun ă ecranare
electromagnetic ă a echipamentelor.

24Mai departe se prezint ă schema electric ă multifilar ă, desf ășurată a cutiei CP01. În
prima figur ă este reprezentat ă alimentarea de for ță a cutiei CP01.
Fig. 4.3.1.4 Alimentare principal ă a cutiei CP01, prin întreruptorul general Q1.
Alimentarea se face prin întreruptorul general Q1 folosind 3 fire pentru cele 3 faze ale
sistemului trifazat de tensiuni de 415VAC și un a patrulea fir legat la bara de p ământare a
cutiei CP01.
Fig. 4.3.1.5 Alimentare surs ă de 24VDC T1.

25Pentru alimentarea echipamentelor de control se folose ște sursa T1 de 24VDC care
converte ște sistemul de tensiuni alternative trifazate cu care este alimentat ă cutia CP01, în
t e n s i u n e c o n t i n u ă d e 2 4 V . D e l a s u r s a T 1 s e d i s t r i b u i e t e n s i u n e d e 2 4 V D C l a t o a t e
echipamentele conveiorului AC01 folosind șirul de cleme X1.
Fig. 4.3.1.6 Distribuire poten țial 0VDC.
Am separat distribu ția de 24VDC prin 4 întreruptoare automate QT1.1 – QT1.4 care
sunt independente și alimenteaz ă diferite tipuri de echipamente ale conveiorului automat
AC01. Au fost l ăsate rezerve de aliment ări pentru modific ări viitoare sau upgrade.
Fig. 4.3.1.7 Distribuire poten țial 24VDC prin 4 relee de protec ție separate, de 2-4A.
Alimentarea de for ță a driveului T2 se face prin întreruptorul automat QT2 și prin
filtrul FT2. Alimentarea de for ță a driveului T2 se face prin conectorul X1. Motorul MT2 a
driveului T2 se conecteaz ă de la conectorul X2 printr-un cablu special, care are ecranare
separat ă pentru conductoarele de control a motorului, conductoarele pentru sonda de

26temperatur ă și conductoarele pentru frâna comandat ă. Rezistorul de frânare RT2 este conectat
la conectorul X3 a driveului T2.
Fig. 4.3.1.8 Alimentare de for ță drive T2. Conexiune frân ă RT2.
Fig. 4.3.1.9 Alimentare 24VDC drive T2. Conexiune senzori optici.

27Alimentarea de control a driveului T2 se face prin bornele 9 și 10 a conectorului X10.
Conexiunea senzorilor optici care sesizeaz ă obiectul în cele 4 zone a conveiorului AC01 se
face la intr ările digitale proprii ale dirveului T2 prin conectorii X13 și X16.
Placa op țional ă SEW DIO11B a driveului T2 are nevoie de alimentare separat ă.
Fig. 4.3.1.10 Alimentare placa op țional ă SEW DIO11B a driveului T2.
Conexiunea encoderului intern ET2 al motorului MT2 se face la placa op țional ă SEW
DEH11B a driveului T2 prin conectorul serial X15.
Fig. 4.3.1.11 Conexiune encoder motor MT2.

28Alimentarea frânei comandate a motorului MT2 se face prin întreruptorul automat
QBKT2 iar controlul frânei se face cu contactorul KBKT2 comandat de c ătre driveul T2 de
pe outputul binar DB00.
Fig. 4.3.1.12 Alimentare for ță frână motor MT2.
4.3.2 Schema electric ă a conveiorului automat AC01, ma șina.
Motorul MT2 este conectat la driveul T2 prin cablul de putere PCMT2 care este un
cablu special realizat pentru aceast ă aplica ție. Conexiunea encoderului intern ET2 a
motorului MT2 la driveul T2 se face printr-un cablu special premufat CCET2.
Fig. 4.3.2.1 Conexiune motor MT2 și encoderului ET2 a acestuia.

29Fig. 4.3.2.2 Conexiune senzori la driveul T2.
Pentru sesizarea prezen ței obiectului de lucru în cele 4 zone ale conveiorului automat
AC01 am folosit senzori optici de proximitate, de tipul SICK WT100L-F2241 ace știa
folosesc un laser care este direc ționat c ătre obiectul de lucru, acesta se reflect ă de pe obiectul
de lucru înapoi c ătre senzor iar cu ajutorul unei fotocelule acesta calculeaz ă dacă obiectul de
lucru este prezent în zon ă sau nu. Distan ța la care senzorul vede prezen ța obiectului de lucru
se regleaz ă cu o șurubelni ță.
Fiecare fotocelul ă este alimentat ă cu 24VDC de la cutia de control CP01, când aceasta
sesizeaz ă prezen ța obiectului de lucru, trimite un semnal de 24VDC de la borna 4 a
conectorului M12 de pe aceasta c ătre un port de Input al driveului T2.
În func ție de semnalele primite de la senzorii optici, driveul T2 decide dac ă
conveiorul AC01 trebuie sau nu s ă facă un pas.
Fig. 4.3.2.3 Reprezentare senzor optic SICK WT100L-F2241. [7]

304.4Convertorul de frecven ță (driveul) T2
Driveul care l-am folosit este unul de tipul SEW MOVIDRIVE MDX61B0022-5A3-
4-00, m ărimea 1, de 2,2KW. Am ales acest tip de echipament deoarece con ține un controller
programabil și i se pot ata șa plăci adi ționale pentru intr ări și ieșiri digitale sau analogice.
Fig. 4.4.1 Imagine drive SEW MOVIDRIVE MDX61B0022-5A3-4-00.
Driveul de tipul SEW MOVIDRIVE MDX61B este util pentru aplica ții de control al
motoarelor trifazate, fie în bucl ă deschis ă sau închis ă. Acesta are nevoie de alimentare de
forță pentru controlul motorului și alimentare de control de 24VDC pentru sistemele
electronice ale acestuia. Acesta prezint ă elemente de siguran ță hardware și software fiind
clasificat ca un dispozitiv „safe” din punct de vedere al siguran ței omului și siguran ței în
general în mediul industrial.
Acest drive con ține un controller programabil f ăcându-l ideal pentru aceast ă aplica ție
nemaifiind necesar ă utilizarea de dispozitive adi ționale de control. Acestui drive i se pot
adăuga pl ăci adi ționale care pot cre ște num ărul de intr ări și ieșiri analogice sau digitale, pl ăci
pentru encodere, pl ăci pentru comunicare field bus sau pl ăci de control care con țin PLC.
Acest dispozitiv este flexibil din orice punct de vedere al automatiz ărilor industriale putând fi
folosit în sisteme complexe „stand alone” sau controlate de calculatoare industriale.

31Specifica țiile tehnice ale driveului T2 sunt urm ătoarele:
MOVIDRIVE MDX61B 022-5A3-4-00
Intrare Tensiune alimentare (V line) 3×380-500VAC
Frecven ță tensiune alimentare (f line) 50…60Hz±5%
Curent alimentare la V line=3x400VAC (I line) 5,0AAC
Ieșire Putere aparent ă la V line=3×380-500VAC (S N) 3,8KVA
Curent ie șire la V line=3x400VAC (I N) 5,5AAC
Curent ie șire (=125% I N) la V line=3x400VAC și
fPWM=4KHz (I D)6,9AAC
Curent ie șire (=100% I N) la V line=3x400VAC și
fPWM=8KHz (I D)5,5AAC
Curent maxim (I max) Motor și regenerare,
durata în func ție de
capacitatea de utilizare
Limitare intern ă de curent Imax=0…150% ajustabil ă
Valoare minim ă permis ă rezistor frânare (R BWmin ) 68Ω
Tensiune ie șire (V O) Maxim V line
Frecven ță PWM (f PWM ) Ajustabil ă:
4/8/12/16 KHz
Vitez ă/rezolu ție (nA/ΔnA) -6000…0…6000min-1
/0.2min-1
Informa ții
generalePierderi de putere la S N (PVmax) 105W
Consum aer pentru r ăcire 40 m3/h
Masă 3,5Kg
Dimensiuni LxÎxA 105mmx314mmx234mm
Secțiuni pentru conexiuni X1, X2, X3, X4 Terminale 4mm2 și
terminale DIN 46228
Forță de strângere 0,6 Nm
Motor recomandat la înc ărcare constant ă (Pmot) 2,2KW (3,0CP)
Motor recomandat la înc ărcare variabil ă (Pmot) 3,0KW (4,0CP)
Tabel 4.4.1 Date tehnice drive T2.
Fig. 4.4.2 Schema electric ă de func ționare a invertorului driveului.
X2

32Diagrama bloc de mai jos prezint ă structura de baz ă și modul de func ționare a
driveului MOVIDRIVE MDX60/61B.
Fig. 4.4.3 Diagrama bloc a driveului MOVIDRIVE MDX61B.
Alimentare de for ță se face la bornele X1, conexiunea motorului de face la bornele X2
și conectarea rezistorului de frânare se face la bornele X3.
Alimentarea de control se face la bornele X10, conectarea intr ărilor și ieșirilor se face
la bornele X10, X13 și X16.
Bornele X17 sunt folosite pentru oprirea extern ă de siguran ță a driveului.

33Dimensiunile de mai jos prezint ă MDX61B de m ărimea 1, dimensiunile sunt
exprimate în mm (inch):
Fig. 4.4.3 Dimensiuni drive T2.
Driveul T2 este dotat cu pl ăcile func ționale op ționale de mai jos:
– DEH11B – plac ă opțional ă pentru encoder intern al motorului (portul X15) și extern
(portul X14);
– DFE33B – plac ă opțional ă pentru comunicare în re țea Ethernet/IP, ModbusTCP;
– DIP11B – plac ă opțional ă pentru intr ări/ieșiri adi ționale și pentru tahogenerator.
Driveul trebuie montat în interiorul unui cabinet deoarece nu are grad de protec ție
pentru a fi folosit direct în exterior, acesta se poate monta pe contra-panoul cabinetului sau pe
pereții acestuia.
Exist ă variante de acest tip de drive pentru utilizare în exterior dar pentru aceast ă
aplica ție l-am ales pe acesta deoarece este nevoie de o cutie în care s ă fie plasate celelalte
echipamente necesare func ționării conveiorului AC01.
Conexiunea motorului se face cu un cablu hibrid, acesta prezint ă conductoarele pentru
controlul motorului MT2 cât și conductoare pentru controlul frânei și a sondei termice.
Cablul este ecranat EMI și între circuite, conexiunea la drive se face prin terminal cu șuruburi
iar la motor prin conector de exterior cu conectare rapid ă. [3][4][5]

344.5Motorul electric MT2
Fig. 4.5.1 Motorul MT2.
Configura ția motorului MT2 este urm ătoarea: S67DRE90L4BE2/ABB8/TF/AS7Y.
Datele tehnice ale motorului MT2 (SEW S67DRE90L4) sunt urm ătoarele:
Viteza nominal ă a motorului (1/min) 1430
Viteza de ie șire (1/min) 62
Raportul de conversie 23,22
Cuplu de ie șire (Nm) 210
Culoare 7021 Black Grey
Cantitate ulei de lubrefiere reductor (l) 1
Putere motor (KW) 1,5
Eficien ță (50/75/100% P n) (%) 83.5 / 84.7 / 84
Certificat CE Da
Tensiune alimentare (V) 230/400
Diagrama conexiune R13
Frecven ță tensiune alimentare (Hz) 50
Curent nominal alimentare (A) 5,8/3,35
cosφ 0,77
Clasa termic ă 155(F)
Grad de protec ție motor IP54
Proiectat pentru IEC
Greutate net ă (Kg) 46
Cuplu de frânare (Nm) 20
Tensiune alimentare frân ă (V) 400
Tabel 4.5.1 Date tehnice motor MT2.
Motorul MT2 este dotat cu frân ă comandat ă de tipul BE02, conector de tipul ABB8,
sond ă termic ă de tipul TF și encoder absolut AS7Y.
Conectorul ABB8 poate fi schimbat cu un alt conector sau poate fi înlocuit prin
conexiune cu presetup ă. [3][4][5]

354.6Rezistorul de frânare RT2
Pentru frânare, la drive este conectat rezistorul de frânare RT2 de tipul BW168-T, în
continuare sunt descrise caracteristicile tehnice ale acestuia:
Rezistor de frânare de tipul BW 168-T
Putere de frânare continu ă (100% cdf) 0,8KW
Valoarea rezisten ței (R BW) 68Ω±10%
Curent de declan șare (al F16) (I f) 3,4A
Form ă Fir rezistor pe mijloc ceramic
Terminale/for ță de strângere Terminale ceramice 2.5mm2
(AWG13)/0,5Nm
Grad de protec ție IP20
Temperatur ă ambiental ă (ϑU) -20…40oC
Mod de r ăcire KS=r ăcire natural ă
Recomandat pentru MOVIDRIVE 0005…0040
Tabel 4.6.1 Date tehnice rezistor de frânare RT2.
Fig. 4.6.1 Rezistorul de frânare montat pe lateralul cutiei CP01.

364.7Programul software al driveului T2
Am ales s ă programez driveul T2 al conveiorului automat AC01 folosind programul
MOVITOOLS® de la SEW EUORDRIVE deoarece acesta ofer ă toate uneltele necesare
program ării, configur ării și punerii în func țiune a acestui tip de drive.
Fig. 4.7.1 Fereastra principal ă MANAGER a programului MOVITOOLS®.
Conectarea la drive am f ăcut-o folosind un adaptor USB-RJ10 care dup ă instalarea
driverelor a deschis portul de comunicare COM6.
Fig. 4.7.2. Fereastra principal ă MANAGER care arat ă conexiune la driveul T2.

37După conectare la drive, apare o fereastr ă care arat ă starea și modul de func ționare a
driveului, se vede c ă driveul nu ruleaz ă nici un program și nu are nici-o eroare deoarece în
prima c ăsuță apare 0. Modul de func ționare este pe 24V dup ă cum se vede din a doua c ăsuță
iar modelul driveului apare în a treia c ăsuță.
Fig. 4.7.3 Fereastr ă pop-up care arat ă conexiunea cu driveul T2.
Fig. 4.7.4 Ferestre de parametrizare dup ă conectarea online cu driveul T2.

38Fereastra manager are func ții pentru stabilirea conexiunii la drive și acces la
programele incluse în pachet. Programul Shell este util pentru parametrizarea driveului T2.
Fig. 4.7.5 Programul Shell, fereastra cu informa ții despre drive.
Acesta ofer ă programatorului informa ții despre starea driveului T2 și posibilitatea
schimb ării parametrilor acestuia. F ără a mai include aceste set ări în programul IPOS.
Fig. 4.7.6 Programul Shell, fereastra pentru setarea limitelor de vitez ă.
Programul Shell mai ofer ă posibilitatea set ării driveului pentru control manual,
controlul manual se poate face cu o telecomand ă opțional ă oferit ă de produc ător sau folosind
semnalele de Input/Output ale driveului T2. Mai poate fi setat pentru control prin retea.

39Am al es s ă scri u program ul pen tru dri v e f ol osi nd program ul IPOS Com pil er, acesta
folose ște un limbaj statement, într-un format asem ănător cu cel al limbajelor de programare a
calculatoarelor în C, Pascal…
Programul IPOS pentru driveul T2 este urm ătorul:
/*=============================================
IPOS Source File
===============================================*/
#include <constb.h>
#include <iob.h>
//Definire variabile pentru driveul T2.
#define T2Inputs H10
#define T2Check H11
SSPOSSPEED tPosSpeed;
SSPOSRAMP tPosRamp;
//Note:
//Movidrive inverters with activated technology function "ISYNCH" or "Cam"
//do not support variables H360 an higher.
/*=============================================
Main Function (IPOS Entry Function)
===============================================*/
main()
{
/*––––––––––––-
Initialisation
–––––––––––––*/
//Initializare variabile drive T2.
H15=26;
//Setari viteze pentru motorul MT2.
tPosSpeed.CW=tPosSpeed.CCW=1000*10;
tPosRamp.Up=tPosRamp.Down=1000;
_SetSys(SS_POSSPEED,tPosSpeed);
_SetSys(SS_POSRAMP, tPosRamp);
/*––––––––––––-
Main Loop
–––––––––––––*/
while(1)
{
T2Check=0;
//Citeste valorile semnalelor de intrare la driveul T2.

40_GetSys(T2Inputs, GS_INPUTS);
/*Verificare daca zona de descarcare a conveiorului AC01 este libera
si urmeaza sa fie ocupata.*/
if((T2Inputs&DI07)==0&&(T2Inputs&DI06)!=0)
{
T2Check=1;
}
/*Verifica semnalele de intrare la driveul T2,
daca se indeplinesc conditiile, conveiorul AC01 face un pas.*/
if((T2Inputs&DI07)==0&&((T2Inputs&DI04)!=0||(T2Inputs&DI05)!=0||(T2I
nputs&DI06)!=0))
{
//Conveiorul AC01 asteapta eliberare zona.
_Wait(4000);
_AxisStop(AS_ENABLE);
//Conveiorul AC01 face un pas.
_GoRel(GO_WAIT, 237773);
//Conveiorul AC01 se opreste.
_AxisStop(AS_PSTOP);
_Wait(1000);
}
//Citeste valorile semnalelor de intrare la driveul T2.
_GetSys(T2Inputs, GS_INPUTS);
/*Daca zona de descarcare a conveiorului AC01 nu devine ocupata,
stop de urgenta.*/
if((T2Inputs&DI07)==0&&T2Check==1)
{
_SetSys(SS_RESET, H15);
_FaultReaction(26, FR_ESTOP_F);
}
}
}
Acest program mai poate fi scris și în limbaj assembly, folosind programul Assembler
inclus în programul SEW MOVITOOLS® dar este mai restrictiv și nu permite folosirea
tuturor func țiilor pe care driveul le poate îndeplini.
P r o g r a m u l d u p ă c e a f o s t s c r i s î n I P O S C o m p i l e r , p o a t e f i t e s t a t p e n t r u e r o r i s a u
sintaxe gre șite direct din Compiler f ără a fi nevoie de înc ărcare și rulare de pe controller.
Programul nu poate fi rulat offline, acesta trebuie înc ărcat în controller și doar apoi se poate
face rularea și eventual prelucrarea mai departe a programului.

41Mai jos este programul scris în IPOS Compiler, acesta a fost înc ărcat în driveul T2 și
rulat, se poate vedea c ă starea driveului este START, asta înseamn ă că driveul este în
funcțiune cu acest program.
Fig. 4.7.7 Programul scris în IPOSplus COMPILER.
Am f ăcut verificarea programului înaintea înc ărcării. Aceasta se nume ște compilare și
caută după erori sau sintaxe gre șite în program.
Fig. 4.7.8 Compilarea programului IPOSplus.

42Fig. 4.7.9 Fereastra Compile care arat ă rezultatele compil ării programului.
Se observ ă că programul nu are erori, astfel l-am înc ărcat în drive l-am trecut pe
START. În timpul rul ării am observat c ă driveul ruleaz ă programul, acest lucru se observ ă
din pâlpâirea punctului de pe afi șajul (8 segmente) din fa ța driveului. La introducerea unui
semnal de 24VDC la Intrarea digital ă DI04, programul ruleaz ă comandând motorului s ă facă
un pas cu num ărul de incremente aflate în program. [3][4][5]
Fig. 4.7.10 Func ționarea driveului cu programul „conveior” înc ărcat.

435.Concluzii
Folosirea de driveuri pentru ac ționarea și controlul motoarelor electrice din mediul
industrial ofer ă un control precis și economisiri de energie. Un drive este mai eficient decât
alte metode de ac ționare, cum ar fi folosirea autotransformatoarelor, rezistorilor de pornire
sau metode alternative de control folosind valve, turbine, transmisii variabile, transmisii
hidraulice, cuplaje controlabile, etc.
De asemenea acestea ofer ă flexibilitate în o multitudine de aplica ții, acela și drive
poate fi folosit pentru ac ționarea motoarelor de curent alternativ în bucl ă deschis ă, doar
variind frecven ța pentru reglarea vitezei de pornire sau doar pentru modificarea vitezei de
funcționare a motorului, sau poate fi folosit ca un sistem servo, ata șând senzori care s ă
transmit ă driveului informa ții despre starea motorului, viteza și unghiul de rota ție al
motorului, temperatura motorului, starea frânei, a cuplajului.
Driveul SEW folosit în aceast ă aplica ție ofer ă posibilitatea realiz ării unui sistem
automat de ac ționare complet independent, f ără necesitatea utiliz ării schemelor logice cu
relee, automate programabile, calculatoare industriale, softstartere, etc.
Acest drive încorporeaz ă sistemul de control al motorului, al frânei comandate, al
sistemului de frânare și un microcontroller programabil care s ă controleze toate aceste
sisteme. Microcontrollerul poate fi programat de la un calculator PC sau direct folosind o
telecomand ă dedicat ă. Acesta folose ște intr ări și ieșiri digitale și analogice pentru a primi
informa ții despre starea sistemului în care este folosit, i se pot ata șa plăci de comunicare
seriala prin care poate primi informa ții de la encodere, alte ma șini și utilaje aflate în
vecin ătatea sa, i se pot ata șa plăci adi ționale pentru a extinde capacitatea intr ărilor și ieșirilor
digitale și analogice. Se mai poate ata șa o plac ă PLC care este un controller adi țional cu mai
multe capacit ăți decât cel integrat, în plus aceste driveuri se pot integra într-un sistem de
intercomunicare, lucru care ajut ă la realizarea unor aplica ții mult mai complexe și
performante.
Din punct de vedere hardware am încercat s ă men țin cât mai simplu și cât mai
compact sistemul conveior AC01, exist ă și alte echipamente care pot fi ata șate acestui drive
T2, de exemplu un panou touchscreen cu afi șaj color pe care se poate crea un sistem de
operare cu interfa ță cu utilizatorul, dar deoarece acesta este un sistem automat, nu este nevoie
de interven ția operatorilor, se mai pot folosi l ămpi de semnalizare, butoane pentru operator
sau encoder extern. Deoarece am folosit un drive care poate fi programat, acest conveior este
un sistem flexibil, func ția acestuia poate fi modificat ă cu u șurință chiar și fără modific ări
hardware majore.
Am observat c ă programul software MOVITOOLS de la SEW, a fost satisf ăcător
pentru ce a fost nevoie în punerea în func țiune a conveiorului AC01, acesta mai con ține și
alte programe utile pentru diferite alte aplica ții, lucru care m ărește și mai mult flexibilitatea
sistemului. Programarea în Compiler a fost destul de familiar ă deoarece cunosc limbajul C
folosit pentru programarea calculatoarelor, iar limbajul IPOS este asem ănător cu acesta.
Deoarece acest limbaj este destul de complex, un astfel de drive poate fi folosit și pentru
controlul altor dispozitive și mașini din apropierea sa, chiar dac ă acestea sunt controlate sau
nu de un microcontroller.
Sunt de p ărere c ă folosirea unor astfel de dispozitive pentru ac ționări electrice în
mediul industrial este necesar ă deoarece simplific ă instala ția, îi ofer ă fiabilitate ridicat ă,
flexibilitate, care poate reduce costul modific ărilor viitoare, economisiri de energie, reduceri
de costuri din punct de vedere al mentenan ței deoarece driveul, și nici motorul electric nu
conțin elemente mecanice aflate în mi șcare, singurul aspect de care trebuie ținut cont din
punct de vedere al mentenan ței este sistemul de lubrifiere a reductorului motorului și sistemul
mecanic al rolelor conveiorului automat AC01.

446.Bibliografie
[1] – https://en.wikipedia.org/wiki/Variable-frequency_drive
[2] – https://en.wikipedia.org/wiki/AC_motor
[3] – http://www.seweurodrive.com/produkt/movidrive-b-drive-inverter.htm
[4] – http://www.seweurodrive.com/support/documentation_result.php?gruppen_id=A43
[5] –
http://www.seweurodrive.com/support/software_result.php?woher=software_result&software
_searchword=***All***&software_produkt=A43&software_gruppe=15&software2=Start+S
earch
[6] – http://w3.siemens.com/mcms/power-supply-sitop/en/modular/Pages/default.aspx
[7] – https://www.sick.com/us/en/product-portfolio/photoelectric-sensors/photoelectric-
sensors/c/g172752xp2
[8] – Hortopan Gheorghe. Aparate electrice. Editura Didactic ă și Pedagogic ă, Bucure ști, 1967
[9] – Bichir N ăstase, R ăduți Constantin, Diculescu Ana-Sofia. Ma șini electrice. Editura
Didactic ă și Pedagogic ă, Bucure ști, 1979
[10] – Nicolae Andrei. Ma șini electrice. Editura Didactic ă și Pedagogic ă, Bucure ști, 1986
[11] – B ăla Constantin. Ma șini electrice. Editura Didactic ă și Pedagogic ă, Bucure ști, 1979
[12] – M. Gordan – Echipamente de m ăsură și control – Editura Universit ății din Oradea 2003,
ISBN 973-613-259-5
[13] – M. Gordan – M ăsurări electrice în electrotehnic ă – Editura Universit ății din Oradea
2003, ISBN 973-613-260-9
[14] – M.Gordan, C.Gordan, C.Mich-Vancea, F.Viktor – Electrotehnic ă și mașini electrice,
Vol. I, Electrotehnic ă – Editura Universit ății din Oradea 2006, ISBN (10) 973-759-066-X,
ISBN (13) 978-973-759-066-4, ISBN (10) 973-759-067-8, ISBN (13) 978-973-759-067-1
[15] – M.Gordan, C.Mich-Vancea – Electrotehnic ă și ma șini electrice, Vol. II, Ma șini
Electrice – Editura Universit ății din Oradea 2006, ISBN (10) 973-759-066-X, ISBN (13)
978-973-759-066-4, ISBN (10) 973-759-068-6, ISBN (13) 978-973-759-068-8

45ANEXA 10
DECLARA ȚIE DE AUTENTICITATE A
LUCR ĂRII DE FINALIZARE A STUDIILOR
Titlul lucr ării_____________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Autorul lucr ării _____________________________________________
Lucrarea de finalizare a studiilor este elaborat ă în vederea sus ținerii
examenului de finalizare a studiilor organizat de c ătre Facultatea
_________________________________________ din cadrul Universit ății din
Oradea, sesiunea_______________________ a anului universitar __________.
Prin prezenta, subsemnatul (nume, prenume, CNP) __________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________,
declar pe proprie r ăspundere c ă aceast ă lucrare a fost scris ă de c ătre mine, f ără
nici un ajutor neautorizat și că nici o parte a lucr ării nu con ține aplica ții sau
studii de caz publicate de al ți autori.
Declar, de asemenea, c ă în lucrare nu exist ă idei, tabele, grafice, h ărți sau
alte surse folosite f ără respectarea legii române și a conven țiilor interna ționale
privind drepturile de autor.
Oradea,
Data Semn ătura