MOTOARE DE CURENT CONTINUU

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "MOTOARE DE CURENT CONTINUU"

Ίσις Βιτάλη
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 MOTOARE DE CURENT CONTINUU În ultimul timp motoarele de curent continuu au revenit în actualitate, deşi motorul asincron este folosit în circa 95% din sistemele de acţionare electromecanică. Această revenire se datorează avantajelor oferite de motorul de curent continuu prin caracteristica mecanică naturală liniară şi suficient de rigidă, precum şi a progreselor realizate în domeniul mutatoarelor cu comutaţie naturală şi forţată. Fig Schemele electrice ale motoarelor de curent continuu : a) cu excitaţie în derivaţie ; b) - cu excitaţie serie ; c) - cu excitaţie mixtă ; PC poli auxiliari, IC înfăşurare de compensaţie; Exd - înfăşurare de excitaţie, derivaţie. Exs - înfăşurare de excitaţie serie ; Rp reostate de excitaţie, respectiv de pornire. În figura 2.10 sunt indicate schemele electrice ale motoarelor de curent continuu cu excitaţie derivaţie (separată), serie şi mixtă. Motorul de curent continuu cu excitaţie în derivaţie Schema de conexiune a acestui motor, prevăzut cu excitaţie derivaţie sau separată (independentă) este indicată în figura Fig Schema maşinii compensate cu excitaţie independentă : a) circuitele electrice ; b) schema electrică echivalentă rotorică ; 1 poli principali ;2 poli auxiliari ; 3 înfăşurare de compensaţie.

2 Fig Caracteristica mecanică naturală a motorului de curent continuu cu excitaţie independentă: 1 - caracteristica compensată ; 2 - caracteristica insuficient compensată. Din schema echivalentă a motorului rezultă: V = kφω + R a I (2.8) unde constanta electrică k este : (2.9) în care: p este numărul de perechi de poli, N numărul total de conductoare pe periferia maşinii, a numărul de căi de curent, Φ fluxul considerat constant la curentul de excitatie I e constant, I - curentul rotoric, Ω- viteza rotorică şi R a - rezistenţa înfăşurării rotorice. În cazul Φ = const, se poate scrie kφ = K, unde K este denumită constanta electromagnetică a maşinii.momentul electromagnetic al maşinii este proporţional cu curentul rotoric: M = kφi = KI. (2.10) În aceste condiţii rezultă : (2.11) care este o variaţie liniară şi constituie ecuaţia caracteristicii mecanice naturale a motorului de curent continuu cu excitaţie deviaţie, prezentată sub forma Ω = f (I), respectiv Ω = f (M). În aceste relaţii s-a notat : (2.12) Dacă se intercalează o rezistenţă R x în serie cu rezistenţa rotorică R a, se obţin caracteristicile mecanice artificiale, sub forma :

3 (2.13) Fig Caracteristica de sarcină a motorului de curent continuu cu excitaţie independentă : a) de tensiune ; b) de flux ; c) reostatice. În figura 2.12 este prezentată caracteristica mecanică naturală, iar în figura 2.13, caracteristicile artificiale de tensiune (a), de flux (b) şi reostatice (c). În cazul figurii 2.13, a, caracteristicile de tensiune se deplasează prin translaţie faţă de caracteristica mecanică naturală. dacă V 1 > V N, caracteristica se deplasează în sus cu Ω 01 = (V 1 V N )/K > 0, dacă V 2 < V N, deplasarea se realizează în jos cu Ω 02 = (V 2 V N )/K < 0. În cazul figurii 2.13, b, prin slăbire de flux Φ 2 < Φ 1 caracteristica de tensiune se deplasează prin translaţie în sus şi invers. În fine, în cazul figurii 2.13, c, prin intercalare de rezistenţe se obţin caracteristici din ce în ce mai moi, ajungând să frâneze şi să oprească motorul. Pornirea motoarelor de curent continuu se face manual sau prin comandă automată, prin controlul uneia din mărimile care pot fi măsurate şi care variază în acest interval: curent, viteză, timp.

4 Fig Comanda pornirii motorului de curent continuu cu excitaţie independentă în funcţie de viteză cu relee de tensiune : a) schema de forţă ; b) schema de comandă. Se pezintă în figura 2.14 schema de forţă şi de comandă în funcţie de viteză. Vitezele Ω 1, Ω 2, Ω 3 indicate în diagramă sunt proporţionale cu tensiunile electromotoare e 1 = KΩ i, i =1, 2, 3, tensiuni care pot fi evidenţiate de releele de tensiune d 1, d 2 şi d 3, care anclanşează la atingerea acestor nivele. Se apasă pe butonul b 1, contactorul c închide contactele principale 1c şi 2c din circuitul rotoric şi maşina porneşte. La atingerea vitezei Ω 1 anclanşează d 1 şi astfel contactorul c 1 anclanşează şi scurtcircuitează prin contactul său 1d 1 tronsonul R 3 al reostatului, ş.a.m.d. Releele termice d 4 şi d 5 au rol de protecţie la suprasarcină. Motorul de curent continuu cu excitaţie serie La acest motor înfăşurarea rotorică este în serie cu înfăşurarea de excitaţie, (fig. 2.15).

5 Fig Schema de conexiune a motorului de curent continuu cu excitaţie serie. Fig Caracteristicile universale ale motorului de curent continuu serie. Ca urmare a fenomenului de saturare magnetică, nu este posibil studiul analitic al caracteristicilor mecanice. Aceste caracteristici sunt prezentate în cataloage pentru fiecare serie de motoare sub formă de caracteristici raportate care indică dapendenţa dintre viteza de rotaţie, puterea şi randamentul maşinii în funcţie de cuplul de sarcină sau de curentul absorbit de la reţea. În figura 2.16 sunt date caracteristicile universale ale unui tip constructiv de maşină de curent continuu cu excitaţie serie constând din: viteza relativăν = Ω/Ω N = f (i), unde i = I / I N ; cuplul redus m = f (i), puterea redusă π = P/P N = f (i) randamentul redus η/η N = f (i). Formal, caracteristica mecanică este identică cu cea a motorului de curent continuu derivaţie, cu observaţia că mărimea K = k Φ nu mai este o constantă. O proprietate esenţială a motorului serie constă în aceea că funcţionează la putere constantă, astfel că nu există posibilitatea de supraîncărcare, motorul serie fiind autoreglator. Pornirea motorului de curent continuu serie se realizează utilizând trepte de rezistenţe conectate în serie cu circuitul rotoric, ca şi la motorul derivaţia. Acest motor este utilizat cu precădere în acţionările electromecanice din tracţiunea minieră, urbană şi feroviară.

Σχετικά έγγραφα

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie) Caracteristica mecanică defineşte dependenţa n=f(m) în condiţiile I e =ct., U=ct. Pentru determinarea ei vom defini, mai întâi caracteristicile: 1. de sarcină, numită şi caracteristica externă a motorului