1.2 Separatoare de joas tensiune

1.3 Problema fundamental a acionrilor electrice.1.3.1 Tipuri de motoare electrice utilizate n acionrile electrice. 1.3.2 nclzirea i rcirea mainilor electrice. 1.3.3 Alegerea puterii motorului electric de acionare.Alegerea motorului electric corespunztor unei anumite acionri se face lund n considerare un numr nsemnat de criterii. n primul rnd trebuie ales felul curentului, continuu sau alternativ, apoi tensiunea, eventual frecvena, puterea i tipul constructiv al motorului. Alegerea puterii motorului de acionare a unui mecanism se face considernd cunoscut variaia n timp a cuplului de sarcin MS = f (t) , a mecanismului respectiv. Alegerea corect a puterii motoarelor electrice are mare importan, att din punct de vedere al funcionrii i utilizrii acestora, ct i din cel al pierderilor de energie n reeaua de alimentare. Subdimensionarea motoarelor electrice determin supranclzirea i deteriorarea rapid a izolaiilor. n acelai timp, cuplul de pornire i capacitatea de suprancrcare devin mai mici i conduc la reducerea productivitii mainilor de lucru, mai ales a acelora care necesit porniri frecvente. Supradimensionarea motoarelor crete inutil cheltuielile de investiie, reduce randamentul i, n cazul motoarelor asincrone, factorul de putere. n cele mai multe cazuri, puterea motorului electric se alege inndu-se seama de nclzirea lui i apoi se verific la suprasarcin. Sunt ns cazuri, mai ales n acionrile electrice navale n care motorul electric se alege pe baza puterii de vrf i se verific ca nclzirea s nu depeasc limita impus n regim permanent. nclzirea i rcirea motoarelor electrice nclzirea motorului electric este cauzat de pierderile: n cupru (prin efect Joule-Lenz), n fier i mecanice, care iau natere n el la transformarea energiei electrice n energie mecanic. Dintre aceste pierderi, unele sunt constante fiind independente de gradul de ncrcare al motorului, n timp ce altele sunt variabile, depinznd de gradul de ncrcare al acestuia. n tabelul 2.1 sunt indicate pierderile i mrimile de care depind ele. Datorit pierderilor care au loc n main, dup ce aceasta a fost pornit, avnd la pornire temperatura mediului ambiant, aceasta va ncepe s se nclzeasc. La nceput, cea mai mare parte din cldur este nmagazinat n prile componente ale mainii, ridicnd temperatura acestora, restul fiind evacuat n mediul nconjurtor. Pe msur ce temperatura mainii crete, cldura cedat mediului ambiant crete, pentru o anumit nclzire, cldura cedat devenind egal cu cea produs. n acest moment se atinge echilibrul termic i temperatura mainii rmne staionar la o valoare numit temperatura de regim.

Tabelul 2.1 Funcionarea corect a mainilor electrice impune anumite temperaturi limit de regim, care sunt funcie de clasele de izolaie ale nfurrilor acestora. Aceste temperaturi limit de regim constituie supratemperaturi sau nclziri admisibile pentru diferite pri componente ale mainilor electrice, fixate n ipoteza c temperatura mediului nconjurtor este de +40C, iar altitudinea la care funcioneaz este maxim 1000 m fa de nivelul mrii. n tabelul 2.2. sunt indicate supratemperaturile admisibile standardizate n C, care pentru izolaia nfurrilor nu trebuie depite n orice punct al acestora, n caz contrar, viaa izolaiei, de circa 15 ani, scznd foarte rapid.

Calculul nclzirii mainilor electrice presupune determinarea temperaturilor de regim i compararea cu supratemperaturile admisibile standardizate. Servicii de funcionare Regimul de funcionare al unei maini electrice const din ansamblul valorilor numerice ale mrimilor electrice i mecanice care caracterizeaz funcionarea sa la un moment dat. Serviciul de funcionare al unei maini electrice const n precizarea succesiunii i duratei de meninere a regimurilor care l compun. Serviciul tip de funcionare al unei maini electrice reprezint un serviciu de funcionare convenional care este caracterizat printr-o succesiune standardizat a regimurilor sale componente. n sistemele electrice de acionare, motoarele sunt obligate s funcioneze n diferite servicii, impuse de procesul tehnologic i de productivitatea mainilor de lucru. n practica construciei motoarelor electrice, acestea sunt proiectate pentru un anumit serviciu nominal, care reprezint un serviciu de funcionare tip, atribuit acestora, la care ele corespund integral. Dintre cele opt servicii tip, definite ca servicii nominale standard, n cazul motoarelor de acionare a mecanismelor se ntlnesc mai frecvent urmtoarele: continuu S1; de scurt durat S2 i intermitent periodic S3.Serviciul continuu, notat convenional cu indicativul S1, se caracterizeaz prin aceea c motorul funcioneaz aperiodic, cu o sarcin constant ntr-un interval de timp, suficient pentru ca echilibrul termic s fie atins. n acest interval de timp, diferitele pri ale motorului ajung la supratemperaturile lor de regim staionar. Dei la pornire pierderile totale de putere sunt mai mari dect pierderile de durat, influenta acestei majorri asupra procesului termic al motorului este neglijabil, pornirile avnd loc la intervale mari de timp. Serviciul de scurt durat, notat convenional cu indicativul S2, se caracterizeaz printr-o funcionare aperiodic a motorului cu sarcin constant ntr-un interval de timp, inferior deci celui necesar atingerii echilibrului termic. Motorul este deconectat apoi de la reea, o perioad de timp suficient ca el s se rceasc pn la temperatura mediului ambiant, o nou funcionare avnd loc dup rcirea complet a sa. Duratele standardizate pentru intervalul activ de timp sunt 10, 30, 60 i 90 minute. Serviciul intermitent periodic, notat convenional cu indicativul S3, se caracterizeaz printr-o funcionare ciclic a motorului electric, un ciclu de durat fiind compus dintr-un timp activ, n care motorul este ncrcat cu o sarcin constant i un timp de pauz . Rezult c nu se atinge echilibrul termic n cursul unui ciclu de funcionare. nclzirea motorului nu este influenat de porniri sau frnri. Alegerea puterii motoarelor electrice de acionareTipul motorului electric ce se alege pentru o acionare este impus de condiiile n care urmeaz s funcioneze: n primul rnd parametrii reelei de alimentare (tensiune continu sau alternativ, reea mono sau trifazat, valoarea tensiunii), apoi o serie de criterii de compatibilitate cu tipul mecanismului acionat i caracteristicile acionrii; un alt criteriu important este cel economic, reprezentat de preul instalaiei i de randamentul n exploatare. Iat, pentru exemplificare, cteva criterii specifice: - motoarele asincrone i sincrone sunt potrivite n acionri de curent alternativ monofazat sau trifazat, cu pornire n sarcin, deci necesitnd cuplu mare la pornire, cu turaia constant la variaiile cuplului de sarcin, pentru care nu este necesar un reglaj continuu al turaiei; mediul poate fi coroziv sau cu vapori explozivi, condiiile de funcionare admit solicitri mecanice (vibraii i ocuri); motorul asincron este mai ieftin, mai robust i cu pornire mai puin pretenioas dect cel sincron. - motoarele de curent continuu sunt potrivite pentru acionri cu pornire n sarcin, cu adaptarea turaiei la variaiile cuplului de sarcin (motoarele serie sau compound) sau cu pstrarea aproximativ constant a turaiei (motoarele derivaie), asigur reglarea eficient i prin metode accesibile a turaiei, dar prezint restricii n privina condiiilor de mediu, deoarece motoarele de c.c., datorit fenomenului de comutaie i posibilitii producerii scnteilor sunt periculoase n mediu exploziv i sunt sensibile la vibraii i ocuri mecanice; preul lor este superior motoarelor de curent alternativ.