Subiectul 1: „Sistemul de alimentare” şi „Instalaţia de pornire”

Sistemul de alimentareFurnizează energia electrică necesară alimentării tuturor consumatorilor instalaţipe automobil. Conţine:▪ generatorul electric (dinam sau alternator cu redresor) - antrenat de motorulpropulsor. Pe durata funcţionării acestuia, generatorul alimentează consumatorii şi incarcăbateria de acumulatoare;▪ regulatorul de tensiune (electric sau electronic) având rolul de a stabiliza tensiuneadebitată instalaţiei şi bateriei de către generator (care este antrenat de motor laturaţii variabile in limite relativ largi);▪ bateria de acumulatoare - care alimentează instalaţia electrică pe durata opririimotorului propulsor;▪ elementele de distribuţie şi interconectare (conductoare, papuci şi fişe plate, siguranţefuzibile, intreruptoare şi comutatoare etc.).

Instalaţia de pornireRealizează pornirea (,,demararea”) motorului (cu aprindere prin scânteie -MAS sau cu aprindere prin compresie - MAC). Conţine un electromotor special (demaror)prevăzut cu un dispozitiv electromecanic de cuplare a pinionului demaroruluiin coroana dinţată a volantului motorului cu ardere internă.

Subiectul 2: „Instalaţia de aprindere” şi „Instalaţia de carburaţie electronică”.

Realizează - la momente precise şi succesiv, in fiecare cilindru - scânteile necesareaprinderii amestecului carburant din cilindrii motoarelor cu ardere internă de tipMAS. In varianta pur electrică - cea mai frecventă - conţine:- bobina de inducţie;- ruptor–distribuitor;- conductoare de inaltă şi joasă tensiune;- bujiile;- comutatorul cheii de contact (inclus în mai multe circuite sau sisteme).Există şi o multitudine de variante statice, electronice (,,aprinderi electronice”)avand performanţe net superioare sistemelor electrice.Instalatia de ,,carburaţie electronică’’Această instalaţie permite dozarea precisă şi reglarea optimă a amestecului aer–carburant in funcţie, simultan, de mai mulţi parametri ca:- turaţia realizată;- debitul de aer admis (sau depresiunea din galeria de admisie);- temperatura motorului şi a aerului ambiant;- poziţia clapetei de acceleraţie;- conţinutul in oxigen al gazelor de eşapament.Evident că o astfel de instalaţie poate realiza – pe lângă optimizarea funcţionării

motorului – şi o economie importantă de carburant.

Subiectul 3: „Aparate de măsură şi control

Aparatele de măsurat şi controlRealizează (cu traductoare adecvate) măsurarea şi afişarea parametrilor funcţionaliai motorului şi automobilului. In cazul cel mai general aceste aparate pot fi:- voltmetrul, pentru indicarea tensiunii bateriei şi generatorului;- termometrul, indicand temperatura apei din sistemul de răcire a motorului;- manometrul, indicând presiunea uleiului din circuitul de lubrifiere a motorului;- litrometrul, pentru indicarea nivelului de carburant din rezervor;- nivelmetre, pentru indicarea nivelului, în rezervoarele respective, al diferitelorlichide (apa de răcire, lichid de frană, lubrifiant, lichid de spălare a parbrizului etc.);- benzinometrul (,,debitmetrul” sau ,,econometrul”), pentru indicarea consumuluiinstantaneu de carburant;- vitezometrul, indicând viteza instantanee a automobilului;- contorul de kilometri rulaţi (parţial şi/sau total);- tahometrul (,,turometrul”), pentru indicarea turaţiei instantanee a arborelui motor

Subiectul 4: „Instalaţia de semnalizare internă a avariilor”.

Instalaţia de semnalizare internă a avariilorConţine avertizoare (sau indicatoare) optice şi/sau acustice (mai rar), funcţionândprin aprinderea sau stingerea unui bec, respectiv declanşarea unui semnal acustic,atunci cand parametrul de măsurat (o mărime electrică - tensiune/curent - sau neelectrică(cu traductor adecvat - presiune, temperatură, nivel, etc.) atinge o anumită,valoare - maximă sau minimă - prezentand un pericol iminent pentru instalaţia sau sistemulrespectiv al autovehiculului. Din această instalaţie fac parte - nelimitativ avertizoarelepentru indicarea:- tensiunii corecte a bateriei de acumulatoare;- funcţionării generatorului electric (deci, incărcării bateriei de acumulatoare);- arderii unor siguranţe fuzibile;- poziţiei ,,TRAS” a franei de mană;- poziţiei ,,TRAS” a butonului de şoc;- creşterii temperaturii lichidului de răcire;- scăderii nivelului lichidului de frană;- scăderii presiunii uleiului;- (ne)funcţionării unor becuri din lămpi (in special de STOP) şi faruri;- apariţiei condiţiilor de acvaplaning sau de polei;

- menţinerii alimentării unor consumatori după oprirea motorului.

Subiectul 5: „Instalaţia de iluminare şi semnalizare exterioară optică şi acustică”

Instalaţia de iluminare şi semnalizare exterioară optică şi acusticăAre rolul de a asigura (pe timpul nopţii sau in condiţii de vizibilitate redusă)iluminarea drumului şi a vehiculului (in interior), precum şi semnalizarea schimbăriidirecţiei de mers şi/sau a franării - eventual claxonarea. Conţine:- faruri cu becuri cu incandescenţă sau halogen (cu două faze);- faruri cu becuri cu halogen;- girofar (in cazul unor automobile cu destinaţie specială);- lămpi de poziţie;- releu de timp şi lămpi de semnalizare a schimbării direcţiei de mers şi/sau avariei;- lampa de stop;

- lampa de iluminare a numărului de inmatriculare;- lampa în habitaclu;- lămpi şi uneori avertizare acustică la mersul inapoi;

- claxon şi/sau sirena

Subiectul 6 3.3.2. Alegerea electrolitului

Electrolitul este o soluţie de acid sulfuric cu puritate foarte mare, a cărei densitatese alege in funcţie de următoarele criterii:1. Obţinerea unei capacităţi a acumulatorului cât mai marePractic, capacitatea C a acumulatorului creşte liniar cu creşterea densităţii d aelectrolitului pană la valoarea de 1,3 g/cm3, după care nu mai are loc o mărire semnificativăa capacităţii, figura 3.9(a).2. Durata de viaţăDacă se măreşte densitatea electrolitului are loc o coroziune importantă a electrozilor,mai ales cel pozitiv şi de aceea se limitează valoarea densităţii.3. Temperatura de ingheţTemperatura de ingheţ a electrolitului trebuie să fie cat mai scăzută şi sub cea amediului ambiant, pentru a evita distrugerea acumulatorului, figura 3.9(b).4. Temperatura medie anualăLa temperaturi mai ridicate ce caracterizează zonele calde reacţiile chimice suntmai intense, iar dacă densitatea este prea mare acumulatorul se uzează mai repede.

Subiectul 7: 3.3.4. Funcţionarea acumulatorului acid cu plumb. 3.3.4.1. Procesul de descărcare

Pentru simplificare, se consideră că in stare iniţială plăcile pozitive sunt din peroxidde plumb (PbO2), plăcile negative din plumb spongios, iar electrolitul în caresunt cufundate este o soluţie de acid sulfuric şi apă distilată (acumulator „inundat” saucu plăci imersate). Fluidul pozitiv al electrolitului este compatibil atât cu fluidul pozitival plăcilor pozitive cat şi a celor negative.

(a) Variaţia capacităţii cu densitatea (b) Variaţia densităţii cu temperaturaFigura 3.9. Diagrame pentru alegerea electrolitului9Înainte de utilizare, un acumulator neformat care conţine electrolit, este supusprocesului de incărcare pentru formare electrochimică şi omogenizare. Astfel are locdizolvarea acidului sulfuric in apa distilată, ceea ce face ca acidul sulfuric să se disociezeîn ioni pozitivi de hidrogen ( H2 ) şi ioni negativi de radical acid ( SO4 ). Disociereaelectrolitului are ca scop obţinerea unei concentraţii uniforme şi indeplinirea condiţiilorde realizare a unei pile voltaice, caracterizată de propriile ei campuri electrice imprimate.După formarea acumulatorului acid cu plumb, in funcţionare normală au loc reacţiielectrochimice reversibile de descărcare şi incărcare.3.3.4.1. Procesul de descărcareProcesul are loc atunci când la bornele exterioare ale acumulatorului se conecteazăo sarcină RS (consumator), figura 3.10.

Atunci cand se stabileşte curentul electric prin baterie avand sensul de la placanegativă la placa pozitivă, ionii de hidrogen ( H2 ) sunt transportaţi la placa pozitivă,unde intră in combinaţie cu peroxidul de plumb (PbO2), iar ionii de radical de acid( 4 SO ) se depun pe placa negativă, unde reacţionează cu plumbul spongios.

Subiectul 8 3.3.4. Funcţionarea acumulatorului acid cu plumb. 3.3.4.2. Procesul de încărcare

Procesul de incărcare se desfăşoară dacă la bornele elementului (bateriei) se conecteazăo sursă (generator) de tensiune electrică, G, prin intermediul comutatorului K(care poate reprezenta cheia de contact). La închiderea comutatorului K, curentul electric se stabileşte de la placa pozitivăla placa negativă, soluţia de acid sulfuric se disociază şi ionii de hidrogen ( H2 )sunt atraşi de placa negativă, iar ionii de radical acid .

Subiectul 9: : 3.3.4.3. Caracteristici de funcţionare ale acumulatorului acid cu plumb

In ambele procese de funcţionare, acumulatorul conectat intr-un circuit electric.este caracterizat printr-o rezistenţă internă RB şi o tensiune electromotoare proprie, EB,figura 3.12. Generatorul G utilizat in procesul de incărcare are o t.e.m. EG şi o rezistenţăinternă RG.Pentru circuitul din figura 3.12(b) se aplică Legea a II-a a lui Kirchhoff pe celedouă bucle, I şi II:(3.17) UB – RB IB – EB = 0 - bucla I;

RS

UB

RBEB

IBd

+ –

(a) La descărcare (b) La încărcareFigura 3.12. Modelele acumulatorului acid cu plumb

UBRB

EB

IB +

I

–

RG

EG

IB

II

UG

+

–

Acumulator Generator

(3.18) UG + RG IG – EG = 0 - bucla II.La sfarşitul incărcării trebuie să se obţină:(3.19) IB = IG = I; UB = UG.

Curentul I este curent de incărcare, adică I > 0, dacă:(3.22) EG > EB.In circuitul de descărcare din figura 3.12(a), EG = 0, RG = 0 şi intervine rezistenţade sarcină Rs. Relaţia (3.21) devine:Semnul minus indică faptul că IB este acum curentul de descărcare, notat IBd.Un efect negativ in funcţionarea acumulatorului il reprezintă fenomenul deelectroliză a apei din electrolit, care se produce pe baza reacţiei secundare reversibile:(3.24) 2 H2O 2 H2 + O2 – vezi reacţiile (3.13) şi (3.16).Electroliza se produce la orice trecere de curent prin baia electrolitică atat la încărcarecat şi la descărcare. In urma electrolizei se acumulează gaze nocive in acumulatorcare se evacuează prin dopurile acestuia prevăzute cu găuri. De asemenea, electrolizadetermină şi un curent de electroliză, IE, stabilit în sensul curentului prin acumulator.In această situaţie, curentul prin baterie, IB, are două componente: curentulactiv, IA, datorat reacţiilor chimice şi curentul de electroliză, IE, care este un curent parazit:

Subiectul 10:

3.3.5.1. Tensiunea nominală UN

Tensiunea nominală, UN, este un parametru convenţional, in funcţie de care sealege tensiunea reţelei de alimentare a consumatorilor autovehiculului.3.3.5.2. Tensiunea la borne UBAceasta tensiune reprezintă valoarea tensiunii măsurată la bornele externe aleacumulatorului, indiferent de regimul de funcţionare şi curentul ce-l parcurge.3.3.5.3. Tensiunea electromotoare EBTensiunea electromotoare, EB, este un parametru intern al acumulatorului, acărui valoare nu se poate măsura direct, astfel că el se poate estima pe baza relaţiei(3.17) şi a figurii 3.12(a):(3.26) UB = EB – I RB, (I – curentul debitat).

Dacă I = 0 (funcţionare in gol), se obţine:(3.27) UB = EB,adică tensiunea electromotoare este egală cu tensiunea la borne, la funcţionare in gol.Deoarece t.e.m. se obţine pe cale chimică in urma contactului dintre elementecu potenţiale electrochimice diferite, ea depinde de natura elementelor de contact. În13gol, t.e.m. măsurată pe un element satisface o relaţie empirică de forma:(3.28) EBO = 0,84 + d [V],unde d [g/cm3)] este densitatea electrolitului.

Subiectul 11: 3.3.5.6. Capacitatea nominală CN

Pe baza valorii capacităţii nominale se apreciază cantitatea de energie înmagazinatăde acumulator. O măsură a acestei energii o dă capacitatea de descărcare, Cd,considerand că o baterie incărcată complet se descarcă complet in timpul td, debitândcurentul id. Evoluţia in timp a acestei descărcări este descrisă de relaţia:

(3.30) Cd =∫0

t d

id ( t ) dt

Dacă descărcarea se efectuează la un curent constant, id(t) = Id, atunci relaţia(3.30) devine:(3.31) Cd = Id td [A · h].De exemplu, dacă la temperatura de 25ºC un acumulator se descarcă timp de 2015ore la un curent Id = 5A, capacitatea de descărcare este Cd = 100Ah, deci Id = 0,05CN.Capacitatea de incărcare, Ci, este redată de relaţia:

(3.32) Ci = ∫0

t i

ii ( t ) dt

unde ii este curentul de incărcare, iar ti durata incărcării.Definiţie. Capacitatea nominală, CN, reprezintă capacitatea de descărcare efectuatăintr-un interval de 20 ore şi măsurată la temperatura de 25ºC.In aceste condiţii, curentul de descărcare se consideră ca fiind un curent nominalde descărcare In = 0,05 C20. Capacitatea reală a acumulatorului, Cr, trebuie să fiemai mare decat capacitatea nominală şi depinde de condiţiile de exploatare şi de temperatură.Factorii care o influenţează in principal sunt:▪ Curentul de descărcare, care cu cat este mai mare cu atat scade capacitatea acumulatorului(cresc pierderile pe rezistenţa internă);▪ Temperatura. Capacitatea acumulatorului scade foarte mult cu temperatura dacăId = 3...3,5 C20 [A], la –18ºC, valori care caracterizează o descărcare rapidă.▪ Suprafaţa echivalentă a plăcilor, care determină in mod direct capacitatea acumulatorului.Deoarece la demaraj curentul de pornire atinge valori mari, pentru caelectrolitul să pătrundă mai uşor in plăci, acestea trebuie să fie mai subţiri şi intr-unnumăr mai mare.

Subiectul 12: 3.3.5.7. Curentul de demaraj (curentul maxim Imax)Acest curent caracterizează uşurinţa pornirii automobilului şi poate fi reprezentatde curentul maxim pe care il furnizează un acumulator complet incărcat la 0C, astfelincat tensiunea să nu scadă sub 1,2V/celulă, timp de cel puţin 30 sec., conform normelor

SAE (Society of Automotive Engineers).Pe baza relaţiei (3.26) se obţine:

(3.33) Imax =Eb−U b

R

Valoarea curentului maxim se înscrie pe acumulator.3.3.5.8. Capacitatea de rezervăCapacitatea de rezervă reprezintă durata de timp (minute) in care un acumulatorcomplet incărcat poate să debiteze un curent de 25A la temperatura de 25C, astfel încattensiunea să nu scadă sub 1,75V/celulă, atunci când nu funcţionează generatorul.

Subiectul 13: 3.3.5.9. Gradul de încărcare

Se consideră că acumulatorul este complet incărcată (100%) atunci cand incărcatla un curent constant nu-şi modifică tensiunea şi densitatea electrolitului, timp de1...2 h, sau incărcat la tensiune constantă nu-şi modifică curentul şi densitatea.In condiţii normale, la 25C, densitatea electolitului trebuie să fie d100= 1.28 g/cm3.

Un acumulator complet descărcat are 1,75V/celulă şi densitatea d0 = 1,12 g/cm3. Gradul de încărcare, gi, se poate determina cu relaţia:

Gi= d−d0

d100−d0

Subiectul 14: 3.3.5. Parametrii acumulatorului acid cu plumb. 3.3.5.10. Randamentul acumulatorului

Randamentul acumulatorului se poate exprima prin randamentul capacitiv sauprin randamentul energetic.a) Randamentul capacitiv, ηc, este determinat de capacitatea de descărcare (utilă),Cd, şi cea la incărcare (consumată), Ci:

ηc=Cd

C i

La acumulatoarele cu plumb valoarea lui 𝜂c este de 80...90%.b) Randamentul energetic, 𝜂w, este caracterizat de energia electrică furnizată ladescărcare, Wd, şi energia primită la incărcare, Wi

ηc=W d

W i

100[%]

Acumulatorii acid cu plumb au un randament energetic de 65...75%.

Subiectul 15: 4.1.2.2. Construcţia alternatorului. Statorul

Statorul este un circuit electromagnetic format din sistemul magnetic (miezulelectromagnetic) şi sistemul electric (infăşurările).

1.a) Miezul electromagnetic este de formă cilindrică, realizat din tole de tablăsilicioasă şi are rolul de a concentra campul magnetic. Campul magnetic este generatin rotor şi transmis in stator. Valoarea la care ajunge inducţia magnetică depinde demediul prin care se propagă acest camp magnetic, deoarece B μ HMărirea inducţiei in stator se obţine prin utilizarea unui miez cu permeabilita4tea magnetică μ, cat mai mare şi pierderi in fier, pFe = pF + pH, cât mai mici.

Pierderile prin curenţi turbionari (Foucault), pF, apar în corpurile masive conductoareaflate în câmpuri magnetice variabile. Aceste câmpuri induc tensiuni electromotoare,care generează curenţi ce duc la incălzirea miezului din fier. Ele sunt dependente

de material, (factorul 𝜎F), de inducţia magnetică maximă, Bmax, şi in mod semnificativ

de frecvenţa câmpului alternativ, f ( pFFf 2 B2 max ).

Pierderile se reduc prin utilizarea tolelor, realizate din tablă subţire (0,5mm grosime)ştanţată, izolată cu lac sau cu oxid de fier. Tolele fiind subţiri, suprafaţa in careapare campul este mică, deci fluxul magnetic scade, la aceeaşi inducţie, scăzand astfeltensiunile induse şi curenţii turbionari. Tot pentru limitarea curenţilor se măreşte rezistivitateatolelor, introducand cateva procente de siliciu in tablă (1...4% Si).Pierderile prin histerezis, pH =𝜎H f B2

max, ( 𝜎H - coeficient de material), sedatorează dependenţei neliniare dintre inducţia magnetică şi campul magnetic, sub formaciclului de histerezis.Tolele din stator au forma unor inele şi după impachetare şi rigidizare prin sudareexterioară, formează un cilindru gol, in interiorul căruia sunt dispuse crestăturile,in număr de 24...36.Statorul are o lungime mică in raport cu diametrul său.

1.b) Infăşurările statorului, dispuse in crestături, sunt din sarmă rotundă de cupru,emailată. Grosimea sarmei este funcţie de curentul prin infăşurare şi este de aproximativ1mm (tabelul 4.1).Infăşurările, de obicei in număr de trei (generatorul este trifazat), sunt identiceşi dispuse simetric la periferia interioară a statorului, cu un decalaj geometric de τ == 360°/(3p), unde p este numărul de perechi de poli. Fiecare infăşurare este constituitădin bobine formate din mănunchiuri de spire dispuse in aceeaşi crestătură la ducere şiaceeaşi crestătură de intoarcere. Bobinele aceleaşi faze sunt dispuse in crestături diferiteşi sunt inseriate, fiecare fază fiind pe un strat. Bobinele se izolează in crestături şi serigidizează. Apoi tot statorul se impregnează in lac termorigid, pentru mărirea rezistenţeimecanice şi a rigidităţii dielectrice.

In exterior capetele infăşurărilor se conectează in stea sau triunghi. La conexiuneastea se leagă impreună sfarşitul fazelor (formează punctul neutru), iar inceputulfazelor se conectează la redresor. Deci, statorul are la ieşire trei grupuri de un fir şi ungrup de trei fire. Neutrul poate să fie accesibil sau inaccesibil din exteriorul generatorului,funcţie de schema electrică utilizată. Conexiunea se utilizează la alternatoare demică şi medie putere care au turaţia de inceput de debitare mică. Acestea echipează autoturismeleşi autocamioanele. In cazul conexiunii triunghi, se leagă inceputul uneifaze cu sfarşitul celei anterioare şi apoi la redresor. Rezultă că aici există la ieşire treigrupuri de cate două fire. Conexiunea se utilizează la alternatoare ce debitează curenţimari, montate pe autobuze. Indiferent de conexiune, statorul are trei ieşiri care se conecteazăla cele trei intrări alternative ale interfeţei de adaptare (punţi redresoare).

(b) Secţiune prin rotor

pol N pol S

înfăşurare

Figura 4.4. Rotorul alternatorului

piesa polară Npiesa polară S

axinele

(a) Rotor cu poli „gheară”

Subiectul 16: 4.1.2.2. Construcţia alternatorului. Rotorul

Rotorul este realizat din două piese polare (roţi polare) din fontă turnată, prinsepe un ax, dispus coaxial cu statorul şi interior lui. Întrefierul (distanţa intre rotor şi statormăsurată pe direcţie radială) are valori sub 1 mm. Fiecare piesă polară rotorică areformă asemănătoare unor gheare care se intrepătrunde cu ghearele celeilalte piese polare.Ghearele formează polii de excitaţie in număr par, rezultand un număr p de perechi.Numărul polilor creşte odată cu puterea maşinii. Piesele polare închid în interiorinfăşurarea de excitaţie, figura 4.4(b), care este realizată din sarmă de cupru emailatmai subţire decat sarma din stator deoarece curentul este mai mic (vezi tabelul 4.1).Capetele infăşurării rotorice se conectează la două inele din cupru solidare cu axul rotorului,izolate atat intre ele cat şi faţă de ax. Infăşurarea se impregnează in lac electroizolantpentru mărirea rigidităţii mecanice şi electrice. Pe axul rotorului, in partea opusăinelelor, se prinde cu pană fulia de antrenare a alternatorului (17) şi solidar cu acestaun ventilator (42).

Masivitatea rotorului şi generarea campurilor magnetice de către acesta permitatingerea vitezelor mari de rotaţie, realizandu-se şi o construcţie robustă.

Subiectul 17: 4.1.2.2. Construcţia alternatorului. Scuturile

Scutul colector dinspre inele, susţine şi ansamblul perii – portperii. Periile, de formă paralelipipedică, transmit un curent din statorul fix către rotorul mobil. Ele sunt realizate dintr-un material sinterizat pe bază de grafit, au o direcţie radială faţă de rotor şi calcă cu un capăt pe inele. Periile au un singur grad de libertate (pe direcţia radială) şi sunt apăsate pe inele de două arcuri care asigură uncontact electric permanent intre perii şi inele, indiferent de abaterile de circularitate ale inelelor, de impreciziile de poziţionare a rotorului, de uzuri etc. Periile culisează in portperii izolate intre ele şi faţă de carcasă (de obicei sunt din mase plastice). Construcţiilemoderne utilizează ansamblul perii-portperii ca un singur reper, sub formă capsulată. Alte construcţii au inglobat in portperii şi regulatorul electronic de tensiune.Una dintre perii cu borna notată „DF” se conectează la regulatorul de tensiune (fie că

este inglobat in alternator, fie că este exterior lui). Cealaltă perie se conectează la unpotenţial fix: la „masă” (la autoturismele „Dacia 1300”), sau la „+” (la „Oltcit” sau lamajoritatea autoturismelor moderne). În general, sistemele cu regulator electronic utilizeazăultima conexiune.Scutul de tracţiune este mai robust şi are rol de prindere mecanică a alternatorului pe motor. Acesta de obicei se face in două puncte: unul numai cu rol de susţinere, iar al doilea avand şi rol de intindere a curelei de antrenare a alternatorului. Antrenarea se realizează de obicei prin curea trapezoidală sau dinţată, in două sau trei puncte, de la arborele cotit, iar la multe contrucţii cureaua antrenează şi pompa de apă. Cureaua trebuie să fie suficient de intinsă: o curea prea slabă conduce la patinarea, uzarea curelei şi limitarea cuplului transmis, iar o curea prea intinsăduce la suprasolicitarea lagărelor şi distrugerea lor prematură. Intinderea cureleieste determinată de forma săgeţii ei la o anumită apăsare, iar reglajul se efectueazăprin deplasarea şurubului de intindere.

Subiectul 18: 4.1.2.4. Modelele alternatorului

Se consideră un generator sincron cu p perechi de poli şi infăşurări statorice trifazatelegate in stea şi care se roteşte cu viteza na [rot/min]. (figura 4.7). Rotorul careare o viteză unghiulară produce un flux magnetic Φ0. În cele trei faze a le statorului,X, Y, Z, care au câte w spire se induce un sistem trifazat de tensiuni electromotoare:

(4.14)

Fiecare fază statorică are o rezistenţă electrică, RG, şi o inductivitate proprie, LG.Cele trei faze se conectează la un redresor trifazat in punte, grupul de diode pozitive,D1, D2, D3 şi grupul de diode negative, D4, D5, D6.II.2) Tipuri de punţi trifazate autoDin punct de vedere constructiv, există mai multe variante de punţi trifazate.a) Varianta cu două semipunţi redresoare. Semipuntea pozitivă conţine diodecare au catozii la carcasa lor (D1, D2, D3), pentru a fi conectate cu catodul comun(borna pozitivă, „+”, sau „+B”), iar semipuntea negativă conţine celelalte trei diode(D4, D5, D6), conectate cu anodul comun (au anozii la carcasă), care constituie bornade „masă” sau „–D”. Semipunţile au rolul de a susţine şi răci diodele (de tip RA220) şia realiza conexiunile electrice cu exteriorul.b) Varianta cu un singur radiator de răcire, conţine toate diodele de acelaşi tip(de exemplu RAG 215), care se montează prin strangere sau prin lipire, cum este cazulpunţilor 45PT2, respectiv 60PT2.La oricare din aceste variante, puntea trifazată se conectează cu cele trei intrărila fazele statorice ale generatorului (vezi figura 4.7).Există scheme de conectare care pot avea şi alt număr de diode, astfel că la unelese utilizează suplimentar 3 diode, de curent mult mai mic, care se leagă cu anozii lacele trei intrări alternative şi au catozii impreună la borna notată „+D”, folosită la alimentarearegulatorului electronic de tensiune (Bosch) etc.

Subiectul 19:

1) Tensiunea de lucru, numită şi tensiune normală sau de calcul, sau chiar tensiune nominală generator, UGN, este o valoare constantă care corespunde funcţionării alternatorului, alegându-se astfel încât să satisfacă consumatori importanţi şi în princi-pal acumulatorul. Ea nu trebuie să fie nici prea mare, căci creşte curentul rezidual al acumulatorului şi deci pierderea de apă şi uzura plăcilor, dar nici prea mică pentru a asigura încărcarea acumulatorului suficient de rapidă. Valoarea optimă este 1,17UN, unde UN este tensiunea nominală a sistemului de alimentare. La sistemele cu tensiunea UN = 12V, se alege UGN = 14V, iar la cele cu UN = 24V, se alege UGN = 28V.

2) Tensiunea reglată, Ur, este valoarea reală a tensiunii generatorului menţinu- tă constantă între anumite limite de către regulatorul de tensiune. Ea este apropiată de tensiunea UGN (de exemplu, Ur = 14,2V 0,2V).

Subiectul 20:

1) Curentul nominal, IGN, este valoarea de regim permanent a curentului debitat, care se utilizează in calculele de proiectare.

2) Curentul maxim, IGM, este valoarea cea mai mare a curentului autolimitat laturaţii mari şi tensiunea de lucru.

3) Turaţia iniţială, nao, sau turaţia de inceput de debitare, este turaţia de la carealternatorul începe să debiteze curent la tensiunea de lucru.

Figura 5.3. Reglarea continuă a excitaţiei

V+Rv

Iex

Rex

Lex

Uex

Subiectul 21:

1) Turaţia nominală, naN, este turaţia alternatorului in stare „caldă”, la careacesta debitează curentul nominal la tensiunea de lucru şi excitaţia maximă.

2) Turaţia de sarcină maximă, naim, este turaţia generatorului in stare „caldă”la care se obţine curentul maxim, la tensiunea de lucru.

3) Turaţia maximă, naM, este turaţia cea mai mare la care alternatorul poatefuncţiona in regim permanent, fără a se distruge. La această turaţie alternatorul nu debiteazăneapărat puterea maximă in regim permanent. Ea are mai mult importanţă mecanică.

Subiectul 22:

5.2.1. Reglarea continuă a excitaţieiÎn figura 5.3 elementul de reglaj al curentului de excitaţie, Iex, este de exemplureostatul Rv, adică elementul care este supus automatizării. Mărimea de reglaj Iex, poatelua o infinitate de valori, intre o valoare minimă, Iexm, când reostatul este introdus înintregime in circuit şi o valoare maximă, IexM, când reostatul este scos complet:

Puterea furnizată de sursă, PS, şi cea absorbită de excitaţie, Pex, sunt:

Diferenţa dintre aceste două puteri, PR, cade pe elementul de reglare:

Randamentul reglării este raportul intre puterea consumată şi cea utilă:

Pentru deplasarea automată a cursorului reostatului este nevoie de un elementde execuţie separat, de exemplu un motor, care să fie comandat de mărimea de ieşire acompensatorului, xc, eventual printr-un amplificator.Din punct de vedere energetic se constată pierderi mari de putere pe reostat,cca. 90%, astfel că randamentul reglării (care este variabil), poate scădea sub 10%. Dinpunct de vedere constructiv, reostatul (care poate fi realizat din rezistenţe de putere inseriatece pot fi introduse sau scoase din circuit de către contactoare comandate) estemult mai mare decat rezistenţa excitaţiei, dacă se doreşte reglarea in plajă mare. Caatare, varianta reglării continue este puţin utilizată.