MAE 1
3
1. Sa se deseneze forma de unda a tensiunii redresate pentru o punte monofazata realizata cu tiristoare la care ungiul de comanda 5. Mentionati modalitate de modificare a vitezei unui motor asincron * asincron: -cresterea / scaderea frecventei de alimentare rezulta turatia scade / creste -cresterea rezistentei circuitului rotoric induce la scadera vitezei (nu se recomanda datorita cresterii substantiale a piederilor de energie prin efectul Joule) -marirea tensiunii de alimentare duce la cresterea vitezei -modificarea simultana a frecventei si tensiunii astfel incat u/f = cst. * current continuu: -modificarea rezistentei circuitului rotoric -modificarea tensiunii rotorice -comanda prin fluxul de excitatie (fi) 10.Cateristicele masinii de lucru. In sistemele de actionare ne intereseaza modul in care se modifica cuplul in functie de alte marimi. Cuplul este rezistet pentru motor dar activ oentru masina de lucru care este egal cu cuplul util puls cuplul de pierderi. Cuplul depinde de viteza M = f(n). - cuplul de frecari la mers in gol - cuplul nominal 17.Campul magnetic al masinii asincrone este invartitor. Campul magnetic la masina de curent continuu este apoximativ constant pe lungimea unui pol. Campul magnetic al masinii sincrone este pulsator. 18.La reglarea in cascada a vitezei unui motor electric de curent continuu se folosesc restrictii dupa urmatoarele marimi: -tensiune rotorica Sa se precizeze raspunsul corect si sa se indice care sunt buclele exterioare, respectiv interioare. Bucla exterioara corespunde marimii reglate. Cu cat se merge spre interior se introduc bucle din ce in ce mai rapide, caracteristici de constanta de tip tot mai mici. 25.Precizati tipul polilor (aparenti / inecati) si al infasurarii (repartizate / concentrate) pentru fiecare tip de masina electrica: de curent continuu, asincrona, sincrona. Masina de cc: - infasurare concentrata plasata pe polii statorici; - rotorul se executacu poli inecati, in crestaturile acesteia fiind plasate sectiunile unei infasurari repartizate alcatuind indusul masina. Masina asincrona: - atat rotorul cat si statorul se executa cu poli inecati; - rotorul bobinat in infasurare trifazata repartizata. Masina sincrona: - rotorul are o infasurare in curent continuu plasata fie pe poli aparenti, fie inecati. 30.Masina de cc. Este formata din doua parti componente : stator (inductor); rotor (indusul). Pe stator avem poli aparenti pe care se afla plasate infasurari sub forma de bobine (de excitatie). Infasurarea rotorica este plasata in crestaturi. Masinile sunt simbolizate in schema electrica -infasurare de excitatie Colectorul este plasat pe axul rotorului. Infasurarea rotorica este strabatuta de ca., la borne avem tensiune continua. Este format din lamele, iar contactul se face cu ajutorul unor perii. El are doua roluri: asigura caracteristicaelectrica (legatura galvanica) intre bornele masinii fixe si infasurarea rotorica (mobila); al doilea rol este de redresor / invertor electromagnetism. Se ultilizeaza ca generator de cc. 2. Ecuatia de miscare si semnificatia marimilor = cuplu dinamic p = numarul de perechi de poli = viteza unghiulara a rotorului = viteza unghiulara electrica 7. Structura unui sistem de actionare electrica S = sursa BA = bloc de alimentare/comanda M = motor de actionare OT = organ de transmisie ML = masina de lucru 11.Factor de putere. p = puterea activa = s = puterea totala = UI 12.Acordarea regulatoarelor din structura de reglare in cascada se face pornind de la bucla interioara (cea de curent), apio se trece la cea exterioara (de turatie). Acordarea regulatorului de curent se face conform criterului modulului. Bucla de viteza este acordata conform criteriului simetriei (la variatia in treapta a marimii de intrare apare un suprareglaj prea mare, de aceea se recomanda utilizarea unui filtru pentru marimea de intrare). 19.Un redresor este un convertor cu comutatie naturala care transforma curantul alternativ in curent continuu . 20.In buclele de reglare a sistemelor de actionare electrice intalnim reglarea: -vitezei (interioara); -pozitiei (exterioara); - turatiei; -tensiunii. Sa se mentioneze care este bucla interioara / exterioara. 21.Modificarea vitezei unui motor cu polii rotorului trifazati se pace prin inversarea a : - 2 faze. 26.Convertoare de putere sunt echipamentele de putere care controleaza cantitativ fluxul de energie transferata de la sursa la receptor si realizeaza totodata o modificare a parametrilor energiei. Modificarea parametrilor energiei se face pentru a compatibiliza parametrii energetici a sursei cu cerintele energetice ale receptorului – marimea si forma tensiunii, felul curentului, numarul de faze, frecvennta. Clasificare : -functii de tipul comutatiei: -naturala (externa) de la sarcina (invertoare pentru masina) sau retea (redresoare sau cicloconvertoare) -fortata(complet comandata) -tipul conversiei: cc.-cc. (convertoare); cc.-ca. (invertoare); ca.-cc. (redresoare); ca.-ca. (variatoare de tensiune alternativa, convertoare de frecventa). 31.Masina de ca. Tipuri principale: masina asincrona; masina sincrona; masina fara perii cu magneti permanenti (mult mai scumpe). Constructiv masina asincrona si sincrona au un stator si un rotor. Pe statir intalnim o infasurare trifazata repartizata in cresaturi. Pe rotor poate fi o infasurare: trifazata (masina asincrona), monofazata (masina sincrona) alimentat in curent continuu cu poli aparenti sau inecati. Masina de ca. Functioneaza pe baza existentei unui camp magnetic invartitor produs fie de o infasurare alimentata in cc. si care se roteste si ca atare se roteste si campul magnetic, fie poate fi produs de o infasurare trifazata alimentata de la un sistem de tensiune simetrice de unde rezulta aparitia unui camp magnetic invartitor. 3. Ecuatia de tensiuni pentru infasurarea rotorica a unui motor de curent continuu si semnificatia termenilor u(t) = tensiunea cuplui rotoric R = rezistenta rotorica i(t) = curentul rotoric L = inductanta e(t) = tensiunea electromotoare Ri(t) = caderea de tensiune rezistiva L(di(t)/dt) = caderea de tensiune inductiva pe infasurarea respectiva 8 Relatia dintre si a masinii sincrone si asincrone = viteza curentului statoric = viteza rotorului sincrona: , f2 = frecventa curentului din fazele indusului 13.Schimbarea semnului de rotatie la o masina de inductie trifazata se face prin: Schimbarea polaritatii tensiunii de alimentare. 14.Ecuatia fundamentala de actionare (ecuatia de miscare pentru un SAE) M = + ; ; M = cuplu motor dezvoltat de masina ; = cuplu dinamic ; = cuplu rezistent 22.Problemele propuse actionarilor electrice: -cinematica si dinamica nactionarilor electrice; -caracteristicele mecanice si regimele de functionare ale masinei de lucru; -caracteristicele mecanice si regime de functionare ale motoarelor electrice in principal vizand problema privind pornirea, franarea si reglarea vitezei; -organe de tensiune rigide si elastice si alegerea acetora; -scheme logice de comanda si protectie a actionarilor electrice; -convertorul de putere si interconexiunea convertor motor; -reglarea vitezei; Rolul SA este de a asigura efectuarea unui lucru mecanic util in cadrul unei masini de lucru, utilizand in acest scop energia electrica prelucrata de la o sursa. 27.Sa se precizeze relatiile dintre puteri pentru fiecare regim de functionare. * motor : PE = PJ + PM PE = puterea electrica * generator : PM = PJ + PE PM = puterea mecanica * frana : PJ = PE + PM PJ = pierderi Joule 32.Sa se precizeze la o masina asincrona ordinea crescatoare a valorilor pentru: 1-cuplu de mers in gol 2-cuplu nominal 3-cuplu de pornire 4-cuplu critic 33.Sa se precizeze corespondentele corecte: dioda – necomandabil tiristor – semicomandabil GTo – complet comandabil
description
mae
Transcript of MAE 1
1. Sa se deseneze forma de unda a tensiunii redresate pentru o punte monofazata realizata cu tiristoare la care ungiul de comanda
5. Mentionati modalitate de modificare a vitezei unui motor asincron
* asincron:-cresterea / scaderea frecventei de alimentare rezulta turatia scade / creste
-cresterea rezistentei circuitului rotoric induce la scadera vitezei (nu se recomanda datorita cresterii substantiale a piederilor de energie prin efectul Joule)
-marirea tensiunii de alimentare duce la cresterea vitezei
-modificarea simultana a frecventei si tensiunii astfel incat u/f = cst.
* current continuu:-modificarea rezistentei circuitului rotoric
-modificarea tensiunii rotorice
-comanda prin fluxul de excitatie (fi)
10.Cateristicele masinii de lucru.In sistemele de actionare ne intereseaza modul in care se modifica cuplul in functie de alte marimi.
Cuplul este rezistet pentru motor dar activ oentru
masina de lucru care este egal cu cuplul util puls
cuplul de pierderi.
Cuplul depinde de viteza M = f(n).
- cuplul de frecari la mers in gol
- cuplul nominal17.Campul magnetic al masinii asincrone este invartitor.
Campul magnetic la masina de curent continuu este apoximativ constant pe lungimea unui pol.
Campul magnetic al masinii sincrone este pulsator.
18.La reglarea in cascada a vitezei unui motor electric de curent continuu se folosesc restrictii dupa urmatoarele marimi: -tensiune rotorica
Sa se precizeze raspunsul corect si sa se indice care sunt buclele exterioare, respectiv interioare.
Bucla exterioara corespunde marimii reglate. Cu cat se merge spre interior se introduc bucle din ce in ce mai rapide, caracteristici de constanta de tip tot mai mici.
25.Precizati tipul polilor (aparenti / inecati) si al infasurarii (repartizate / concentrate) pentru fiecare tip de masina electrica: de curent continuu, asincrona, sincrona.
Masina de cc: - infasurare concentrata plasata pe polii statorici;
- rotorul se executacu poli inecati, in crestaturile acesteia fiind plasate sectiunile unei infasurari repartizate alcatuind indusul masina.
Masina asincrona: - atat rotorul cat si statorul se executa cu poli inecati;
- rotorul bobinat in infasurare trifazata repartizata.
Masina sincrona: - rotorul are o infasurare in curent continuu plasata fie pe poli aparenti, fie inecati.
30.Masina de cc.
Este formata din doua parti componente : stator (inductor); rotor (indusul).
Pe stator avem poli aparenti pe care se afla plasate infasurari sub forma de bobine (de excitatie). Infasurarea rotorica este plasata in crestaturi.
Masinile sunt simbolizate in schema electrica-infasurare de excitatie
Colectorul este plasat pe axul rotorului. Infasurarea rotorica este strabatuta de ca., la borne avem tensiune continua. Este format din lamele, iar contactul se face cu ajutorul unor perii. El are doua roluri: asigura caracteristicaelectrica (legatura galvanica) intre bornele masinii fixe si infasurarea rotorica (mobila); al doilea rol este de redresor / invertor electromagnetism.
Se ultilizeaza ca generator de cc.
2. Ecuatia de miscare si semnificatia marimilor
= cuplu dinamic
p = numarul de perechi de poli
= viteza unghiulara a rotorului
= viteza unghiulara electrica7. Structura unui sistem de actionare electrica
S = sursa
BA = bloc de alimentare/comanda
M = motor de actionare
OT = organ de transmisie
ML = masina de lucru
11.Factor de putere.
p = puterea activa =
s = puterea totala = UI
12.Acordarea regulatoarelor din structura de reglare in cascada se face pornind de la bucla interioara (cea de curent), apio se trece la cea exterioara (de turatie). Acordarea regulatorului de curent se face conform criterului modulului. Bucla de viteza este acordata conform criteriului simetriei (la variatia in treapta a marimii de intrare apare un suprareglaj prea mare, de aceea se recomanda utilizarea unui filtru pentru marimea de intrare).19.Un redresor este un convertor cu comutatie naturala care transforma curantul alternativ in curent continuu.
20.In buclele de reglare a sistemelor de actionare electrice intalnim reglarea: -vitezei (interioara); -pozitiei (exterioara); -turatiei; -tensiunii. Sa se mentioneze care este bucla interioara / exterioara.
21.Modificarea vitezei unui motor cu polii rotorului trifazati se pace prin inversarea a : - 2 faze.
26.Convertoare de putere sunt echipamentele de putere care controleaza cantitativ fluxul de energie transferata de la sursa la receptor si realizeaza totodata o modificare a parametrilor energiei.
Modificarea parametrilor energiei se face pentru a compatibiliza parametrii energetici a sursei cu cerintele energetice ale receptorului marimea si forma tensiunii, felul curentului, numarul de faze, frecvennta.
Clasificare : -functii de tipul comutatiei: -naturala (externa) de la sarcina (invertoare pentru masina) sau retea (redresoare sau cicloconvertoare)
-fortata(complet comandata)
-tipul conversiei: cc.-cc. (convertoare); cc.-ca. (invertoare); ca.-cc. (redresoare); ca.-ca. (variatoare de tensiune alternativa, convertoare de frecventa).
31.Masina de ca.
Tipuri principale: masina asincrona; masina sincrona; masina fara perii cu magneti permanenti (mult mai scumpe).
Constructiv masina asincrona si sincrona au un stator si un rotor.
Pe statir intalnim o infasurare trifazata repartizata in cresaturi.
Pe rotor poate fi o infasurare: trifazata (masina asincrona), monofazata (masina sincrona) alimentat in curent continuu cu poli aparenti sau inecati.
Masina de ca. Functioneaza pe baza existentei unui camp magnetic invartitor produs fie de o infasurare alimentata in cc. si care se roteste si ca atare se roteste si campul magnetic, fie poate fi produs de o infasurare trifazata alimentata de la un sistem de tensiune simetrice de unde rezulta aparitia unui camp magnetic invartitor.
3. Ecuatia de tensiuni pentru infasurarea rotorica a unui motor de curent continuu si semnificatia termenilor
u(t) = tensiunea cuplui rotoric
R = rezistenta rotorica
i(t) = curentul rotoric
L = inductanta
e(t) = tensiunea electromotoare
Ri(t) = caderea de tensiune rezistiva
L(di(t)/dt) = caderea de tensiune inductiva pe infasurarea respectiva
8 Relatia dintre si a masinii sincrone si asincrone
= viteza curentului statoric
= viteza rotorului
sincrona:
, f2 = frecventa curentului din fazele indusului
13.Schimbarea semnului de rotatie la o masina de inductie trifazata se face prin:
Schimbarea polaritatii tensiunii de alimentare.
14.Ecuatia fundamentala de actionare (ecuatia de miscare pentru un SAE)
M = + ; ; M = cuplu motor dezvoltat de masina ;
= cuplu dinamic ; = cuplu rezistent
22.Problemele propuse actionarilor electrice:
-cinematica si dinamica nactionarilor electrice;
-caracteristicele mecanice si regimele de functionare ale masinei de lucru;
-caracteristicele mecanice si regime de functionare ale motoarelor electrice in principal vizand problema privind pornirea, franarea si reglarea vitezei;
-organe de tensiune rigide si elastice si alegerea acetora;
-scheme logice de comanda si protectie a actionarilor electrice;
-convertorul de putere si interconexiunea convertor motor;
-reglarea vitezei;
Rolul SA este de a asigura efectuarea unui lucru mecanic util in cadrul unei masini de lucru, utilizand in acest scop energia electrica prelucrata de la o sursa.
27.Sa se precizeze relatiile dintre puteri pentru fiecare regim de functionare.
* motor : PE = PJ + PM
PE = puterea electrica
* generator : PM = PJ + PE
PM = puterea mecanica
* frana : PJ = PE + PM
PJ = pierderi Joule
32.Sa se precizeze la o masina asincrona ordinea crescatoare a valorilor pentru:
1-cuplu de mers in gol
2-cuplu nominal
3-cuplu de pornire
4-cuplu critic
33.Sa se precizeze corespondentele corecte:
dioda necomandabil
tiristor semicomandabil
GTo complet comandabil
4. Sa se deseneze caracteristica mecanica a unui motor
4.1. de inductie
= cuplul critic
= alunecarea critica
M = f(n)
Caracteristica mecanica M = f(n) se obtine mutand originea axelor de coodoante in punctul S = 1 si rotind
sistemul de axe cu 90 grade spre dreapta.
S = 1 => u = 0 valoarea de pornire
S = 0 => u = 1 viteza de sincronism
9. Precizati formulele corecte si semnificatiile marimilor
m cuplu
i curent rotoric
- flux excitatie
Km constanta masina 15.Randamentul unei masini electrice:
P1 = putere absorbita la intrare
P2 = putere la iesire
PE = pierderi de putere
23.Motoare cu magneti permanenti (fara perii).
Au avantajul ca elimina periile (cintacte mecanice) care exista la masina sincrona.
Exista un camp creat de infasurarea statorica iar campul rotoric este dat de magneti permanenti plasati pe rotor. Legatura intre pozitia celor doua campurise face prin convertorul de putere (care comanda infasurarea statorica).
Convertorul este comandat in functie de pozitia rotorului. In functie de modul in care se realizeaza comanda functionarii motorului poate fi similara cu a unui motor sincron de curent c.
Apare problema costului ridicat la magnetii permanenti.
28.Care este tipul de motor cel mai frecvent utilizat in sistemul de actionare reglabile, respectiv neregrabile? Motivati.
Masina de cc. se preteaza a fi cele mai bune reglajului de viteza. Sunt avantajoase in sistemele de actiune reglabile deoarece comanda este relativ simpla, convertorul de putere este ieftin si performanta ridicata. In prezent tendinta este de a se utiliza tot ma putin motoare de cc. in actionarile reglabile, acestea fiind inlocute cu motorarele asincrone. Convertorul necesar pentru motorul asincron este mai complicat si mai scump decat cel pentru motorul de cc. Masina asincrona are ca avamtaj robustetea in functionare, o masina asincrona se strica in general mai greu decat una de cc.
In sistemele de actionare nereglabile se folosesc masini asincrone cu motor in scurtcircuit.
34.Fenomene de baza ME
Fenomenul de inductie electromagnetica care conduce la aparitia unei tensiuni electromotoare e = -dfi / dt .
Fenomenul de interactiune dintre un conductor parcurs de curent si un camp magnetic care conduce la aparitia unei forte respectiva unui cuplu m.
Fenomenele sunt si reciproce si sunt determinate in functionarea unei masini electrice. Primul este determinat la generator dar se manifesta la motor, iar al doilea este esential la functionarea motorului dar se manifesta la generatoare.
4.2. de current continuu
= viteza
= viteza de mers in gol
M = cuplul motor electromagnetic
1 - caracteristica mecanica naturala
2 - caracteristica mecanica artificiala obtinuta prin scaderea tensiunii rotorice
3 - caracteristica mecanica obtinuta prin modificarea fluxului de excitatie
4 - caracteristica obtinuta prn variatia rezistentei circuitului rotoric
Caracteristica mecanica naturala = toti parametrii si toate marimile au valoare nominala.
Caracteristica mecanica artificiala se obtine pron modificarea unui parametru.
6. se precizeze posibilitati de modificare a vitezei unui motor de inductie:
-cresterea rezistentei circuitului (la motoare cu rotor bobinat)
-scaderea tensiunii de alimentare
-modificarea frecventei, scaderea ei duce la micsorarea vitezei si la cresterea cuplului critic
-modificarea simultana a tensiunii si a frecventei
16.Conexiunile infasurarilor.
- motor de inductie (asincron)
- trifazate rotorice (stea, triunghi)
Marimi de linie ; marimi de faza .Alimentarea se face de la un sistem trifazat simetric echilibrat. La o astfel de masina electrica accesul la borne si conexiunea Y sau se poate face de utilizator (trebuie tinut cont de tensiunea retelei).
24.Campul magnetica al : - masinii asincrone este invartitor;
- masinii de cc. este aproximativ constant pe lungimea unui pas polar.
29.Desenati pe acelasi grafic caracteristica mecanica a unui motor electric si pentru o masina de lucru.
Precizati cu ce viteza functioneaza sistemul de actionare.
m1 , m2 caracteristicele mecanice ale
motorului m1 sau m2
mL caracteristica mecanica a masinii de lucru
Regimul stationar de functionare se obtine cand cuplul motor egaleaza cuplul rezistent, si cele doua elemente functioneaza cu aceeasi viteza, de unde
rezulta functionarea amsablului corespunzator punctelor A si B de intersectie.Punctele de functionare trebuie sa indeplineasca doua conditii: - sa se incadreze in zona de lucru
admisibila pentru motor si pentru masina de lucru;
- sa asigure stabilitatea statica a amsablului.35.La ce tip de masina electrica se intalneste colectorul si ce rol are?
Colectorul se intalneste la masinile de curent continuu si are un rol dublu, primul de a asigura contactul electric intre infasurarea mobila plasata pe rotor si bornele masinii care sunt fixate. Al doilea rol este o redresare sau inversie electromagnetica a curentului.
Apar urmatoarele probleme, colectorul implica o manopera complicata si creste pretul masinii si el este o piesa mai putin robusta.
-masina cu excitatie separata (up);-infasurare cu excitatie (down)*10. - turatia nominala
= 0 => cuplul nu depinde de viteza: poduri rulante, macarale, ascensoare;
= 1 => cuplul depinde liniar de viteza (aplicatii in tractiune)
= 2 => cuplul creste cu patratul vitezei (ventilatoare, pompe centrifuge)
*2. = cuplul electric al motorului asincron
= cuplu rezistent produs de masina de lucru
J = Joule = momentul de inertie a corpului in miscarea de rotatie
*8.= pulsatia curentului din fazele indusului
p = numarul de poli
asincrona:
; = turtia motorului
= alunecarea statorului fata de curentul statoric
*28.Acesta deoarece acest tip de motor este cel mai simplu (cel mai ieftin) si are constructia cea mai robusta (solicita cele mai mici cheltuiele de exploatare).*9.
e tensiune
- flux excitatie
- pulsatieKe constanta
..
_1246040496.unknown
_1246108718.unknown
_1246109013.unknown
_1246109564.unknown
_1246109565.unknown
_1246109318.unknown
_1246109563.unknown
_1246108810.unknown
_1246108985.unknown
_1246108842.unknown
_1246108800.unknown
_1246078046.unknown
_1246078802.unknown
_1246090683.unknown
_1246090684.unknown
_1246079357.unknown
_1246090551.unknown
_1246090566.unknown
_1246090522.unknown
_1246078939.unknown
_1246078183.unknown
_1246078752.unknown
_1246078047.unknown
_1246040533.unknown
_1246077836.unknown
_1246040637.unknown
_1246040526.unknown
_1246036096.unknown
_1246036395.unknown
_1246036770.unknown
_1246040472.unknown
_1246036559.unknown
_1246036461.unknown
_1246036136.unknown
_1246036293.unknown
_1246036108.unknown
_1212571794.unknown
_1246032127.unknown
_1246035986.unknown
_1212571871.unknown
_1212571746.unknown
