Masini Electrice 1 Curs 10

24
2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 1 MAŞINI ELECTRICE Curs 10: Maşina de curent continuu: Generalităţi, construcţie şi funcţionare Prof.dr .ing. Claudia MAR ŢIŞ Departamentul de Maşini şi Acionări Electrice Facultatea de Inginerie Electrică 

description

me

Transcript of Masini Electrice 1 Curs 10

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    1/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 1

    MAINI ELECTRICECurs 10: Maina de curent continuu:Generaliti, construcie i funcionare

    Prof.dr.ing. Claudia MARI

    Departamentul de Maini i Acionri Electrice

    Facultatea de Inginerie Electric

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    2/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 2

    GENERALITI

    Primul motor electric de c.c.: proiectat i realizat de B.S. Iacobi n 1838,pentru acionareaelectrica roilorcu palete ale unui vas de pe rul Neva, laPetersburg asigurnd navei o vitezcontra curentului de 2.5 km/h.

    n 1860, italianul A. Pacinotti construieteprimul generator de c.c., dezvoltat

    apoi, n 1870, de belgianul Gramme.Mainilede curent continuu se utilizeaz:

    Ca motor: n tracineaelectric, la mainilede ridicat ipodurile rulate,n metalurgie, la acionareamainilorunelte.

    Ca generator, n grupurile Diesel-generator utilizate la locomotivele

    Diesel electrice, sau ca generatoare de construcie special pentruelectrolizisudur.

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    3/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 3

    CONSTRUCIA MAINIIDE CURENT CONTINUU

    1-colector2-perii3-miez rotoric4-poli statorici5-bobinpolar6- carcas7- scut portlagr8- ventilator

    9- bobinaj rotoric

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    4/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 4

    Carcasa(jugul

    statoric)Polii de excitaie

    nfurarea de excitaie

    nfurarea de compensare

    nfurarea polului auxiliar

    Pol auxiliar (decomutaie)

    Rotorul

    Talpa de prindere

    Pol auxiliar (decomutaie)

    Perie

    Carcasa (jugul statoric)font, oel turnat, tabl groas de oel groas, sau dintole de oel electrotehnic la mainile alimentate prin redresoare.

    Polii de excitaie - tole de oel electrotehnic

    Rotorul - tole de oel electrotehnic

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    5/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 5

    CMPUL MAGNETICINDUCTOR

    0

    med_Emed_EAE .dxxB1

    Bcu,LBFluxul de excitaie:

    pasul polar

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    6/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 6

    Arbore Crestturi longitudinaleColector

    Miez rotoric

    1butuc din fier2izolaia, din mic,micanit3lamel de colector, din cupru electrolitic4izolaia dintre lamele5perii colectoare (in numar egal cu numarul de poli de excitatie)

    ROTORUL

    12

    3

    4

    3

    5

    Arcuri pentru mentinereacontactului intre perie si

    colector

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    7/242013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 7

    secie Poziionarea bobinelor ncresttur

    Latura duceresecie n

    Laturantoarceresecie n-1

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    8/242013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 8

    NFURRIROTORICE

    nfurri buclate

    Crestturan

    Lamela n acolectorului

    Mnunchi deducere

    n n+1

    Crestturan+1

    Crestturam=n+y

    Mnunchi dentoarcere

    y

    y1y2

    ypasul rezultant alnfurrii;

    y1pasul seciei;

    y2pasul de legtur al nfurrii;

    Zp2

    Ny r

    1

    Numrul decrestturirotorice

    Numrul deperechi de poli

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    9/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 9

    A1 A2

    1

    5

    2

    6

    3

    7

    48

    483

    7

    2

    6

    1

    5

    42

    8

    p2

    Ny r1

    Cale de curentporiunea denfurare de parcurs ntredou perii consecutive de

    semn contrar.

    2anumrul total de ci decurent

    2a2, par

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    10/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 10

    nfurri ondulate

    p

    xKy

    Numrul de lameleale colectorului

    Numrul deperechi de poli

    2

    yy1 12 yyy

    x

    Pas de ducere Pas de intoarcere

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    11/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 11

    15KN4p2 r

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    12/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 12

    Bobinarea rotorului unei masini de curent continuuhttp://www.youtube.com/watch?v=53OA2pUeNq8

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    13/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 13

    Cum este construita o masina de curent continuuhttp://www.youtube.com/watch?v=oI-O9FCDqmg

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    14/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 14

    Fluxul magnetic ce traverseazo spir cu suprafaa A(flux fascicular) este dat de:

    )cos(BA

    Bobina este paralel cu planul A, deci cmpul magnetic otraverseaz perpendicular, deci fluxul magnetic ce

    strbate bobina este maxim.

    BA1

    Bobina este perpendicular pe planul A,deci cmpul magnetic este paralel cu

    planul bobinei, deci fluxul magnetic cestrbate bobina este 0.

    02

    cosBA2

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    15/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 15

    TENSIUNEA ELECTROMOTOARE INDUS

    http://www.youtube.com/watch?v=ATFqX2Cl3-w

    Fluxul care inlantuiespira

    Tensiuneaelectromotoare indusa la

    bornele spirei

    Tensiunea culeasa laperii

    http://www.youtube.com/watch?v=ATFqX2Cl3-whttp://www.youtube.com/watch?v=ATFqX2Cl3-whttp://www.youtube.com/watch?v=ATFqX2Cl3-whttp://www.youtube.com/watch?v=ATFqX2Cl3-w
  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    16/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 16

    Pentru doua spire, asezate in planeperpendiculare, dar care se rotesc simultan:

    Tensiunea culeasa la perii

    Fluxurile care inlantuie

    fiecare din cele doua spire

    Tensiunile electromotoareinduse la bornele celor doua

    spire

    Pentru un rotor cu mai multe sectii:

    nKKE AEEAE

    60

    N

    a

    pKrespectiv,

    2

    N

    a

    pK E

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    17/24

    Cuplul exercitat asupra unei sectii

    Forta exercitata asupra unei sectii

    In valori medii:

    aAEaAEaneticaelectromag IKIKEIP

    M Cuplul electromagnetic

    CUPLUL ELECTROMAGNETIC

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 17

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    18/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 18

    REACIA INDUSULUI

    Cmpul rezultant

    Forma de variaie a induciei magneticede-a lungul ntrefierului

    Pentru evitarea deformrii cmpului

    rezultant se utilizeaz o nfurare decompensare

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    19/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 19

    COMUTAIA LAMAINA DE C.C.

    Ia

    Ia

    42 31

    I

    i

    I

    Ia

    42 31

    Ia

    Ia

    42 31

    I

    t

    -Ia

    Ia

    TK

    Kn

    1

    Kn

    60

    D60

    nKD

    v

    bT

    K

    K

    K

    Kk

    Perioada comutaiei

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    20/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 20

    Factori ce influeneaz

    comutaia

    Electromagnetici:t.em. induse;parametrii seciei;rezistena de contact rc.

    Mecaniciviteza de rotaie;presiunea periei pe colector;prelucrarea suprafeelor n contact;modul de aezare al periilor pe colector.

    De alt natur:materialul periilor i al colectorului;

    uzura, starea suprafeelor de contact;mediul n care lucreazmaina

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    21/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 21

    Maina cu excitaiaseparat(motor)

    AE

    ApAAA

    EEEE

    e

    e

    dt

    dUiRu

    dt

    diRu

    T.e.m.de rotaie

    T.e.m.static

    fs

    AAE

    kMM

    dt

    d

    p

    J

    ipM

    Cupluldinamic electromagnetic

    de frecri

    sarcina

    Ecuaiile n regim tranzitoriu

    MODELUL MAINII DE CURENTCONTINUU

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    22/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 22

    EUIRU

    IRU

    pAAA

    EEE

    Expresia fluxului de cuplaj

    AEAEEAEAEa

    N

    a2

    N2IL

    nKKa

    NE AEeAEAE

    Numr de spire

    Flux fascicular

    Ecuaiile n regim staionar

    0dt

    d

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    23/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 23

    EA

    AE

    pAAA

    EECA

    III

    KE

    UIREU

    IRRU

    Ecuaiile mainii cu excitaie derivaie

    ILE

    EUIRRU

    sAE

    pAS

    IfL

    ILpM

    s

    s

    AE

    2

    AE

    Ecuaiile mainii cu excitaie serie

  • 5/24/2018 Masini Electrice 1 Curs 10

    24/24

    2013-2014 Masini electrice 1 - Curs 10 24

    AAASEAE

    AEE

    ASA

    ApAAA

    iiLiLpM

    dt

    diL

    dt

    diLUiRu

    Ecuaiile mainii cu excitaie mixt

    AAA

    ESEASS

    AASEAEAE

    AESEEE

    iL

    iMiL

    iMiM

    iMiL