Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

 
CATEGORII DOCUMENTE
AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


Motorul electric de curent continuu.

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic


DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
Sinteza numaratorului modulo p≠2ⁿ
Tahogeneratoare
Masurarea marimilor magnetice
REZISTENTE ADMISIBILE
Motoare asincrone cu constructie speciala
Regimul de generator al masinilor electrice de curent continuu
Masurarea puterii active in circuite trifazate
CURENTUL CERUT
CLASIFICAREA SEMNALELOR UTILIZATE IN SRA
Masurarea puterii active in curent alternativ monofazat cu wattmetrul electrodinamic

TERMENI importanti pentru acest document

motorul de curent continuu : bilantul puterilor la mcc cu excitatie derivatie : motorul electric de curent continuu : 09Bilantul puterilor la mcc cu excitatie derivatie : turatie la motoare de cc cu tahogeneratoare :

Motorul electric de curent continuu.

1. Principiul de functionare.

In cimp magnetic uniform de inductie constanta  se aseaza o spira plana rotitoare cu axa de rotatie perpendiculara pe directia cimpului magnetic. Spira este parcursa de curentul electric i.

Momentul magnetic al spirei este ;

                                                                                (1)

unde As - aria asociata spirei.

Cuplul electromagnetic dezvoltat de sistem :

                                                              (2)

k - versorul pentru vectorul rezultant din produsul vectorial, perpendicular pe m si pe

Functionarea in regim de motor: in spira se induce o t.e.m. de sens opus curentului i, daca spira se invirte in sensul cuplului electromagnetic M.

Functionare in regim de generator : in spira mobila in cimpul magnetic se induce o tensiune electromotoare de acelasi sens cu sensul curentului, daca spira este invirtita din exterior in sens opus cuplului electromagnetic M.

Daca avem o infasurare cu n spire, atunci  aria de curent este :

iar  aria spirei este As = 2 *R*l  unde R - raza spirei.

Se inlocuieste  in relatia cuplului electromagnetic aplicata pentru n spire,  si se obtine:

                   (3)

 Constructia motorului.

3. Clasificarea  in functie de modul de alimentare  al infasurarii de excitatie :

-          m.c.c. cu excitatie separata;

-          m.c.c. cu autoexcitatie      - derivatie

-          serie

-          compound

-          m.c.c. cu excitatie mixta : cel putin una este de la sursa separata si celelalte - serie, paralel.

3. T.e.m. indusa in infasurarea rotorica.

Infasurarea rotorica este formata dintr-un numar de bobine elementare numite sectii. Fiecare sectie este asezata intr-o crestatura longitudinala pe periferia rotorului. Fiecare sectie este formata dintr-un numar  Ns de spire care ocupa pozitii identice in cimpul magnetic de excitatie creat de polii statorici.  Pe periferia rotorului latura de ducere ocupa pozitia x, iar latura de intoarcere x+y. Distanta y dintre cele doua spire se numeste pasul sectiei. Fluxul total care traverseaza sectia va fi :

                                                                              (4)

Daca rotorul, respectiv sectia se roteste cu turatie constanta n, atunci t.e.m. indusa

  (5)

fiindca   -B(x)=-B(x+y)   atunci :

            e=2*Ns*l*v*B(x)                                                                              (6)

Fluxul magnetic polar la mersul in gol  este fluxul magnetic util calculat in raport cu o portiune a periferiei rotorului care corespunde unui pol de excitatie. Daca rotorul are lungimea l si diametrul D  atunci deschiderea intre doi poli consecutivi, pas polar  :

           

p - numarul de perechi de poli ; daca p=2 (doua perechi de poli) ;

viteza :                                       

Deci  pentru motor cu p perechi de poli:

                                                                                                                      (7)

Cale de curent = formata din k sectii(bobine) inseriate in care t.e.m. induse au acelasi sens. Aceste tensiuni se insumeaza, se scot la bornele masinii prin intermediul periilor. T.e.m. in cale de curentformata din k sectii :

                                                   (8)

Bi (x) - inductia magnetica in intrefier in dreptul laturii de ducere a sectiei i la momentul considerat. T.e.m. indusa in masina va fi :

                                                  (9)

Bsectie  este valoarea medie.

Daca pres. ca polul ar ocupa intreaga latime a pasului, adica practic nu ar mai fi distanta intre poli :

           

                                                       (10)

Ke - constanta t..e.m.

4. Cuplul electromagnetic.

Forta care apare in spira :

            Fs=Ns*Ia*l*B(x)                                                                                 (11)

Ia - curentul care parcurge fiecare latura de sectie in parte. In cazul fct. in regim de generator, sensul curentului este acelasi cu sensul t.e.m. Daca se pres. ca avem o infasurare cu pas polar de valoare y, adica spira de ducere se afla la un pas polar de spira de intoarcere, atunci asupra laturii de intoarcere se exercita o forta egala in marime si de acelasi sens cu Fs . Cuplul electromagnetic :

            Ms=D*Fs=D*Ns*Ia*l*B(x)                                                                (12)

Asupra intregii cai de curent formata din k sectii actioneaza cuplul :

                                                       (13)

Daca se considera valoarea medie a lui B in fiecare sectie :

            Mt=k*Ns*Ia*D*l*Bmediu

Pe de alta parte :

                de unde

de unde :

                                                                        (14)

Daca o infasurare este alcatuita din 2a cai de curent, fiecare are o latura de ducere si  una de intoarcere, atunci numarul total de conductoare(laturi de spira) va fi :

            N=2*2*a*k*Ns 

De unde k*Ns = N/ (4*a)

                                               (15)

Cuplul total :

           

Curentul rotoric total pentru cele 2a cai de curent puse in paralel va fi :

                    de unde :          

Cuplul total devine :                         (16)

Constanta cuplului     ;   constanta tensiunii electromotoare     ;

Se observa ca exista relatia :                                                        (17)

6. Reactia indusului. :

Ca urmare a modificarii cimpului magnetic in intrefier :

-          fluxul la mersul in sarcina este mai mic decit fluxul la mers in gol :

-          cuplul la mers in sarcina este mai mic decit la mers in gol:       

7. Poli statorici alcatuiti din magneti permanenti.

Inductia magnetica in magnet :

                                                                                         (18)

Legea circuitului magnetic :

                                                                                (19)

Conservarea componentelor normale ale inductiei magnetice pe supraf. de discontinuitate :

           

de unde :  ;   Deci :    

Inlocuind in relatia (19) se obtine :

                                                                          (20)

Relatia (20) - curba de magnetizare,  care daca se neglijeaza saturatia si dispersia, reprezinta ecuatia unei drepte. (dreapta de magnetizare).

Curba de demagnetizare (cadranul II) datorata  intrefierului si cimpurilor magnetice exterioare (reactia indusului) este data de relatia :

                                                                              (21)

E=punct de functionare. Dreapta de revenire - panta   (cu cit este mai mica cu atit magnetul este mai stabil in fct.), este panta dreptei care trece prin Br ; E ' - punctul real de functionare.

8. Tipuri de magneti. Avantaje. Dezavantaje.

1.      Magneti de tip AlNiCo : aliaje Fe cu  Al sau Cu, Ni, Cobalt. Utilizati pentru motoare pt. sisteme automate. Hc este mic - piese polare; Br - mare, se monteaza nemagnetizati, prin lipire sau presare. Cind reluctanta circuitului magnetic variaza (se scoate rotorul din circuitul magnetic apoi se pune) magnetii se demagnetizeaza ireversibil.  Dezav. : Hc - mica; mare; rezistivitatea electrica mare; material foarte dur-scule speciale de fabricatie.

2.      Magneti din ferite(ceramici): folositi in constructia motoarelor  multipolare. Hc - mare(magneti coercitivi); Br - mica;  mica; caract. de demagnetizare este aprox. liniara; rezistivitate electrica foarte mica. Pot fi utilizati si la motoarele cu rotorul tip pahar. Se monteaza magnetizati in motor. Dezavantaje : Br mica; B variaza mult cu temperatura;

          

9.Bilantul de puteri.

2.10.  Motorul de c.c. cu excitatie derivatie.

Ecuatiile generale :        IA + Ie = I

                                    U=Ua =E + RA IA + Up

                                                                                              (22)

                                     

a.       Caracteristica vitezei la mersul in gol: se determina pt. Mrez = 0 si  UA = ct.=U nominala.

 de unde                             (23) 

 depinde de Ie prin caracteristica de magnetizare;    n0 max = n0 datorita fluxului remanent.Este bine sa se evite n0max pt. ca duce la solicitari mecanice foarte mari. Fluxul se satureaza si la cresteri ale lui Ie nu se mai produc scaderi sensibile ale turatiei. Prin varierea lui Ie  turatia motorului poate fi variata in limite largi.

b.      Caracteristica de viteza la mersul in sarcina (caracteristica externa a motorului): (Ie =ct; UN=ct.)

La funct. in sarcina curentul de excitatie este foarte mic si  I = IA .

           

                                                             (24)

In realitate la mersul in sarcina apare  si caderea de tensiune la perii :

                                                                                  (24' )

c.       Caracteristica cuplului electromagnetic :  Ie =ct.  si  UN = ct.   IA = I ;

                                                                    (25)

M0 practic este const. Caracteristica de cuplu util este translatata cu M0 . Ca sa apara cuplul util intii se inving pierderile la mers in gol, prin cresterea lui IA . Este o caracteristica aproape liniara la valori mici ale curentului.

d.      Caracteristica mecanica :   Ie = ct. si  UN =  ct.

     de unde                  

      (26)

-  la mers in gol :

                                                                

-   la pornire :

  de unde   

Daca se inlocuieste expresia anterioara a turatiei la mers in gol :

Se observa  variatii foarte mici ale turatiei la cresteri importante ale sarcinii.

2.11.  Motorul de c.c. cu excitatie serie.

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 333
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2014. All rights reserved