Motoare CC utilizate în acționări electrice

Probleme generale privind motorul de c.c. utilizat în acţionările electrice

2.1. DESTINAŢIA ŞI DOMENIUL DE APLICARE

Însuşirile electromecanice ale maşinii de curent continuu se deosebesc de cele ale maşinilor de curent alternativ. In primul rând, maşinile de curent continuu au frecvenţa sursei de alimentare sau de restituire a energiei în reţea egală cu zero, indiferent că înfăşurarea in-clusului este străbătută de curent alternativ.

Deci frecvenţa fiind nulă dă posibilitate de a regla viteza maşinii în limite largi.

In al doilea rând maşina de curent continuu, spre deosebire de maşinile asincrone (de inducţie), nu asimilează putere reactivă. Curentul de excitaţie la maşinile de curent continuu este de 10—20 ori mai mic decât la maşinile asincrone.

Maşina de curent continuu prin definiţie se numeşte aceea la care curentul asimilat sau restituit în reţea este continuu, iar cel din înfăşurarea indusului este alternativ sau continuu.

Dacă curentul reţelei la care este conectată maşina este continuu, iar curentul ce străbate înfăşurarea indusului este alternativ, atunci o astfel de maşină are colector sau comutator, care redresează curentul alternativ din înfăşurarea indusului în curent continuu.

Dacă ambele circuite sînt parcurse de curenţi continuu, atunci nu mai este necesar colectorul şi o astfel de maşină se numeşte unipolară. Maşinile electrice unipolare au o utilizare limitată din cauza tensiunilor joase şi curenţilor mari la care pot fi calculate. Unul din dez-avantajele de bază al acestei maşini, constă în crearea unui contact fiabil dintre indus şi perii prin care s-ar închide curenţi considerabili.

In ultimii ani s-au făcut încercări pentru a înlocui colectorul electromecanic prin unul electric, însă încercările nu s-au bucurat de un succes evident. In consecinţă se mai poate spune că maşinile de curent continuu cu colector electromecanic la etapa actuală de dezvoltare a maşinilor electrice satisfac cerinţele înaintate în acele ramuri ale industriei unde sînt utilizate.

Generatoarele de curent continuu. Maşina de curent continuu funcţionând în regim de generator serveşte ca sursă de curent continuu. O deosebită utilizare ca generator o au maşinile de curent continuu, fiind folosite ca excitatoare pentru generatoarele sincrone. Generatoarele de curent continuu ca surse de curent de tensiune joasă, sînt utilizat în electroliză şi instalaţii galvanice.

Motoarele de curent continuu. Avantajele motoarelor de curent continuu în ce priveşte reglarea vitezei sînt indiscutabile în raport cu motoarele de curent alternativ, însuşirile electromecanice ale motoarelor de curent continuu permit reglarea vitezei unghiulare în diapazoane largi, menţinând la un nivel respectiv randamentul independent de metoda de reglare a vitezei utilizată.

Motoarele de curent continuu sînt utilizate în domeniul tracţiunii electrice. Datorită cuplului considerabil de pornire la viteze mici şi caracteristicile lor de viteză moi. motoarele de curent continuu sînt utilizate ca motoare de acţionare de forţă în locomotivele electrice, electrocare, în tramvaie, troleibuze, metro. Motoarele electrice de curent continuu sînt utilizate şi pentru a antrena diverse mecanisme suplimentare instalate pe maşinile de transport (autobuze, tractoare, avioane ş. a.).

Pentru realizarea proceselor tehnologice complicate care cer viteză reglabilă şi stabilitate ridicată sînt utilizate motoare de curent continuu.

La etapa actuală o deosebită importanţă capătă servomotoarele de curent continuu cu magneţi permanenţi fiind utilizate cu succes în sistemele de comandă şi automatizări, în acţionările electrice automatizate.

2.2. ELEMENTELE CONSTRUCTIVE PRINCIPALE ALE MAŞINII DE CURENT CONTINUU

Maşina de curent continuu este compusă din două părţi principale imobilă -stator, si mobilă - rotor (fig. 1.).

Statorul include următoarele ansamble principale: carcasa - 1,pe care sunt fixaţi polii principali - 2, iar pe poli este montată înfăşurarea de excitaţie -3. Părţile laterale ale carcasei sînt închise cu două scuturi 4, 5, în care sunt montaţi rulmenţii 6, 7. Rulmenţii sunt

protejaţi mecanic şi de mediul înconjurător de capacele rulmenţilor 8,9,10,11.Pe partea superioară a carcasei este montată cutia cu borne 12 prin intermediul căreia maşina se conectează la reţea. Pe partea inferioară carcasei sunt sudate tălpile de fundaţie 13 cu ajutorul ,cărora maşina se fixează pe fundaţie.

Rotorul maşinii de curent continuu include pachetul indusului 14, fixat rigid pe arborele 15, montat în rulmenţi.

În crestăturile indusului este aranjată înfăşurarea indusului 16, capetele secţiilor acestei înfăşurări sunt lipite la crestele lamelelor colectorului 17.Pe suprafaţa cilindrică a colectorului alunecă periile 18 fixate în suportul de perii 19, montat pe colierul de suport-perii 20. Pe ax este fixat rigid ventilatorul 21care se învârteşte împreuna cu el. Capătul axului iese în afara carcasei şi pe el se fixează pana 22 de consolidare a maşinii cap la cap cu mecanismul sau maşina pe care o antrenează.

Carcasa. Carcasa este partea principală de consolidare mecanică a tuturor ansmblelor maşinii Ea îndeplineşte şi funcţia de jug magnetic prin grosimea căruia se închide fluxul magnetic principal Deci această parte a maşinii de curent continuu trebuie să dispună de calităţi mecanice bune şi de însuşiri magnetice satisfăcătoare

Carcasa de obicei are o formă cilindrică si grosimea, cilindrului depinde de valoarea fluxului ce se închide prin ea. Cilindrul se confecţionează din foi groase de oţel, iar când grosimea este considerabilă, se toarnă din fonta.