Mașini Electrice

Capitolul I

Notiuni de baza

1.1. Definitii . Clasificari . Elemente constructive

Orice curiozitate , este foarte usor satisfacuta prin enuntarea unei definitii . De-aceea vom proceda în consecinta:

Definitie : Prin masina electrica se intelege un ansamblu de corpuri solide ( armaturi pe care de regula sunt plasate infasurari conductoare ) , in general relativ mobile , cuplate intre ele electric , magnetic , sau si magnetic si electric ; acest ansamblu transforma energia electrica în energie mecanica , situatie în care vorbim despre motoare , sau invers , din energie mecanica în energie electrica , situatie în care vorbim despre generatoare sau (in cazul transformatorului spre exemplu din energie electrica tot în energie electrica de alta forma sau parametri . )

Pentru a restrânge din generalitatea definitiei de mai sus pe de o parte si pentru a introduce diferente specifice semnificative pe de alta , vom apela la câteva criterii de clasificare unanim acceptate de literatura tehnica , fara a emite însa pretentii de exhaustivitate .

A)Criterii de clasificare

a) Dupa natura cuplajului distingem:

-masini electrostatice , la care intervine doar cuplajul electric

-masini magneto-electrice , la care intervine cuplajul magnetic , câmpul magnetic fiind generat de magneti permanenti

-masini electromagnetice , cele mai raspândite in aplicatiile obisnuite , la care intervine de asemenea cuplajul magnetic , câmpul magnetic fiind generat însa în acest caz de electromagneti ; reamintim ca electromagnetul este în general un dispozitiv compus dintr-un circuit magnetic înlantuit cu un circuit electric în care polarizarea magnetica a materialului circuitului magnetic ( de mare permeabilitate magnetica ) este produsa de curentii electrici ( de conductie ) , care parcurg bobina circuitului electric .

b) Dupa sensul de transformare a energiei avem:

-masini generatoare , al caror input energetic este energia mecanica , iar output-ul energetic este energia electrica

-masini motoare , la care se inverseaza sensul de circulatie a energiei

Obs: In general armaturile cuplate sunt relativ mobile ; la limita când între cele doua armaturi nu avem miscare relativa se vor obtine asa numitele:

-transformatoare , asimilate masinilor electrice si care transforma energia electrica caracterizata de o anumita pereche curent/ tensiune tot în energie electrica de alta pereche curent/tensiune , la aceeasi frecventa ;

c) Dupa natura curentului ce strabate înfasurarile armaturilor :

-masini de curent alternativ -sincrone/asincrone (de inductie ) cu sau fara colector

-monofazate/polifazate

-masini de curent continuu

B) Particularitati constructive

La masinile rotative normale (cele mai larg raspândite în aplicatii comune ) între cele doua armaturi de simetrie cilindrica , apare o miscare relativa de rotatie , una dintre cele doua armaturi fiind in general fixa si numita STATOR , iar cealalta mobila , coaxiala cu prima si situata în interiorul statorului , din motive constructive lesne de inteles , numita ROTOR. Partile feromagnetice se executa din materiale magnetice moi , fonta sau otel masiv , iar în cazul în care câmpurile magnetice sunt variabile in timp , din tole de otel electrotehnic aliat cu siliciu , fragmentarea fiind impusa de reducerea pierderilor prin hiesterezis si curenti turbionari .Pentru transformatoare se prefera tolele laminate la rece cu proprietati superioare pe directia de laminare ; de asemenea , pentru transformatoarele de retea monofazate utilizate in sursele in comutatie ( utilizate in aparatele TV , calculatoare personale si alte instalatii de automatizare ) precum si in transformatoarele de semnal , se utilizeaza miezuri pline E+I , toruri sau oale de ferita .

Spatiul de aer dintre stator si rotor poarta numele de întrefier si se noteaza cu d .

Dupa cum am mentionat si mai sus , pe stator , respectiv pe rotor , de regula sunt plasate infasurari conductoare ( numite generic bobinajul masinii) , confectionate preponderent din cupru electrolitic sau aluminiu , utilizat mai ales la transformatoarele trifazate , precum si la înfasurarile în scurtcircuit ale masinii asincrone (de inductie) .

Tolele , spirele bobinajelor , precum si înfasurarile se izoleaza în raport cu partile feromagnetice cu un lac electroizolant , de o anumita clasa de izolatie , marime ce caracterizeaza temperatura pâna la care lacul îsi conserva nealterate proprietatile electroizolante.

Daca întrefierul este constant de-a lungul periferiei armaturilor , fig 1.1 avem de a face cu masina cu poli plini , iar daca este variabil , fig 1.2 avem de a face cu masina cu poli aparenti .