Motorul Electric de Curent Continuu

1. CONSIDERAŢII TEORETICE

1.1. Construcţie, principiu şi caracteristici de funcţionare

Motorul de c.c. prezintă aceleaşi elemente constructive ca şi generatorul de c.c. având

inductorul fix (stator) şi indusul mobil (rotor).

De asemenea poate fi realizat atât cu excitaţie separată (fig.1) cât şi cu autoexcitaţie

(derivaţie fig.2 serie fig.3 şi mixtă fig.4). Dintre acestea motorul cu excitaţie separată are

caracteristici de funcţionare asemănătoare celui derivaţie putând fi studiate împreună, iar

motorul cu excitaţie mixtă prezintă caracteristici intermediare între ale motorului serie şi

ale celui derivaţie. Lucrarea se referă în principal la motorul cu excitaţie separată.

În regim de motor se alimentează atât înfăşurarea inductoare al cărui curent de

excitaţie Ie creează fluxul magnetic principal (Φe = Le Ie) cât şi înfăşurarea indusă al cărui

curent Ia dă naştere fluxului de reacţie al indusului (Φa = La Ia).

La motoarele de mare şi medie putere, peste cele două fluxuri se mai suprapun: fluxul

magnetic Φk al înfăşurării de compensaţie (ce are rolul de a-l neutraliza pe Φa) şi fluxul

Φc al înfăşurării auxiliare (care îmbunătăţeşte comutaţia).

Câmpul rezultant din întrefier (având fluxul de pol Φ) acţionează asupra

conductoarelor rotorice cu un cuplu electromagnetic de valoare medie :

M =KMΦIa (1)

care pune rotorul în mişcare cu turaţia :

Sistemul perii - colector prin care se alimentează înfăşurarea rotorică are rolul de

invertor. El distribuie curenţii prin conductoarele rotorice aşa fel încât toate forţele

electromagnetice care acţionează asupra conductoarelor rotorice să dea cuplu de acelaşi

sens.

Curentul rotoric:

este eliminat de tensiunea U la perii, tensiunea contraelectromotoare :

E=KE⋅Φ⋅n (4)

şi rezistenţa Ra a înfăşurării rotorice.

Funcţionarea în regim staţionar a motorului poate fi descrisă cu ajutorul

caracteristicilor din fig. 5,6,7.

Dintre acestea o importanţă deosebită prezintă caracteristica mecanică n (M) a cărei

alură este impusă de tipul excitaţiei (fig. 6).

1.2 Pornirea motorului

Limitarea curentului de pornire la valori acceptabile se face prin înserierea cu rotorul a

unui reostat de pornire R (fig. 11) sau prin alimentarea rotorului la tensiune redusă. Pe

măsură ce motorul demarează, t.e.m. E creşte, curentul rotoric scade şi deci reostatul R se

va putea scurcircuita treptat (fig. 8) respectiv tensiunea U va putea creşte treptat până la

valoarea nominală. În acelaşi timp la pornire, reostatele de câmp Rc trebuiesc astfel legate

încât curentul de excitaţie să fie maxim pentru a realiza un cuplu de pornire mare.

1.3 Reglarea turaţiei

Turaţia motorului de c.c. se poate modifica prin:

a) înserierea cu rotorul a unui reostat de reglaj R, obţinând turaţii mai mici decât cea

nominală (fig. 9 - pentru excitaţie separată);

b) scăderea fluxului inductor (micşorarea curentului de excitaţie cu ajutorul reostatului

de câmp Re ) obţinând turaţii mai mari decât cea nominală (fig. 10 - pentru excitaţie

separată;