Mașini Electrice Speciale

Introducere:

Masina electrica este constituita dintr-un sistem de circuite electrice dispuse pe miezuri

feromagnetice si cuplate între ele magnetic, electric sau în ambele moduri. O masina electrica,

denumita si convertor electromecanic, transforma energia mecanica în energie electrica atunci

când functioneaza în regim de motor, sau invers, transforma energia mecanica în energie

electrica atunci când functioneaza în regim de generator. Toate tipurile de masini sunt

reversibile, principiu enuntat de Lenz în 1834. Miscarea partilor mobile ale masinilor electrice

poate fi de rotatie la masinile rotative sau e o suprafata plana pentru masinile electrice cu miscare

liniara.

Obiectul acestui curs îl reprezinta masinile electrice rotative, prezentarea tipurilor de

masini electrice speciale, elementele constructive si de functionare care le deosebesc

fundamental de celelalte masini electrice care pot fi denumite clasice.

Daca masinile electrice considerate clasice (sincrona, de curent continuu, de inductie,

transformatorul) s-au descoperit si produs înca din secolul al XIX-lea, masinile electrice speciale

sunt în mare majoritate un rezultat al cercetarii din domeniu din secolul al XX-lea, mai ales în

ultimele trei-patru decenii.

Dezvoltarea impetuoasa în ultimele patru decenii a electronicii si sistemelor de calcul, a

avut un impact deosebit asupra masinilor electrice speciale, precum si a celor conventionale. Sau

elaborat convertoare electronice de putere, care au eliminat practic limitarile surselor cu

parametri constanti (tensiune, frecventa) si care permit introducerea unor strategii de comanda în

alimentare pentru obtinerea de performante cât mai ridicate. Sursele de alimentatie flexibile

complet comandate au facilitat dezvoltarea unor masini electrice noi si au revigorat unele deja

2

existente, dar aplicabilitate practica efectiva. Un exemplu elocvent îl constituie masina cu

reluctanta comutata (SRM), inventata la 1838, dar care a devenit un motor relativ important în

anii '70, când s-a pus la punct convertorul electronic specific pentru alimentare, convertor

comandat în functie de pozitia rotorului si de viteza prescrisa.

În general pentru validarea unei masini electrice speciale, adica pentru trecerea de la

stadiul de idee-prototip la stadiul de masina de serie utilizata efectiv în sisteme de actionare

industriale sau domestice, este necesara o perioada destul de lunga de timp. De exemplu pentru

masina de curent continuu fara perii au fost necesari circa 20 de ani si nu s-a realizat, în fapt

decât modificarea strategiei de alimentare si comanda, masina ramânând practic nemodificata.

Masinile rotative au uzual doua mari parti componente una fixa, de obicei dispusa spre

exterior, numita stator si una care se roteste în interior numita rotor. Ambele parti, denumite

generic armaturi au un sistem de miezuri feromagnetice pe care sunt dispuse circuitele electrice

formate din una sau mai multe bobine conectate între ele, si /sau magneti permanenti. Mai multe

bobine conectate între ele alcatuiesc o înfasurare ce poate fi parcursa de un curent variabil sau

constant în timp. O bobina parcursa de curent continuu poate fi înlocuita cu un magnet

permanent, de aceea o înfasurare alimentata în curent continuu se poate înlocui cu un ansamblu

de magneti permanenti.