Comparație între construcția și caracteristicile de funcționare ale MCC Clasic și MCSA

Masinile de c.c. au fost pentru o perioada foarte indelungata cele mai bune si folosite la actionarile electrice reglabile datorita performantelor superioare de reglare in limite largi a vitezei si a cuplului.

Principiul de functionare al masinii de c.c. se bazeaza pe prezenta comutatorului mecanic si este acelasi, valabil, atat in cazul constructiei normale, fig 1 a, cu perii fixe si colector mobil plasat pe rotor, cat si in ipoteza unei constructii inversate, fig 1 b, la care colectorul este fix, plasat pe stator impreuna cu infasurarea indusa comutata, iar periile sunt mobile, invartitoare, antrenate solidar cu rotorul pe care se gaseste excitatia.

Fig. 1 Masina de c.c.

a) Constructie normala b) Constructie inversata

Comutatorul mecanic este format din acelasi numar de perechi de perii ca si numarul de perechi de poli (nr. perechi perii= p, nr. perechi de poli), perii care gliseaza pe un colector realizat din lamele izolate la care sunt conectate sectiile infasurarii comutate. Acest comutator mecanic constituie un convertor de frecventa mecano-galvanic autocomandat.

In cazul constructiei inversate din fig 1 b, campul de excitatie este un camp invartitor deoarece este plasat pe rotor, campul de reactie fiind si el tot camp invartitor si are aceeasi viteza cu rotorul, deoarece este produs de infasurarea indusa(statorica) care este alimentata in c.c., prin intermediul colectorului. Cele două campuri magnetice, inductor şi de reactie, se rotesc sincron si pastreaza in permanenta o pozitie reciproca fixa, ca in cazul constructiei normale a masinii de c.c.. Aceasta pozitie este fixata la 90o electrice, astfel incat cuplul dezvoltat prin interactiunea vectorială a celor două campuri sa fie maxim.

Astfel, in oricare forma constructive, motorul de c.c. poate fi asemanat ca un motor sincron alimentat cu frecventa variabila prin intermediu unui convertor mecano-galvanic autocomandat. Ansamblul perii-lamele de colector realizeaza doua functii:

- Functia de convertor de frecventa autocondus – cu comutatie mecano-galvanica realizata prin transformarea de c.c., furnizat de sursa pe la perii, in c.a. cu frecventa dependenta riguros de viteza rotorului.

- Functia de detective a pozitiei rotorice – realizata prin pozitionarea adecvata a periilor in raport cu axa transversala, in acest mod se impune ca procesul de comutatie intr-o sectie sa aiba loc la un moment bine stabilit si cand sectia se gasestie intr-o pozitie dorita in raport cu campul inductor.

Aceasta functie se realizeaza prin plasarea convenabila pe de o parte a lamelelor de colector fata de laturile sectiei la care se leaga, iar pe de alta parte a periilor in raport cu polii inductori.

Insa aceste masini au si anumite defecte printre care:

- Durata de functionare sigura este diminuata, necesitand intretinere suplimentara,

- Pericolul de explozie in medii explosive/inflamabile(datorita scanteilor),

- Limitari ale curentului, puterii si vitezei,

- Poluare electromagnetica.

Din dorinta de a elimina anumite defecte din cele anterioare, in ultimii ani s-a realizat si dezvoltat MCSA(masina cu comutatie static autocondusa), dorindu-se “eliminarea” efectului periilor, deci a dezavantajelor implicate de contactele alunecatoare, dar si cresterea performantelor de relgare a masinilor de c.c. clasice.