Mașini electrice speciale de curent continuu

Memoriu Justificativ

Maşinile electrice speciale reprezinta unele dintre cele mai importante componente ale sistemelor auromate ,fiind utilizate cu precadere ca servomotoare , traductoare de viteza si poziţie.

Funcţionand pe baza acelorlasi principii la conversie electromecanica a energiei , ca şi maşinile electrice clasice, ele se deosebesc de acestea din urma prin construcţie,prin funcţiile pe care le îndeplinesc , prin caracteristicile in regim staţionar si dinamic.

Denumirea de “maşina electrica speciala” a fost utilizata in literature tehnica înca de la începutul sec al XX-lea , pentru a desemna o clasa de maşini (generatoare homopolare de C.C., motoare asincrone bifazate , selsine, motoare oscilante etc.) ale caror caracteristici erau diferite de cele ale maşinilor considerate la acea data clasice.

Multe dintre aceste maşini speciale constituiau atunci simple curiozitaţi tehnice cu aplicatii limitate , studiul lor avand valoare pur academică.

Dezvoltarea în ultimele trei decenii a sistemelor automate a deschis un domeniu extrem de larg utilizarii maşinilor electrice speciale conducand la realizarea unor noi saltui constructive şi chiar la aparitia unor noi principii de functionare.

Descoperirea şi utilizarea semiconductoarelor de putere comandate a produs transformari şi mutatii deosebite în acest domeniu.

Maşinile speciale din clasa amplificatoarelor rotative au fost practice eliminate din aplicatiile industriale în timp ce principii de comanda anterior considerate fară aplicaţii practice au devenit în ultimii ani cele mai eficente solutii tehnico-economice. Se poate afirma ca nu există astăzi domeniu industrial sau aerospatial în care maţinile electrice speciale să nu fie prezente .

Nu există maşina-unealtă să nu fie prezente cateva servomotoare de C.C., traductoare de pozitie si viteză , avion sau rachetă fară platforme de stabilizare giroscopică cu motoare sincrone cu histerezis, fară servomotoare asincrone bifazate sau cascade de selsine , nici un sistem de calcul puternic fară echipamente periferice acţionate de servomotoare ultrarapide sau motoare pas cu pas.

Din aceasta cauza, cunoasterea principiilor de funcţionare şi a posibilitaţilor de utilizare ale acestor maşini intereseaza o gama larga de specialisti din domenii diverse ale electrotehnicii , mecanicii, automatizarilor , electronicii , tehnicii de calcul etc. , specialisti carora li se adreseaza lucrarea de faza.

Maşinile electrice speciale nu funcţioneaza independent , ci în cadrul unor sisteme complete, prin urmare ele trebuie studiate nu din punctual de vedere al maşinii în sine , ci al sistemului din care fac parte , urmandu-se descrierea lor prin funcţii de transfer sau ecuaţii matriciale adecvate care să permită realizarea unui model matematic cât mai simplu al intregului ansamblu.

Indiferent de tipul constructiv sau de principiul de funcţionare orice maşină electrică specială poate fi descrisă pe baza modelului maşinii electrice generalizate, model particularizat pentru fiecare caz si regim in parte.

I. Noţiuni generale despre maşinile electrice speciale

Maşinile electrice speciale de joasa tensiune joaca un rol important în cadrul sistemelor automate,fiind utilizate ca amplificatroare de putere, servomotoare,traductoare de viteza si pozitie,etc.

Deşi funcţioneaza, pe acelasi principiu ca şi maşinile electrice, maşinile electrice speciale reprezinta solutiile comstructive şi performanţe diferite,fiind adaptate funcţiilor pe care trebuie sa le indeplineasca.

La baza funcţionarii tuturor masinilor electrice clasice sau speciale sta principiul conversiei electromagnetice a energiei, energia electrica fiind transformata in lucru mechanic, respective energia mecanica in energie electrica.

Din punct de vedere energetic maşinile electrice pot functiona in trei regimuri distincte:

- de motor

- de frână

- de generator

In regim de motor maşina transformă puterea electrică primită in putere mecanică cedată la arbore

In regim de frânş maşina primeste atât putere mecanică de la arbore , cât şi putere electrica pe la borne, transformând invers ambelor forme de energie in calduraă

In regim de generator maşina transforma puterea mecanică primită la arbore in energie electrică

Indiferent de regimul de funcţionare,în analiza acestor maşini se va pleca de la legile de baza ale electrotehnici şi mecanici,legile particularizate pentru fiecare caz in parte.