CALCULUL SARCINII-MASINA DE CURENT CONTINUU CU EXCITATIE SEPARATA

1.1 Generalitati despre tipul de motor MASINA DE CURENT CONTINUU :

Masinile de curent continuu din punct de vedere constructiv se compun din:

a)     Statorul (inductorul masinii) fix,cuprinzand o carcasa din fonta,otel turnat sau tabla de otel sudata, pe care de fixeaza polii excitatiei si partial serveste ca drum de inchidere a fluxului magnetic principal.Polii de excitatie fixati pe carcasa sunt constituiti din tole de otel electrotehnic si sunt prevazuti cu bobinele respective de excitatie.Bobonele,conectate in serie sau paralel, sunt alimentate in curent continuu si au sensurile de infasurare astfel incat polii nord alterneaza cu polii sud.

b)     Rotorul (indusul masinii) mobil, este confectionat din tole de otel electrotehnic.Are forma unui cilindru prevazut cu crestaturi pe periferia exterioara in care sunt montate conductoarele infasurarii rotorice.

c)     Colectorul, un corp cilindric mobil (solidar cu rotorul), format din lamele de cupru,izolate unele de altele.Ele fac legatura cu capetele bobinelor infasurarii rotorice realizand inchiderea infasurarii rotorice.pe colector freaca o serie de perii (in general, din grafit) plasate simetric la periferia colectorului, legate alternativ la cele doua borne ale masinii.

Masina electrca este o masina capabila sa transforme puterea mecanica primita la arbore in putere electromagnetica sau, invers, putere electromagnetica in puterea mecanica.In primul caz se spune ca masina functioneaza in regim de generator electric, iar in cel de-al doilea in regim de motor electric.Masinile electrice pot functiona de obicei in oricare din aceste regimuri;se spune ca ele sunt reversibile din punct de vedere al conversiei de energie realizate.Mai trebiue remarcat ca in unele cazuri masinile electrice pot functiona si in regim de frana electrica, primind atat putere electromagnetica cat si putere mecanica si transformandu-le in caldura, in acelasi timp cu dezvoltarea dezvoltarea unui cuplu electromagnetic la arbore.

In majoritatea cazurilor, masinile electrice se realizeaza ca sisteme cu miscare rotativa ,desi in ultimul timp s-a raspandit si constructia masinilor cu miscare liniara sau alternativa (rectilinie sau curbilinie), pentru moment destinat insa unor utilizari speciale.Dupa natura curentului electric ce parcurge infasurarile induse, masinile electrice se clasifica in masini de curent continuu si masini de curent alternativ.

1.2 Calculul parametrilor masinii(date catalog) :

Date initiale :

N₁=2

1)       Tensiunea nominala a indusului:

V

2)       Inductivitatea indusului , in procente:

%

3)       Puterea nominala utila (la arbore) in regim de motor :

kW

4)       Randamentul nominal in regim de motor (fara pierderi in excitatie):

%

5)       Turatia nominala :

rot/min

6)       Turatia maxima raportata :

             u.r.

7)       Puterea nominala a excitatiei:

kW

8)       Constanta de timp a excitatiei :

ms

9)       Tensiunea nominala a excitatiei :

V

10)            Fluxul remanent in procente :

%

11)            Fluxul saturat in procente:

%

12)            Calculul curentului nominal din indus :

A

13)            Se recalculeaza :

%

1.3  Calculul datelor principale a indusului :

1) Rezistenta nominala :

W

2 ) Viteza unghiulara nominala :

rad/sec

3)       Rezistenta circuitului indusului:

-valoarea raportata : u.r.

-valoarea procentuala : %

-valoarea absoluta : W

4)       Constanta motorului la flux nominal:

            Vs

5)       Cuplul electromagnetic nominal in regim de motor:

Nm

6)       Cuplul nominal la arbore:

Nm

7)       Cuplul de mers in gol la viteza nominala:

Nm

8)       Curentul de mers in gol la flux nominal:

-valoarea absoluta : A

-valoarea raportata : u.r.

-valoarea procentuala : %

9)       Viteza si turatia maxima :

                   rad/sec

                         rot/min

10)            Inductivitatea circuitului indusului :

mH

11)            Constanta de timp a circuitului indusului :

ms

12)            Formula de verificare :

%

%

Comparand cele doua randamente observam ca calculele efectuate pana acum sunt corecte .

1.4          Calculul datelor principale ale excitatiei :

1)       Date initiale

kW -puterea nominala a excitatiei

V -tensiunea nominala a excitatiei

ms -constanta de timp

2)       Date calculate

A -curentul nominal

W -rezistenta totala (echivalenta )

mH - inductivitatea totala (echivalenta )

3)       Datele unei infasurari de excitatie :

Schema echivalenta de conaxiune a celor doua infasurari de excitatie :

-puterea : W

-tensiunea : V

-curentul : A

-rezistenta : W

-inductivitatea : mH

1.5          Calculul caracteristicilor mecanice:

1) Calculul curbei de magnetizare:

-date initiale :                  u.r.

u.r.

Vs

u.r.

-date calculate :

fluxul minim cu care se realizeaza viteza maxima la curent nominal al indusului :

u.r.

Vs

fluxul maxim va rezulta din limita de comanda a convertorului in functie de (comanda excitatiei ) ;

curentul de excitatie se calculeaza din expresia analitica a curbei de magnetizare in functia de

Formule de raportare :

Expresia analitica a curbei de magnetizare :

Metoda a :

unde :

Se foloseste formula : ;

Metoda b :

Metoda a:

Metoda b:

Caracteristica de magnetizare:

y*[u.r.]

b

a

I*[.r.]