INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 1 of 13

Auxiliar 12 – Mașini electrice – supliment informativ pentru cursul de formare: Modul 1 - Electrician

Motor electric Un motor electric (sau electromotor) este un dispozitiv electromecanic ce transformă energia electrică în energie mecanică. Transformarea în sens invers, a energiei mecanice în energie electrică, este realizată de un generator electric. Nu există diferențe de principiu semnificative între cele două tipuri de mașini electrice, același dispozitiv putând îndeplini ambele roluri în situații diferite.

Principiul de funcționare[modificare

Motoare electrice de diferite puteri în comparație cu o baterie de 9 V

Majoritatea motoarelor electrice funcționează pe baza forțelor electromagnetice ce acționează asupra

unui conductor parcurs de curent electric aflat în câmp magnetic. Există însă și motoare electrostatice

construite pe baza forței Coulomb și motoare piezoelectrice.

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 2 of 13

Utilizare[modificare

Fiind construite într-o gamă extinsă de puteri, motoarele electrice sunt folosite la foarte multe aplicații: de

la motoare pentru componente electronice (hard disc, imprimantă) până la acționări electrice de puteri

foarte mari (pompe, locomotive, macarale).

Clasificare[modificare Motoarele electrice pot fi clasificate după tipul curentului electric ce le parcurge: motoare de curent continuu și motoare de curent alternativ. În funcție de numărul fazelor curentului cu care funcționează, motoarele electrice pot fi motoare monofazate sau motoare polifazate (cu mai multe faze).

Motoare de curent continuu

Funcționează pe baza unui curent ce nu-și schimbă sensul, curent continuu. În funcție de modul de

conectare al înfășurării de excitație, motoarele de curent continuu se împart în patru categorii:

Cu excitație derivație

Cu excitație serie

Cu excitație mixtă

Cu excitație separată

Motoare de curent alternativ

Motoare asincrone

Mașinile electrice asincrone sunt cele mai utilizate mașini în acționările cu mașini de curent alternativ. S-

au dat mai multe definiții în ceea ce privește mașina electrică asincronă. Două dintre cele mai folosite

definiții din domeniul acționărilor electrice sunt:

1.O mașină asincronă este o mașină de curent alternativ pentru care viteza în sarcină și frecvența rețelei

la care este legată nu sunt într-un raport constant.

2.O mașină este asincronă dacă circuitului magnetic îi sunt asociate două sau mai multe circuite ce se

deplasează unul în raport cu celălalt și în care energia este transferată de la partea fixă la partea mobilă

sau invers prin fenomenul inducției electromagnetice.

O caracteristic a mașinilor asincrone este faptul că viteza de rotație este puțin diferită de viteza câmpului

învârtitor, de unde și numele de asincrone. Ele pot funcționa în regim de generator (mai puțin răspândit)

sau de motor. Cea mai largă utilizare o au ca motoare electrice (în curent trifazat), fiind preferate față de

celelalte tipuri de motoare prin construcția mai simplă (deci și mai ieftină), extinderea rețelelor de

alimentare trifazate și prin siguranța în exploatare.

La aceste motoare, viteza scade puțin cu sarcina; din acest motiv caracteristica lor mecanică se numește

caracteristică tip derivație. Motoarele asincrone se folosesc în acționările în care se cere ca turația să nu

varieze cu sarcina: mașini-unelte obișnuite, ventilatoare, unele mașini de ridicat, ascensoare, etc.

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 3 of 13

Motoare cu inele de contact ( rotorul bobinat)

Motoare cu rotorul în scurtcircuit

Motoare de tipuri speciale

Motoare cu bare înalte

Motoare cu dublă colivie Dolivo-Dobrovolski

Motoare sincrone

Elemente constructive

Vedere în secțiune prin stator a motorului de inducție

Indiferent de tipul motorului, acesta este construit din două părți

componente: stator și rotor. Statorul este partea fixă a motorului, în general exterioară, ce include

carcasa, bornele de alimentare, armătura feromagnetică statorică și înfășurarea statorică. Rotorul este

partea mobilă a motorului, plasată de obicei în interior. Este format dintr-un ax și o armătură rotorică ce

susține înfășurarea rotorică. Între stator și rotor există o porțiune de aer numită întrefier ce permite

mișcarea rotorului față de stator. Grosimea întrefierului este un indicator important al performanțelor

motorului.

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 4 of 13

rotorul motorului electric (stânga) șistatorul (dreapta)

Motorul de curent continuu

Motorul de curent continuu a fost inventat în 1873 de Zénobe Gramme prin conectarea unui generator

de curent continuu la un generator asemănător. Astfel, a putut observa că mașina se rotește, realizând

conversia energiei electrice absorbite de la generator. Astfel el a constatat, că generatorul "inițial" era de

fapt o mașină electrică reversibilă, care putea lucra ca un convertizor de energie bidirecțional.

Motorul de curent continuu are pe stator polii magnetici și bobinele polare concentrate care creează

câmpul magnetic de excitație. Pe axul motorului este situat un colector ce schimbă sensul curentului prin

înfășurarea rotorică astfel încât câmpul magnetic de excitație să exercite în permanență o forță față de

rotor.

În funcție de modul de conectare a înfășurării de excitație motoarele de curent continuu pot fi clasificate

în:

motor cu excitație independentă - unde înfășurarea statorică și înfășurarea rotorică sunt

conectate la două surse separate de tensiune

motor cu excitație paralelă - unde înfășurarea statorică și înfășurarea rotorică sunt legate în

paralel la aceași sursă de tensiune

motor cu excitație serie - unde înfășurarea statorică și înfășurarea rotorică sunt legate în serie

motor cu excitație mixtă - unde înfășurarea statorică este divizată în două înfășurări, una

conectată în paralel și una conectată în serie.

Înfășurarea rotorică parcursă de curent va avea una sau mai multe perechi de poli magnetici echivalenți.

Rotorul se deplasează în câmpul magnetic de excitație până când polii rotorici se aliniază în dreptul

polilor statorici opuși. În același moment, colectorul schimbă sensul curenților rotorici astfel încât

polaritatea rotorului se inversează și rotorul va continua deplasarea până la următoarea aliniere a polilor

magnetici.

Pentru acționări electrice de puteri mici și medii, sau pentru acționări ce nu necesită câmp magnetic de

excitație variabil, în locul înfășurărilor statorice se folosesc magneți permanenți.

Turația motorului este proporțională cu tensiunea aplicată înfășurării rotorice și invers proporțională cu

câmpul magnetic de excitație. Turația se reglează prin varierea tensiunii aplicată motorului până la

valoarea nominală a tensiunii, iar turații mai mari se obțin prin slăbirea câmpului de excitație. Ambele

metode vizează o tensiune variabilă ce poate fi obținută folosind un generator de curent continuu (grup

Ward-Leonard), prin înserierea unor rezistoare în circuit sau cu ajutorul electronicii de putere

(redresoare comandate,choppere).

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 5 of 13

Motor universal folosit la râşniţele de cafea

Cuplul dezvoltat de motor este direct proporțional cu curentul electric prin rotor și cu câmpul magnetic de

excitație. Reglarea turației prin slăbire de câmp se face, așadar, cu diminuare a cuplului dezvoltat de

motor. La motoarele serie același curent străbate înfășurarea de excitație și înfășurarea rotorică. Din

această considerație se pot deduce două caracteristici ale motoarelor serie: pentru încărcări reduse ale

motorului, cuplul acestuia depinde de pătratul curentului electric absorbit; motorul nu trebuie lăsat să

funcționeze în gol pentru că în acest caz valoarea intensității curentului electric absorbit este foarte

redusă și implicit câmpul de excitație este redus, ceea ce duce la ambalarea mașinii până la

autodistrugere. Motoarele de curent continuu cu excitație serie se folosesc în tracțiunea electrică urbană

și feroviară (tramvaie, locomotive).

Schimbarea sensului de rotație se face fie prin schimbarea polarității tensiunii de alimentare, fie prin

schimbarea sensului câmpului magnetic de excitație. La motorul serie, prin schimbarea polarității tensiunii

de alimentare se realizează schimbarea sensului ambelor mărimi și sensul de rotație rămâne neschimbat.

Așadar, motorul serie poate fi folosit și la tensiune alternativă, unde polaritatea tensiunii se inversează o

dată în decursul unei perioade. Un astfel de motor se numește motor universal și se folosește în aplicații

casnice de puteri mici și viteze mari de rotație (aspirator, mixer).

Motorul de curent alternativ

Motoarele de curent alternativ funcționează pe baza principiului câmpului magnetic învârtitor. Acest

principiu a fost identificat de Nikola Tesla în 1882. În anul următor a proiectat un motor de inducție

bifazat, punând bazele mașinilor electrice ce funcționează pe baza câmpului magnetic învârtitor. Ulterior,

sisteme de transmisie prin curent alternativ au fost folosite la generarea și transmisia eficientă la distanță

a energiei electrice, marcând cea de-a doua Revoluție industrială. Un alt punct important în istoria

motorului de curent alternativ a fost inventarea de către Michael von Dolivo-Dobrowlsky în anul 1890 a

rotorului în colivie de veveriță.

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 6 of 13

Motorul de inducție trifazat

Motorul de inducție trifazat (sau motorul asincron trifazat) este cel mai folosit motor electric în

acționările electrice de puteri medii și mari. Statorul motorului de inducție este format din armătura

feromagnetică statorică pe care este plasată înfășurarea trifazată statorică necesară producerii câmpului

magnetic învârtitor. Rotorul este format din armătura feromagnetică rotorică în care este plasată

înfășurarea rotorică. După tipul înfășurării rotorice, rotoarele pot fi de tipul:

rotor în colivie de veveriță (în scurtcircuit) - înfășurarea rotorică este realizată din bare

de aluminiu sau -mai rar- cupru scurtcircuitate la capete de două inele transversale.

rotor bobinat - capetele înfășurării trifazate plasate în rotor sunt conectate prin interiorul axului la

3 inele. Accesul la inele dinspre cutia cu borne se face prin intermediul a 3 perii.

Prin intermediul inducției electromagnetice câmpul magnetic învârtitor va induce în înfășurarea rotorică o

tensiune. Această tensiune creează un curent electric prin înfășurare și asupra acestei înfășurări

acționează o forță electromagnetică ce pune rotorul în mișcare în sensul câmpului magnetic învârtitor.

Motorul se numește asincron pentru că turația rotorului este întotdeauna mai mică decât turația câmpului

magnetic învârtitor, denumită și turație de sincronism. Dacă turația rotorului ar fi egală cu turația de

sincronism atunci nu ar mai avea loc fenomenul de inducție electromagnetică, nu s-ar mai induce curenți

în rotor și motorul nu ar mai dezvolta cuplu.

Turația motorului se calculează în funcție alunecarea rotorului față de turația de sincronism, care este

cunoscută, fiind determinată de sistemul trifazat de curenți.

Alunecarea este egală cu: , unde

n1 este turația de sincronism și

n2 este turația rotorului.

, unde

f este frecvența tensiunii de alimentare și

p este numărul de perechi de poli ai înfășurării statorice.

Turația mașinii, în funcție de turația câmpului magnetic învârtitor și în funcție de alunecare

este: .

Se observă că alunecarea este aproape nulă la mers în gol (când turația motorului este aproape egală cu

turația câmpului magnetic învârtitor) și este egală cu 1 la pornire, sau când rotorul este blocat. Cu cât

alunecarea este mai mare cu atât curenții induși în rotor sunt mai intenși. Curentul absorbit la pornirea

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 7 of 13

prin conectare directă a unui motor de inducție de putere medie sau mare poate avea o valoare

comparabilă cu curentul de avarie al sistemelor de protecție, în acest caz sistemul de protecție

deconectează motorul de la rețea. Limitarea curentului de pornire al motorului se face prin

creșterea rezistenței înfășurării rotorice sau prin diminuarea tensiunii aplicate motorului. Creșterea

rezitenței rotorului se face prin montarea unui reostat la bornele rotorului (doar pentru motoarele cu rotor

bobinat). Reducerea tensiunii aplicate se face folosind un autotransformator, folosind un variator de

tensiune alternativă (pornirea lină) sau conectând inițial înfășurarea statorică în conexiune stea (pornirea

stea-triunghi - se folosește doar pentru motoarele destinate să funcționeze în conexiune triunghi) sau prin

înserierea de rezistoare la înfășurarea statorică. La reducerea tensiunii de alimentare trebuie avut în

vedere că cuplul motorului este proporțional cu pătratul tensiunii, deci pentru valori prea mici ale tensiunii

de alimentare mașina nu poate porni.

Turația mașinii de inducție se modifică prin modificarea alunecării sale sau prin modificarea turației

câmpului magnetic învârtitor. Alunecarea se poate modifica din tensiunea de alimentare și din rezistența

înfășurării rotorice astfel: se crește rezistența rotorică (prin folosirea unui reostat la bornele rotorice - doar

la motoarele cu rotor bobinat) și se variază tensiunea de alimentare (folosind autotransformatoare,

variatoare de tensiune alternativă, cicloconvertoare) sau se menține tensiunea de alimentare și se

variază rezistența din rotor (printr-un reostat variabil). Odată cu creșterea rezistenței rotorice cresc și

pierderile din rotor și implicit scade randamentul motorului. O metodă interesantă de reglare a turației

sunt cascadele de recuperare a puterii de alunecare. La bornele rotorice este conectat un redresor, iar la

bornele acestuia este conectat un motor de curent continuu aflat pe același ax cu motorul de inducție

(cascadă Krämmer cu recuperare puterii de alunecare pe cale mecanică). Tensiunea indusă în rotor este

astfel redresată și aplicată motorului de curent continuu astfel încât cuplul dezvoltat de motorul de curent

continuu se însumează cuplului dezvoltat de motorul de inducție. Reglarea turației motorului de inducție

se face prin reglarea curentului prin înfășurarea de excitație. În locul motorului de curent continuu se

poate folosi un invertor cu tiristoare și un transformator de adaptare (cascadă Krämmer cu recuperare

puterii de alunecare pe cale electrică). Tensiunea indusă în rotor este astfel redresată și prin intermediul

invertorului și a transformatorului este reintrodusă în rețea. Reglarea vitezei se face din unghiul de

aprindere al tiristoarelor.

Turația câmpului magnetic învârtitor se poate modifica din frecvența tensiunii de alimentare și din

numărul de perechi de poli ai mașinii. Numărul de perechi de poli se modifică folosind o înfășurare

specială (înfășurarea Dahlander) și unul sau mai multe contactoare. Frecvența de alimentare se modifică

folosind invertoare. Pentru frecvențe mai mici decât frecvența nominală a motorului (50 Hz pentru

Europa, 60 Hz pentru America de Nord) odată cu modificarea frecvenței se modifică și tensiunea de

alimentare păstrând raportul U/f constant. Pentru frecvențe mai mari decât frecvența nominală la

creșterea frecvenței tensiunea de alimentare rămâne constantă și reglarea vitezei se face cu slăbire de

câmp (ca la motorul de curent continuu).

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 8 of 13

Sensul de rotație al motorului de inducție se inversează schimbând sensul de rotație al câmpului

învârtitor. Aceasta se realizează schimbând două faze între ele.

Motorul de inducție cu rotorul în colivie este mai ieftin și mai fiabil decât motorul de inducție cu rotorul

bobinat pentru că periile acestuia se uzează și necesită întreținere. De asemenea, motorul de inducție cu

rotorul in colivie nu are colector și toate dezavantajele care vin cu acesta: zgomot, scântei, poluare

electromagnetică, fiabilitate redusă și implicit întreținere costisitoare. Motoarele de curent continuu au fost

folosite de-a lungul timpului în acționările electrice de viteză variabilă, deoarece turația motorului se poate

modifica foarte ușor modificând tensiunea de alimentare însă, odată cu dezvoltarea electronicii de putere

și în special cu dezvoltarea surselor de tensiune cu frecvență variabilă, tendința este de înlocuire a

motoarelor de curent continuu cu motoare de inducție cu rotor în colivie.

Motorul de inducție monofazat

În cazul în care sistemul trifazat de tensiuni nu este accesibil, cum este în aplicațiile casnice, se poate

folosi un motor de inducție monofazat. Curentul electric monofazat nu poate produce câmp magnetic

învârtitor ci produce câmp magnetic pulsatoriu (fix în spațiu și variabil în timp). Câmpul magnetic

pulsatoriu nu poate porni rotorul, însă dacă acesta se rotește într-un sens, atunci asupra lui va acționa un

cuplu în sensul său de rotație. Problema principală o constituie deci, obținerea unui câmp magnetic

învârtitor la pornirea motorului și aceasta se realizează în mai multe moduri.

Prin atașarea pe statorul mașinii la un unghi de 90° a unei faze auxiliare înseriată cu un

condensator se poate obține un sistem bifazat de curenți ce produce un câmp magnetic învârtitor. După

pornirea motorului se deconectează faza auxiliară printr-un întrerupător centrifugal. Sensul de rotație al

motorului se poate schimba prin mutareacondensatorului din faza auxiliară în faza principală.

În locul fazei auxiliare se poate folosi o spiră în scurtcircuit plasată pe o parte din polul statoric pentru

obținerea câmpului învârtitor. Curentul electric indus în spiră se va opune schimbării fluxului magnetic din

înfășurare, astfel încât amplitudinea câmpului magnetic se deplasează pe suprafața polului creând

câmpul magnetic învârtitor.

Servomotorul asincron monofazat

Servomotorul asincron monofazat este o mașină de inducție cu două înfășurări: o înfășurare

de comandă și o înfășurare de excitație. Cele două înfășurări sunt așezate la un unghi de 90° una față de

cealaltă pentru a crea un câmp magnetic învârtitor. Rezistența rotorului este foarte mare pentru a realiza

autofrânarea motorului la anularea tensiunii de pe înfășurarea de comandă. Datorită rezistenței rotorice

mari, randamentul motorului este scăzut și motorul se folosește în acționări electrice de puteri mici și

foarte mici.

Motorul sincron trifazat

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 9 of 13

Motorul sincron trifazat este o mașină electrică la care turația rotorului este egală cu turația câmpului

magnetic învârtitor indiferent de încărcarea motorului. Motoarele sincrone se folosesc la acționări

electrice de puteri mari și foarte mari de

până la zeci de MW.

Statorul motorului sincron este

asemănător cu statorul motorului de

inducție (este format dintr-o armătură

feromagnetică statorică și o înfășurare

trifazată statorică). Rotorul motorului

sincron este format dintr-o armătură

feromagnetică rotorică și o înfășurare

rotorică de curent continuu. Pot exista

două tipuri constructive de rotoare: cu

poli înecați și cu poli aparenți. Rotorul cu

poli înecați are armătura feromagnetică

crestată spre exterior și în crestătură

este plasată înfășurarea rotorică. Acest

tip de motor are uzual o pereche de poli

și funcționează la turații mari (3000 rpm

la 50 Hz). Rotorul cu poli aparenți are armătura feromagentică sub forma unui butuc poligonal pe care

sunt plasate miezurile polilor rotorici și bobine polare concentrate. În unele situații în locul bobinelor

polare concentrate se pot folosi magneți permanenți. Motorul sincron cu poli aparenți are un număr mare

de poli și funcționează la turații mai reduse. Accesul la înfășurarea rotorică se face printr-un sistem inel-

perie asemănător motorului de inducție. Motoarele sincrone cu poli aparenți pot avea cuplu chiar și în

lipsa curentului de excitație, motorul reactiv fiind cel ce funcționează pe baza acestui cuplu, fără

înfășurare de excitație și fără magneți permanenți.

Înfășurarea rotorică (de excitație) a motorului parcursă de curent continuu creează un câmp magnetic fix

față de rotor. Acest câmp „se lipește” de câmpul magnetic învârtitor statoric și rotorul se rotește sincron

cu acesta. Datorită inerției, câmpul magnetic rotoric nu are timp să se lipească de câmpul magnetic

învârtitor și motorul sincron nu poate porni prin conectare directă la rețea. Există trei metode principale de

pornire a motoarelor sincrone:

Motorul sincron trifazat este o mașină electrică la care turația rotorului este egală cu turația câmpului magnetic învârtitor indiferent de încărcarea motorului. Motoarele sincrone se folosesc la acționări electrice de puteri mari și foarte mari de până la zeci de MW.

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 10 of 13

Statorul motorului sincron este asemănător cu statorul motorului de inducție (este format dintr-o armătură feromagnetică statorică și o înfășurare trifazată statorică). Rotorul motorului sincron este format dintr-o armătură feromagnetică rotorică și o înfășurare rotorică de curent continuu. Pot exista două tipuri constructive de rotoare: cu poli înecați și cu poli aparenți. Rotorul cu poli înecați are armătura feromagnetică crestată spre exterior și în crestătură este plasată înfășurarea rotorică. Acest tip de motor are uzual o pereche de poli și funcționează la turații mari (3000 rpm la 50 Hz). Rotorul cu poli aparenți are armătura feromagentică sub forma unui butuc poligonal pe care sunt plasate miezurile polilor rotorici și bobine polare concentrate. În unele situații în locul bobinelor polare concentrate se pot folosi magneți permanenți. Motorul sincron cu poli aparenți are un număr mare de poli și funcționează la turații mai reduse. Accesul la înfășurarea rotorică se face printr-un sistem inel-perie asemănător motorului de inducție. Motoarele sincrone cu poli aparenți pot avea cuplu chiar și în lipsa curentului de excitație, motorul reactiv fiind cel ce funcționează pe baza acestui cuplu, fără înfășurare de excitație și fără magneți permanenți.

pornirea în asincron - pe tălpile polare rotorice este prevăzută o colivie asemănătoare coliviei

motorului de inducție și motorul pornește pe același principiu ca al motorului de inducție.

pornirea la frecvență variabilă - este posibilă doar atunci când este disponibilă o sursă de

tensiune cu frecvență variabilă sau un convertor cu frecvență variabilă. Creșterea frecvenței se face lent,

astfel încât câmpul învârtitor să aibă viteze suficient de mici la început pentru a putea permite rotorului să

se „lipească” de câmpul magnetic învârtitor.

pornirea cu motor auxiliar - necesită un motor auxiliar ce antrenează motorul sincron conectat la

rețea. Când motorul ajunge la

o turație apropiată de turația

de sincronism motorul auxiliar

este decuplat, motorul sincron

se mai accelerează puțin

până ajunge la turația de

sincronism și continuă să se

rotească sincron cu câmpul

magnetic învârtitor.

Motorul sincron monofazat

Este realizat uzual ca motor

sincron reactiv cu sau fără

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 11 of 13

magneți permanenți pe rotor. Asemănător motoarelor de inducție monofazate, motoarele sincrone

monofazate necesită un câmp magnetic învârtitor ce poate fi obținut fie folosind o fază auxiliară și

condensator fie folosind spiră în scurtcircuit pe polii statorici. Se folosesc în general în acționări

electrice de puteri mici precum sistemele de înregistrare și r edare a sunetului și imaginii.

Motorul pas cu pas

Motorul pas cu pas este un tip de motor sincron cu poli aparenți pe ambele armături. La apariția unui

semnal de comandă pe unul din polii statorici rotorul se va deplasa până când polii săi se vor alinia în

dreptul polilor opuși statorici. Rotirea acestui tip de rotor se va face practic din pol în pol, de unde și

denumirea sa de motor pas cu pas. Comanda motorului se face electronic și se pot obține deplasări ale

motorului bine cunoscute în funcție de programul de comandă. Motoarele pas cu pas se folosesc acolo

unde este necesară precizie ridicată (hard disc, copiatoare).

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 12 of 13

Bibliografie

Constantin Ghiță - Mașini electrice, Ed. Matrix Rom, București, 2005, ISBN 973-685-919-3.

Ion Mihai, Dorin Merișca, Eugen Mânzărescu - Manual pentru autorizarea electricienilor instalatori, Centrul de

Informare și Documentare pentru Energetică, București, 1998.

Bedford, B.D.; Hoft, R.G. (1964). Principles of Inverter Circuits. New York: Wiley. ISBN 0-471-06134-4

Bose, Bimal K. (2006). Power Electronics and Motor Drives : Advances and Trends. Academic Press. ISBN 978-0-12-

088405-6

Chiasson, John (2005). Modeling and High-Performance Control of Electric Machines (ed. Online). Wiley. ISBN 0-471-

68449-X

Fitzgerald, A.E.; Kingsley, Charles , Jr.; Umans, Stephen D. (2003). Electric Machinery (ed. 6th). McGraw-Hill. pp. 688

pages. ISBN 978-0-07-366009-7

Pelly, B.R. (1971). Thyristor Phase-Controlled Converters and Cycloconverters : Operation, Control, and Performance.

Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-67790-1

Stölting, H. D.; Kallenbach, E.; Amrhein, W. (eds.) (2008). Handbook of Fractional-Horsepower Drives (ed. Online).

Springer. ISBN 978-3-540-73128-3

INOVAREA ȘI REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanțat din Fondul Social European prin Programul Operațional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 -

CONTRACT: POSDRU/135/5.2/S/126607 -AUXILIAR PREDARE 12 – Mașini electrice - SUPORT DE CURS EL– CALIFICAREA ”ELECTRICIAN” nivel 2,COR

713701, elaborat ing. Gheorghe Bucătaru - Formator Page 13 of 13

Se vor accesa și prezenta fișierele video:

Pe baza cărora se vor organiza discuții de grup, comentarii și studii de caz Folder gazdă: