electromecanicxi utilizarea masinilor si aparatelor electric

Ministerul Educaiei i Cercetrii Programul PHARE TVET RO 2002/000 586.05.01.02.01.01

AUXILIAR CURRICULAR CLASA a XI-aDOMENIUL: Electromecanic CALIFICAREA: Operator n centrale hidroelectrice NIVELUL: 2

MODULUL: Utilizarea mainilor i aparatelor electrice de joas tensiune2005

AUTOR: prof. Constantin Nicolae Colegiul Tehnic Energetic Bucureti

CONSULTAN: Dana Stroie expert CNDIPT Carmen Mnohoghitnei expert local

Utilizarea masinilor si a aparatelor electrice de joasa tensiune.

CUPRINS

Introducere..4 Competene vizate. Obiective urmrite..5 Lista de verificare a profesorului................6 Materiale de referin........7 Activiti pentru elevi.. 22 Soluii i sugestii metodologice.45 Bibliografie53

Electromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

1


INTRODUCEREAcest material este destinat pregtirii elevilor colii de Arte i Meserii, din domeniul Electromecanic, nivel 2, (clasa a XI-a), n calificarea Operator n centrale hidroelectrice. Materialul se adreseaz att elevilor, ct i profesorilor, fiind structurat n trei pri: o parte cuprinznd materiale de referin pentru profesor i o parte cu activiti pentru elevi i o parte cu soluii i sugestii metodologice. Precizm faptul c auxiliarul nu acoper toate cerinele din Standardul de Pregtire Profesional; pentru obinerea certificatului de calificare este necesar validarea integral a competenelor, conform probelor de evaluare din Standardul de Pregtire Profesional. Materialele elaborate au ncercat s surprind toate criteriile de performan din standard i se bazeaz n cea mai mare msur pe partea de maini electrice i mai mult, pe partea de maini electrice de curent continuu. Pentru atingerea competenelor specifice n integralitatea lor, profesorul trebuie s dezvolte aria coninuturilor prezente n materialul de fa, avnd libertatea de a dezvolta anumite coninuturi, de a le ealona n timp. Coninuturile incluse n structura modulului Utilizarea mainilor i aparatelor electrice de joas tensiune ofer elevilor cunotine care le permit dezvoltarea abilitilor practice i creative, privind construcia i asigurarea funcionrii diferitelor tipuri de maini i aparate electrice de joas tensiune. Programa modulului trebuie utilizat mpreun cu Standardul de Pregtire Profesional pentru a corela, n permanen, criteriile de performan ale competenelor agregate n modul, cu coninuturile incluse, rezultate din condiiile de aplicabilitate ale criteriilor de performan respective. nainte de aplicarea materialelor de nvare propuse, profesorul trebuie s cunoasc particularitile colectivului de elevi i, ndeosebi, stilurile de nvare ale acestora, pentru reuita centrrii pe elev a procesului instructiv; el poate adapta materialele n raport cu cerinele clasei, utiliznd activiti variate de nvare i, n special, cele cu caracter aplicativ. Materialele de nvare propuse sunt uor de citit i de neles, informaiile i cerinele fiind formulate ntr-un limbaj adecvat nivelului elevilor, accesibil i susinut prin exemple sugestive i prin imagini. Evaluarea trebuie s fie un proces continuu i sumativ, referindu-se n mod explicit la criteriile de performan i la condiiile de aplicabilitate ale acestora, corelate cu tipul probelor de evaluare specificate n Standardul de Pregtire Profesional, pentru fiecare competen. O competen se evalueaz o singur dat, iar elevii vor fi evaluai numai n ceea ce privete dobndirea competenelor specificate n tabelele de corelare ale competenelor cu coninuturile. n auxiliar, s-au propus probe de evaluare dup parcurgerea coninuturilor aferente fiecrei competene vizate. n general, aceste probe au fost propuse ca probe scrise sau practice (de laborator, atelier), dar pot fi la fel de bine, acolo unde este cazul, i probe orale.Electromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

2


2. COMPETENE VIZATEn modulul UTILIZAREA MAINILOR I APARATELOR ELECTRICE DE JOAS TENSIUNE au fost agregate competene dintr-o singur unitate de competen tehnic general, avnd trei competene vizate: U.C.45.9. UTILIZAREA MAINILOR I APARATELOR ELECTRICE DE JOAS TENSIUNE C.45.9.1. Identific prile componente de baz ale mainilor i aparatelor electrice; C.45.9.2. Specific principiul i regimurile de funcionare ale mainilor electrice; C.45.9.3. Pune n funciune mainile electrice.

3. OBIECTIVE URMRITEn urma parcurgerii coninuturilor modulului, urmrind atingerea tuturor competenelor vizate, elevii vor fi capabili s: identifice sistemele componente ale mainilor i aparatelor electrice precizeze componentele de baz ale mainilor i aparatelor electrice; descrie tipurile de solicitri la care sunt supuse aparatele electrice; identifice parametrii nominali ai mainilor i aparatelor electrice; defineasc regimurile de funcionare ale mainilor electrice; descrie caracteristicile de funcionare ale mainilor i aparatelor electrice; execute manevre necesare pornirii i funcionrii normale a mainilor electrice; respecte normele de protecia muncii specifice funcionrii mainilor electrice.


3


LISTA DE VERIFICARE A PROFESORULUI

nainte de a finaliza predarea acestei uniti de competen, este recomandabil s completai urmtoarea list de verificare ale criteriilor tiinifice folosite. Bifai n csue. Ai tratat urmtoarele aspecte: Competena 45.9.1. IDENTIFIC PRILE COMPONENTE DE BAZ ALE MAINILOR I APARATELOR ELECTRICE Identificarea sistemelor componente ale mainilor i aparatelor electrice. Precizarea componentelor de baz ale mainilor i aparatelor electrice. Descrierea tipurilor de solicitri la care sunt supuse aparatele electrice.

Competena 45.9.2. SPECIFIC PRINCIPIUL I REGIMURILE DE FUNCIONARE ALE MAINILOR ELECTRICE Identificarea parametrilor nominali. Definirea regimurilor de funcionare.

Descrierea caracteristicilor de funcionare ale mainilor i aparatelor electrice.

Competena 45.9.3. PUNE N FUNCIUNE MAINILE ELECTRICE Realizarea montajelor pentru pornirea mainilor electrice. Executarea manevrelor necesare pornirii i funcionrii normale.

Respectarea normelor de protecia muncii la punerea n funciune a mainilor electrice.


4



5


n aceast seciune a Ghidului profesorului sunt prezentate cteva exemple de folii transparente (FT). Foliile transparente sunt o alternativ viabil pentru prezentarea frontal a informaiilor de ctre profesor. Fiele de lucru sunt prezentate ca exemplu pentru modalitatea de organizare a instruirii, folosind retroproiectorul sau prezentri digitale, pentru secvenele n care elevului nu i se pun la dispoziie materiale scrise. Elevii vor rezolva exerciiile propuse n fiele de lucru folosind informaiile sintetizate n foliile transparente, indicaiile profesorului i pot consulta manuale de specialitate, pliante, fie tehnice, prospecte, precum i site-urile de specialitate. Au fost incluse urmtoarele folii transparente: FT1 maini electrice rotative (definiie, conversii, clasificare); FT2 maini electrice rotative (sisteme componente); FT3 maini de curent continuu (elemente constructive, sisteme de excitaie, marcare borne); FT4 aparate electrice (componente de baz); FT5 aparate electrice (contacte electrice); FT6 solicitrile aparatelor electrice; FT7 maini de curent continuu (mrimi nominale, regimuri de funcionare, caracteristici de funcionare); FT8 scheme de comand pentru acionarea mainilor electrice, semne convenionale n scheme;

Fiele de lucru i evaluare au fost concepute astfel nct s acopere criteriile de performan ale competenelor stabilite n Standardul de Pregtire Profesional. COMPETENA 45.9.1. Identific prile componente ale mainilor i aparatelor electrice

FL1 identificarea sistemelor componente ale mainilor electrice precizarea componentelor de baz ale mainilor electrice FL2 identificarea, precizarea componentelor de baz ale aparatelor electrice de joas tensiune electrice FL3 descrierea tipurilor de solicitri la care sunt supuse aparatele FEv1 fia de evaluare a competenei vizate. COMPETENA 45.9.2. Specific principiul i regimurile de funcionare ale mainilor electrice

FL4 - identificarea parametrilor nominali definirea regimurilor de funcionare descrierea caracteristicilor de funcionare FL5 Aplicaie regimuri de funcionare ecuaii de funcionare 6



L1 (lucrare de laborator) - regimuri de funcionare - caracteristici de funcionare FEv2 fia de evaluare a componentei vizate COMPETENA 45.9.3. Pune n funciune mainile electrice L2 (lucrare de laborator) realizarea montajului - executarea manevrelor necesare pornirii i funcionrii normale respectarea NPM FL6 (metoda cubului) exerciiul propus cuprinde toate cele trei competene vizate.

-


7


FT 1

MASINI ELECTRICE ROTATIVE

DEFINITIE

- Masina electrica rotativa este un sistem care converteste energia (puterea) electrica in energie (putere) mecanica sau invers.

CONVERSII REALIZATE DE MASINILE ELECTRICE MOTOR CONVERTIZOR ENERGIE (PUTERE) ELECTRICA GENERATOR FRANA CALDURA ENERGIE (PUTERE) MECANICA

CLASIFICARE MASINI ELECTRICE DE CURENT CONTINUU

GENERATOARE

MOTOARE

CONVERTIZOARE

MASINI ELECTRICE DE CURENT ALTERNATIV

MASINI ASINCRONE MOTOARE

MASINI SINCRONE GENERATOARE MOTOARE

GENERATOARE

CO MPENSATOARE CONVERTIZOARE


8


FT 2 MAINI ELECTRICE ROTATIVE SISTEME COMPONENTE

1. CIRCUIT MAGNETIC

SISTEM INDUCTOR

SISTEM INDUS

STATOR (de regul)

ROTOR (de regul)

Realizeaz nchiderea fluxului magnetic astfel nct fluxul magnetic produs de sistemul inductor s poat fi utilizat n sistemul indus.

2. CIRCUIT ELECTRICNFURARE INDUCTOR (BOBINA) NFURARE INDUS (BOBINAJ) ELEMENTE AUXILIARE (COLECTOR, PERII ETC.)

Produce fluxul magnetic i asigur legtura electric ntre circuitele fixe i cele n micare de rotaie. 3. SISTEM MECANIC

CARCAS

ARBORE

PALIERE

Susine elementele mainii (fixe sau mobile), transmite sau primete energia mecanic i asigur rcirea mainii (ventilator montat pe arborele mainii).


9


MASINA DE CURENT CONTINUU1. ELEMENTE CONSTRUCTIVE

FT3

miez magnetic statoric (jug statoric,carcasa) STATOR INDUCTOR poli principali (de comutatie) poli auxiliari (De comutatie) miez magnetic rotoric ROTOR INDUS Infasurare rotorica arbore (ax) infasurare de excitatie infasurare de excitatie

ROTOR

INDUS

CRUCE PORTPERII

VENTILATOR

SCUTURI SI LAGARE

CUTIA DE BORNE

2. SISTEME DE EXCITATIE excitatie separata (Independenta) excitatie serie excitatie derivatie excitatie mixta

3. MARCAREA BORNELOR (STAS 3520-3530/89) Infasurarea rotorica.....................A1- A2 Infasurarea de comutatie.............B1- B2 Infasurarea de compensatie........C1- C2 Infasurarea de excitatie serie........D1- D2 Infasurarea de exciatie derivetie...E1- E2 Infasurarea de excitatieseparati.....F1- F2


10


FT 4 APARATE ELECTRICE DE JOAS TENSIUNE COMPONENTE DE BAZ

1. CONTACTE ELECTRICE elemente care asigur legtura electric dintre doua poriuni din circuit 2. CAMERE DE STINGERE camer din material electroizolant amplasat n zona de formare a arcului electric de ntrerupere conceput s mpiedice contactul arcului electric cu alte pri ale aparatului i s favorizeze stingerea acestuia 3. IZOLATOARE ELECTRICE elemente special construite pentru a asigura izolarea electric a cilor de curent 4. PIESE ELECTROIZOLANTE piese din material electroizolant cu rol de izolare a prilor aflate sub tensiune sau de fixare a unor elemente componente din aparat 5. MECANISM DE ACIONARE dispozitive necesare stabilirii unei anumite poziii a aparatului n circuitul electric (nchis-deschis pentru o cale de curent). 6. ELEMENTE ARCUITOARE I RESORTURI elemente necesare : -asigurrii presiunii de contact; -legrii elastice a diferitelor organe ale mecanismelor; -deschiderii brute a aparatelor de comutare etc.

FT 5Electromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

11


APARATE ELECTRICE CONTACTE ELECTRICECLASIFICARE DUP MODUL DE REALIZARE A MBINRII DE CONTACT CONTACTE PERMANENTE rmn ntotdeauna nchise; realizeaz mbinarea mecanic a conductoarelor, de obicei prin strngere cu uruburi. CONTACTE DE NTRERUPERE stabilesc i ntrerup circuite; legtura ntre conductoare se realizeaz, n general, prin apsare, cu ajutorul unor resorturi. CONTACTE DE ALUNECARE stabilesc legtura electric ntre dou piese de contact, una n micare i alta mobil. DUP FORMA PIESELOR DE CONTACT CONTACTE PLANE (de suprafa) contactul se realizeaz dup o anumit suprafa; CONTACTE LINIARE (deget, lalea, perie) contactul elementelor se obine prin presiune i frecare; CONTACTE PUNCTIFORME contactul elementelor se obine prin presiune fr frecare. MATERIALE PENTRU CONTACTE Cupru; Argint; Materiale dure wolfram; Materiale sinterizate: cupru wolfram, argint wolfram, argint nichel, argint oxid de cadmiu. PROPRIETI ALE MATERIALELOR PENTRU CONTACTE Conductibilitate electric i termic foarte bun; Duritate suficient; S nu oxideze; s nu fie atacat de ageni chimici; Temperatura de topire ct mai ridicat Uor de prelucrat Ieftin.


12


FT 6

SOLICITARILE APARATELOR ELECTRICE

SOLICITARI ELECTRICE

SOLICITARI TERMICE

SOLICITARI MECANICE

SOLICITARI COMPLEXE DATORATE MEDIULUI DE LUCRU

CAUZE Tensiuni de serviciu Supertensiuni - temporare - de comutatie - atmosferice - de punere la pamant

EFECTE

1. SOLICITARI ELECTRICE

Conturnare Strapungere Deteriorarea izolatiei

PIESE SOLICITATE ELECTRIC Piese izolate, camere de stingere, circuite magnetice

CAUZE Pierdere de energie prin: - efect Joule-Lenz in caile de curent - histerezis si curenti turbionari in miezurile magnetice - prin efect pelicilar si de apropiere in caile de curent - prin frecare socuri tensionari mecanice in mecanisme

2. SOLICITARI TERMICE

PIESE SOLICITATE TERMIC Cai de curent Izolatori Miezuri magnetice Elemente arcuitoare Mecanisme

EFECTE Pierderea proprietatilor de izolare ale izolatiilor Scaderea duratei de serviciu a izolantilor organici Oxidarea contactelor, cresterea rezistentei de contact Sudarea contactelor Pierderea proprietatilor mecanice ale pieselor metalice Deformatii permanente, crapaturi, fisurari datorita dilatarilor si racirilor succesive


13


FT 6

CAUZE Fortele electro dinamice - in regim normal de functionare In regim de defect (scurtcircuit)

EFECTE

3. SOLICITARI MECANICE

Slabirea legaturilor Slabirea presiunii pe contacte Distrugerea izolatiilor Deformarea bornelor Deschiderea separatoarelor sub sarcina

PIESE SOLICITATE MECANIC Contacte Borne Conducte electrice Izolatoare Mecanisme

4. SOLICITARI DATORATE MEDIULUI IN CARE LUCREAZA APARATELE

CAUZE Umiditate Radiatii solare Praf Vapori corosivi Altitudine Temperatura

EFECTE Functionarea incorecta a aparatelor Scoaterea din functiune a aparatelor


14


FT 7 MAINI DE CURENT CONTINUU1. MRIMI NOMINALE IMPUSE

Tensiunea la bornele principale, U; Puterea util, P; Turaia, n.

OBSERVAIE: n afara mrimilor nominale impuse exist i mrimi nominale derivate determinate de cele dinti, pentru o main dat i condiii de lucru precizate . Aceste mrimi se pot abate de la cele standardizate n anumite limite prevzute de tipul mainii. 2. REGIMURI DE FUNCIONARE 2.1. REGIM DE GENERATOR --- maina primete energie mecanic pe la arbore i debiteaz energie electric pe la bornele indusului. 2.2. REGIM DE MOTOR ---------- maina absoarbe energie electric din reea i cedeaz pe la arbore energie mecanic; 2.3. REGIM DE FRN ------------ maina dezvolt un cuplu negativ (opus micrii).

3.

CARACTERISTICI DE FUNCIONARE MOTOR Caracteristica mecanic natural: n=f(M); Caracteristici mecanice artificiale: n=f(M) (de tensiune, reostatice, de flux).

GENERATOR Caracteristica de mers in gol: Uo=f(Iex), unde I=0 i n=ct. Caracteristica extern: U=f(I) pentru Iex=ct i n=ct. Caracteristicile de reglaj: Iex = f(I), pentru U=ct; n=ct.


15


FT 8-1 ACIONRI ELECTRICE

SCHEME DE COMANDCCbpbp Bo

Bo

C B)

A)Bo 1 Bp1

C1C1 C2 C1 B)Bp2

Bp1

C2 CC2

C2

C C2 H D)

C1

C2 C)

CBp1 Bp0

T CBp1 Bp0

C E)

H

C F)

a) alimentare bobin contactor b) schema cu automeninerea alimentrii contactorului c) schema cu intercondiionare d) schema cu temporizare e) schema cu semnalizarea funcionrii f) alimentarea circuitului de comand printr-un transformator


16


FT 8-2 SEMNE CONVENIONALESiguran fuzibil; Releu termic Contact normal nchis (releu termic)

Bobin contactor Contact normal deschis contactor (CND) Contact normal nchis contactor (CNI)

Buton pornire (CND) Buton oprire (CNI)

Bobin releu de timp Contact normal deschis, cu temporizare la nchidere

Contact normal nchis, cu temporizare la deschidere


17


FT 8-3

PORNIREA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

CONECTARE DIRECTA

REOSTATICA

CU TENSIUNE REDUSA

REGLAREA TURATIEI MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

REGLAJ REOSTATIC

REGLAREA TENSIUNII DE ALIMENTARE

MODIFICAREA FLUXULUI

INVERSAREA SENSULUI DE ROTATIE LA MOTORUL DE CURENT CONTINUU

INVERSAREA LEGATURILOR

LA INDUS

LA INDUCTOR (EXCITATIE)I


18


GLOSAR DE TERMENIUrmatoarea list de termeni v va fi folositoare la nelegerea i absolvirea competenelor vizate. n cazul n care gsii i ali termeni care nu au fost inclui, adugai-i la sfritul acestei liste. Arbore organ de main care, prin rotire n jurul axei sale longitudinale, transmite o micare; Borne piese metalice montate pe o main, izolate fa de carcasa mainii i care fac legtura ntre circuitele electrice din interiorul mainii i reeaua electric exterioar; Colector element cilindric alctuit din lamele de cupru izolate ntre ele, avnd rolul de a redresa tensiunile alternative induse n nfurarea rotorului; Compensator sistem tehnic care lucreaz n vederea obinerii unei compensri a unui alt sistem tehnic (de ex: factor de putere). Conturnare formarea unui canal conductor pe suprafaa unui izolant solid; Convertizor electric main electric care transform curentul continuu n curent alternativ sau invers; Excitaie alimentarea prin curent electric a unei nfurri, pentru a produce un cmp magnetic; Excitatrice generator de curent continuu destinat s produc curentul de excitaie necesar mainii electrice (sincrone); Factor de putere raportul dintre puterea electric activ i puterea aparent; Frn electric dispozitiv pentru micorarea vitezei sau pentru oprirea unui sistem folosind energie electric pentru frnare; Generator electric main care transform energia mecanic n energie electric; Inele colectoare inele conductoare, montate coaxial pe arborele mainii electrice, n legtur cu nfurarea rotorului Inductor parte dintr-o main electric n a crei nfurare parcurs de curent electric ia natere fluxul magnetic; Indus parte dintr-o main electric, n care se produce, prin inducie electromagnetic, un curent electric; nfurare ansamblu de spire conductoare care fac parte dintr-un circuit al unui aparat, main electric. Lagr organ de main care servete la rezemarea i ghidarea unui arbore i care permite o micare de rotaie; Motor electric main care transform energia electric n energie mecanic; Palier lagr (de obicei lagr orizontal); Perie pies conductoare (de crbune, crbune metalizat sau metal) care realizeaz o legtur electric alunectoare ntre dou organe de main; Rotor parte care se rotete ntr-o main electric; Scut parte component a mainilor electrice care susine unul din lagre; Stator partea fix a unei maini electrice rotative; Strpungere formarea unui canal conductor prin masa unui izolant solid, lichid sau gazos. 19




20


FIA DE DESCRIERE A ACTIVITIITabelul urmtor detaliaz exerciiile incluse n unitatea de competen. Numele elevului: .. Clasa: . Data nceperii unitii de competen ................... Data promovrii unitii de competen .. U.C. 45.9: UTILIZAREA MAINILOR I A APARATELOR ELECTRICE DE JOAS TENSIUNE Competena Exerciiul ntrebarea Subiect Rezolvat Identificarea sistemelor 1;2;3 2.1; 2.2; 3.1; componente ale mainilor FEv-1 3.3 i aparatelor electrice Precizarea componentelor 2;3 2.3; 2.4;3.2; 45.9.1. de baz ale mainilor i FEv-1 3.4 aparatelor electrice 4 Descrierea tipurilor de 4.1; 4.2;4,3; FEv-1 solicitri la care sunt 4.4 FL-6 supuse aparatele electrice 5; FL5-apli 5.2 caie 5; FL5-apli 5.1; 5.3;5.4; caie; FEv-2 aplicaie5; FL5-apli 5.5; caie; FEv-2 aplicaie L1,FL6

45.9.2.

Identificarea parametrilor nominali Definirea regimurilor de funcionare Descrierea caracteristicilor de funcionare ale mainilor i aparatelor electrice Realizarea montajelor pentru pornirea mainilor electrice Executarea manevrelor necesare pornirii si funcionarii normale Respectarea normelor de protecia muncii la punerea n funciune a mainilor electrice ... SEMNTURA CANDIDATULUI DATA

L2; FL6 45.9.3. L2; FL6 L2; FL6

-

-

. UNITATE PROMOVAT CU SUCCES .... SEMNTURA EVALUATORULUI DATA


21


Modulul: Numele elevului: Data: Profesor:

CHESTIONAR DE AUTOEVALUARE 1. Care sunt etapele pe care le-ai parcurs in vederea rezolvrii efective a sarcinilor de lucru? ... 2. Prin rezolvarea sarcinilor de lucru, ai nvat:a. b. c.

. . .

3. Dificultile pe care le-ai ntmpinat au fost urmtoarele:a. b c

. . .

4. i-ai mbunti performana dac:a. b.

5. Crezi c activitatea ta ar putea fi apreciat ca fiind:


22


ACTIVITATEA 1

FL 1 FI DE LUCRU

Mainile electrice rotative sunt alctuite din trei sisteme. a) SISTEMUL MAGNETIC Funcionnd pe baza induciei electromagnetice, mainile electrice au un sistem inductor i un sistem indus. Fluxul magnetic produs de sistemul inductor trebuie astfel dirijat nct s poat fi utilizat n indus. Acest lucru se realizeaz cu ajutorul unui circuit magnetic (miez magnetic statoric i miez magnetic rotoric) prin care s se nchid fluxul. b) SISTEMUL ELECTRIC

Pentru a produce fluxul magnetic n sistemul inductor este necesar un bobinaj inductor; pentru a culege curentul produs n sistemul indus sau pentru a primi curentul furnizat de un circuit exterior, este necesar un bobinaj indus. Legtura electric ntre circuitele exterioare fixe i circuitele n micare de rotaie se realizeaz cu elemente cum ar fi: colector, perii, inele colectoare, cruce portperii, cutie de borne etc. c) SISTEMUL MECANIC

Toate elementele mainii, fixe sau mobile, trebuie susinute, iar eforturile mecanice i sarcinile trebuie transmise fundaiei masive a mainii. Elementele fixe sunt susinute de o carcas, iar cele mobile de un arbore (susinut i ghidat de lagre). Arborele transmite sau primete energia mecanic prin organe de maini cum ar fi: roata dinat, roata de transmisie, manon de cuplaj, etc. Tot pe arbore este fixat ventilatorul necesar rcirii forate a mainii electrice. Folosind aceste informaii, foliile FT1 FT5, i informaiile oferite de site-urile: www.elth.ucv.ro www.ccir.ro www.acero.ro www.universulenergiei.educatia.ro

CUVINTE CHEIE : stator, rotor, inductor, indus, colector, perii, cruce port-perii, inele colectoare, jug statoric, poli, miez magnetic


23


EXERCIIUL 1n careul de mai jos sunt ascunse denumirile a apte componente de baz din construcia mainilor i aparatelor electrice. Cine le gsete primul?

C L A V P S B C C E SEXERCIIUL 2

C O L E C T O R U N T

O S O N E F R S T B A

N K N T L T N E A R T

T L T I E L E P T O O

A W A L U S R A I N R

C O C A S S E R V I N

T L O T O C T E C H T

E C O O H U A T O R A

A U R R O T O R R A M

U M B R A P A R T I E

2.1. Grupai componentele de mai jos n categoria din care fac ele parte (maini electrice i/sau aparate electrice). a) stator . b) dispozitiv de acionare .. c) electromagnet d) colector e) bobin . f) contacte .. g) borne de legtur ..


24


2.2. n figura de mai jos este reprezentat, simplificat, o seciune transversal printr-o main de curent continuu. Identificai elementele componente: 1 ....................................................... 2 ....................................................... 3 ....................................................... 4 ....................................................... 5 ....................................................... 6 .......................................................

2.3. Circuitul magnetic al mainii de curent continuu cuprinde: Polii principali cu nfurarea de excitaie; Polii principali i polii auxiliari; Miezul magnetic realizat din tole de oel electrotehnic, cu crestturi orientate spre interior. a) b) c) 2.4. Precizai dac urmtoarele afirmaii sunt adevrate (A) sau false (F):

La mainile electrice de curent continuu nfurarea de excitaie este dispus pe miezul magnetic rotoric. Colectorul are rolul de a transforma curentul alternativ n curent continuu. Mainile electrice au ntotdeauna statorul inductor, iar rotorul indus. Sistemul inductor al unei maini electrice se compune din circuitul magnetic i circuitul electric al mainii.


25


ACTIVITATEA 2

FL 2 FI DE LUCRU

n componena cilor de curent ale aparatelor electrice, contactele electrice au un rol nsemnat; ele sunt punctele sensibile ale cilor de curent i din acest motiv, necesit o atenie deosebit n construcia, ntreinerea i exploatarea aparatelor. Forma i starea suprafeelor de contact, fora de apsare, materialele din care sunt confecionate, ofer contactelor electrice calitatea necesar. Pentru rezolvarea exerciiilor propuse, putei folosi urmtoarele surse de informare: Foliile transparente FT5; Informaiile din fia de lucru; Indicaii suplimentare ale profesorului; Manuale, cataloage, prospecte, pliante, fie tehnice; Adrese web: www.elth.ucv.ro www.ccir.ro www.acero.ro www.universulenergiei.educatia.ro Diferite tipuri de contacte eletriceCUVINTE CHEIE: contacte: lalea, perie, deget, de rupere, de alunecare, punctiforme; conductibilitate, rezistivitate, forta de apasare

EXERCIIUL 3Analiznd imaginile reprezentate: de mai jos, identificai tipurile de contacte

3.1.

contacte.................................contacte................................contacte

n funcie de aspectul geometric al suprafeei de contact, avem: Contacte liniare; Electromecanic nivel 2 26 Operator in centrale hidro-electrice 3.2. a)


b) c) d) 3.3.

Contacte permanente; Contacte de alunecare; Contacte punctiforme. Asociai tipurile de contacte de mai jos cu grupele din care fac ele parte:

a. contact tip furc cuit; b. contact deget; c. contact prin strngere cu uruburi; d. contact tip perie.

A. contacte permanente; B. contacte de ntrerupere; C. contacte de alunecare.

1. contacte plane; 2. contacte liniare; 3.contacte punctiforme.

3.4.

Precizai ce tip de contacte electrice ntlnim la mainile electrice rotative i ce funcie ndeplinesc. Explicai.


27


ACTIVITATEA 3

FL 3 FI DE LUCRU

n funcionarea aparatelor, att n condiii normale de serviciu, ct i n caz de defect, fiecare dintre elementele componente este supus unor anumite solicitri, la care trebuie s reziste n bune condiii. Aceste solicitri sunt: solicitarea electric a izolaiilor, provocat de prezena tensiunii (tensiunea de serviciu, supratensiuni interne, atmosferice, de punere la pmnt); solicitarea termic a cilor de curent i a pieselor nvecinate ale acestora, ca urmare a trecerii curentului electric; solicitarea mecanic a cilor de curent i a pieselor de susinere ale acestora, sub aciunea forelor electrodinamice, provocate de curenii de scurtcircuit; solicitri termice i mecanice provocate de arcul electric; solicitri provocate de aciunea mediului n care lucreaz aparatul (cldura, umezeala, vapori corosivi, praf, lovituri etc).

EXERCIIUL 44.1. Solicitarea regiuni ale sale li a) b) c) d) la care este supus un izolant electric, atunci cnd celor dou se aplic o tensiune electric, poart denumirea de solicitare: mecanic; electric; electrodinamic; termic.

4.2. Explicai noiunile de strpungere i de conturnare, preciznd tipul de solicitare din care fac ele parte. 4.3. Descriei pe scurt solicitarea la care sunt supuse dou conductoare paralele strbatute de cureni electrici, ca n figura de mai jos (precizai pe desen sensul forelor care acioneaz asupra conductoarelor).


28


ISUPLIMENTAR

1

I

2

I

1

I

2

4.4. Calculai valoarea forelor electrodinamice care se exercit asupra a dou conductoare paralele, de lungime egal cu 10 m, aflate la o distan de 10 cm unul de cellalt i parcurse de doi cureni egali, I1=I2=5A i de sens contrar.


29


ACTIVITATEA 4

FEv1 FI DE EVALUARE

1. n figura de mai jos este reprezentat circuitul magnetic al unei maini electrice rotative. Precizai maina electric n cauz i identificai elementele indicate.

6

1 2 5 4 3

7

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

20 puncte

2. Se dau urmtoarele elemente componente: stator, colector, inele colectoare, cam, electromagnet, poli, miez magnetic, bimetal, borne, fuzibil, furc. Printre ele sunt elemente care nu intr n componena mainilor electrice; gsii-le !

15 puncte 3. Reprezentai schema de alimentare a unei maini de curent continuu cu excitaie derivaie, notnd corespunztor elementele schemei.

20 puncteElectromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

30


4. Precizai modul de realizare a legturilor electrice ntre piesele n micare i cele fixe ale mainilor electrice: a) b) c) d) sistem : inele colectoare perii nfurare rotoric cutie borne sistem: colector perii sistem: colector inele colectoare

5. Realizai o paralel (asemnri, deosebiri) ntre noiunile de strpungere i conturnare.

ASEMNRI

DEOSEBIRI

...

...

20 puncte Not: Se acord 10 puncte din oficiu.


31


ACTIVITATEA 5

FL 4 FI DE LUCRU

FENOMENE ELCTROMAGNETICE N MAINI ELECTRICE Conductoarele parcurse de curent electric creeaz un cmp magnetic sensul liniilor de cmp este dat de regula burghiului drept. Liniile cmpului magnetic sunt linii nchise care ies din polul magnetic nord i intr n polul magnetic sud. Un conductor parcurs de curentul I, avnd lungimea l i aflat ntr-un cmp de inducie B este supus aciunii unor fore F, (fora LAPLACE), al crei modul este F = BIl . (Sensul forei este dat de regula minii stngi). Cmpurile magnetice variabile se obin: -

prin micare (conductorul taie liniile unui cmp magnetic constant n timp); prin transformare (conductorul este fix ntrun cmp magnetic produs de un curent variabil n timp).ntr-un circuit nchis aflat n cmp magnetic variabil se induce un curent, care, prin sensul su, se opune variaiei fluxului inductor.

CONCLUZIE: FUNCIONAREA MAINILOR ELECTRICE SE BAZEAZ PE FENOMENUL INDUCIEI ELECTROMAGNETICE.Pentru rezolvarea exerciiilor propuse n fiele de lucru FL4 i FL5, putei folosi urmtoarele surse de informare: Folia transparent FT7; Informaiile din fia de lucru; Indicaii suplimentare ale profesorului; Manuale, cataloage, prospecte, pliante, fie tehnice; Adrese web: www.elth.ucv.ro www.ccir.ro www.acero.ro www.universulenergiei.educatia.roCUVINTE CHEIE: excitatie, comutatie, factor de putere, flux, tensiune electromotoare, excitatrice, grad de protectie, serviciul nominalElectromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

32


EXERCIIUL 55.1. Fluxul magnetic al sistemului inductor al unei maini electrice induce n sistemul indus: a) b) c) o tensiune electromotoare (t.e.m.); un curent; tensiune de excitaie;

5.2. Selectai din urmtoarele mrimi pe acelea care se regsesc la maina de curent continuu: tensiunea la bornele principale, frecvena tensiunii la bornele principale, turaia, puterea util, factorul de putere, curentul de excitaie, puterea aparent.

5.3. Maina de curent continuu funcioneaz n regim de generator atunci cnd: ................................... ........................................................................................... ........

5.4. Precizai care dintre afirmaiile urmtoare sunt adevrate (A) sau false (F):

a) n regim de motor, att inductorul, ct i indusul sunt alimentate n curent continuu; b) n regim de frn, maina dezvolt un cuplu negativ (opus micrii); c) regimul de generator presupune c maina absoarbe energie electric de la o surs independent i debiteaz energie electric n reea.

5.5. Creterea curentului de excitaie al generatorului de curent continuu cu excitaie separat, produce:

a) b) c)

creterea tensiunii la bornele generatorului; scderea tensiunii la bornele generatorului; nu influeneaz tensiunea la bornele generatorului, ci numai curentul indus. 33



ACTIVITATEA 6

FL 5 FI DE LUCRUFUNCIONAREA GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITAIE SEPARAT Maina de curent continuu este antrenat de un motor primar, iar nfurarea de excitaie a mainii este alimentat de la o surs de curent continuu. n aceste condiii, n seciile nfurrii rotorice, rotite n cmpul magnetic al polilor de excitaie, se vor introduce t.e.m.; ntre bornele mainii va aprea o tensiune UAo, egal cu t.e.m. Eo indus ntr-o cale de curent. Dac la borne conectm o rezisten oarecare, t.e.m. Eo va da natere unui curent IA care va strbate nfurarea rotorului. n cazul funcionrii n sarcin, tensiunea UA la bornele nfurrii rotorului va fi mai mic dect t.e.m. Eo, datorit cderilor de tensiune cauzate de curentul IA, la trecerea prin nfurarea rotorului, prin nfurarea polilor auxiliari i prin periile mainii. Ecuaia de funcionare a mainii n acest caz este: UA = Eo RAIA - Up RA rezistena total a nfurrii rotorului i a nfurrii polilor auxiliari. Up cderea de tensiune n contactul perie colector. Bilanul de puteri al mainii: P1 = P + Pm + PFe P1 puterea mecanic transmis mainii de ctre motorul primar, prin intermediul arborelui; P puterea mecanic primit de main (puterea electromagnetic). Aceast putere are trei componente: P = UAIA + UpIA + RAIA Pm pierderi mecanice; PFe pierderi n fierul rotorului.

APLICAIEUn generator cu excitaie independent are urmtoarele caracteristici: Eo = 127 V; Up = 2 V; RA = 0,552 ; Pm = 150 W. Se cer: a) Tensiunea la borne, pentru curentul maxim admisibil n funcionarea mainii, IA = 30A b) Rezistena sarcinii n acest caz c) Puterea debitat de generator n sarcin d) Puterea mecanic necesar pentru funcionarea generatorului e) Randamentul mainii, lundu-se n calcul i puterea necesar excitaiei, egal cu 3% din puterea util (debitat de sarcin). Electromecanic nivel 2 34 Operator in centrale hidro-electrice


ACTIVITATEA 7

FEv 2 FI1. a) b) c)

DE

EVALUARE

Tensiunea, respectiv curentul de excitaie sunt parametri specifici: mainilor de curent continuu; mainilor asincrone; mainilor cu inele colectoare.

20 puncte

2.

Precizai, utiliznd literele A (adevrat) sau F (fals), cum sunt urmtoarele afirmaii:

a) orice main electric rotativ este reversibil, adic poate funciona att n regim de generator, ct i de motor, fr modificri constructive; b) la funcionarea mainii de curent continuu n regim de motor este obligatoriu ca, att inductorul, ct i indusul s fie alimentate n curent continuu de la surse diferite; c) frnarea recuperativ reprezint una dintre metodele de frnare n cazul motoarelor cu excitaie derivaie.

20 puncte 3. Caracteristica de mers n gol a unui generator reprezint dependena dintre i .. n condiiile n care . Caracteristica extern a generatorului reprezint dependena dintre . i .., n condiiile n care i 20 puncte 4. Un generator de curent continuu cu excitaie independent este antrenat de un motor primar, cu o putere mecanic P = 3 kW. Tensiunea la bornele generatorului este de 220 V, pentru un curent de sarcin IA = 10 A. Se cere:a) randamentul cu care funcioneaz generatorul; b) cuplul mecanic necesar pentru antrenarea mainii la turaia n = 1600 rot/min.

Not: se acord 10 puncte din oficiu.

30 puncte

ACTIVITATEA 8Electromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

35


L1CARACTERISTICI DE FUNCIONARE ALE MAINILOR DE CURENT CONTINUU

LUCRARE DE LABORATOR

FUNCIONAREA N GOL A GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITAIE SEPARAT

1.

Consideraii teoretice: Tensiunea produs de un generator de c.c. depinde direct proporional de intensitatea curentului de excitaie, adic de intensitatea curentului care strbate bobinele polilor principali ai statorului.

2.

Schema de montaj:

+A1 R S 380V c.a. (tensiune fixa) T U V z

W x y

3

M

G

v

sF1

-A2 Ex

220V c.c. (tensiune variabila) -

+

A

F2

3.

Aparate i echipamente necesare: G : generator de c.c. cu excitaie separat (Unex= 220 V), cu tensiunea nominal Un=220 V; M : motor asincron trifazat cu rotorul n scurtcircuit, cu statorul n conexiune stea, cu tensiunea nominal Un=380 V; A : ampermetru; V : voltmetru 4. Desfurarea lucrrii: 36



realizai montajul; aplicai tensiune fix de 380 V grupului M-G; cretei treptat tensiunea aplicat nfurrii de excitaie a generatorului pn cnd tensiunea produs de acesta ajunge la valoarea sa nominal (220 V); notai cteva din valorile citite la ampermetru i voltmetru; reducei tensiunea aplicat nfurrii de excitaie a generatorului; oprii grupul M-G;Datele obinute se trec n urmtorul tabel: U(V)

ie(mA)U=f(ie). 5. Concluzii: cu toate datele obinute, ridicai caracteristica

cum observai c sunt valorile tensiunii produse de generator cnd crete curentul de excitaie?


37


ACTIVITATEA 9

L2PUNEREA N FUNCIUNE A MAINILOR ELECTRICE

LUCRARE DE LABORATOR

MOTORUL DE CURENT CONTINUU CU EXCITAIE DERIVAIE INVERSAREA SENSULUI DE ROTAIE 1. Consideraii teoretice: La motorul de curent continuu, sensul de rotaie este dat de sensul cuplului, iar acesta la rndul su, este determinat de sensul fluxului inductor i de sensul curentului prin indus. Schimbarea sensului de rotaie se realizeaz schimbnd polaritatea fie la indus (rotor), fie la excitaie (stator). Atenie: Modificarea sensului de rotaie prin schimbarea sensului uneia dintre cele variante NU se realizeaz cu motorul n funciune. 2. Schema de montaj:E1 Ex E2

0-500V c.c. (tensiune variabila) -

+

A1

M

A2

3. Aparate i echipamente necesare: - motor de c.c. Un=120V 4. Desfurarea lucrrii: cretei treptat tensiunea aplicat motorului i observai sensul n care se nvrtete rotorul; reducei la 0 tensiunea aplicat i ateptai oprirea rotorului; observai ce se ntmpl cu sensul de rotaie n urmtoarele situaii: schimbai ntre ele conductoarele de alimentare ale bornelor A1 i A2 (astfel ai inversat sensul curentului prin nfurarea rotorului); pornii i oprii motorul ; revenii la situaia anterioar i inversai ntre ele conductoarele de alimentare ale bornelor E1 i E2 (astfel ai inversat sensul curentului prin bobinele statorului, adic sensul curentului de excitaie): pornii i oprii motorul; revenii la situaia anterioar i inversai legtura conductoarelor la bornele + i ale sursei de alimentare: pornii i oprii motorul: explicai ce observai. 6. Concluzii:Electromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

38


ACTIVITATEA 10

FL 6 METODA CUBULUI

Activitatea poate fi una de recapitulare a cunotinelor despre maini electrice rotative; propunem ca metoda s fie aplicat pe motorul asincron trifazat, cu rotorul n scurtcircuit, unul din motoarele cel mai des ntlnite n sistemele de acionare electric.

Metoda cubului presupune ca: aceeai main s fie analizat de ctre toate echipele pentru ca, n final, s se poat compara rezultatele; activitatea s se desfoare sub forma unui concurs ntre echipele de lucru; profesorul s fie moderatorul i arbitrul activitii.

Etapele metodei sunt urmtoarele: se formeaz grupuri de cte 6 elevi; se alege un lider care s controleze derularea activitii grupului; se mpart activitile ntre membrii grupului: fiecare elev din grup primete o coal de hrtie de form ptrat, care n final, va constitui o fa a cubului; pe foaia de hrtie primit va fi scris cerina de lucru a fiecrui elev i anume:

faa1 componentele de baz ale motorului asincron faa2 principiul de funcionare a motorului asincron faa3 schema de comand pentru pornirea direct a motorului asincron trifazat faa4 explicarea funcionrii schemei de comand faa5 defeciuni care pot aprea la motor faa6 remedierea defeciunilor


39


liderul coordoneaz i verific desfurarea aciunii; dupa rezolvarea sarcinii se construiete cubul; cubul desfurat va arta astfel: lucrarea, n forma final, va fi afiat pe tabl, sub forma desfurat a cubului, pentru discuii:

FAA 1

FAA 2

FAA 3

FAA 4

FAA 5

FAA 6

n final completai urmtorul chestionar: A. De ce este nevoie ca grupul s aib un lider? a) s fac toat munca b) s preia o parte din sarcini c) s-i ajute pe toi membrii grupului s-i ndeplineasc sarcinile

B.

Notai cu A (adevrat) sau cu F (fals) urmtoarele afirmaii: a) liderul nu are nevoie de cooperarea voastr b) lucrul n echip presupune s-i asculi pe ceilali n aceeai msur n care vorbii


40


SOLUII I SUGESTII METODOLOGICECOMPETENA 45.9.1 Identific prile componente de baz ale mainilor i aparatelor electrice n fia de lucru FL1 sunt propuse exerciii care cer elevilor s identifice i s precizeze componentele i sistemele de baz ale mainilor electrice rotative i aparatelor electrice de joas tensiune. Se utilizeaz foliile FT1 FT4, informaiile din fia de lucru, cataloage, pliante, prospecte i se apeleaz la situri-le: www.elth.ucv.ro www.ccir.ro www.acero.ro www.universulenergiei.educatia.ro

CUVINTE CHEIE: excitatie, comutatie, factor de putere, flux, tensiune electromotoare, excitatrice, grad de protectie, serviciul nominal

EXERCIIUL 1 Cele apte componente cutate sunt:

C L A V P S B C C E SEXERCIIUL 2

C O L E C T O R U N T

O S O N E F R S T B A

N K N T L T N E A R T

T L T I E L E P T O O

A W A L U S R A I N R

C O C A S S E R V I N

T L O T O C T E C H T

E C O O H U A T O R A

A U R R O T O R R A M

U M B R A P A R T I E

2.1. Grupai componentele de mai jos n categoria din care fac ele parte (maini electrice i/sau aparate electrice). a) stator b) dispozitiv de acionare c) electromagnet d) colectorElectromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

maini electrice aparate electrice aparate electrice maini electrice 41


e) bobina f) contacte g) borne de legtur

maini electrice i aparate electrice aparate electrice maini electrice i aparate electrice

2.2. n figura de mai jos este reprezentat, simplificat, o seciune transversal printr-o main de curent continuu. Identificai elementele componente:

1 pol principal 2 jug magnetic statoric 3 cresttur rotoric 4 miez magnetic rotoric 5 arbore 6 nfurare de excitaie 2.3. Circuitul magnetic al mainii de curent continuu cuprinde: a) Polii principali cu nfurarea de excitaie; b) Polii principali i polii auxiliari; a) Miezul magnetic realizat din tole de oel electrotehnic, cu crestturi orientate spre interior. 2.4. Precizai dac urmtoarele afirmaii sunt adevrate (A) sau false (F): La mainile electrice de curent continuu nfurarea de excitaie este dispus pe miezul magnetic rotoric. (F) Colectorul are rolul de a transforma curentul alternativ n curent continuu. (A) Mainile electrice au ntotdeauna statorul inductor, iar rotorul indus. (F) Sistemul inductor al unei maini electrice se compune din circuitul magnetic i circuitul electric al mainii. (A)

Pentru rezolvarea exerciiilor din fia de lucru FL2 se vor folosi informaiile din folia FT5, manuale, pliante, prospecte, etc.


42


EXERCITIUL 33.1. Analiznd imaginile de mai jos, identificai tipurile de contacte reprezentate:

contacte permanente contacte de ntrerupere 3.2. b) 3.3.

contacte de alunecare

n funcie de aspectul geometric al suprafeei de contact, avem: i d) Asociai tipurile de contacte de mai jos cu grupele din care fac ele parte: aB-1 bB2 cA dC-2

3.4. Precizai ce tip de contacte electrice ntlnim la mainile electrice rotative i ce funcie ndeplinesc. Explicai. La mainile electrice rotative contactele sunt de alunecare realiznd legtura electric ntre nfurarea rotorului i partea fix a mainii (carcasa).

Pentru rezolvarea exerciiilor propuse n fia de lucru FL3 se folosesc informaiile oferite de folia transparent FT5 i de manual.

EXERCIIUL 44.1 . Solicitarea la care este supus un izolant electric, atunci cnd celor doua regiuni ale sale li se aplica o tensiune electrica, poarta denumirea de solicitare c) 4.2. electrica; Explicai noiunile de strpungere si de conturnare, preciznd tipul de solicitare din care fac ele parte.


43


Prin strpungere se nelege formarea unui canal conductor de electricitate prin interiorul unui izolant solid, lichid sau gazos. Prin conturare se nelege formarea unui canal conductor de electricitate pe suprafaa unui izolant solid. 4.3. Descriei pe scurt solicitarea la care sunt supuse dou conductoare paralele strbtute de cureni electrici, ca n figura de mai jos (precizai pe desen sensul forelor care acioneaz asupra conductoarelor). a) de atracie, cnd curenii prin conductoare au acelai sens; b) de respingere, cnd curenii prin conductoare au sens contrar.

ISUPLIMENTAR4.4.

1

I

2

I

1

Ig2

Calculai valoarea forelor electrodinamice care se exercit asupra a dou conductoare paralele, de lungime egal cu 10 m, aflate la o distan de 10 cm unul de cellalt i parcurse de doi cureni egali, I1 = I2 = 5A i de sens contrar.

l=10 m a=10 cm=10-1 m 1 = 2 = 5A (sensuri contrare); F= ? F=2 1 2 l/a 10-8 [daN] F=2 5 5 10-6 = 5 10-5 daN.


44


FEv1COMPETENA 45.9.1. IDENTIFIC PRILE COMPONENTE DE BAZ ALE MAINILOR I APARATELOR ELECTRICE

FI DE EVALUARE1. n figura de mai jos este reprezentat circuitul magnetic i electric al unei maini electrice rotative. Precizai maina electric n cauz i identificai elementele indicate.

6

1

2 5 4 3 7

poli principali; nfurare de excitaie; poli auxiliari; nfurare de comutaie; nfurare de compensare; miez magnetic rotoric; nfurare rotoric (indus). 20 puncte

2. Se dau urmtoarele elemente componente: stator, colector, inele colectoare, cam, electromagnet, poli, miez magnetic, bimetal, borne, fuzibil, furc. Printre ele sunt elemente care nu intr n componena mainilor electrice; gsii-le! Cam, electromagnet, bimetal, fuzibil, furc. 15 puncte 3. Reprezentai schema de alimentare a unei maini de curent continuu cu excitaie derivaie, notnd corespunztor elementele schemei.Iex Ia E1 E2 A1 I

U

A2

20 puncte 4. Precizai modul de realizare a legturilor electrice ntre piesele n micare i cele fixe ale mainilor electrice: a) sistem : inele colectoare perii b) nfurare rotoric cutie borne c) sistem: colector perii d) sistem: colector inele colectoareElectromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

45


5. Realizai o paralel (asemnri, deosebiri) ntre noiunile de strpungere i conturnare.

DEOSEBIRI ASEMANRI Strpungere: formarea canalului Solicitare electric; conductor prin masa izolantului; ... Formarea unui canal Conturnare: formarea canalului conductor pe suprafaa izolantului; conductor de electricitate. (Conturnarea apare numai la izolanii solizi) ...

20 puncte Not: Se acord 10 puncte din oficiu. COMPETENA 45.9.2. SPECIFIC PRINCIPIUL I REGIMURILE DE FUNCIONARE ALE MAINILOR ELECTRICE Folosind folia FT7, informaiile din fiele de lucru FL4, FL5, cataloage, manual, pliante, grafice, se rezolv exerciiile din fiele de lucru FL4 i FL5.

Exerciiul 5 5.1 a. 5.2 tensiunea la bornele principale; puterea util; turaia; curentul de excitaie.

5.3. realizeaz conversia puterii magnetice n putere electric (rotorul este antrenat de un motor primar, nfurarea de excitaie este alimentat printr-una din metodele folosite, iar la bornele nfurrii indusului se obine o tensiune electric).

5.4aA bB cFElectromecanic nivel 2 Operator in centrale hidro-electrice

46


5.5

a

APLICAIE - Fia de lucru FL5 REZOLVARE: a) tensiunea la bornele generatorului: UA =EO RA IA - UP = 127- 0.5x 30 2= 110 V b) rezistena sarcinii: R = UA / IA = 110 / 30 =3.66 c) puterea util (debitat sarcinii): Pu= R IA = UA IA = UA IA = 110 30 = 3300 W d) puterea mecanic (debitat sarcinii): Pmec = UA IA + Up IA + RA IA + Pm + PFe Pmec = 3300+230+0,530+150+100 = 4060 W e) randamentul mainii: h = PU / Pmec + Pex; Pex = 0.03 Pu = 0.03 3300 = 100W h = 3300 / 4060 + 100 = 0.79 COMPETENA 45.9.2. SPECIFIC PRINCIPIUL I REGIMURILE DE FUNCIONARE ALE MAINILOR ELECTRICE

FEv 2 FI DE EVALUARE1. a) b) c) 2. Tensiunea, respectiv curentul de excitaie sunt parametri specifici: mainilor de curent continuu; mainilor asincrone; mainilor cu inele colectoare. 20 puncte Precizai, utiliznd literele A (adevrat) i F (fals), cum sunt urmtoarele afirmaii:

a) orice main electric rotativ este reversibil, adic poate funciona att n regim de generator ct i de motor, fr modificri constructive; (A) b) la funcionarea mainii de curent continuu n regim de motor este obligatoriu ca, att inductorul ct i indusul s fie alimentate n curent continuu de la surse diferite; (F)


47


c) frnarea recuperativ reprezint una dintre metodele de frnare n cazul motoarelor cu excitaie derivaie. (A) 20 puncte 3. Caracteristica de mers n gol a unui generator reprezint dependena dintre tensiunea la borne i curentul de excitaie n condiiile n care curentul de sarcin i turaia sunt constante. Caracteristica extern a generatorului reprezint dependena dintre tensiunea la borne i curentul de sarcin, n condiiile n care curentul de excitaie i turaia sunt constante. 20 puncte 4. Un generator de curent continuu cu excitaie independent este antrenat de un motor primar, cu o putere mecanic P = 3 kW. Tensiunea la bornele generatorului este de 220 V, pentru un curent de sarcin IA = 10 A. Se cer: a) randamentul cu care funcioneaz generatorul Pu = UA IA = 220 10 = 2200 W P = 3KW = 3000 W = PU / P = 2200/3000 = 0,73 b) cuplul mecanic necesar pentru antrenarea mainii la turaia n = 1600 rot/min P = Ma . ; Ma = P/ ; = 2 n =2 1600/60 = 167 rad/s;Ma = 3000/167 = 18 Nm 30 puncte Not: se acord 10 puncte din oficiu.


48


BIBLIOGRAFIE1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Bl C. Maini electrice , Editura Didactic i Pedagogic, 1982; Boan N., Popescu C., Popescu S. Maini electrice i acionri, Editura Didactic i Pedagogic, 1980; Bichir N., Mihoc D., Boan C., Hilohi S. Maini, aparate, acionri i automatizri, Editura Didactic i Pedagogic, 1998; Radui C., Nicolescu E. Maini electrice uzuale exploatare i regimuri de funcionare, Editura Tehnic, 1973; Mirescu S., Cristian M.F., Bloiu T. Maini electrice i acionri. Teste pentru Examenul Naional de Bacalaureat i Olimpiadele interdisciplinare, Editura Economic, 2000; Hortopan Gh. i colectiv Aparate electrice, Editura Didactic i Pedagogic, 1972; Popa A. Aparate electrice de joas i nalt tensiune manual pentru licee cu profil de electrotehnic, coli de maitri i de specializare postliceal, Editura Didactic i Pedagogic, 1977; Cnescu T., Huhulescu M., Dordea R. Aparate electrice de joas tensiune, ndreptar, Editura Tehnic,1977; Simulescu D., Huhulescu M., Casin V., Clin I. - Aparate electrice de joas tensiune, montare, ntreinere, exploatare, Editura Tehnic,1971; Dordea T. - Maini electrice, Editura Didactic i Pedagogic, 1977; Cmpeanu A. - Maini electrice, Editura Scrisul Romnesc, 1977; Bloiu D., Bloiu T. - Maini electrice i acionri, sinteze pentru Examenul Naional de Bacalaureat, Editura Economic, 2000; Fransua Al., Cnescu S. Electrotehnic i electronic, manual pentru licee de specialitate, Editura Didactic i Pedagogic, 1972; Mihoc D., Simulescu D., Popa A. Aparate electrice i automatizri, Editura Didactic i Pedagogic, 1982; Ionescu I., Manole M., Manole C. Solicitri i msurri tehnice, manual pentru clasa a X-a, Editura Economic, 2000; Mare Fl., Zaharciuc V., Mihai G., Gogocea E. Solicitri i msurri tehnice, sinteze i texte pentru examenul naional de bacalaureat i olimpiadele interdisciplinare, Editura Scorpion, 2003; Mare Fl., Bloiu T., Fetecu Gr., Enache S., Federenciuc D. Elemente de comand i control pentru acionri i sisteme de reglare automat, manual pentru clasele a XI-a i a XII-a, Editura Economic, 2002; * * * Dicionar cronologic al tiinei i tehnicii universale, Editura tiinific i Enciclopedic, 1979; * * * Dicionar Politehnic, Editura Tehnic, 1967.


49

electromecanicxi utilizarea masinilor si aparatelor electric

Documents