Masina de curent continuu Masina de curent continuu Prin main electric, de regul rotativ, nelegem acea main care convertete puterea electric n putere mecanic sau invers. Din punct de vedere funcional, mainile electrice sunt reversibile; altfel spus, regimul de lucru de motor , generator, frn este determinat de natura puterii primite. Masina de curent continuu Un motor electric (sau electromotor) este un dispozitiv electromecanic ce transform energia electric n energie mecanic. Transformarea n sens invers, a energiei mecanice n energie electric, este realizat de un generator electric. Nu exist diferene de principiu semnificative ntre cele dou tipuri de maini electrice, acelai dispozitiv putnd ndeplini ambele roluri n situaii diferite.Masina de curent continuu Majoritatea motoarelor electrice funcioneaz pe baza forelor electromagnetice ce acioneaz asupra unui conductor parcurs de curent electric aflat n cmp magnetic. Motoarele electrice pot fi clasificate dup tipul curentului electric ce le parcurge: motoare de curent continuu i motoare de curent alternativ. n funcie de numrul fazelor curentului cu care funcioneaz, motoarele electrice pot fi motoare monofazatesau motoare polifazate (cu mai multe faze). motoarele de curent continuun funcie de tipul de excitaie se mpart n patru categorii: Motoare derivaie Motoare serie Motoare mixte Motoare cu excitatie separataMasina de curent continuu motor cu excitaie independent - unde nfurarea statoric i nfurarea rotoric sunt conectate la dou surse separate de tensiune motor cu excitaie paralel - unde nfurarea statoric i nfurarea rotoric sunt legate n paralel la aceai surs de tensiune motor cu excitaie serie - unde nfurarea statoric i nfurarea rotoric sunt legate n serie motor cu excitaie mixt - unde nfurarea statoric este divizat n dou nfurri, una conectat n paralel i una conectat n serie. Masina de curent continuuMasina de curent continuuMASINA DE CURENT CONTINUU Elemente constructive de baz Maina de curent continuu se compune dintr-un inductor i un indus, ntre care exist un spaiu de aer numit ntrefier . ntotdeauna la maina de curent continuu armtura inductoare este fix, constituind statorul mainii, iar armtura indus este mobil, constituind rotorul. Exist dou categorii principale de maini de curent continuu Maini heteropolare la care sistemul inductor este format dintr-o succesiune alternat de poli nord i sud La aceste maini variaia fluxului inductor prin spirele indusului rotitor are loc dup o lege periodic i fluxul induce n aceste spire, conform legii induciei electromagnetice, tensiuni electromotoare alternative, care sunt redresate cu ajutorul unui redresor mecanic numit colector. Marea majoritate a mainilor de curent continuu se construiesc n acest mod, realiznd conversia energiei prin procedeul electromagnetic. Maini homopolare a cror funcionare se bazeaz pe procedeul induciei unipolare de conversie electromecanic a energiei .ntre dou perii a i b fixate pe periferia barei cilindrice (sau una pe periferia discului i alta pe arbore n cazul mainilor unipolare cu rotor format din unul sau mai multe discuri metalice - de tipul discului lui Faraday) se culege o t.e.m. constant, de valoare redus, fcnd inutil colectorul.1 carcasa2 polii principali3 polii auxiliari4 miezul rotativ indus5 ax butuc6 nfurare indus7 colector8 perii9 portperii10 cruce port periiMASINA DE CURENT CONTINUU18 bobina polului de comutatie; 19 bobina polului de excitatie; 20 inel de ridicare;MASINA DE CURENT CONTINUU Statorul masinii din figura are 2p = 4 poli, denumiti poli principali sau poli inductori. Miezul magnetic al acestor poli poate fi masiv, sau din tole de 0,52 mm grosime, asamblate prin nituire. Bobinele apartin circuitului de excitatie al masinii, fiind plasate n jurul acestor miezuri; modul lor de conectare este astfel nct sensul cmpului magnetic sa alterneze de la un pol la altul n lungul periferiei statorului. Cmpul magnetic creat de polii principali se nchide prin jugul magnetic statoric, care poate ndeplini uneori si rolul de carcasa a masinii, prin ntrefierul dintre stator si rotor si apoi prin miezul magnetic al rotorului.MASINA DE CURENT CONTINUU La masinile de puteri medii si mari ntre polii principali inductori se plaseaza polii de comutatie, ale caror bobine sunt conectate de asemenea astfel nct cmpul magnetic al acestora sa alterneze de la un pol la altul; se foloseste si denumirea de poli auxiliari pentru acesti poli. Masinile de puteri medii si mari, precum si cele destinate sa functioneze n regimuri cu variatie rapida a sarcinii, sunt echipate cu o nfasurare de compensare a cmpului de reactie al indusului, plasata n piesele polare ale polilor inductori, n imediata vecinatate a ntrefierului. Aceasta nfasurare se conecteaza n serie cu nfasurarea indusului, axa magnetica a acesteia fiind axa polilor principali. Pe miezul polar (1) semonteaz bobinele de excitaie (3) care se sprijin pe piesele polare (2)(coarnele miezului polar). Dup montarea bobinelor de excitaie (3) izolate prin casetele (4), ntregul pol se strnge n interiorul carcasei (5) cu ajutorul unor uruburi (6) al cror cap hexagonal este ngropat n bosaje practicate n exteriorul carcasei (operaia se numete ampolare). Bobinele de excitaie se confecioneaz din conductoare de cupru izolate, rotunde la maini de putere mic, sau dreptunghiulare la maini de puteri medii i mari. Bobinele se execut peabloane avnd forma polilor sau direct n carcase izolanteLegarea ntre ele a bobinelor de excitaie de pe polii mainii poate fi fcut n serie sau n paralel, respectnd regulaca fluxul magnetic s fie dirijat la un pol dinspre inductor spre rotor (pol nord),iar la polul urmtor n sens invers (pol sud).Polii auxiliari sunt constituii dintr-un miez de fier masiv (1) (uneori i din tole) i au, de regul, o formparalelipipedic.Bobina polului (2) Este executat din bar de cupru ndoit pe cant. Cumn general miezul polar nu are piese (coarne) polare pentru sprijinirea bobinei, se sudeaz sau se prind cu uruburi n partea inferioar (spre ntrefier) dou sau mai multe bride. Polii auxiliari se strng pe carcas cu buloane, poziionndu-se absolut la mijlocul distanei dintre polii principali (n axa neutr). Conexiunile bobinelor polilor auxiliari sunt astfel nct polaritatea acestora s alterneze.Indusul mainii este sediul propriu-zis al procesului de conversie a energiei, fiind compus din: miezul feromagnetic ax nfurarea indusului ColectorMASINA DE CURENT CONTINUU Indusul sau rotorul masinii de curent continuu consta dintr-un miez magnetic realizat din tole de otel electrotehnic, uzual cu grosimea de 0,5 mm. Partea dinspre ntrefier a acestui miez contine crestaturi repartizate uniform, n care se plaseaza nfasurarea indusului. nfasurarea indusului este de tipul repartizata n crestaturi, n doua straturi , nchisa, cu multiple prize conectate la lamelele colectorului . Colectorul, situat la una din extremitatile frontale ale rotorului, este constituit dintr-o succesiune de lamele din cupru n directie azimutala, izolate fata de restul rotorului; aceste lamele asigura legatura electrica ntre nfasurarea indusului si periile colectoare. Miezul feromagnetic al rotorului indus (4) se realizeaz din tole de oel electrotehnic cu grosime de 0,5 mm, izolate ntre ele, cu scopul micorrii pierderilor prin cureni turbionari. n ultimul timp se utilizeaz tot mai frecvent tole din tabl laminat la rece izolat cu oxizi ceramici. Tolele se mpacheteaz direct pe ax (5) sau pe butuc. Cu excepia mainilor foarte mici, la care se practic crestturi seminchise, indusul prezint crestturi deschise, pentru a permite introducerea bobinelor preizolate nfurarea indus (6) se execut din srm rotund sau cel mai adesea din bare de cupru. n ambele cazuri nfurarea const din seciuni, care se confecioneaz pe ablon, se izoleaz cu microband, se micanizeaz la cald i apoi se introduc n crestturile indusului, capetele seciunilor legndu-se la lamele colectorului. Colectorul (7) este un redresor rotativ, solidar cu indusul format dintr-un numr de lamele cu profil trapezoidal executate din cupru tare tras la rece, eventual cupru cu argint. Lamelele (1) sunt izolate ntre ele ct i fa de butucul colectorului (2) cu micanit (3) i (4). Exist dou tipuri principale colectoare, dup forma lamelei: n coad de rndunic n form de H In coada de randunica In forma de HMrimi nominaleConform STAS 1893-87 regimul mainilor electrice rotative const din ansamblu valorilor numerice ale mrimilor electrice i mecanice care caracterizeaz funcionarea mainii.Regimurile nominale care intr n componena serviciului nominal tip sunt determinate printr-un grup de mrimi nominalecare caracterizeaz comportarea mainii electrice considerate.Mrimile nominale sunt de dou categorii:- mrimi nominale impuse (tensiunea la borne U, puterea util P, turaia n);- mrimi nominale derivate (curentul nominal I, cuplul nominal M).Tensiunile nominale ale mainilor de curent continuu au fost indicate ntr-un tabel anterior. Puterile i turaiile nominale sunt fixate prin norme interne i caiete de sarcini, prin nelegere ntre productor i beneficiar. La mainile de curent continuu nu exist, n general, o tipizare i normalizare intern i internaional ca n cazul motoarelor asincrone. Domeniul de aplicareMainile de curent continuu sunt utilizate n cele mai diferite domenii ale tehnicii: n traciunea electric, urban i feroviar, ca motoare de traciunea pentru tramvaie, troleibuze, locomotive Diesel-electrice i electrice; la mainile de ridicat i transportat; n metalurgie pentru acionarea transportoarelor i a altor mecanisme, precum i n grupurile principale de acionare a laminoarelor; n acionrile principale i auxiliare (avansuri) ale mainilor unelte; n diverse acionri tehnologice la care se cere reglaj larg i continuu de vitez; ca mainile speciale (generatoare de sudare, maini amplificatoare). Mainile de curent continuu se construiesc n uniti de la civa zeci de watt, pn la mii de kW.Principiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectorului S considerm cazul celui mai simplu generator de curent alternativ monofazatPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu. Rolul colectoruluiPrincipiul de funcionare al mainii de curent continuu n spira care se nvrte ntr-un cmp magnetic omogen, n jurul unui ax perpendicular pe direcia cmpului, cu o vitez unghiular constant , se induce o t.e.m. variabil n timp, care schimb sensul de dou ori la o rotaie complet a indusului. Dac presupunem c n timpul rotirii spirei, fluxul care o strbate variaz sinusoidal, atunci i t.e.m. indus va descrie o sinusoid complet, n timpul unei rotaii complete.Principiul de funcionare al mainii de curent continuu Legnd capetele spirei la dou inele fixe pe axul de rotaie i izolate de acesta, i plasnd pe cele dou inele periile a i b, fixe n spaiu, conectate la un circuit exterior, maina va debita n acel circuit un curent alternativ . Daca cele dou capete ale spirei sunt legate la dou segmente de inel, fixate pe axul rotorului i izolate att ntre ele ct i fa de ax, aceste segmente constituie cel mai simplu colector, cu dou lamele atunci: n conductorul MP, cnd trece prin dreptul polului nord, se induce o t.e.m. dirijat de la M ctre P, pentru sensul cmpului i al vitezei de rotaie ales iar cnd acelai conductor trece prin dreptul polului sud, t.e.m. indus este dirijat n sens invers, de la P la M.ce se ntmpl la periile a i b ale mainii Peria se gsete mereu n contact cu lamela colectorului la care este legat conductorul care se afl n dreptul polului nord. Peria b freac tot timpul pe lamele colectorului la care este legat conductorul care se afl n dreptul polului sud. Presupunem c nchidem circuitul exterior periilor pe o rezisten. Curentul va circula n interiorul spirei n direcia MPQ0, iar n exterior de la peria b la peria a. Cnd conductorul MP a ajuns n partea inferioar, n dreptul polului sud, iar conductorul 0Q n partea superioar, sub polul nord, curentul va circula n spir n sensul 0QPM (invers fa de situaia precedent), dar n exterior curentul va circula tot de la peria b ctre a, fiindc de data aceasta peria b calc pe lamela la care este legat conductorul MP .Principiul de funcionare al mainii de curent continuu variaia curentului ncircuitul exterior va fi se observ c pulsaia negativ a curentului din spir a fost redresat.MASINA DE CURENT CONTINUU Infasurare in inel pentru o masina cu 4 poli bobina introdusa in crestaturile prevazute pe periferia indusului din partea intrefieruluiMASINA DE CURENT CONTINUU Daca intr-o crestatura se plaseaza numai o latura a unei bobine, cea de dus sau cea de intors, infasurarea respectiva se numeste infasurare intr-un singur strat. O infasurare la care intr-o aceeasi crestatura se plaseaza doua laturi apartinand la bobine diferite, una plasata inspre baza crestaturii, iar cealalta spre deschiderea ei, una fiind de dus, iar cealalta de intors, se numeste infa-surare in doua straturi.MASINA DE CURENT CONTINUU o bobina cu doua spire, pentru o infasurare in doua straturi. Daca bobinele elementare au toate aceeasi deschidere, infasurarea se numeste infasurare cu bobine egale, iar daca au deschideri diferite, infasu-rarea se numesteinfasurare in trepte. Bobinele se conecteaza intre ele in modul urmator: capatul de sfarsit al unei bobine se conecteaza cu capatul de inceput al bobinei urmatoare la o lamela de colector, fie direct, fie prin intermediul unui fanionMASINA DE CURENT CONTINUU n figura 1 snt redate schemele electrice ale motoarelor de curent continuu cu excitatie n derivatie (a), n serie (b) sau mixta (c).nfasurarea de compensatie (a reactiei indusului) este ntlnita la masinile mari. nfasurarea polilor auxiliari amelioreaza comutatia. ntre motorul cu excitatie n derivatie si motorul cu excitatie separata (independenta) nu exista deosebiri n comportare, la tensiune de alimentare rotorica invariabila.Cuplul electromagnetic al mainii de curent continuuLa funcionarea n sarcin a mainii de curent continuu asupra rotoruluise exercit un cuplu electromagnetic, determinat de interaciunea dintrecmpul magnetic al mainii i curentul din nfurarea indusului.calculul cuplului electromagnetic va fi efectuat considernd energia deinteraciune dintre cmpul magnetic al mainii i curentul din nfurareaindusului i aplicnd teorema forelor generalizate (lagrangeene). Periile fiind fixate n axa neutr, s presupunem c nfurarea indus este parcurs de curentul totalIA, curentul ntr-o cale de curent, din cele 2a ci n paralel, fiind: Energia de interaciune dintre cmpul magnetic i seciunea considerat este n care este fluxul fascicular printr-o suprafa periferic a rotorului, sprijinit pe conturul uneia din spirele seciunii i avnd valoarea dat de aIIAa2=a S SI w W= )Ldx x By xx+=10H Cuplul electromagnetic al mainii de curent continuu Cuplul electromagnetic exercitat asupra rotorului R fiind raza rotorului cmp de excitaie B0(x) Iacurentul intr-o cale de curent semnul minus indic faptul c sensul cuplului este contrar sensului pozitiv ales pentru coordonata generalizat . nfurarea rotoric avnd k seciuni ntr-o cale de curent cuplul electromagnetic corespunztor unei ci de curent va fi ) x B Lw RI Ms a s 02H =0 HB )medkikis a i s a s aB k Lw RI x B Lw RI M MH H = = == =1 12 2Cuplul electromagnetic al mainii de curent continuuCuplul electromagnetic exercitat asupra rotorului, pentru toate cele 2a cide curent va fi:relaie care se poate transforma avnd n vedere c:obinndu-se n final:Pentru o main dat i relaia se scrie simplificatmed s a akB Lw aRI aM MH4 2= =A aI aI = 2^ p R 2 2 = Hsakw N 4 =021 =AIaN pMT.2constaN p= T01 =A mI K MCuplul electromagnetic al mainii de curent continuuCuplul se poate determina si din expresia puterii electromagnetice: explicitnd tensiunea electromotoare E, rezult identic602 nM M EI PAT= O = =0 0601= NnapE0 01 = n K Ee0 021 = 1=A m AI K IaN pMTComutatia masinii de c.c.1-carcasa2-bobin polara3-pol4- miez rotoric5 bobinaj rotoric6-colectorComutatia masinii de c.c.Construcia colectorului1.- butuc- fier2.- piulita speciala-fier3.- izolatia- mica,micanita4.- lamela de colector- cupru electrolitic5.- izolatia dintre lameleComutatia masinii de c.c.1.- butuc- fier2.- piulia special-fier3.- izolatia- mica,micanit4.- lamel de colector- cupru electrolitic5.- izolatia dintre lamele6.- butuc7.- roata cu spiteSolenatia in cmpul magnetic de excitatieVariatia inductiei magnetice n ntrefierLiniile cmpului de excitatieSchema electrica a masinii de curent continuuComutatia la masina de c.c.n timpul functionarii masinii de c.c. diferitele sectii alenfasurarii rotorice trec dintr-o cale de curent n alta, odata cu trecerea periei de pe o lamela de colector pecea vecina. n mod inevitabil, trecerea sectiei dintr-ocale de curent n alta este legata de scurtcircuitarea,pentru o anumita durata a sectiei respective, de catreperii si la inversarea n acest timp a sensului curentuluin sectie. Ansamblul fenomenelor electromagneticecare au loc n acest interval de timp poarta numelede comutatie.Comutatia la masina de c.c.Comutatia la masina de c.c.Daca n figura a (t = 0) curentul din sectia de comutatie are unanumit sens, dupa expirarea timpului de comutatie figura c (t = tc)curentul s-a stabilit la aceeasi valoare, dar de sens schimbat. Seobserva, totodata, ca n intervalul de comutatie (0 < t < tc) figura bsectia este scurtcircuitata de perie, care calcaconcomitent pe celedoua lamele vecine.Se observa ca variatia curentului n timppoatecapata valori considerabile care duce la aparitia n sectiascurtcircuitata a unei t.e.m. de comutatie considerabila:unde: La este inductivitatea proprie a sectiei.(fig. din partea stangajos)Schimbarea sensului curentului n sectia n comutatieCircuitul de comutatie Ecuatia circuitului n comutatieComutatia la masina de c.c.Totodata cmpul magnetic din axa periilor nefiind nul (datoritareactiei indusului) apare si o t.e.m. de rotatie eR. Evident ca acestedoua t.e.m. se compun dnd nastere n spira aflata n comutatie laun curent suplimentar. Curentul suplimentar conduce la solicitaritermice suplimentare si depinde de suma rezistentelor dintre periesi cele doua lamele de colector vecine. La anularea lui prin parasireaprimei lamele de catre perie se stabileste o tensiune ce ntretinescntei periculoase. n unele cazuri scnteile pot fi foarte intense sincalzirea colectorului poate depasi limitele admisibile, functionareamasinii fiind periclitata.Comutatia la masina de c.c.n masinile moderne, pentru producerea unui cmpmagnetic suplimentar necesar compensarii t.e.m. se ntrebuinteaza niste poli suplimentari, denumiti poliauxiliari sau poli de comutatie, iar periile ramn n axaneutra. nfasurarea lor se conecteaza n serie cunfasurarea rotorului, cmpul creat producnd o t.e.m.suplimentara ce compenseaza automat t.e.m. decomutatie indiferent de sarcina sau viteza.Aprecierea comutatiei.-Grad 1 -lipsesc scnteile vizibile-grad 11/4 - scntei albe punctiforme sub 1/4 din perii-grad 1 1/2 - scntei albe punctiforme sub 1/2 din perii-grad 2 - scntei sub toate periile, albe-grad 3 - scntei puternice care se alungescMasina de curent continuu functioneaza cu scntei! Se permite functionarea cu scntei de gradul 1 Gradul 2 este admis numai la pornire si la suprasarcini Poate apare focul circular - scurtcircutFactori ce influienteaza comutatiaElectromagnetici- t.em. induseparametrii sectieirezistenta de contactrcMecanici - viteza de rotatiepresiunea periei pe colectorprelucrarea suprafetelor n contactmodul de asezare al periilor pe colectorAlta natura materialul periilor si al colectoruluiuzura, starea suprafetelor de contactmediul n care lucreaza masinaImbunatatirea comutatiei.Folosirea polilor de comutatieasigurarea presiunii ntre perie si colectorfolosirea unor perii speciale cu rezistenta transversala maritaasigurarea calitatii corespunzatoare a materialului periilorIn functionaredecalarea periilor din axa neutrantretinerea corespunzatoare a suprafetelor de contactDin cauza fenomenului de comutatie mecanica periile sisuprafata colectorului se uzeaza. Masina necesita ntretinereperiodica.Regimul de motor electricn regimul de motor, masina transforma energia electrica primitade la o retea electrica n energie mecanica, prin intermediulcmpului electromagnetic. Sa consideram o masina electricaconectata prin intermediul bornelor sale A1 si A2 la o reteaelectrica de c.c. cu tensiune constanta U, indiferent de conditiilede functionare. Masina va absorbi un curent I n nfasurarea rotorului, a polilor auxiliari si eventual n cea de compensare. Sa presupunem canfasurarea de excitatie este strabatuta de un curent Ie provenit de la osursa oarecare sau chiar de la aceeasi retea de la care se alimenteazasi nfasurarea rotorului (autoexcitatie). Sa consideram sensurile celordoi curenti I si Ien cele doua circuite ale masinii, precum cele dinfiguraRegimul de motor electricConductoarele nfasurarii rotorice, fiind strabatute de curent si aflndu-se n cmpul magnetic al polilor de excitatie, vor fi solicitate de forteelectromagnetice, care vor da nastere unuicuplu de forma:Regimul de motor electricDaca acest cuplu este mai mare dect cel static, opus la ax (cuplulde ferecari si cel al masinii de lucru cuplate mecanic), atuncirotorul accelereaza pna cnd cuplul sau egaleaza cuplul static.Dupa aceasta, masina se misca uniform (W = ct.). Datorita miscariiconductoarelor nfasurarii rotorice n cmpul magnetic deexcitatie,ei devin sediul unei t.e.m. care are sens contrar sensului curentuluidin nfasurare:Daca se aplica teorema a II-a a lui Kirchhoff pe traseul punctat dinfigurase obtine:Regimul de motor electricsau ecuatia de functionare a masinii n regim de motor, care ncazul neglijarii caderi de tensiune la perii devine:Sa presupunem ca motorul tracteaza o masina de lucru care areun cuplu rezistent Mrsi lund n considerare si cuplurile rezistenteproprii definite anterior, putem scrie ecuatia cuplurilor cndmiscarea este uniforma (W = ct.).Daca se multiplica ecuatia prin W se obtine un bilant de puteri,dupa cum urmeaza:Regimul de motor electricunde:poate fi considerata puterea mecanica totala dezvoltatade catre motor, dar si puterea electrica, rezultnd cadiferenta ntre puterea electrica de alimentaresi respectiv pierderile prin efect Joule n nfasurari si laperiiRegimul de motor electricCa atare, bilantul puterilor masinii n regim de motor, se poate ilustra can figuraMasina de c.c. cu excitatia alimentata de la o sursa separata (independenta).Masina de c.c. cu excitatie alimentata de la propria nfasurare rotorica(autoexcitatie)Masina de c.c. cu excitatie alimentata de la propria nfasurare rotorica(autoexcitatie)Masina de c.c. cu excitatie alimentata de la propria nfasurare rotorica(autoexcitatie)Masina de c.c. n regim de frnan regim de frna electrica, masina primeste putere mecanica pe laarbore si putere electrica de la retea de c.c. si le transformaireversibil, n timp, n caldura, dezvoltnd, totodata, un cuplunecesar frnarii unei instalatii mecanice.Pentru a ntelege functionarea masinii ntr-un astfel de regim, sapresupunem ca functioneaza initial n regim de motor, dezvoltndun anumit cuplu activ la o viteza de rotatie, sensul vitezei fiindacelasi cu al cuplului.n aceasta situatie se inverseaza sensul tensiunii U la bornelenfasurarii rotorului, se adauga o rezistenta suplimentara RFnserie cu nfasurarea rotorica, pastrnd sensul initial al curentuluide excitatie.Masina de c.c. n regim de frnaCuplul electromagnetic dezvoltat de motor schimba de sens odatacu curentul I, n comparatie cu regimul initial de motor electric sise opune vitezei de rotatie ntocmai ca un cuplu de frnare(rezistent). Bilantul de puteri n acest regim de functionare esteilustrat n figuraMasina de c.c. n regim de frnaDesi transformarea ireversibila a unei puteri mecanice simultan cu cea a unei puteri electrice n caldura prin efect Joule este excesiv de solicitanta pentru masina, totusi, acest regim de functionare are importante aplicatii n actionarile electrice industriale.Caracteristicile generatorului de c.c.Functionarea n regim stationar a unui generator dec.c. depinde de o serie de marimi, cum ar fi: t.e.m. E,tensiunea la borne U, curentul din nfasurarea rotoricaI, curentul de excitatie Ie, viteza de rotatie W (turatia n).Aceste marimi nu sunt independente, ele fiind legatede ecuatiile deduse n capitolele anterioare.Dependenta dintre doua din marimile enuntate mai sus,n ipoteza ca celelalte sunt constante, poarta numelede caracteristica.Caracteristicile generatorului de c.cDin punctul de vedere al importantei n exploatare, ct si pentruevaluarea performantelor unui generator, ne vor interesaurmatoarele lui caracteristici:a) Caracteristica de mers n gol U0=f(Ie) cnd I = 0 si n = ct.;b) Caracteristica externa U = f (I) cnd Ie= ct. si n = ct.;c) Caracteristica de reglaj Ie=f(I) cnd U = ct. si n = ct..Generatorul cu excitatie alimentata separata) Conditia de mers n gol nseamna o valoare infinita a rezistentei de sarcinaastfel nct curentul debitat sa se anuleze I = 0 si deci U0= E.Daca turatia este constanta, din expresia t.e.m. se observa caunica marime dependenta de curentul de excitatie este fluxulmagnetic. Aliura caracteristicii U0=f(Ie) este de faptadicacurba de magnetizare, ca n figurag =sR) (eI 1Generatorul cu excitatie alimentata separatEste de remarcat faptul ca pentru Ie= 0, t.e.m. si, deci, tensiuneade mers n gol U0are o valoare diferita de zero Uor, care sedatoreaza fluxului remanent al polilor de excitatie, daca masinaa mai functionat anterior. Se mai poate remarca o zona de relativaliniaritate ntre cele doua marimi (regim de functionare cu miezulnesaturat) si, totodata, faptul ca la o tensiune de mers n gol cu(15 20)% mai mare dect tensiunea nominala, se manifestafenomenul de saturatie, tensiunea ramnnd, practic, constanta lacresterea curentului de excitatie. Prin conventie, dreptcaracteristica de mers n gol, se considera curba medie peordonata a celor doua ramuri ale buclei de histerezis magnetic(curba punctata).Generatorul cu excitatie alimentata separatb) Caracteristica externa U = f (I) presupune valori finiteale rezistentei de sarcina 0 < R