motor universal cu colector.docx

19
IUNIE, 2014 TAMAE I, GRUPA 1 | STOLNICEANU Ştefania FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI ŞTIINŢA CALCULATOARELOR MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

Upload: stefania-stolniceanu

Post on 28-Dec-2015

209 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

/

TRANSCRIPT

Page 1: Motor Universal Cu Colector.docx

IUNIE, 2014

TAMAE I, GRUPA 1 | STOLNICEANU Ştefania

FACULTATEA DEINGINERIEELECTRICĂ ŞIŞTIINŢACALCULATOARELOR

MOTOR UNIVERSAL CUCOLECTOR

Page 2: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

REZUMAT

Această maşină electrică este un motor cu colector, care poate fi alimentat atât de la o

sursa de c.c., cât şi de la o sursă monofazată de c.a. Împreună cu acest avantaj, el este foarte

util şi în activitatea socială cât şi în industrie datorită posibilităţilor de obţinere de viteze mari

ale rotorului – până la 30.000 rot/min. Motorul universal cu colector de puteri mici este

utilizat la instrumente electrice portabile şi la alte maşini de turaţii mari. Motoarele de acest

gen de puteri mari (sute de kW) au căpătat aplicaţie ca maşini electrice de tracţiune.

Construcţia de principiu a motorului universal cu colector este prezentată în fig. 1 a.

Ea nu se deosebeşte esenţial de construcţia motorului de c.c. Particulărităţile

motorului universal cu colector sunt următoarele:

Ø circuitul magnetic al inductorului ca şi al rotorului este realizat din tole de

oţel electrotehnic datorită fluxului alternativ la alimentare de la sursa de c.a.;

Ø motorul universal cu colector este motor cu excitaţie serie. Motoarele cu

excitaţie paralel nu sunt oportune pentru utilizarea largă datorită schemelor

complicate de comandă a lor;

Ø înfăşurarea de excitaţie are numere diferite de spire pentru funcţionarea la

alimentarea în c.c. şi c.a. cu scopul nivelării limitelor vitezei de lucru în cele

două cazuri. Din acest motiv înfăşurarea, obişnuit se divide în secţii cu

conexiuni la bornele de ieşire;

Figura 1. a) Construcţia de principiu a motorului universal cucolector; b)dependenţele n=f(M)

Page 3: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

Ø la alimentarea în c.a. motorul are comutaţie înrăutăţită.

Caracteristicile mecanice ale motorului universal cu colector sunt date în fig. 1 b.

Curba 1 este dependenţa n(M) la alimentare în c.c., 2 este dependenţa obtinuţă la alimentarea

în c.a. a întregii înfăşurări de excitaţie, iar curba 3 este caracteristica mecanică pentru număr

redus de spire al inductorului, deci pentru valoare redusă a fluxului de excitaţie. Acest

fenomen se poate dovedi prin ecuaţia de echilibru a tensiunilor motorului:

(1)

unde:

- suma rezistentelor infasurarii indusului si a infasurarii de excitatie serie;

- suma reactantelor acelorasi infasurari.

Din relatia (1) in care se substituie pentru curent alternativ, pentru

n(Ia) şi de acolo şi n(M) se obţine:

(2)

unde la numarator apare termenul suplimentar în c.a. . Acţiunea lui se manifestă

Figura 2. Dependentele ia, Φe, M=f(ωt) ale motorului universal cu colector la alimentare in

c.a.; b) compunerea fazorilor eL si eT.

Page 4: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

mai important la turaţii mici (n respectiv ) . Dependenţa momentului M de la alimentare

în c.a. se observa în fig. 1 a în care se prezintă şi dependenţele curentului ia, fluxului de

excitatie şi momentului M în funcţie de Unghiul este relativ mic şi se determină

din pierderile în sistemul magnetic la alimentare în c.a., unde

, iar . Prin substituţia acestor

valori în expresia cuplului se poate demonstra că momentul M este

pulsatoriu, dar are şi valori negative. Valoarea lui medie este suficient de mare, ca momentul

de inerţie să învingă acţiunea de frânare din zonele cu M negativ şi rotorul să se rotească cu

turaţie constantă.

Comutaţia dificilă la alimentarea în c.a. în comparaţie cu aceea la alimentarea în c.c.

se obţine datorită creşterii valorii totale a t.e.m. reactive din secţia în comutaţie. La eL, care

este determinată de curentul alternativ de comutaţie ia, se adaugă şi t.e.m. de transformare eT,

indusă în secţia în comutaţie de fluxul de excitatie alternativ.

Dacă se admite , t.e.m. rezultantă erez este determinată de suma fazorilor eL şi

eT (fig. 2.b). La motoarele de putere pentru tracţiune, pe lângă polii auxiliari se foloseşte şi

înfăşurarea de compensare, dacă frecvenţa tensiunii de alimentare este redusă – 16 ⅔ şi 25

Hz.

Pe lângă motoarele universale cu colector, în practică sunt cunoscute, dar de mică

utilizare şi alte tipuri de maşini de c.a. cu colector: motoare monofazate cu repulsie, cu

colectoare trifazate cu excitatie paralelă şi două completuri de perii s.a. Ele sunt caracterizate

de posibilitatea de reglare a turaţiei şi se examinează în literatura de specialitate a maşinilor

electrice.

Page 5: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

CAPITOLUL I

MOTORUL ELECTRICUn 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.

1. Principiul de funcționareMajoritatea 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.

2. UtilizareFiind 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).

3. ClasificareMotoarele 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).

3.1. Motoare de curent continuuFuncționează 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:

Page 6: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

3.1.1. cu excitație derivație

3.1.2. cu excitație serie

3.1.3 .cu excitație mixtă

3.1.4. cu excitație separată

3.2. Motoare de curent alternativ

3.2.1. Motoare asincroneMașinile 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.

Page 7: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

3.2.2. Motoare cu inele de contact ( rotorul bobinat)

3.2.3. Motoare cu rotorul în scurtcircuit

3.2.4. Motoare de tipuri speciale

3.2.5. Motoare cu bare înalte

3.2.6. Motoare cu dublă colivie Dolivo-Dobrovolski

3.2.7. Motoare sincrone

4. Elemente constructiveIndiferent 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.

Page 8: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

CAPITOLUL II

MOTORUL DE CURENT CONTINUUMotorul 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

Page 9: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

Figura 3. Motor universal folosit la râşniţele de cafea

unor rezistoare în circuit sau cu a jutorul electronicii de putere

(redresoare comandate,choppere).

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).

Page 10: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

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).

Page 11: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

CAPITOLUL III

MOTORUL DE CURENT ALTERNATIVMotoarele 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.

1.Motorul de inducție trifazatMotorul 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.

Page 12: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

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 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

Page 13: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

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).

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.

Page 14: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

2. Motorul de inducție monofazatÎn 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.

3. Servomotorul asincron monofazatServomotorul 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.

4.Motorul sincron trifazatMotorul 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

Page 15: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

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:

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.

5. Motorul sincron monofazatEste realizat uzual ca motor sincron reactiv cu sau fără 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 redare a sunetului și imaginii.

Page 16: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

6. Motorul pas cu pasMotorul 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).

Page 17: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

BIBLIOGRAFIE:Scrigroup. Preluat pe Iunie 06, 2014, de pe http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-

electricitate: http://www.scrigroup.com/tehnologie/electronica-electricitate/Motorul-universal-cu-colector12315.php

Wikipedia. Preluat pe iunie 06, 2014, de pe http://ro.wikipedia.org:http://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_electric

Page 18: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

LISTA FIGURILOR:FIGURA 1. A) CONSTRUCŢIA DE PRINCIPIU A MOTORULUI UNIVERSAL CU COLECTOR; B)DEPENDENŢELE

N=F(M)..........................................................................................................................................................3

FIGURA 2. A)DEPENDENTELE IA, ΦE, M=F(ΩT) ALE MOTORULUI UNIVERSAL CU COLECTOR LA ALIMENTARE

IN C.A.; B) COMPUNEREA FAZORILOR EL SI ET................................................................................................4

FIGURA 3. MOTOR UNIVERSAL FOLOSIT LA RÂŞNIŢELE DE CAFEA....................................................................... 10

Page 19: Motor Universal Cu Colector.docx

MOTOR UNIVERSAL CU COLECTOR

CUPRINS:REZUMAT ...................................................................................................................................................2

CAPITOLUL I...................................................................................................................................................6

MOTORUL ELECTRIC...................................................................................................................................... 6

1. Principiul de funcționare...................................................................................................................6

2. Utilizare .............................................................................................................................................6

3. Clasificare .......................................................................................................................................... 6

3.1. Motoare de curent continuu..................................................................................................... 6

3.2. Motoare de curent alternativ ................................................................................................... 7

4. Elemente constructive ..........................................................................................................................8

CAPITOLUL II..................................................................................................................................................9

MOTORUL DE CURENT CONTINUU...............................................................................................................9

CAPITOLUL III...............................................................................................................................................12

MOTORUL DE CURENT ALTERNATIV...........................................................................................................12

1.Motorul de inducție trifazat.................................................................................................................12

2. Motorul de inducție monofazat..........................................................................................................15

3. Servomotorul asincron monofazat .................................................................................................15

4.Motorul sincron trifazat ...................................................................................................................15

5. Motorul sincron monofazat ............................................................................................................16

6. Motorul pas cu pas..........................................................................................................................17

BIBLIOGRAFIE: .............................................................................................................................................18

LISTA FIGURILOR: ........................................................................................................................................19