În ultimul timp motoarele de curent continuu au revenit în actuali tate, de și motorul asincron este folosit în circa 95% din sistemele de ac ționare… [600621]

MOTOARE DE CURENT CONTINUU
În ultimul timp motoarele de curent continuu au revenit în actuali tate, de și motorul
asincron este folosit în circa 95% din sistemele de ac ționare electromecanic ă. Aceast ă revenire se
datoreaz ă avantajelor oferite de motorul de curent continuu prin caracterist ica mecanic ă natural ă
liniar ă și suficient de rigid ă, precum și a progreselor realizate în domeniul mutatoarelor cu
comuta ție natural ă și for țat ă.
Fig. 2.10. Schemele electrice ale motoarelor de curent continuu :
a) – cu excita ție în deriva ție ; b) – cu excita ție serie ; c) – cu excita ție mixt ă ;
PC – poli auxiliari, IC – înf ăș urare de compensa ție; Exd – înf ăș urare de excita ție, deriva ție.
Exs – înf ăș urare de excita ție serie ; Rp – reostate de excita ție, respectiv de pornire.
În figura 2.10 sunt indicate schemele electrice ale motoarelor de curent continuu cu
excita ție deriva ție (separat ă), serie și mixt ă.
Motorul de curent continuu cu excita ție în deriva ție
Schema de conexiune a acestui motor, prev ăzut cu excita ție deriva ție sau separat ă
(independent ă) este indicat ă în figura 2.11.

Fig. 2.11. Schema ma șinii compensate cu excita ție independent ă :
a) – circuitele electrice ; b) – schema electric ă echivalent ă rotoric ă ; 1 – poli principali ;2 – poli
auxiliari ; 3 – înf ăș urare de compensa ție.

Fig. 2.12. Caracteristica mecanic ă natural ă a motorului de curent continuu cu excita ție
independent ă:
1 – caracteristica compensat ă ; 2 – caracteristica insuficient compensat ă .
Din schema echivalent ă a motorului rezult ă:
V = k ΦΩ + R aI (2.8)
unde constanta electric ă k este :
(2.9)
în care: p este num ărul de perechi de poli, N – num ărul total de conductoare pe periferia ma șinii, a –
num ărul de c ăi de curent, Φ – fluxul considerat constant la curentul de excitatie Ie constant, I –
curentul rotoric, Ω- viteza rotoric ă și R a- rezisten ța
înf ăș ur ării rotorice. În cazul Φ = const, se poate scrie kΦ = K, unde K este denumit ă constanta
electromagnetic ă a ma șinii.Momentul electromagnetic al ma șinii este propor țional cu curentul
rotoric:
M = k ΦI = KI . (2.10)
În aceste condi ții rezult ă :
(2.11)
care este o varia ție liniar ă și constituie ecua ția caracteristicii mecanice naturale a motorului de
curent continuu cu excita ție devia ție, prezentat ă sub forma Ω = f (I), respectiv Ω = f (M). În aceste
rela ții s-a notat :
(2.12)
Dac ă se intercaleaz ă o rezisten ță R x în serie cu rezisten ța rotoric ă R a, se ob țin
caracteristicile mecanice artificiale, sub forma :

(2.13)

Fig. 2.13 Caracteristica de sarcin ă a motorului de curent continuu cu excita ție
independent ă :
a) – de tensiune ; b) – de flux ; c) – reostatice.
În figura 2.12 este prezentat ă caracteristica mecanic ă natural ă, iar în figura 2.13,
caracteristicile artificiale de tensiune (a), de flux (b) și reostatice (c). În cazul figurii 2.13, a,
caracteristicile de tensiune se deplaseaz ă prin transla ție fa ță de caracteristica mecanic ă natural ă.
• dac ă V1 > V N , caracteristica se deplaseaz ă în sus cu ∆Ω01 = ( V1 – VN)/K > 0,
• dac ă V2 < V N , deplasarea se realizeaz ă în jos cu ∆Ω02 = ( V2 – VN)/K < 0.
În cazul figurii 2.13, b, prin sl ăbire de flux Φ2 < Φ1 caracteristica de tensiune se
deplaseaz ă prin transla ție în sus și invers.
În fine, în cazul figurii 2.13, c, prin intercalare de rezi sten țe se ob țin caracteristici din ce
în ce mai moi, ajungând s ă frâneze și s ă opreasc ă motorul.
Pornirea motoarelor de curent continuu se face manual sau prin comand ă automat ă, prin
controlul uneia din m ărimile care pot fi m ăsurate și care variaz ă în acest interval: curent, vitez ă,
timp.

Fig. 2.14. Comanda pornirii motorului de curent continuu cu excita ție independent ă în
func ție de vitez ă cu relee de tensiune :
a) – schema de for ță ; b) – schema de comand ă.
Se pezint ă în figura 2.14 schema de for ță și de comand ă în func ție de vitez ă. Vitezele Ω1
, Ω2 , Ω3 indicate în diagram ă sunt propor ționale cu tensiunile electromotoare e1 = K Ωi , i =1, 2, 3,
tensiuni care pot fi eviden țiate de releele de tensiune d1, d2 și d3, care anclan șeaz ă la atingerea
acestor nivele. Se apas ă pe butonul b 1, contactorul c închide contactele principale 1 c și 2 c din
circuitul rotoric și mașina porne ște. La atingerea vitezei Ω1 anclan șeaz ă d1 și astfel contactorul c1
anclan șeaz ă și scurtcircuiteaz ă prin contactul s ău 1 d1 tronsonul R3 al reostatului, ș.a.m.d. Releele
termice d4 și d5 au rol de protec ție la suprasarcin ă.
Motorul de curent continuu cu excita ție serie
La acest motor înf ăș urarea rotoric ă este în serie cu înf ăș urarea de excita ție, (fig. 2.15).

Fig. 2.14. Schema de conexiune a motorului de curent continuu cu e xcita ție serie.
Fig. 2.15. Caracteristicile universale ale motorului de curent continuu serie.
Ca urmare a fenomenului de saturare magnetic ă, nu este posibil studiul analitic al
caracteristicilor mecanice. Aceste caracteristici sunt prezentate în cataloage pentru fiecare serie de
motoare sub form ă de caracteristici raportate care indic ă dapenden ța dintre viteza de rota ție, puterea
și randamentul ma șinii în func ție de cuplul de sarcin ă sau de curentul absorbit de la re țea. În figura
2.16 sunt date caracteristicile universale ale unui tip construc tiv de mașin ă de curent continuu cu
excita ție serie constând din:
/head2right viteza relativ ăνν νν = = = = Ω/ΩN = f (i), unde i = I / IN ; ; ; ; cuplul redus m = f (i), puterea redus ă π =
P/PN = f (i)
/head2right randamentul redus η/ηN = f (i).
Formal, caracteristica mecanic ă este identic ă cu cea a motorului de curent continuu
deriva ție, cu observa ția c ă m ărimea K = k Φ nu mai este o constant ă.
O proprietate esen țial ă a motorului serie const ă în aceea c ă func ționeaz ă la putere
constant ă, astfel c ă nu exist ă posibilitatea de supraînc ărcare, motorul serie fiind autoreglator .
Pornirea motorului de curent continuu serie se realizeaz ă utilizând trepte de rezisten țe
conectate în serie cu circuitul rotoric, ca și la motorul deriva ția.
Acest motor este utilizat cu prec ădere în ac țion ările electromecanice din trac țiunea
minier ă, urban ă și feroviar ă.