Elemente generale ale masinilor electrice

1. INFASURARILE MASINILOR ELECTRICE

In raport cu functia indeplinita de o infasurare intr-o masina electrica,se deosebesc:

infasurarea de excitatie (a inductorului) cu ajutorul careia se produce campul magnetic principal al masinii;

infasurarea indusului, prin intermediul careia puterea electromagnetica a masinii poate fi cedata exteriorului pe la borne sau transformata in putere stereomecanica.

Infasurarile depind in mare masura de tipul de masina si de forma curentilor care trec prin ele.

1.1.INFASURARI DE EXCITATIE

Producerea pe cale electrica a campurilor magnetice invartitoare se realizeaza prin intermediul infasurarilor de curent continuu.

Pentru obtinerea pe cale mecanica a campurilor magnetice invartitoare utilizand curenti continui, se intrebuinteaza infasurari de excitatie de doua tipuri:

-infasurari de excitatie concentrate, utilizate la masini cu poli aparenti;

-infasurari de excitatie repartizate, utilizate la masini electrice cu poli plini.

Infasurari de excitatie concentrate. Aceste infasurari se utilizeaza la masinile de curent continuu si la cele de curent alternativ cu poli aparenti,cum sunt masinile sincrone, masinile de curent alternativ cu colector s.a.

Dupa cum infasurarea de excitatie este plasata in stator sau in rotor, se deosebesc masini de tip cu poli exteriori si masini de tip cu poll interiori.

In filgura 1, a si b sunt rcprczentate infasurarile de excitatie concentrate, pentru cele doua tipuri de masini.

Infasurarile  dc excitajic concentrate se executa din sipire infasurate pe o caseta din material  presate sau metalice. La masinile de puteri mai mari,adesea se executa din bobine partiale, separate intre ele prin spatii de aer in vederea racirii.

a                        b

Figura 1. Infa$urare de excitafie concentrata:
a — marina cu poli exteriori; b — marina cu poll interiori.

Conectarea bobinelor polilor intre ele se poate face in serie sau in paralel. La conectarea in paralel pot aparea nesimetrii in fluxurile magnetice,ca urmare a neegalitatii rezistentelor electrice. De aceea se obisnuieste sa se utilizeze conectarea in serie.

Infasurari de excitatie repartizate. Polii sunt determinati numai prin modul de repartizare a infasurarii plasate in crestaturi, cum indica figura  Repartitia campului magnetic in intrefier, la aceasta infasurare, este

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

trapezoidala,in trepte, mult mai apropiata de forma sinusoidala (figura 3)deca tcea din cazul infasurarii de excitatie concentrata.  

PROPRIETATILE ELECTOMAGNETICE ALE ALIAJELOR FIERULUI UTILIZATE IN CONSTRUCTIA MASINILOR ELECTRICE

CURBA DE MAGNETIZARE

In constructia masinilor electrice, se utilizeaza materiale magnetice moi, in special aliaje fier-siliciu, caracterizate prin valori ale permeabili­tatii magnetice relative.

La un astfel de material, inductia magnetica B depinde de intensitatea campului magnetic H si de starile magnetice anterioare. Din aceasta cauza, cand intr-un material feromagnetic, demagnetizat initial, se variaza mono­ton intensitatea de camp magnetic H de la la +H₁ apoi de la +H1 la de la la –H₁ de la –H₁ la si de la +H₁ se obtine curba OB₁ RKB’1, R'K'B₁ indicata in figura Curba OB1 este curba de prima magnetizare. Repe­tand de cateva ori (minimum de ori) variatiile monotone ale campului magnetic intre limitele +H1 si –H1, se obtine in final o curba inchisa, sime­trica fata de originea axelor de coordonate, cu punctele de intoarcere B1 si B’1.

Suprafata limitata de curbele BlRKB’1 si B’1R’K’B1 a buclei de isterexa reprezinta energia transformata in caldura, la un ciclu, in unitatea de masa.

Locul geometric al punctului de intoarcere B1 pentru buclele de istereza simetrice fata de punctul O, re­prezinta o curba cu dependenta uni­voca a inductiei magnetice B de inten­sitatea de camp magnetic H, numita curba fundamentala de magnetizare.

Intre curba de prima magnetizare si curba fundamentala de magnetizare nu este o mare

diferenta. Din punct de vedere practic, cele doua curbe se confunda  si se denumesc pe scurt curba de magnetizare. Aceasta se ridica experimental pentru diferite materiale si se da sub forma grafica sau numerica.

Aliajele fierului cu siliciul, precum si cu alte elemente, utilizate in elec­trotehnica, se prezinta sub o forma dependenta de procesul tehnologic de fabricatie. Cele prelucrate prin laminare la cald sunt sub forma de table dreptunghiulare cu grosimi de 0,35 mm, 0,5 mm, 0,75 mm, 1 mm si 1,5 mm si suprafata de 0,75 x 1,5 m2 si 1 x 2 m2 in functie de grosime si de conti­nutul de siliciu. In prezent continutul de siliciu variaza intre 0,7% la tabla slab aliata si 4,3% la tabla tare aliata.

Cu cat continutul de siliciu este mai ridicat, cu atat rezistivitatea electrica este mai mare,dar materialul devine mai dur si prelucrarea mai dificila.

Daca prelucrarea se face prin laminare la rece poate avea loc orientarea cristalelor

(texturare), tabla se prezinta in suluri de diferite lungimi axiale si este totodata izolata pe una din fete, de obicei cu compusi anorganici.

In mod obisnuit tablele sunt clasificate pe sorturi si normele prevad dimensiunile geometrice si valorile garantate ale constantelor de material pentru diferitele sorturi.

In vederea unei priviri de ansamblu, in figura sunt date curbele de magnetizare atat pentru materiale moi utilizate la constructia miezurilor feromagnetice cu campuri variabile in timp, cat si pentru cele dure utilizate la magneti permanenti. Se remarca proprietatile deosebite ale fierului pur; cu linie intrerupta este trasata curba de magnetizare pentru un otel electro­tehnic (cu siliciu) de calitate medie.

In tabelul sunt date proprietatile mai importante ale unor sorturi de table utilizate in constructia masinilor si transformatoarelor electrice.

Tablele pentru masini rotative au o grosime obisnuita de mm, iar pentru transformatoare la si Hz, de mm. Pentru masini de puteri mari, solicitate intens magnetic, se utilizeaza si table de mm. Tablele lami­nate la rece, pentru masini rotative, obisnuit nu au cristalele orientate, in timp ce cele utilizate la constructia transformatoarelor electrice sunt aproa­pe in totalitate cu cristale orientate.

Orientarea cristalelor in tabla (texturarea) are avantajul ca in directia laminarii, in care se si orienteaza cristalele, proprie­tatile magnetice sunt mult imbunatatite in comparatie cu directia perpendiculara.