Elemente de mecanica sistemelor de actionare electrice

Elemente de mecanica sistemelor de actionare electrice

Indiferent de tipul motorului utilizat, acesta este caracterizat de o anumita dependenta intre viteza unghiulara si momentul dezvoltat , aceasta reprezentand caracteristica mecanica a motorului: .

Daca: , unde este momentul motor, iar - momentul rezistent, atunci dependenta reprezinta caracteristica mecanica statica (in regim stationar).

Caracteristicile mecanice ale motorului constituie unul din criteriile de baza pentru alegerea acestora, ele aratand daca motorul raspunde cerintelor de pornire, de variatie a vitezei cu sarcina, de comportare la socurile de sarcina impuse de masina de lucru, etc.

Caracteristica mecanica naturala corespunde functionarii motorului in conditiile pentru care a fost proiectat. Ea se obtine prin alimentarea motorului la tensiunea nominala , la frecventa nominala , fara rezistente sau impedante suplimentare incluse in circuitul inductor sau indus, folosind conexiunile normale. Ea este unica.

Caracteristicile mecanice artificiale - se obtin cand cel putin un parametru de lucru variaza fata de valoarea nominala; rezulta o infinitate de caracteristici care, in functie de parametrul care se modifica, pot fi:

- reostatice

- de tensiune

- de flux

- de frecventa

Dupa forma curbei caracteristice (legea de variatie ), caracteristicile mecanice statice ale motoarelor pot fi de trei feluri.

a) Caracteristica mecanica rigida (curba 1, Fig.3), sau de tip sincron, caracterizata prin , indiferent de sarcina (in limitele de functionare).

Fig. 3

Panta curbei:

Ea se exprima in prin relatia:

Se considera caracteristici rigide pentru: .

Puterea motorului este proportionala cu sarcina:

Ea apare la motoarele sincrone si la cele pas cu pas.

b) Caracteristica mecanica statica semirigida (curba 2, Fig. 3), sau de tip derivatie avand ca puncte caracteristice:

- - punct de functionare in gol ideal .

- - punct nominal de functionare , (variatie mica).

Caracteristica este o dreapta inclinata cu panta:

, avand valori in intervalul .

Se intalneste la:

- motorul de curent continuu cu excitatie independenta sau derivatie;

- motorul asincron trifazat;

- motorul Diesel.

Deoarece variaza putin cu , puterea poate fi considerata proportionala cu cuplul:

c) Caracteristica mecanica statica elastica (curba 3, Fig. 3) sau de tip serie.

Turatia scade neliniar cu cresterea sarcinii.

In general se accepta o variatie de forma:

- hiperbolica:

- parabolica:

Pentru variatia hiperbolica se poate scrie:

, unde si si rezulta pentru care:

- panta                  

- puterea

Pentru variatia parabolica se poate scrie:

, de unde rezulta pentru care:

- panta        

- puterea , deci puterea este variabila.

Caracteristica serie se intalneste la:

- motoarele de curent continuu cu excitatie serie;

- motoarele de curent alternativ cu excitatie serie;

- motorul cu aprindere prin scanteie.