Masini electrice
Autor: Neculai Galan
Editura: Academiei Romane
Format: 17,5x24,5 cm
Nr. pagini: 992
Coperta: legata
ISBN: 978-973-27-2077-6
Anul aparitiei: 2011
Lucrarea „Masini electrice”, autor Neculai GALAN, a obtinut premiul Academiei Romane „Constantin Budeanu” pe anul 2011.
PREFATA
In aceasta lucrare sunt tratate probleme de actualitate intr-o forma moderna privind domeniul masinilor electrice; sunt prezentate principiile de conversie ale energiei si se pune accentul pe conversia electromecanica a energiei in care elementul esential este masina electrica.
Studiul masinilor electrice este efectuat pe baza elaborarii modelelor matematice in care se evidentiaza posibilitatile de optimizare in functionare atat sub aspectul factorilor energetici (factor de putere la masinile de curent alternative si randament) cat si sub aspectul factorilor dinamici (viteza de raspuns, restrictii cu privire la marimile de stare). Masina electrica este analizata si ca element component al unui sistem (sisteme de actionare, sisteme de conversie a energiei), cu influente reciproce in sistem.
Pentru masinile de curent alternativ se elaboreaza teoria marimilor reprezentative (fazori spatiali) care permit formularea modelului matematic in orice sistem de referinta. Trecerea dintr-un sistem de referinta in alt sistem de referinta a modelului matematic se face prin operatii simple, iar pentru sistemele de actionare electrica se poate selecta reperul convenabil. In teoria masinilor electrice sunt necesare trei sisteme de referinta : sistemul fix fata de stator, sistemul fix fata de rotor si sistemul sincron; corelarea acestor sisteme este prezentata riguros in lucrare. Modelele matematice simplificate prezinta interes deaorece permit interpretari fizice consistente si calcule mai simple; in lucrare se arata ca simplificarile se pot face numai in reperul sincron, numai in acest reper tensiunile electromotoare de transformare sunt neglijabile in raport cu tensiunile electromotoare de miscare. Sunt elaborate schemele echivalente ale masinilor electrice; pentru motorul asincron se evidentiaza ca structura schemei echivalente depinde de sistemul de referinta si de factorul de raportare a infasurarii rotorice la infasurarea statorica.
Reglarea vectoriala are la baza teoria fazorilor spatiali, in acest context, s-a elaborat un intreg capitol cu privire la aceasta problema in care sunt prezentate explicatii fizice consistente si modele matematice corespunzatoare.
In lucrare se are in vedere corelarea alegerii masinilor electrice pentru sistemele de actionare electrica cu conditiile de mediu (temperatura, zgomot). Sunt analizate conditiile de functionare ale masinilor electrice in sisteme neconventionale de conversie a energiei.
Am considerat de datoria mea sa fac efortul sa comprim, sa clarific si sa simplific expunerea pentru a include un continut bogat intr-un volum restrans, astfel incat cititorul sa se simta atras de continutul lucrarii, sa-si aminteasca cu multa precizie de ceea ce a citit si a aflat; efortul autorului trebuie sa reduca efortul cititorului.
Lucrarea este structurata pe 12 capitole. Referirile bibliografice sunt din diferite publicatii de prestigiu, reviste si carti, unele din ele sunt ale autorului.
Pe baza unei consistente documentari stiintifice si a propriilor preocupari in domeniu, se elaboreaza o lucrare de interes stiintific si tehnic pentru studenti, doctoranzi, profesorii universitari si specialistii din proiectare-cercetare preocupati de acest domeniu.
Prof.dr.ing. Neculai Galan
CUPRINS
CAPITOLUL 1 - ELEMENTE GENERALE ALE CONVERSIEI ELECTROMECANICE A ENERGIEI 1
1.1. Elemente introductive. 1
1.2. Elemente din teoria electromagnetismului. 3
1.2.1. Ecuatiile lui Maxwell, energie, forte. 3
1.2.2. Pierderile specifice intr-un ciclu de histerezis (Warburg). 6
1.2.3. Forte si cupluri in campul magnetic. 8
1.3. Campul magnetic plan-paralel. 8
1.4. Puterea electromagnetica. 17
1.4.1. Transmiterea puterii electromagnetice prin intrefierul masinilor electrice. 17
1.4.2. Transmisia energiei electromagnetice pe linii electrice. 18
1.4.3. Puteri in regim sinusoidal. 19
1.4.4. Puteri in regim periodic nesinusoidal. 20
1.5. Efectul pelicular si efectul de proximitate. 21
1.5.1. Efectul pelicular intr-o placa parcursa de un curent alternativ. 22
1.5.2. Efectul de proximitate. 23
1.6. Circuite magnetice. 26
1.7. Inductivitati. 29
1.8. Forte electromagnetice la suprafata de separatie a doua medii. 31
1.9. Materiale utilizate in sistemele de conversie electromecanica a energiei. 33
1.9.1. Materialele active. 34
1.9.2. Materiale electroizolante. 36
1.9.3. Materiale constructive. 37
CAPITOLUL 2 - TRANSFORMATORUL ELECTRIC 38
2.1. Generalitati. 38
2.1.1. Sistemul magnetic. 40
2.1.2. Sistemul electric. 43
2.1.3. Sistemul de racire. 51
2.1.4. Sistemul de protectie si control. 54
2.2. Principiul de functionare al transformatorului. 56
2.3. Ecuatiile transformatorului electric monofazat. 57
2.3.1. Fluxul magnetic util si fluxurile magnetice de dispersie. 57
2.3.2. Ecuatiile de tensiuni ale transformatorului ideal. 59
2.3.3. Ecuatiile de tensiuni ale transformatorului real (teoria tehnica). 61
2.4. Schemele echivalente si diagrama fazoriala ale transformatorului monofazat. 63
2.5. Bilantul de puteri al transformatorului monofazat. 67
2.6. Schema echivalenta si diagrama de fazori, simplificate. 68
2.7. Caracteristicile de functionare ale transformatorului. 69
2.7.1. Caracteristica externa. 69
2.7.2. Caracteristica randamentului. 71
2.8. Transformatorul trifazat. Particularitati constructive si teoretice. 73
2.8.1. Echivalenta dintre o faza a transformatorului trifazat si un transformator monofazat. 74
2.8.2. Conexiunile transformatoarelor si grupele de conexiuni. 75
2.9. Regimul de mers in gol si regimul de scurtcircuit ale transformatorului. 81
2.9.1. Regimul de mers in gol. 81
2.9.2. Regimul de scurtcircuit. 83
2.10. Incercarile experimentale ale transformatorului. 84
2.10.1.Verificarea raportului de transformare. 84
2.10.2.Verificarea grupei de conexiuni. 84
2.10.3.Verificarea rigiditatii dielectrice a izolatiei transformatorului. 86
2.10.4.Incercarea de mers in gol si incercarea la scurtcircuit. 87
2.11. Functionarea in paralel a transformatoarelor trifazate. 90
2.12. Functionarea transformatoarelor trifazate in sarcina nesimetrica. 92
2.12.1.Ecuatiile transformatorului trifazat in sarcina nesimetrica. 92
2.12.2.Sarcina nesimetrica in absenta curentilor homopolari. 95
2.13. Transformatoare speciale. 97
2.13.1.Transformatorul cu trei infasurari. 97
2.13.2.Autotransformatorul. 99
2.13.3.Transformatoare de sudare. 102
Transformatoare de sudare cu arc. 102
Transformatoare de sudare prin puncte. 104
2.13.4.Transformatoare cu reglajul tensiunii sub sarcina. 106
2.13.4.1. Scheme de variatie a raportului de transformare. 106
2.13.4.2. Scheme cu transformatoare speciale, inseriate. 108
2.13.5.Transformatoare pentru schimbarea numarului de faze. 109
2.13.6.Transformatoare pentru incercari. 111
2.13.7.Transformatoare de masura. 112
2.13.8.Transformatoare de frecventa ridicata. 114
2.14. Regimuri tranzitorii in transformatorul electric. 115
2.14.1.Regimul tranzitoriu la conectarea transformatorului la mersul in gol. 115
2.14.2.Regimul tranzitoriu la scurtcircuitul brusc trifazat. 117
2.14.2.1. Solicitarile electrodinamice la scurtcircuit. 118
2.14.3.Procese tranzitorii in transformatoare la supratensiuni 120
2.15. Calculul inductivitatii de dispersie a unu transformator. 129
CAPITOLUL 3 - ELEMENTE GENERALE ALE CONSTRUCTIEI SI TEORIEI MASINILOR ELECTRICE ROTATIVE 134
3.1. Consideratii privind constructia masinilor electrice. 134
3.2. Campul magnetic al unei infasurari monofazate cu pas diametral. 138
3.2.1. Calculul campului magnetic din intrefier. 141
3.2.2. Tensiunea magnetica pentru curentul electric cosinusoidal. 144
3.3. Campul magnetic al unei infasurari monofazate plasata in mai multe crestaturi pe pol. 145
3.3.1. Infasurarea monofazata cu pas diametral dispusa in mai multe crestaturi pe pol. 145
3.3.2. Infasurarea monofazata cu pas scurtat dispusa in mai multe crestaturi pe pol. 149
3.3.3 Armonici de dinti. 152
3.4 Campul magnetic invartitor al armaturii rotitoare. 154
3.5 Campul magnetic invartitor produs de un sistem trifazat simetric de curenti care parcurg un sistem trifazat de infasurari. 158
3.6. Corelatia intre tensiunea magnetica rezultanta si curentul fazor spatial (curent reprezentativ). 164
3.6.1. Sisteme de coordonate. 167
3.6.2. Fazorul reprezentativ introdus prin proiectiile pe axele de coordonate. 170
3.7. Curentul de excitatie raportat la stator. 171
3.8. Tensiunea electromotoare indusa intr-o bobina. 172
3.9. Infasurarile masinilor electrice. 179
3.9.1. Infasurari de curent alternativ. 180
3.9.2.Transformarea tensiunii alternative in tensiune continua cu ajutorul colectorului. 190
3.9.3. Infasurari de curent continuu. 192
3.9.4. Infasurarea buclata. 194
3.9.4.1. Infasurarea ondulata. 199
3.9.4.2. Infasurari combinate. 201
3.10. Tensiuni electromotoare induse in infasurarile masinilor electrice. 203
3.10.1. T.e.m. indusa de un camp magnetic invartitor intr-o infasurare de curent alternativ. 203
3.10.2. T.e.m. indusa intr-o cale de curent a unei infasurari de curent continuu de catre un camp magnetic fix in spatiu (in raport cu FS) si constant in timp. 205
3.10.3. T.e.m. indusa de un camp magnetic alternativ in timp si spatiu intr-o infasurare de curent continuu. 206
3.10.4. T.e.m. indusa intr-o infasurare de curent continuu de un camp magnetic invartitor. 207
3.11. Solenatia si solenatia specifica (patura de curent). 208
3.12. Caracteristica magnetica. 210
3.13. Campul magnetic de scapari (dispersie). 215
3.14. Efectul pelicular. 218
3.15. Cuplul electromagnetic. 222
3.15.1. Expresia cuplului electromagnetic pentru regimul permanent pentru masinile de curent alternativ. 224
3.15.2. Cuplul electromagnetic care se exercita asupra unei bobine parcursa de current dispusa intr-un camp magnetic inductor. 225
3.16. Probleme generale ale pornirii motoarelor electrice. 228
3.17. Magneti permanenti. 229
3.17.1. Elemente teoretice. 229
3.17.2. Ciclul de histerezis si marimi caracteristice. 232
3.17.3. Stabilirea punctului de functionare al magnetului permanent. 235
3.17.4. Magneti permanenti utilizati in constructia masinilor electric. 241
CAPITOLUL 4. MASINA DE INDUCTIE IN REGIM PERMANENT 243
4.1 Elemente constructive si date tehnice de functionare. 243
4.2 Regimurile de functionare ale masinii de inductie trifazate. 246
4.2.1 Regimul de motor al masinii de inductie trifazate. 246
4.2.1.1 Cuplul electromagnetic si bilantul de puteri in regim permanent. 248
4.2.2. Regimul de generator al masinii de inductie. 250
4.2.3. Regimul de frana al masinii de inductie trifazata 251
4.3. Ecuatiile masinii de inductie in regim permanent. 252
4.3.1. Stabilirea ecuatiilor pentru masina de inductie trifazata ideala. 252
4.3.2. Ecuatiile masinii de inductie trifazate in unitati relative. 255
4.3.3. Ecuatiile masinii de inductie trifazate in teoria tehnica. 256
4.3.4. Infasurarile rotorice ale motorului de inductie trifazat. 258
4.4. Schemele electrice echivalente ale masinii de inductie trifazate. 259
4.5. Diagrame fazoriale. 264
4.6. Diagrama cercului. 265
4.7. Cuplul electromagnetic al masinii de inductie trifazate. 268
4.7.1 Cuplul electromagnetic la tensiune de alimentare constanta. 268
4.7.1.1. Cupluri parazite. 271
4.8. Masini de Inductie cu refularea curentului. 275
4.8.1. Masina de inductie cu rotor cu colivie cu bare inalte. 275
4.8.2. Masina de inductie cu rotor cu colivii multiple. 278
4.9. Functionarea masinii asincrone trifazate la curent absorbit constant. 281
4.10. Functionarea masinii asincrone trifazate la flux magnetic statoric constant. 284
4.11. Functionarea masinii asincrone trifazate la flux magnetic din intrefier constant. 286
4.12. Functionarea masinii asincrone trifazate la flux rotoric constant. 288
4.13. Functionarea masinii de inductie trifazate in regim de generator pe retea proprie. 289
4.14 Caracteristicile de functionare ale motorului de inductie trifazat in regim permanent. 293
4.14.1. Caracteristica mecanica. 293
4.14.2. Caracteristica randamentului. 295
4.14.3.Caracteristica factorului de putere. 296
4.15 Incercarile motoarelor de inductie trifazate. 298
4.15.1.Incercarea de mers in gol. 298
4.15.2.Incercarea de scurtcircuit. 300
4.15.3.Utilizarea datelor din probele de gol si scurtcircuit. 301
4.15.4.Abateri de la situatia reala. 302
4.16 Datele de catalog si parametrii electrici ai masinii de inductie. 303
4.17 Masina de inductie trifazata in regim nesimetric. 305
4.17.1.Metoda componentelor simetrice. 305
4.17.2.Analiza unor nesimetrii referitoare la stator. 309
4.17.3.Analiza unor nesimetrii referitoare la rotor. 315
4.18 Motorul de inductie monofazat. Servomotoare. 317
4.18.1.Motor asincron monofazat fara faza auxiliara. 318
4.18.2.Motorul monofazat cu faza auxiliara. 320
4.18.3.Servomotorul asincron bifazat. 322
4.18.4.Servomotorul asincron bifazat cu rotorul in forma de pahar. 323
4.18.5. Selsine. 323
4.18.6.Inductosine. 329
4.18.7.Rezolvere. 330
4.19. Alimentarea monofazata a motorului de inductie trifazat. 330
4.20. Masina de inductie liniara. 331
4.21. Motoare asincrone suprarapide. 334
4.22. Regimuri speciale de functionare ale masinii asincrone. 337
4.22.1. Masina asincrona cu dubla alimentare. 337
4.22.2. Regimul de arbore electric. 337
4.22.3. Regimul de modificator de frecventa. 338
4.22.4. Regimul de bobina reglabila. 340
4.22.5. Regulatorul de inductie. 340
4.23. Pornirea motoarelor asincrone trifazate. 342
4.23.1. Caracteristicile procesului de pornire. 342
4.23.2. Pornirea motoarelor asincrone trifazate cu rotor bobinat. 344
4.23.3. Pornirea motoarelor asincrone trifazate cu rotor in colivie. 346
4.24. Reglarea vitezei motoarelor asincrone trifazate. 348
4.24.1. Reglarea turatiei prin modificarea frecventei tensiunii de alimentare. 349
4.24.2. Reglarea turatiei prin modificarea numarului de poli. 350
4.24.3. Reglarea turatiei prin modificarea alunecarii s. 353
4.24.3.1. Reglarea turatiei prin introducerea in circuitul rotoric a unei tensiuni electromotoare. 354
4.24.4. Reglarea turatiei prin utilizarea a doua motoare asincrone cuplate mecanic. 356
4.24.5. Reglarea turatiei prin utilizarea motoarelor asincrone cu doua rotoare. 358
4.24.6. Alte metode de reglare a turatiei. 360
4.25 Franarea si inversarea sensului de rotatie la masinile asincrone. 361
4.25.1. Regimul de frana propriu-zisa. 361
4.25.2. Franarea in regim de generator cu recuperarea energiei. 363
4.25.3. Franarea dinamica. 364
4.25.4. Franarea prin conectare monofazata. 365
4.25.5. Franarea cu un motor conectat invers. 366
4.25.6. Franarea cu motor cu rotor tronconic. 366
4.25.7. Inversarea sensului de rotatie. 366
CAPITOLUL 5 - MODELUL MATEMATIC GENERAL AL MASINII DE INDUCTIE TRIFAZATE. REGIMURI TRANZITORII. 368
5.1. Inductivitati proprii si mutuale la masina de inductie trifazata. 368
5.1.1. Inductivitatile proprii ale infasurarilor monofazate. 369
5.1.2. Inductivitatile mutuale dintre doua infasurari dispuse pe aceeasi armatura. 370
5.1.3. Inductivitatile mutuale dintre doua infasurari dispuse pe armaturi diferite. 371
5.2. Fluxurile magnetice reprezentative ale celor doua armaturi. 372
5.3. Infasurari polifazate simetrice. 375
5.4. Fluxurile magnetice reprezentative transcrise in acelasi reper. 376
5.4.1. Fluxuri magnetice de scapari si fluxuri magnetice utile. 377
5.5 Ecuatiile generale ale masinii de inductie trifazate. 378
5.5.1. Modelul matematic al masinii de inductie trifazate cu infasurarea rotorica raportata la infasurarea statorica. 381
5.6. Modelul matematic al masinii de inductie trifazate in unitati relative. 382
5.7. Scheme electrice echivalente generalizate. 384
5.8. Forma matriciala a ecuatiilor masinii asincrone trifazate. 387
5.9. Liniarizarea ecuatiilor masinii de inductie trifazate. 394
5.9.1. Modele matematice simplificate ale masinii de inductie. 396
5.10. Variante ale expresiei cuplului electromagnetic. 397
5.11. Particularizarea modelului matematic general pentru regimul permanent. 399
5.12. Considerarea saturatiei in modelul matematic al masinii de inductie trifazate. 402
5.13. Schemele bloc ale modelului matematic in diferite sisteme de referinta. 405
5.13.1. Schema bloc in reperul fix in raport cu statorul (FS). 405
5.13.2. Schema bloc in reperul fix in raport cu rotorul (FR). 406
5.13.3 Schema bloc in reperul sincron. 408
5.14. Modelul matematic al masinii asincrone in operational. Regimuri tranzitorii. 409
5.14.1. Procesul tranzitoriu de conectare la retea. 412
5.14.2. Deconectarea masinii de inductie de la reteaua de alimentare. 413
5.14.3. Scurtcircuitul brusc al masinii de inductie. 415
5.14.4. Procesul tranzitoriu in timpul pornirii motorului de inductie. 416
CAPITOLUL 6 - MASINA SINCRONA TRIFAZATA IN REGIM PERMANENT. 418
6.1. Generalitati. Elemente constructive. 418
6.2. Principiul de functionare a generatorului sincron si bilantul puterilor active. 421
6.3. Campul magnetic din intrefierul masinii sincrone cu poli inecati si t.e.m. induse in infasurarea statorica. 424
6.3.1. Campul magnetic inductor. 424
6.3.2. Campul magnetic de reactie. 424
6.4. Campul magnetic din intrefierul masinii sincrone trifazate cu poli aparenti si t.e.m. induse in infasurarea statorica. 426
6.4.1. Campul magnetic inductor. 426
6.4.2. Campul magnetic de reactie. 427
6.5. Ecuatiile masinii sincrone. 437
6.5.1. Ecuatiile masinii sincrone cu poli inecati. 437
6.5.2 Ecuatiile masinii sincrone cu poli aparenti. 438
6.6. Ecuatiile masinii sincrone in unitati relative. 441
6.7. Schemele electrice echivalente ale masinii sincrone. 443
6.7.1. Masina sincrona cu poli inecati. 443
6.7.2. Masina sincrona cu poli aparenti. 444
6.8. Diagramele fazoriale ale masinii sincrone. 445
6.8.1. Diagrama fazoriala a masinii sincrone cu poli inecati. 445
6.8.2. Diagrama fazoriala a masinii sincrone cu poli aparenti. 447
6.9. Cuplul electromagnetic si puterea electromagnetica. 450
6.10. Unghiul intern si regimurile de functionare. 453
6.11. Caracteristicile generatorului sincron autonom. 454
6.11.1 Regimul de mers in gol, (I = 0). 454
6.11.2 Regimul de scurtcircuit, (U = 0), trifazat simetric. 457
6.11.3 Triunghiul de scurtcircuit. 458
6.11.4 Caracteristicile la functionarea in sarcina a generatorului sincron. 459
6.12. Generatorului sincron trifazat cuplat la reteaua de putere infinita. 463
6.12.1. Cuplarea la retea a unui generator sincron trifazat. 463
6.12.2. Producerea cuplului asincron in cazul oscilatiilor pendulare. 466
6.12.3. Diagrama loc geometric a curentului statoric. 469
6.12.4. Diagrama de puteri a masinii sincrone si limitarile in functionare. 472
6.12.5. Curbele in V ale generatorului sincron. 476
6.12.6. Curbele in V ale motorului sincron. 479
6.12.7. Schimbul de puteri active si reactive intre retea si masina sincrona. 479
6.13. Stabilitatea statica si stabilitatea dinamica a masinii sincrone. 481
6.14. Pendulatii electromecanice ale masinii sincrone. 486
6.14.1. Pendulatii libere. 487
6.14.2. Pendulatii fortate. 489
6.15. Motorul sincron trifazat. 490
6.15.1. Ecuatiile motorului sincron trifazat cu conventia de semne de la receptoare si diagramele fazoriale. 491
6.15.2. Cuplul electromagnetic si caracteristicile unghiulare. 492
6.15.3. Caracteristicile de functionare. 495
6.16. Motoare sincrone cu magneti permanenti. 497
6.16.1. Motoare sincrone cu magneti permanenti cu camp radial. 498
6.16.2. Motoare sincrone cu magneti permanenti cu camp axial. 501
6.17. Pornirea si franarea motorului sincron trifazat. 502
6.18. Reglajul vitezei motoarelor sincrone. 506
6.18.1. Motorul sincron autopilotat.
6.18.1.1. Alimentarea motorului sincron de la un convertor static de tensiune. 508
6.18.1.2. Alimentarea motorului sincron de la un convertor static de curent. 510
6.18.2. Motorul asincron -sincronizat. 511
6.19. Masini sincrone de putere mare. 512
6.19.1. Criomasini sincrone. 515
6.20. Sisteme de excitatie pentru masini sincrone. 518
6.21. Alte tipuri de masini sincrone. 524
6.21.1 Generatoare sincrone de frecventa ridicata. 524
6.21.2 Masina sincrona cu poli gheare. 525
6.21.3 Motorul sincron reactiv. 525
6.21.4 Motorul sincron cu histerezis. 527
6.21.5 Motor sincron pas cu pas. 529
6.21.6 Masina cu reluctanta variabila si comutatie secventiala. 534
6.21.7 Oscilomotoare cu miscare liniara. 536
CAPITOLUL 7 - MODELUL MATEMATIC GENERAL AL MASINII SINCRONE TRIFAZATE. REGIMURI TRANZITORII. 540
7.1. Inductivitatile proprii si mutuale ale infasurarilor masinii sincrone trifazate. 540
7.1.1. Inductivitatile proprii ale infasurarilor statorice. 541
7.1.2. Inductivitatile proprii ale infasurarilor rotorice. 543
7.1.3. Inductivitatile mutuale dintre infasurarile dispuse pe rotor. 543
7.1.4. Inductivitatile mutuale dintre infasurarile dispuse pe stator. 543
7.1.5. Inductivitatile mutuale dintre oricare doua infasurari dispuse pe armaturi diferite. 544
7.2. Fuxul magnetic reprezentativ al infasurarii trifazate statorice. 545
7.3. Fluxurile magnetice ale infasurarilor rotorice. 546
7.4. Ecuatiile generale ale masinii sincrone trifazate conventionale. 547
7.4.1. Schema electrica primitiva a masinii sincrone conventionale. 549
7.4.2. Ecuatiile masinii sincrone conventionale in unitati relative. 550
7.4.2.1. Sistemul de unitati relative cu baza Xad si Xaq. 551
7.4.2.2. Sistemul de unitati relative cu t.m.m. ca baza. 551
7.4.2.3. Sistemul de unitati relative cu inductivitati mutuale egale. 552
7.4.2.4. Sistemul de unitati relative cu tensiunea de baza egala cu unitatea. 552
7.4.2.5. Fluxurile magnetice raportate. 552
7.4.3. Reprezentarea de principiu a fluxurilor magnetice. 554
7.4.4. Variante ale modelului matematic in unitati relative. 555
7.4.5. Modelul matematic formulat in unitati fizice. 558
7.4.6. Modelul matematic al masinii sincrone neconventionale formulat
sub forma matriciala. 560
7.5. Ecuatiile masinii sincrone trifazate in regim permanent rezultate din modelul matematic general. 562
7.6. Modelul matematic simplificat al masinii sincrone trifazate. 563
7.7. Ecuatiile masinii sincrone conventionale in forma operationala.
Parametrii operationali. 568
7.7.1. Reactantele in regim tranzitoriu si constantele de timp. Scheme echivalente. 573
7.7.2. Componentele curentului statoric. 576
7.8.. Regimuri tranzitorii ale masinii sincrone. 577
7.8.1. Analiza scurtcircuitului trifazat brusc al masinii sincrone pe baza conservarii fluxurilor magnetice. 578
7.9. Functionarea in asincron a masinii sincrone trifazate. 591
7.9.1. Modelul matematic al motorului sincron la functionarea in asincron. 591
7.9.2. Functionarea in asincron a masinii sincrone cu infasurarea de excitatie alimentata 599
7.9.3. Procesul de intrare in sincronism al motorului sincron. 601
7.10. Determinarea parametrilor electrici din schemele echivalente ale masinii sincrone. 602
7.10.1. Determinarea parametrilor electrici pe baza datelor de catalog. 602
7.10.2. Determinarea experimentala a parametrilor electrici ai schemelor echivalente. 603
CAPITOLUL 8 - MASINA DE CURENT CONTINUU. 607
8.1. Generalitati si elemente constructive. 607
8.1.1. Elemente constructive. 608
8.1.2. Principiul de functionare al masinii de curent continuu. 610
8.1.3. Moduri de conectare a infasurarii de excitatie. 611
8.2. Campul magnetic din intrefierul masinii de curent continuu. 611
8.3. Procesul de comutatie la masina de curent continuu. 616
8.4. Generatorul de curent continuu. 622
8.4.1. Ecuatiile generatorului de curent continuu in regim permanent. 623
8.4.2. Bilantul de puteri la generatorul de curent continuu. 624
8.4.3. Caracteristicile generatoarelor de curent continuu. 626
8.5. Functionarea in paralel a generatoarelor de curent continuu. 634
8.6. Motorul de curent continuu. 635
8.6.1. Pornirea motoarelor de curent continuu. 641
8.6.2. Franarea si inversarea sensului de rotatie la motoarele de curent continuu. 646
8.6.3. Schimbarea sensului de rotatie si intreruperea accidentala a circuitului de excitatie. 652
8.6.4. Reglarea turatiei motoarelor de curent continuu. 653
8.6.5. Functionarea in paralel mecanic a motoarelor de curent continuu. 657
8.7. Regimul tranzitoriu al masinii de curent continuu. 658
8.8. Masini de curent continuu cu magneti permanenti. 660
8.9. Tahogeneratoare de curent continuu. 661
CAPITOLUL 9 - MASINI DE CURENT ALTERNATIV CU COLECTOR. 663
9.1. Motoare de curent alternativ monofazate cu colector. 663
9.1.1. Comutatia. 665
9.1.2. Motoare de curent alternativ monofazate serie cu colector. 666
9.1.3. Motorul cu repulsie. 669
9.2. Masini de curent alternativ trifazate cu colector. 673
9.2.1. Motorul trifazat serie cu colector. 673
9.2.2. Motorul trifazat derivatie cu colector. 676
9.2.3. Motor asincron trifazat compensat cu alimentare in rotor (motor OSNOS). 678
9.2.5 Masina trifazata derivatie cu colector cu alimentare in stator. 683
CAPITOLUL 10 - REGLAREA VECTORIALA A VITEZEI MASINILOR DE CURENT ALTERNATIV TRIFAZATE. 685
10.1. Introducere. 685
10.2. Reglarea cuplului la motorul de curent continuu. 686
10.3. Reglarea vectoriala la masina sincrona. 687
10.3.1. Masina de curent continuu fara perii (brushless machine). 691
10.4. Reglarea scalara si reglarea vectoriala la masina asincrona. 696
10.4.1. Masina asincrona trifazata autopilotata. 696
10.4.2. Reglarea scalara a masinii asincrone. 696
10.4.3. Reglarea vectoriala. 698
10.4.3.1. Orientarea dupa fluxul rotoric. 699
10.4.3.2. Orientarea dupa fluxul din intrefier. 701
10.4.3.3. Orientarea dupa fluxul statoric. 702
10.4.3.4. Infasurarile echivalente in reperul sincron. 704
10.4.3.5. Decuplarea componentelor marimilor statorice la masina de inductie. 705
10.4.4. Convertorul PWM comandat prin regulatoare de curent bipozituionale. 709
10.5. Modelul matematic al masinii de inductie exprimat in spatiul starilor. 712
CAPITOLUL 11 - ALEGEREA MOTOARELOR ELECTRICE ROTATIVE. 715
11.1. Standarde. 715
11.1.1. Constructia motorului. 716
11.1.2. Dimensiuni. 718
11.1.3. Performante. 719
11.2. Caracteristicile instalatiei antrenate de motor. 720
11.3 Incalzirea motorului. 722
11.4 Servicii de functionare. 723
11.5 Stabilirea puterii motorului. 724
11.5.1. Determinarea puterii motoarelor functionand in serviciu continuu - S1. 724
11.5.2. Alegerea puterii motoarelor in serviciul de scurta durata - S2. 725
11.5.3. Alegerea puterii motoarelor la sarcini variabile periodic. 726
11.5.4. Serviciul intermitent periodic (S3). 728
11.5.5. Temperatura mediului ambiant si altitudinea locului de montaj. 728
11.6. Alte verificari. 729
11.7. Tipul motorului, tensiunea de alimentare, frecventa si turatia. 729
11.8. Consideratii cu privire la mediul inconjurator. 731
CAPITOLUL 12 - MASINILE ELECTRICE IN SISTEMELE DE CONVERSIE ELECTROMECANICA A ENERGIEI 735
12.1. Conversia energiei eoliene. 735
12.1.1. Turbinele de vant. 735
12.1.2. Tipuri de generatoare electrice utilizate in conversia energiei eoliene. 738
12.1.3. Tendinte in domeniul conversiei energiei eoliene. 739
12.2. Energia solara. 741
12.3. Sisteme hibride solar eoliene. 742
12.4. Autovehiculul electric. 743
12.4.1. Vehicule hibride. 744
12.4.2. Vehicule pur electrice. 745
12.4.3. Motoarele electrice de actionare. 745
12.4.4. Sisteme de comanda si control ale motoarelor electrice de actionare. 747