5. Maşina de curent continuu .

MAŞINA DE CURENT CONTINUU ELEMENTELE CONSTRUCTIVE DE BAZĂ ALE MAŞINII DE CURENT CONTINUU

Ca orice maşină electrică rotativă, maşina de curent continuu se compune dintr-un inductor şi un indus, între care există un spaţiu de aer numit întrefier. Întotdeauna la maşinile de curent continuu inductorul este fix, constituind statorul maşinii, iar indusul este mobil, constituind rotorul.

Elementele constructive de bază ale maşinii de curent continuu pot fi identificate din fig. 5.1.

Carcasa este un cilindru din oţel turnat sau sudat, în interiorul căruia sunt fixaţi prin şuruburi polii principali iar la maşinile mai mari şi polii auxiliari, numiţi şi poli de comutaţie. În maşinile de c.c. câmpul inductor este produs de înfăşurarea de excitaţie aşezată pe polii principali sau de magneţi permanenţi (fig. 5.2). Polii de excitaţie, totdeauna în număr par, sunt executaţi din tole de oţel electrotehnic cu grosimea de 0,5 1 mm strânse cu ajutorul unor nituri, pe care sunt fixate bobinele de excitaţie.

Bobinele se construiesc din conductoare izolate de cupru pe şabloane având forma polilor sau direct în carcase izolante. Aceste bobine sunt izolate de miezul polar şi de carcasă.

Bobinele polilor de excitaţie se leagă în serie şi se alimentează în curent continuu. Legăturile bobinelor se realizează în aşa fel încât fluxul magnetic să fie dirijat în dreptul unui pol dinspre stator spre rotor (pol nord), iar în dreptul polului următor în sens invers (pol sud). Statorul mai cuprinde: scuturile, sistemul de perii şi portperii, palierele şi bornele.

Indusul maşinii este sediul propriu-zis al procesului de transformare a energiei, fiind compus din: miezul feromagnetic, arbore, înfăşurarea indusă şi colector. Miezul feromagnetic al rotorului se realizează din tole de oţel electrotehnic cu grosimea de 0,5 mm, izolate între ele, în scopul micşorării pierderilor prin curenţi turbionari. Aceste tole sunt executate din tablă laminată la rece, izolată cu oxizi ceramici. Tolele se împachetează direct pe arbore prin presare şi sunt solidarizate de arborele rotorului cu ajutorul unei pene. Miezul rotoric se prezintă sub forma unui cilindru având la periferie crestături deschise în care sunt plasate conductoarele înfăşurării rotorice. Aceste conductoare sunt izolate faţă de pereţii crestăturii cât şi între ele şi sunt solidarizate cu miezul rotoric prin pene şi bandaje.

Fig. 5.1. Secţiune longitudinală şi transversală printr-o maşină de c.c. 1-carcasă; 2-pol principal cu bobina de excitaţie; 3-miez feromagnetic rotor; 4-arbore; 5-înfăşurare rotor (indusă); 6-colector; 7-perii; 8-cruce portperii; 9,10-scut port - palier; 11-ventilator; 12-rulmenţi; 13-placă borne; 14-pol auxiliar cu bobina lui.

Fig. 5.2. Circuitul magnetic al maşinii de c.c.

5. Maşina de curent continuu .

Colectorul este o piesă caracteristică maşinii de curent continuu la care se leagă înfăşurarea rotorică. Acesta este un corp cilindric constituit din plăcuţe de cupru, denumite lamele. Lamelele colectorului sunt izolate una faţă de alta prin micanită şi sunt izolate faţă de piesele de strângere. Capetele bobinelor înfăşurării rotorice se lipesc cu cositor de aripioarele(steguleţele) lamelelor colectorului. Colectorul se roteşte solidar cu rotorul. Pentru a realiza o legătură între înfăşurarea rotorică care se învârteşte şi circuitele exterioare, pe colector freacă o serie de perii, fabricate în general din grafit. Prin intermediul unei piese speciale-portperie-periile realizează un contact sub presiune constantă cu lamelele colectorului. Portperiile sunt fixate pe un colier cu o serie de tije. Periile sunt legate la cele două borne ale maşinii alternativ: una la o bornă, iar următoarea la cealaltă bornă. Ele sunt plasate simetric la periferia colectorului. Numărul lor este egal cu numărul polilor de excitaţie. PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE A MAŞINII DE CURENT CONTINUU

Maşina de curent continuu poate fi considerată ca o maşină de curent alternativ prevăzută cu un redresor special colectorul intercalat între indusul propriu-zis şi circuitul exterior. Pentru comparaţie, se consideră cazul unui generator de curent alternativ monofazat. În spira care se învârteşte într-un câmp magnetic omogen, în jurul unui ax perpendicular pe direcţia câmpului, cu o viteză unghiulară constantă Ω, se induce o t.e.m. variabilă în timp, care schimbă semnul de două ori la o rotaţie completă a indusului. Dacă presupunem că în timpul rotirii spirei, fluxul care o străbate variază sinusoidal, atunci şi t.e.m. indusă va descrie o sinusoidă completă în timpul unei rotaţii complete (fig. 5.4). Legând capetele spirei la două inele fixate pe axul de rotaţie şi izolate de acesta şi plasând pe

cele două inele a şi b fixe în spaţiu, conectate la un circuit exterior, maşina va debita în acel circuit un curent alternativ. Să presupunem acum că cele două capete ale spirei sunt legate la două segmente de inel, fixate pe axul rotorului şi izolate atât între ele cât şi faţă de arbore. Aceste segmente constituie cel mai simplu colector cu două lamele (fig. 5.5).

Spira are două laturi active: MP şi RQ. În conductorul MP, care trece prin dreptul polului nord se induce o t.e.m. dirijată de la P către M pentru sensul câmpului şi al vitezei de rotaţie ales. Când acelaşi conductor trece prin dreptul polului sud, t.e.m indusă este dirijată în sens invers, de la M la P. Deoarece conductoarele active se găsesc în condiţii identice din punct de vedere magnetic, însă în câmpuri de polaritate diferită, t.e.m indusă în ele sunt în orice moment egale şi de sens contrar. În circuitul spirei considerate aceste t.e.m. au însă acelaşi sens, deci ele se adună dând t.e.m. rezultantă a spirei.

Peria a se găseşte în permanenţă în contact cu lamela colectorului la care este legat conductorul care se află în dreptul polului nord. Peria b freacă tot timpul pe lamela colectorului la care

Fig. 5.5. Schema de funcţionare a maşinii de curent continuu

Fig. 5.4. T.e.m. într-o spiră Fig. 5.6. Curentul prin sarcină

5. Maşina de curent continuu .

Fig. 5.10. Variaţia inducţiei magnetice(fluxului) în întrefier în funcţie de curentul de excitaţie.

Bδ,Bδ med,Φ0

Φ0rem Ie

Fig. 5.8. Spectrul liniilor câmpului magnetic al polilor de excitaţie.

Axa polară

este legat conductorul care se află în dreptul polului sud. Presupunem că închidem, în situaţia din figura 5.5, circuitul exterior periilor, pe o rezistenţă. Curentul va circula prin spiră în direcţia RQPM, iar în exterior de la peria a la peria b. Când conductorul MP a ajuns în partea inferioară, în dreptul polului sud, iar conductorul RQ în partea superioară, sub polul nord, curentul va circula în spiră în sensul MPQR (invers faţă de situaţia precedentă), dar în exterior curentul va circula tot de la peria a către b, întrucât de data aceasta peria b calcă pe lamela la care este legat conductorul MP. În figura 5.6 este reprezentată variaţia curentului în circuitul exterior; se observă că pulsaţia negativă a curentului din spiră a fost redresată. T.e.m. indusă într-o secţie a înfăşurării rotorice este o mărime periodică alternativă în timp. Faptul că la perii se poate culege o tensiune continuă se explică numai prin intermediul colectorului şi a sistemului de contacte alunecătoare perii-lamele. Să presupunem că maşina se roteşte cu viteză constantă şi că periile sunt plasate în axa neutră(adică scurtcircuitează cele două lamele atunci când cele două laturi ale secţiei ajung în axele interpolare), polii maşinii fiind excitaţi. În spirele secţiei se induce o t.e.m. es care variază alternativ în timp. Se observă că peria legată la borna A a maşinii este în contact întotdeauna (exceptând cazul în care scurtcircuitează cele două lamele) numai cu acea lamelă a colectorului la care este legată latura de secţie care se află momentan sub polul nord, în timp ce peria legată la borna B este în contact electric numai cu acea lamelă la care este legată latura de secţie ce se află sub polul sud.

Tensiunea electrică uAB ce apare între bornele A şi B respectiv între cele două perii care în permanenţă îşi păstrează fiecare polaritatea, şi anume: borna A este mereu pozitivă, iar borna B mereu negativă. Această tensiune pulsează între un maxim şi zero. Valoarea sa medie pe care o notăm cu UAB0 este egală cu valoarea medie a t.e.m. es pe o alternanţă pe care o vom nota cu:

UAB0 = E0 = 2LvwsBδmed Prin urmare, colectorul reprezintă un dispozitiv care transformă tensiunea alternativă u12 care

apare între lamelele 1 şi 2 într-o tensiune pulsatorie uAB, dar mereu pozitivă între bornele A şi B. Această tensiune pulsatorie reprezintă de fapt t.e.m. indusă în secţia considerată, cu deosebirea că alternanţele negative ale t.e.m. au devenit pozitive, realizându-se redresarea alternanţelor negative.

CÂMPUL MAGNETIC AL POLILOR DE EXCITAŢIE

Considerăm o maşină de curent continuu cu doi poli, cu înfăşurările polilor de excitaţie parcursă de curent(fig.5.8).

Liniile câmpului magnetic al polilor de excitaţie ies din polul nord, pătrund în rotor şi ies prin polul sud, închizându-se apoi prin carcasă. Miezul feromagnetic al maşinii având o permeabilitate foarte mare în raport cu aerul, liniile de câmp străbat întrefierul aproape radial. Făcând abstracţie de existenţa crestăturilor rotorului, întrefierul sub piesa polară este uniform şi creşte brusc în intervalul dintre piesele polare. În consecinţă, câmpul magnetic al polilor de excitaţie este uniform şi de aceeaşi valoare absolută sub cei doi poli de nume contrar şi nul în axa de simetrie interpolară(axa neutră).

5. Maşina de curent continuu .

Convenim să considerăm câmpul de sub polul nord ca pozitiv şi cel de sub polul sud ca negativ. Evident, cu cât curentul de excitaţie este mai mare cu atât câmpul este mai puternic sub pol. Există deci o relaţie de proporţionalitate între inducţia câmpului magnetic şi curentul Ie din înfăşurările de excitaţie. Această proporţionalitate este reală la valori reduse ale curentului Ie , cât timp diferitele părţi ale circuitului magnetic al maşinii rămân nesaturate. Dacă curentul de excitaţie creşte intervine fenomenul de saturaţie, situaţie în care inducţia Bδ a câmpului magnetic din întrefier nu mai creşte proporţional cu acesta. Dacă maşina a mai fost excitată înainte, deci dacă a circulat curent prin bobinele de excitaţie ale polilor, la dispariţia curentului de excitaţie, Ie = 0, câmpul magnetic al polilor nu scade la zero. Polii de excitaţie păstrează deci un câmp remanent Bδrem. Variaţia funcţiei Bδ = f(Ie) pe baza celor expuse este reprezentată în figura 5.10.

Se numeşte pas polar partea ce revine unui pol din periferia rotorului:

pD

2πτ = (5.1)

unde: D - diametrul rotorului; 2p - numărul de poli ai maşinii.

Dacă luăm ca origine de spaţiu un punct situat la periferia rotorului pe axa interpolară, fluxul magnetic corespunzător unui pol al maşinii este:

∫=Φτ

δ0

00 LdxB (5.2)

în care : Bδo este inducţia magnetică în întrefier într-un punct aflat sub piesa polară; Ldx aria infinitezimală, elementul de arie fiind orientat spre interiorul rotorului Considerăm că inducţia ar fi constantă la o valoare medie Bδmed,, deci:

Φ0 =LτBδmed. (5.3) Pentru o maşină ale cărei dimensiuni geometrice L şi τ sunt date, fluxul Φo al unui pol este

funcţie numai de curentul de excitaţie Ie. Pentru o maşină dată, dependenţa Φo = f(Ie) este identică (dar la altă scară) cu dependenţa Bδ = f(Ie) reprezentată în figura 5.10.

Inducţia medie în întrefier, sub un pol, poate fi calculată cu relaţia:

∑=

=k

iimed B

kB

1

1δδ (5.4)

în care Bδi reprezintă o ordonată a funcţiei Bδ (x) corespunzătoare benzii i , dacă intervalul de însumare (0, τ) s-a împărţit în k părţi egale.

TENSIUNEA ELECTROMOTOARE INDUSĂ ÎNTR-O SECŢIE ROTORICĂ

Presupunem că rotorul maşinii este rotit în câmpul polilor de excitaţie şi că în două crestături ale rotorului situate la periferia acestuia la distanţa y1 una de alta se află plasate ws spire ale înfăşurării rotorului, care formează o bobină aparte, denumită secţie de înfăşurare. Atunci când secţia cu cele ws spire ale sale roteşte cu viteza de rotaţie n, fluxul fascicular φ printr-o spiră oarecare t, în rotaţia sa, latura de ducere a secţiei considerate (prin latură de ducere se înţelege ansamblul conductoarelor secţiei care, în raport cu sensul de parcurgere a spirelor, străbat crestătura care le conţine dinspre colector spre partea opusă a rotorului; prin latură de întoarcere se înţelege ansamblul conductoarelor secţiei care străbat crestătura cealaltă, înspre colector) se află în câmpul polilor de excitaţie, la distanţa x măsurată la periferia rotorului, din dreptul axei interpolare de simetrie. Cealaltă latură a secţiei, latura de întoarcere, va fi plasată în câmp la distanţa x + y1, în raport cu aceeaşi axă de referinţă.

T.e.m indusă este:

dtd

dtdes

ϕ−=Ψ−=

sau

∫+

−=1

)(0

yx

xdss LdxxB

dtdwe

Coordonata x este o funcţie de timp: x = x0 + vt. Cu aceasta t.e.m. indusă în secţie va fi:

5. Maşina de curent continuu .

)]()([)]()([ 100100 yxBxBLvwwyxBxBdtdxLe sss +−=+−= δδδδ (5.5)

adică t.e.m. indusă prin rotaţie în secţia considerată depinde de viteza de rotaţie a rotorului v=πDn şi de diferenţa dintre inducţiile magnetice din întrefier, în dreptul laturii de ducere şi respectiv de întoarcere.

Dacă y1 = τ, caz care se întâlneşte de cele mai multe ori în practică, atunci Bδ0 (x+y1) = Bδ (x + τ) = - Bδ (x),

deoarece Bδ (x) este o funcţie alternativă cu perioada 2 τ. În concluzie:

es = 2Lvws Bδ (x) (5.6) adică t.e.m. depinde în acest caz numai de inducţia din dreptul laturii de ducere a secţiei.

Dacă aceasta se află în câmpul unui pol nord, atunci t.e.m. este pozitivă şi are acelaşi sens cu sensul pozitiv ales de parcurgerea spirelor secţiei. Dacă secţia se află cu latura de ducere pe axa interpolară de simetrie, t.e.m. este nulă. Dacă latura de ducere a secţiei se află în câmpul unui pol sud, atunci t.e.m. este negativă, sensul ei fiind invers sensului pozitiv ales.

Valoarea t.e.m. variază deci în timp, depinzând de poziţia secţiei în câmpul polilor de excitaţie. Dacă viteza de rotaţie este constantă, t.e.m. este o mărime alternativă în timp.

CONEXIUNILE MAŞINILOR DE CURENT CONTINUU

Înfăşurarea de excitaţie a maşinii ce c.c poate fi alimentată de la surse exterioare maşinii, când maşina este cu excitaţia separată sau chiar de la maşină, fiind în acest caz autoexcitată. Maşinile autoexcitate pot avea înfăşurarea de excitaţie conectată în derivaţie, în serie sau compound (fig.5.23).

FUNCŢIONAREA GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU

Fig. 5.23. Schema de principiu pentru excitarea maşinilor de curent continuu: a - excitaţie separata; b - excitaţie derivaţie ; c - excitaţie serie;

d - excitaţie compound.

U

UIe

-

+

+

U

- Ia

a

U

+ - Ia

Ie

b

+ - I

c

U

+ - Ia

Ie

d

5. Maşina de curent continuu .

CU EXCITAŢIE SEPARATĂ

În regim de generator, maşina transformă puterea primită la arbore de la motorul care o antrenează, în puterea electrică.

Principiul de funcţionare. Ecuaţia de tensiuni

Presupunem ca maşina de curent continuu este angrenata de motorul primar cu o viteza de rotaţie n şi ca dezvolta cuplul activ Ma cu acelaşi sens ca şi viteza de rotaţie, rezultând o putere mecanica P1=MaΩ. Generatoarele pot avea mai multe tipuri de excitaţie. Considerăm un generator având o excitaţie separată sau independentă. În aceste condiţii, în secţiile înfăşurări rotorice, rotite în câmpul magnetic al polilor de excitaţie, se vor induce t.e.m ,încât între bornele A şi B ale maşinii va apare o tensiune UAo egală cu t.e.m. Eo indusă într-o cale de curent. Dacă între aceste borne conectăm o rezistenţă oarecare, t.e.m. Eo va da naştere unui curent Ia, care va străbate înfăşurarea rotorului, având în secţiile înfăşurării acelaşi sens ca şi t.e.m. Eo.

În cazul funcţionării în sarcină, tensiunea Ua la bornele înfăşurării rotorului va fi diferită de t.e.m. Eo ,datorită căderilor de tensiune, determinate de trecerea curentului prin înfăşurarea rotorului, înfăşurarea polilor auxiliari şi prin periile maşinii. Aplicând teorema a 2-a a lui Kirchhoff unui contur Г care porneşte de la borna A2, trece prin înfăşurarea polilor auxiliari, înfăşurarea rotorului, borna A1 şi prin aer, înapoi la A2 şi, aplicând convenţia de sensuri pentru dipolul generator, rezultă:

RAIA+UA=Eo (5.13) RA reprezintă rezistenţa totală a înfăşurării rotorului şi a înfăşurării polilor auxiliari, care

totdeauna sunt legate în serie. Căderea de tensiune în contactul perie-colector ∆U s-a neglijat, fiind foarte mică (1,5 4)V. Relaţia (5.13) se numeşte ecuaţia de funcţionare a maşinii în regim de generator. Ea se mai

poate scrie şi sub forma: UA = E0 - RAIA - ∆Up (5.13)

Mărimile care caracterizează funcţionarea generatorului de curent continuu sunt UA, IA, n şi curentul de excitaţie.

Generatoarele de curent continuu au următoarele caracteristici: - caracteristica de funcţionare în gol, - caracteristica externă şi caracteristica de reglaj.

Caracteristica de funcţionare în gol

Caracteristica Eo=f(Ie) la n=ct şi Ia=0 se ridică experimental considerând maşina cu excitaţie independentă, cu întrerupătorul K deschis şi citind la voltmetru V valoarea tensiunii Eo pentru diferite valori ale curentului de excitaţie Ie, citite la ampermetrul Ae. (fig.5.25). La Ie=0, maşina are o tensiune remanentă Ur de 3 până la 10% din tensiunea nominală Un situată în zona cotului curbei.

Caracteristica externă

Fig.5.25. Caracteristica la funcţionarea în gol a maşinilor de curent continuu

Fig.5.26. Carcteristica externă a generatorului de curent continuu

Ur Ie

UA

IA

E0

IAN 0 0

5. Maşina de curent continuu .

Dacă Ie=ct ,atunci Eo=ct, şi din relaţia (4.13) rezultă că dacă curentul de sarcină Ia creşte, tensiunea la bornele maşinii scade treptat conform unei curbe numită caracteristica externă a generatorului. Prin urmare, maşina transformă puterea mecanică primită de la motorul primar în putere electrică cedată unui receptor. Deci maşina funcţionează în regim de generator electric. Căderea nominală de tensiune este de 515% din tensiunea nominală, valorile mai mari fiind pentru maşinile mai mici. Bilanţul puterii

Puterea mecanică transmisă maşinii de curent continuu de către motorul primar, prin intermediul arborelui va fi: unde: Pm - reprezintă pierderile datorită frecărilor mecanice

Pfe - pierderile în fierul motorului; P- partea din puterea mecanică primită de maşină şi care se transformă în putere electrică.

La rândul ei aceeaşi putere electromagnetică are două componente: IIRIU AAAAA EP ⋅=⋅+⋅= 2 (5.15)

şi anume: - puterea P2=UAIA care se transmite receptorului conectat la bornele maşinii şi reprezintă puterea electrică utilă - puterea RAIA reprezintă pierderile Joule în înfăşurările rotorului şi polilor auxiliari.

FUNCŢIONAREA GENERATORULUI DE CURENT CONTINUU

CU EXCITAŢIE DERIVAŢIE

Generatorul cu excitaţie derivaţie este cel mai răspândit tip de generator de curent continuu. Acesta este un generator auto excitat, care nu are nevoie de o sursă exterioară de curent continuu pentru alimentarea înfăşurării de excitaţie. Excitaţia este alimentată de însăşi înfăşurarea rotorului cu care este legată în derivaţie (fig.5.28). Să presupunem că rotorul acestui generator este rotit de motorul primar cu o viteză de rotaţie constantă. Dacă maşina a mai funcţionat anterior şi prezintă o anumită magnetizaţie remanentă, apare la borne o tensiune Ur când întrerupătorul K este deschis (fig.5.29). Maşina se poate excita dacă prin închiderea comutatorului K curentul de excitaţie produce un flux care se adaugă la fluxul remanent. Dacă la închiderea lui K, Ur scade, se comută K pe cealaltă poziţie. Când sensul lui Ie dat de tensiunea Ur este corespunzător, fluxul produs întăreşte fluxul remanent, iar t.e.m. va creşte şi o dată cu ea, curentul Ie, până la stabilirea unui echilibru între tensiunea la borne şi curentul de excitaţie în zona cotului curbei. Curentul de excitaţie creşte liniar cu tensiunea, dar, în zona cotului curbei, la aceleaşi valori de creştere ale curentului, valorile de creştere ale tensiunii scad, până la stabilirea unui echilibru.

PPPMP FemaI ++=Ω=

A

V

G

Ae

Fig. 5.28. Schema de principiu pentru încercarea generatorului cu excitaţie derivaţie

Ie UAE2

A2 Re

E1

K

I

K

R IA

5. Maşina de curent continuu .

Se aplică legea inducţiei electromagnetice circuitului format din înfăşurarea rotorului şi înfăşurarea de excitaţie (întrerupătorul K deschis) şi folosind notaţiile:

e0 - t.e.m. instantanee la un moment dat t oarecare din intervalul de timp în care se desfăşoară procesul de autoexcitare, ie curentul respectiv din circuit, Re rezistenţa înfăşurării de excitaţie, Rc rezistenţa reostatului de câmp, Le inductivitatea înfăşurării rotorului.

Obţinem:

e0 = ( Re+Rc+RA)ie + ( Le +LA)tie

∆∆

(5.16)

Prin urmare, unei tensiuni electromotoare e0 date îi corespunde un anumit curent de excitaţie ie, care verifică ecuaţia de mai sus. De asemenea, unui anumit curent de excitaţie ie îi corespunde o anumită t.e.m. indusă e0, exact ca la generatorul cu excitaţie separată, conform relaţiei e0=f(ie), reprezentată printr-o caracteristică (curba a din fig.5.29). e0 c A a M B eb b Etem crα α

0 C ie

Întremaşină dată, printr-o dreap

Din t

Prin trece prin ori

În figreprezintă dif

Acesintensităţii p(Rc+Re+RA)ieterminat atuncurbelor a şfuncţionarea cot, adică dase afle sub po

în care crα e

Fig. 5.29. Explicativă pentru procesul de autoexcitare

e0 şi ie există deci o dublă dependenţă. Dacă Rc=ct., Re şi RA fiind mărimi date pentru o căderea de tensiune (Re+Rc+RA)ie variază proporţional cu ie şi poate fi reprezentată grafic tă, numită dreapta excitaţiei (linia b). riunghiul dreptunghic OBC, rezultă că

tgα =OCBC =Rc+Re+RA

urmare, fiecărei valori Rc a rezistenţei reostatului de câmp îi corespunde o dreaptă care gine, dar care are o pantă diferită (un unghi α diferit). ura 5.30, segmentul pe ordonată între caracteristica a de mers în gol e0=f(ie) şi dreapta b erenţa:

e0-( Rc+Re+RA)ie=( Le+LA)tie

∆∆

t segment care depinde de variaţia în timp a curentului ie poate fi considerat ca o măsură a rocesului de autoexcitare. Acest proces se încheie atunci când diferenţa e0-=0, respectiv t.e.m. e0 nu mai variază în timp. Deci acest proces de autoexcitare este ci când e0 şi respectiv ie au atins valorile corespunzătoare punctului M de intersecţie a i b din figura 5.29. Observăm că procesul de autoexcitare este convenabil pentru generatorului dacă punctul de intersecţie M se află în zona cotului curbei a sau după acest că rezistenţa Rc variabilă a reostatului de câmp are o astfel de valoare încât dreapta b să rţiunea liniară a caracteristicii a, adică este îndeplinită inegalitatea :

Rc+Re+RA<tg crα ste unghiul format de porţiunea liniară a caracteristicii e0=f(ie) cu axa absciselor.

5. Maşina de curent continuu .

Dacă rezistenţa Rc este mai mare (curba c) punctul de intersecţie M coboară în zona t.e.m. foarte mici, de ordinul de mărime a t.e.m. remanente. În această situaţie, procesul de autoexcitare nu permite funcţionarea normală a generatorului.

Caracteristica externă este asemănătoare cu cea a generatorului cu excitaţie independentă. Generatorul cu excitaţie serie nu se foloseşte în practică.

Caracteristica de reglaj

Caracteristica reglajului pentru n=ct. este definită de Ie=f(IA) la U=ct. şi nu are sens decât la generatoarele cu excitaţie separată şi derivaţie. Forma acestei caracteristici (fig. 5.30) se justifică de caracteristica externă. Dacă trebuie ca Un=ct. reiese din relaţia (5.13′) că la creşterea curentului IA trebuie să crească E0 dat de relaţia (5.10), deci curentul de excitaţie Ie care produce fluxul 0ϕ .Din cauza saturaţiei circuitului magnetic creşterile curentului Ie sunt mai mari decât căderile de tensiune pe care le compensează, depăşind cu 10 % până la 30% valoarea curentului de excitaţie pentru care se obţine tensiunea nominală Un când IA=0.

FUNCŢIONAREA MOTORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITAŢIE DERIVAŢIE

Maşina de curent continuu poate funcţiona şi în regim de receptor de energie electrică (motor electric).Un motor electric transformă puterea electrică primită de la o reţea electrică în putere mecanică, prin intermediul câmpului electromagnetic. Să considerăm un motor de curent continuu cu excitaţie-derivaţie (fig.5.31) alimentat de la o reţea un anumit curent continuu, cu tensiunea constantă. Maşina va absorbi de la reţea un anumit curent I, care se va ramifica în cele două înfăşurări în derivaţie ale maşinii: IA în înfăşurarea rotorului şi a polilor auxiliari şi Ie în înfăşurarea de excitaţie, deci I=IA+Ie.

Conductoarele înfăşurării rotorului fiind străbătute de curent şi aflându-se în câmpul polilor de excitaţie vor fi solicitate de forţe electromagnetice care vor da naştere unui cuplu de rotaţie. Dacă acest cuplu este mai mare decât cuplul static total la arborele motorului, atunci, rotorul se va pune în mişcare. Această mişcare este accelerată până la momentul în care cuplul dezvoltat de motor este egalat de cuplul total rezistent, după care mişcarea devine uniformă. Prin urmare, maşina primeşte putere electrică de la reţeaua electrică de

curent continuu şi o cedează la arbore sub forma de putere mecanică. Desigur că în secţiunile înfăşurării rotorului e induc tensiuni electromotoare, întocmai ca şi la generatorul de c.c., diferitele secţii rotindu-se în câmpul polilor de excitaţie. Dacă n este viteza de rotaţie a motorului şi 0Φ fluxul rezultant pe un pol, atunci, considerând ca sens pozitiv de parcurgere a diferitelor secţii sensul curentului IA, rezultă că t.e.m. pe o cale de curent este dată de expresia:

E0= - ap

Nn 0Φ (5.17)

Semnul minus al t.e.m. induse între bornele motorului arată că acesta are sens invers sensului pozitiv ales, adică este de sens invers curentului absorbit IA.

Ie separată derivaţie

In

IA

Fig. 5.30. Caracteristica reglajului la generatorul de c.c.

Ie

U=UA

I

E2 IA

Fig.5.31. Schema de principiu a motorului de curent continuu cu excitaţie derivaţie

+ -

Γ

5. Maşina de curent continuu .

Adoptând pentru motor convenţia privind sensurile pozitive adoptate pentru dipolul receptor (fig.5.31), putem deduce ecuaţia de funcţionare a motorului. Pentru aceasta aplicăm teorema a doua a lui Kirchhoff unui contur Γ , care începe de la borna A, străbate înfăşurarea rotorului prin interiorul conductoarelor din care sunt realizate secţiile înfăşurării şi se ajunge la borna B, închizându-se apoi prin aer la borna A. Se obţine

RAIA+ ∆ Up-UA=E0 sau ordonând termenii în alt mod:

UA=RAIA+ ∆ Up-E0 (5.18)

Multiplicând fiecare termen al relaţiei (5.18) cu curentul IA, rezultă: UAIA=RAIA

2+ ∆ UpIA-E0IA Ţinând seama că IA=I- Ie, obţinem:

UAI= RAIA2 + ∆ UpIA +UAIe E0IA

Puterea electrică absorbită de motor de la reţea se distribuie deci astfel: - în rezistenţa înfăşurării rotorului prin efect Joule; - în contactul electric dintre perii şi colector; - în înfăşurarea de excitaţie, prin efect Joule - în puterea mecanică.

Notând cu Ω =2π n viteza unghiulară a rotorului, putem scrie: P= - E0IA = M Ω

unde M este cuplul total dezvoltat în motor. Dacă se ţine seama de expresia t.e.m. (5.17) rezultă formula cuplului electromagnetic

dezvoltat de motor devine:

M= - Ω

AIE0 =a

pπ2

N 0Φ IA.

Aşadar, cuplul electromagnetic al motorului de curent continuu este proporţional cu fluxul polilor de excitaţie şi cu curentul absorbit de înfăşurarea rotorului.

Pentru o maşină dată mărimile p, a, N sunt cunoscute, deci se poate scrie: M= km 0Φ IA

unde s-a notat:

km= a

pπ2

N( km=π21

ke).

O parte din puterea mecanică totală P= - E0IA =M Ω produsă de motor se pierde chiar în maşină, pentru acoperirea pierderilor mecanice Pm, care apar datorită frecărilor în lagăre, frecărilor cu aerul, cu ventilatorul şi pierderilor în fierul rotorului PFe.

De obicei, cea mai mare parte, şi anume P2, este transmisă instalaţiei mecanice antrenate de motor (macara, tramvai, etc). Deci

P= PFe + Pm +P2. (5.21) Cum tensiunea UA a reţelei de alimentare este presupusă constantă, indiferent de condiţiile de

funcţionare a motorului electric, înfăşurarea de excitaţie funcţionează complet independent de înfăşurarea rotorului. Prin urmare, motorul de c.c. cu excitaţie derivaţie poate fi considerat în acelaşi timp motor cu excitaţia separată.

Deoarece E0 = - ken Φ 0, unde ke este o constantă pentru o maşină dată, se poate baza ecuaţia de funcţionare:

n = 0Φ

∆−−

e

pAAA

kUIRU (5.22)

Această relaţie pune în evidenţă factorii care determină valoarea vitezei de rotaţie. O caracteristică importantă a motorului derivaţiei o reprezintă caracteristica vitezei la mersul în sarcină. Ea este definită prin ecuaţia (4.22) n=f(I), pentru UA=ct. şi Ie=ct. Deoarece, în general, curentul de excitaţie în regim normal de funcţionare reprezintă câteva procente din curentul înfăşurării rotorului şi deci I =IA + Ie≈IA, se poate considera că această caracteristică este practic aceeaşi cu n=f(IA).

5. Maşina de curent continuu .

Aşadar, reluând ecuaţia (4.22) putem scrie că:

n = 0Φ

∆−

e

pA

kUU -

0Φe

AA

kIR

= n0 - 0Φe

AA

kIR (5.23)

unde: n0= 0Φ

∆−

e

pA

kUU

reprezintă aşa-numita viteză la mersul în gol ideal (IA=0; motorul nu are pierderi). Atunci când curentul IA creşte, deoarece Φ 0 şi implicit Ie sunt constante, viteza de rotaţie scade. Scăderea este puţin importantă faţă de viteza la mersul în gol corespunzătoare aceluiaşi curent de excitaţie (care se menţine constant), deoarece chiar la plină sarcină căderea de tensiune RAIA nu reprezintă decât câteva procente din tensiunea UA. Deci în sarcina normala, în raport cu mersul în gol, viteza scade cu câteva procente (fig. 5.33).

O altă caracteristică importantă a motorului este caracteristica mecanică, definită prin ecuaţia n=f(M) pentru Ie=ct. şi UA= ct. Această caracteristică este derivată din caracteristica vitezei la mersul în sarcină.

Deoarece

M=a

pπ2

N IA 0Φ atunci pentru o maşină dată M=km 0Φ IA.

Dacă curentul de excitaţie este constant, cuplul este proporţional cu curentul IA din înfăşurarea rotorului. În consecinţă, caracteristica are aceeaşi alură ca şi caracteristica vitezei n=f(IA) la mersul în sarcină. Expresia analitică a caracteristicii mecanice se deduce din relaţia (5.23) înlocuind

IA=0Φmk

M.

În acest fel se obţine:

n =0Φ

∆−

e

pA

kUU

- 2

0Φme

A

kkR M (5.24)

Dar

0Φ∆−

e

pA

kUU

= n0

reprezintă viteza de mers în gol ideală. Pe de altă parte, cuplul de pornire, corespunzător vitezei n=0, se deduce din relaţia (5.24):

Mp=0Φ

∆−

e

pA

kUU

. A

me

Rkk 2

0Φ = n0. A

me

Rkk 2

0Φ (5.25)

În consecinţă, caracteristica mecanică se poate scrie sub forma:

n= n0

−

pMM1 (5.26)

ţinând seama că:

20

Φme

A

kkR =

pMn0

O asemenea caracteristică mecanică, în care viteza de rotaţie scade foarte puţin (câteva procente ) la mersul în sarcină faţă de mersul în gol este denumită caracteristică dură. Această caracteristică permite utilizarea motorului cu derivaţie excitaţie la acele instalaţii care necesită o viteză de rotaţie practic constantă.

Motorul electric cu excitaţie derivaţie are, aşadar, o caracteristică mecanică dură.

Fig. 5.33. Caracteristica vitezei la mersul în sarcină a motorului cu excitaţie derivaţie.

n

I(M)

n0

IN(MN)

5. Maşina de curent continuu .

FUNCŢIONAREA MOTORULUI DE CURENT CONTINUU CU EXCITAŢIE SERIE

Acest tip de motor are o largă utilizare în industrie. Schema de principiu utilizată pentru determinarea caracteristicilor acestui tip de motor este reprezentată în figura 5.34. Funcţionarea motorului cu excitaţie serie nu se deosebeşte principal de cea a motorului cu excitaţie derivaţie. Ecuaţia de funcţionare este dată de aceeaşi relaţie (5.18) în care UA reprezintă tensiunea la bornele înfăşurării rotorului şi a polilor auxiliari. Dacă U este tensiunea reţelei de alimentare, atunci putem scrie relaţia:

U= UA +R I (5.27) Ecuaţiile referitoare la cuplul electromagnetic şi la bilanţul de puteri sunt identice cu cele ale motorului cu excitaţie derivaţie. + - A1 U Rp Re D1 D2 UA K

Înfăşurarea de excitaţie fiind legată în serie cu înfăşurarea rotorului, va fi străbătută de acelaşi curent, deci : Ie= IA=I.

Caracteristica vitezei la mersul în sarcină a motorului este n=f(I) pentru U= ct. Alura acestei caracteristici se deduce din expresia (4.22), unde se înlocuieşte UA= U R0IA :

n= 0

)(Φ

∆−+−

e

pAeA

kUIRRU

(5.28)

Când curentul I= IA absorbit de la reţea creşte, numărătorul expresiei (4.28) scade. În acelaşi timp, numitorul creşte deoarece 0Φ =f(IA). Când curentul IA variază de la mersul în gol al motorului la mersul în sarcină nominală, numitorul creşte sensibil, la început proporţional cu curentul IA, iar apoi, când se face resimţită saturaţia circuitului magnetic, rămâne practic constant. În consecinţă, viteza de rotaţie variază sensibil cu curentul de sarcină, viteza de rotaţie este foarte mare, iar la sarcini mari, viteza scade simţitor (fig. 5.35).

În apropierea curentului de sarcină nominal IAn, viteza de rotaţie nu mai scade decât în foarte mică măsură (numitorul fracţiei rămâne practic constant ). Caracteristica mecanică este definită prin ecuaţia n=f(M) pentru U=Un=ct. În cazul acestui tip de motor, 0Φ =f(IA) şi atunci când circuitul magnetic este nesaturat, 0Φ este proporţional cu IA şi deci M= km 0Φ IA = kmIA

2.

A

M V

Fig.5.34. Schema de principiu pentru încercarea motorului cu excitaţie serie.

Fig. 5.35. Caracteristica vitezei la motorul de c.c. cu excitaţie serie

Fig. 5.36. Caracteristica mecanică a motorului de c.c. cu excitaţie serie

nM

nN

5. Maşina de curent continuu .

În relaţia (5.28) înlocuind pe IA cu

′mk

M = IA,

se obţine :

n =Mk

MkRRU eA

2

1)( +− = k3M

U - k4

adică o caracteristică mecanică asemănătoare unei hiperbole (fig. 5.36). Aşa cum se poate observa caracteristica este rapid căzătoare, încât ea este denumită

caracteristică elastică (suplă). Acest tip de motor se pretează la acţionările electrice din instalaţiile de ridicat şi în tracţiunea electrică. O deficienţă a motoarelor serie constă în faptul că la sarcini mici rotorul poate atinge turaţii foarte mari (maşina se ambalează). Pentru acest motiv, la unele motoare cu excitaţie serie de putere mică se prevăd limitatoarele automate de viteză.

PORNIREA ŞI INVERSAREA SENSULUI DE ROTAŢIE A MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

În baza relaţiei (5.20) M= km 0Φ IA maşina poate dezvolta un cuplu la arbore dacă este excitată, adică există un flux inductor, şi dacă indusul este parcurs de curent, adică maşina este alimentată de la o sursă de energie. La pornire, când n=0,t.e.m. E0=ken 0Φ = 0 şi în această situaţie relaţia (5.18) devine UA= RA IA+ U∆ p≈ RA IA. Considerând că tensiunea de alimentare a maşinii este tensiunea nominală Un, notând

valoarea curentului la pornire cu Ip, astfel încât Un=RAIp sau Un= β RAIn ( β =n

p

II

arată de câte ori este

mai mare curentul de pornire faţa de curentul nominal ). Cum căderea de tensiune pe înfăşurarea indusului pentru o sarcină nominală este RAIn=(0,050,15) Un, valorile mai mici fiind la maşinile mai

mari, atunci β =nA

n

IRU

≈ 6..20, curentul de pornire Ip ar fi de la 6 până la 20 de ori curentul nominal In.

Aşadar, motoarele de curent continuu absorb în momentul pornirii un curent deosebit de mare în raport cu curentul nominal. Curentul absorbit are tendinţa de a creşte foarte repede, atingând într-un timp scurt valori ridicate (fig. 5.37). În acelaşi timp cu acest şoc de curent se înregistrează şi un şoc de cuplu, fiindcă aceasta este funcţie de curentul IA. Pe măsură ce motorul se accelerează şi viteza sa creşte, apare t.e.m. E0 ( al cărei sens real este opus curentului IA) şi curentul începe să se micşoreze în timp, atingând, atunci când mişcarea de rotaţie devine uniformă, valoarea staţionară relativ redusă, in funcţie de cuplul rezistent la arborele maşinii. Maşinile de mică putere, la care RAIn>0,15 Un, deci Ip<6Ip şi timpul de pornire este sub o secundă, se pot porni prin conectare directă de la reţea. Maşinile de putere mai mare trebuie pornite fie prin alimentarea cu o tensiune redusă fie prin introducerea în serie cu indusul a unui reostat de pornire de rezistenţă Rp pentru a limita curentul iniţial de pornire la valori Ip≤(1,52)In. Pentru un curent dat Ip, tensiunea la borne va fi U = IpRA, iar în cazul folosirii reostatului de pornire de rezistenţă Rp, (fig. 5.38)

Un = (RA + Rp)Ip şi deci este necesar ca:

Rp=p

n

IU

- RA (5.29)

IA

t 0

Fig. 5.37. Variaţia în timp a curentului absorbit de motor în cursul procesului de pornire

5. Maşina de curent continuu .

Curentul Ip fiind limitat şi ştiind că 0Φ ≈kϕ Ie, cuplul iniţial de pornire, Mp= km 0Φ Ip, va mai putea fi mărit numai prin creşterea curentului de excitaţie Ie. La motorul serie, la care Ie=Ip este asigurat un cuplu bun de pornire, Mp= kmIp

2. La motoarele cu excitaţie serie reostatul de câmp se va pune pe poziţie de rezistenţă minimă pentru un curent de excitaţie Ie maxim admis, iar la motoarele de excitaţie derivaţie, în afara reostatul de câmp care se pune pe poziţia Rc = 0 trebuie ca înfăşurarea de excitaţie să fie legată la reţea înaintea reostatului de pornire pentru a nu micşora tensiunea de excitaţie la pornire cu valoarea RpIp. Pentru motorul cu excitaţie derivaţie remarcăm faptul că atunci când se conectează în serie cu înfăşurarea rotorului o rezistenţă de pornire Rp, caracteristica mecanică se schimbă conform relaţiei :

n=0

)(Φ

∆−+−

e

pApAA

kUIRRU

=0Φ

∆−

e

pA

kUU

- (RA + Rp)0Φe

A

kI

n0 =0Φ

∆−

e

pA

kUU

, iar IA=0Φmk

M

rezultă:

n = n0 - (RA + Rp)0Φmekk

M (5.30)

caracteristica n = f(M) devenind cu atât mai scăzătoare cu cât Rp este mai mare. La deconectarea motorului cu excitaţie derivaţie de la reţeaua electrică de alimentare, trebuie să nu se întrerupă circuitul de excitaţie, întrucât, datorită inducţiei mari a înfăşurării de excitaţie, energia localizată în câmpul magnetic al maşinii este relativ mare, iar la întreruperea circuitului de excitaţie pot apărea arcuri electrice importante şi supratensiuni.

Deconectarea se face în ordinea următoare : - se întrerupe circuitul indusului; - reostatul Rc se pune pe poziţia maximă ( curentul de excitaţie Ie să fie minim); - se întrerupe circuitul de excitaţie.

Inversarea sensului de rotaţie a motoarelor de curent continuu se obţine prin inversarea sensului cuplului electromagnetic M dezvoltat de motor. Cum Mp= km 0Φ IA, rezultă că prin inversarea sensului de rotaţie este suficient să se inverseze sensul curentului în înfăşurarea de excitaţie şi în ni un caz amândouă în acelaşi timp. Trebuie reţinut că prin schimbarea între ele a legăturilor motorului la reţea nu se realizează inversarea sensului de rotaţie, întrucât se schimbă simultan atât sensul curentului Ie (deci a fluxului 0Φ ), atât la motorul cu excitaţie derivaţie cât şi la cel cu excitaţie serie.

REGLAREA VITEZEI MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU

Motoarele de curent continuu prezintă în privinţa reglării vitezei (manual sau automat) avantaje nete faţă de motoarele de curent alternativ, atât în privinţa limitelor de reglare cât şi a economicităţii reglării. Din studiul expresiei :

n= 0Φ

∆−−

e

pAAA

kUIRU

rezultă metodele de reglare a vitezei: - prin variaţia tensiunii sursei de alimentare a motorului (cu variatoare de tensiune

electronice sau cu grup Ward Leonard ( caracteristici de tensiune); - prin introducerea unei rezistenţe în serie cu rotorul (caracteristici de flux).

Reglarea turaţiei prin variaţia tensiunii U a sursei de alimentare la flux constant

Această metodă se aplică numai când este necesară o reglare a vitezei în limite foarte largi. În figura 5.39 este prezentată schema electrică de principiu a uni grup generator-motor (denumit uneori grup Ward-Leonard), în care MA - motor de curent alternativ (motor antrenare); G - generator de curent continuu; M - motor de curent continuu;

5. Maşina de curent continuu .

E - generator de curent continuu, denumit excitatoare, necesar alimentării înfăşurătorilor de excitaţie ale generatorului G şi motorului M. Generatorul G alimentează direct motorului M.

Reglarea vitezei de rotaţie a motorului M se poate realiza în două moduri: a) se menţine constant fluxul de excitaţie MΦ al motorului, în general la valoarea sa nominală

şi se modifică tensiunea electromotoare E0G a generatorului prin variaţia fluxului de excitaţie a generatorului GΦ cu ajutorul reostatului RcG.

b) se menţine constantă tensiunea electromotoare E0G a generatorului la valoarea sa nominală şi se micşorează fluxul magnetic MΦ al motorului, acţionând asupra reostatului RcM.

Variaţia simultană a celor două fluxuri nu se utilizează în practică, preferându-se succesiunea indicată. În acest fel se obţine un domeniu larg de reglare a vitezei şi valori acceptabile pentru curentul din circuitul rotoric al maşinilor de curent continuu.

Reglarea vitezei de rotaţie cu ajutorul unui reostat în serie cu rotorul

Considerând-se că tensiunea U a reţelei electrice de alimentare şi curentul de excitaţie Ie sunt contante, această metodă se poate aplica motoarelor cu excitaţie derivaţie introducând o rezistenţă în serie cu înfăşurarea rotorului (fig. 5.40).

Considerând un motor derivaţie, putem scrie următoarele ecuaţii de funcţionare : UA = ken 0Φ + RAIA + ∆ Up UA+ RAIA = U

Eliminând tensiunea UA şi ţinând seama că M = km 0Φ IA, obţinem:

n = 0Φ

∆−

e

p

kUU -

20Φ

+

me

sA

kkRR M

Fig. 5.39. Grup generator-motor

n

Un

0,75 Un

M

0,5 Un

Fig. 5.39 b. Caracteristicele mecanice pentru diferite tensiuni

Fig. 5.40. Reglarea vitezei prin conectarea de rezistenţe în circuitul indusului.

Fig. 5.41. Caracteristicile mecanice în cazul unei rezistenţe variabile conectate în serie

+ -

5. Maşina de curent continuu .

Ţinând seama de relaţia (4.25) rezultă:

20Φme

A

kkR

= pM

n0

şi putem scrie:

n = n0

⋅

+−

pA

SA

MM

RRR

1 (5.32)

ce reprezintă o caracteristică mecanică artificială de forma unei drepte. Atunci când cuplul electromagnetic este nul (M = 0) rezultă că n = n0. Deci, întocmai ca şi

caracteristica naturală, noua caracteristică trece prin punctul ( 0, n0 ), în schimb este rapid căzătoare. În figura 5.41 sunt reprezentate diferite caracteristici mecanice care se obţin pentru diferite valori ale rezistenţei variabile RS, conectate în serie cu înfăşurarea rotorului. Aşa cum se poate observa pentru acelaşi cuplu motorul poate dezvolta diferite turaţii n, în funcţie de valoarea rezistenţei RS, curentul absorbit şi deci puterea absorbită rămânând constante (dacă M = ct, în cazul când Ie = ct., rezultă IA = ct.). Rezistenţa de reglare poate fi utilizată şi ca rezistenţa de pornire, în schimb nu este permisă întrebuinţarea rezistenţei de pornire ca rezistenţă de reglare nefiind dimensionată în acest scop.

Această metodă de reglare a vitezei este însă neeconomică, prin pierderea importantă de putere în rezistenţa RS prin efect Joule, iar randamentul este din ce în ce mai slab la viteze din ce în ce mai mici.

Reglarea vitezei prin modificarea fluxului de excitaţie

Metoda poate fi aplicată prin variaţia curentului de excitaţie Ie, cu ajutorul reostatului de câmp Rc. Ne vom referi pentru început la motorul derivaţie, şi să presupunem că M = ct. şi RS = 0; prin urmare UA = ct. Pentru două valori diferite Ie1 şi Ie2 ale curentului de excitaţie, rezultă două valori diferite ale fluxurilor 01Φ , respectiv 02Φ , fie 01Φ < 02Φ . Din relaţia :

pAAA

pAAA

UIRUUIRU

nn

∆−−∆−−

⋅ΦΦ

=201

02

2

1 (5.33)

ţinând seama că termenul RAIA nu afectează decât cu câteva procente suma UA - RAIA - ∆ Up, rezultă că n1>n2. Prin urmare, micşorarea curentului de excitaţie conduce la creşterea vitezei de rotaţie şi a curentului absorbit de înfăşurarea indusului, în condiţii de cuplu constant. Caracteristicile mecanice obţinute prin aplicarea acestei metode sunt redate în figura 5.42.

Remarcăm faptul că, dacă cuplul rămâne constant, odată cu micşorarea fluxului de excitaţie curentului IA absorbit de motor creşte.

Fig. 5.42. Caracteristicile mecanice alemotorului cu excitaţie derivaţie, la flux variabil

Fig. 5.432. Conectarea reostatului de câmp pentru reglarea vitezei motorului cu excitaţie serie