Colegiul Tehnic ”CAROL I„

PROIECT PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE COMPETENȚELOR PROFESIONALE

NIVEL III

Tema proiectului:

Cauzele si remedierea masinilor de curent continuu

Coordonator:Prof. Gheorghe Mihaela

Absolvent:Ghita Alin Andrei

Tehnician Electromecanic

București 2012

2

Memoriu justificativ

Evolutia masinii de curent continuu Dupa publicarea la 29 august 1831, intr-o forma generala calitativa si cantinativa, a legii inductiei electromagnetice de catre Faradey, istoria dezvoltarii masinii electrice se confunda practic, pana spre sfarsitul secolului, cu cea a perfectionarii masinii de curent continuu.Incepand cu masinile elementare cu magnenti permanenti si indus in forma de inel, trecand apoi la excitatie independenta si indus cilindric, apoi la autoexcitatie si colector perfectinat, masina de curent continuu a constituit pioneratului constructiei de masini electrice. Odata cu aparitia si dezvoltarea producerii, transportului si distributiei energiei electrice in curent alternativ, rolul si ponderea fabricatiei masinii de curent continuu a inceput sa scada, constructia si exploatarea sa fiind mai dificila in raport cu masinile de curent de curent alternativ si in special in comparatie cu motoarele asincrone.Se pare ca insusirea de baza a masinii de curent continuu, functinand ca motor, respectiv posibilitatea reglarii comode a si in limite largi a turatiei, poate fi suplinita de masinile de curent alternativ sau prin comanda turatiei motoarelor asincrone cu variatoare de fregventa. In ultimul timp insa masina de curent continuu, avand in vedere - motoarele de curent continuu perfectionate – capata din nou o deosebita importanta in actinarile cu reglaj de viteza, incepand cu tractiunea electrica urbana si feroviara si cuprinzand toate domeniile de actinare electrica suple din metalurgie, masini unelte, instalatii de transport si ridicat, etc. Constructia masinii de curent continuu Părţi componente şi materiale utilizate:

O maşină de c.c. este formată dintr-o parte fixă sau statorică şi o parte mobilă sau rotorică. Din partea statorică fac parte următoarele elemente constructive : carcasa, polii de excitaţie şi polii auxiliari, sistemul de perii – portperii, cutia de borne , scuturile sau capacele laterale. În partea rotorică sunt cuprinse : miezul feromagnetic rotoric eventual şi butucul rotoric), înfăşurarea rotorică, colectorul şi paletele ventilatorului.

Descrierea capitolelor :Capitolul I se numește Generalități

3

CUPRINS I.Generalitati………………………………………………………………………………

2

II. Eementele constructive de baza ale masinii de c.c…………………………………..3

III.Marimile nominale ale masinii de c.c………………………………………………..7

IV.Principiul de functionare al masinii de curent continuu cu colector………………8

V.Ecuatiile de functionare ale masinii de curent continuu……………………………12

VI. Clasificarea maşinilor de curent continuu după tipul excitaţiei………...…..15

VII. Reglarea vitezei motoarelor de curent continuu…………………………………17

VIII.Comanda unui motor de curent continuu cu microcontrolerul PIC

16F877…………………………………………………..………………...…….….21

IX. Bibliografie……………………………………………………………………33

4

MASINA DE CURENT CONTINUU

Capitolul IGeneralitati

Prin maşină electrică, de regulă rotativă, înţelegem acea maşină care converteşte

puterea electrică în putere mecanică sau invers.

Din punct de vedere funcţional, maşinile electrice sunt reversibile; altfel spus,

regimul de lucru – de motor , generator, frână – este determinat de natura puterii primite.

După natura tensiunii de alimentare, respectiv a tensiunii furnizate la borne,

maşinile electrice sunt clasificate în:

-         maşini de curent continuu;

-         maşini de curent alternativ: asincrone, respectiv sincrone.

Masinile de curent continuu sunt folosite in cele mai diferite domenii ale tehnicii. Ele sunt folosite

in actionarile cu reglaj de viteza, incepand cu tractiunea electrica urbana si feroviara si cuprinzand toate

domeniile de actionari electrice de suplete din metalurgie, masini unelte, instalatii de ridicat si transport

etc.

Intalnim masini de c.c si in compunerea grupurilor electrogene de c.a., folosite drept excitatoare,

ca generatoare de sudura folosite in industria chimica, ca motoate si generatoare pentru antrenarea

mecanismelor speciale, in automatizari sau in alte domenii. Puterea masinilor de curent continuu variaza

de la ordinul de marime al wattilor pana la mii de kilowatti.

5

Capitolul II. Elementele constructive de baza ale masinii de c.c.

Ca orice masina electrica rotativa, masina de curent continuu este alcatuita dintr-un inductor si

dintr-un indus, intre care se gaseste un spatiu de aer numit intrefier. La masina de curent continuu,

intotdeauna armatura inductoare este fixa si este reprezentata de stator, iar armatura indusa este mobila si

este reprezentata de rotor.

Elementele constructive de baza ale masinii de curent continuu pot fi identificate din figura 1.

  

        1 – miez magnetic       statoric;         2 – miez magnetic rotoric;         3 – înfăşurare de excitaţie;         4 – înfăşurare rotorică;        5 – arbore;         6 – ventilator;         7 – rulmenţi;         8 – carcasă;         9 – colector;       10 – perie;       11 – portperie 

 

Figura  1. Secţiune longitudinală printr-o maşină de curent continuu

Carcasa este un cilindru din otel turnat sau sudat, in interiorul caruia sunt fixati prin suruburi polii

principali iar la masinile mai mari si polii auxiliari, numiti si poli de comutatie.

In masinile de curent continuu campul inductor este produs de infasurarea de excitatie asezata pe

polii principali sau de magneti permanenti Polii de excitatie, totdeuna in numar par, sunt executati din tole

de otel electrotehnic cu grosimea de 0,5-1 mm stranse cu ajutorul unor nituri, pe care sunt fixate bobinele

de excitatie.

Bobinele se construiesc din conductoare izolate de cupru pe sabloane avand forma polilor sau

direct in carcase izolate. Aceste bobine sunt izolate de miezul polar si de carcasa.

Bobinele polilor de excitatie se leaga in serie si se alimenteaza in curent continuu. Legaturile

bobinelor se realizeaza in asa fel incat fluxul magnetic sa fie dirijat in dreptul unui pol dinspre stator spre

rotor (pol nord), iar in dreptul polului urmator in sens invers (pol sud).

Statorul mai cuprinde: scuturile, sistemul de perii si portperii, palierele si bornele.

6

Indusul masinii este sediul propriu zis al procesului de transformare a energiei, fiind compus din :

miezul feromagnetic, arbore, infasurarea indusa si colector. Miezul feromagnetic al rotorului se realizeaza

din tole de otel electrotehnic cu grosime de 0,5 mm, izolate intre ele, in scopul micsorarii pierderilor prin

curenti turbionari. Aceste tole sunt executate din tabla laminata la rece, izolata cu oxizi ceramici. Tolele

se impacheteaza direct pe arbore prin presare si sunt solidarizate de arborele rotorului cu ajutorul unei

pene.

                               1 – pol principal;

                               2 – jug magnetic statoric;

                               3 – crestătură rotorică;

                               4 – miez magnetic rotoric;

                               5 – arbore;

                               6 – înfăşurare de excitaţie.

Figura 2. Secţiune transversală simplificată.

Miezul rotoric se prezinta sub forma unui cilindru avand la periferie crestaturi deschise

in care sunt plasate conductoarele infasurarii rotorice. Aceste conductoare sunt izolate

fata de peretii crestaturii cat si intre ele si sunt solidarizate cu miezul rotoric prin pene

si bandaje

Colectorul este o piesa caracteristica masinii de curent continuu la care se leaga infasurarea

rotorica. Acesta este un corp cilindric constituit din placute de cupru, denumite lamele. Lamelele

colectorului sunt izolate una fata de alta prin micanita si sunt izolate fata de piesele de strangere. Capetele

bobinelor infasurarii rotorice se lipesc cu cositor de aripioarele (steguletele) lamelelor colectorului.

Colectorul se roteste solidar cu rotorul. Pentru a realiza o legatura intre infasurarea rotorica care se

invarteste si circuitele exterioare, pe colector freaca o serie de perii, fabricate in general din grafit. Prin

intermediul unei piese speciale- portperie- periile realizeaza un contact sub presiune constanta cu lamele

colectorului. Portperiile sunt fixate pe un colier cu o serie de tije.

7

Figura 3. Colectorul maşinii de curent continuu:1 - lamelă conductoare ; 2- lamelă izolantă; 3- steguleţ.

La masinile de putere mica, intrefierul are o largime de 1-3 mm, ajungand la masinile de putere

foarte mare pana la 10-12 mm. In felul acesta, in valoare absoluta intrefierul nu este mare, insa cu toate

acestea, el are o mare influenta asupra caracteristicilor masinii si asupra functionarii ei.

Forma exterioara a masinii

Masina se executa intr-o forma sau alta, in special in functie de :

o Modul de protectie al masinii

o Modul de racire al masinii

Din punctul de vedere al modului de protectie se deosebesc :

a) Masini deschise, care nu sunt prevazute cu protectia partilor rotative sau a partilor

conductoare de curent ;

b) Masini protejate, prevazute cu o protectie a masinii impotriva patrunderii in interior a

corpurilor straine si a patrunderii stropilor de apa ;

c) Masini capsulate, adica protejate impotriva aerului exterior, dar nu in mod ermetic. Daca

masina are o constructie care impiedica timp de 4 ore patrunderea umezelii in interiorul

masinii, atunci cand aceasta este cufundata in apa, se numeste ermetic inchisa.

d) Masini protejate impotriva exploziilor sunt acelea care trebuie sa suporte explozia gazului

in interiorul masinii fara a transmite flacara din interiorul masinii in exterior sau in sens

invers.

Din punct de vedere al modului de racire se deosebesc:

- masini cu ventilatie naturala ;

- autoventilate ;

- masini cu ventilatie exterioara

8

9

Capitolul III.

Intreținerea Motoarelor electrice

Exploatarea corectă a mașinilor electrice constă în supravegherea încălzirii și a încărcării normale,

în curățarea și ungerea regulata, în înlăturarea scânteilor de la colector.

Zona controlată trebuie extinsă pe întreg circuitul de forță (singuranțele, releele termice,

conductoarele , legăturile electrice, celelalte dispozitive cu care este dotat respectivul circuit),deoarece la

o defecțiune pe circuit, motorul electric este scos din funcțiune.

Presupunând o alegere corectă a puterii nominale a motorului , a secțiunii conductoarelor și a

elementelor de protecție (siguranțe, relee) se impune cunoașterea unor probleme tehnico-economice în

exploatarea motoarelor asincrone trifazate. In scopul prevenirii unor deranjamente sau incidente de

exploatare în timpul funcționării motoarelor electrice, electricianul de tură consemnează micile defecțiuni

constatate în timpul serviciului său și dacă nu le-a putut înlătura din cauze objective, le trece în caietul de

sarcini ale echipei de intervenție, care execută revizia tehnică (RT) în timpul opririi de scurtă durată a

utilajului acționat de respectiva mașină electrică. Revizia tehnică se extinde pe întregul circuit de forță,

începând cu tabloul electric din care se alimentează cirucitul.

Lucrările care se execută cu ocazia unei revizii tehnice a motoarelor electrice sunt:

- verificarea stării siguranțelor (patron, fuzibile, legături)

- verificarea stării releelor de protecție (reglaj, borne, legături) și a

dispozitivelor automate

- verificarea stării conductoarelor (izolația conexiunilor)

- curățarea fără demontare a inelelor, colectorului, portperiilor, înfășurărilor,

precum și suflarea canalelor de ventilație în locurile accesibile

- verificarea fixării prin buloane, șuruburi și strângerea piulițelor de la

fundație, de la căpăcele, scuturi, de la mecanismul portperiilor și de la

instalația de legare la pământ

- verificarea transmiterii mișcării (șaiba de transmisie a pinionului sau cuplei)

- verificarea portperiilor și periilor (reglarea presiunii periilor, înlocuirea

celor uzate, șlefuirea lor, reglarea distanței dintre portperie si colector sau

inol colector)

- verificarea lagărelor (lipsa zgomotului și a supraîncălzirii lor, lipsa

începutului de gripare).

Micile defecțiuni neremediate la timp pot conduce la grave deranjamente.La apariția unui deranjament,

trebuie să acționeze elementele de protecție ale motorului (siguranțele fuzibile sau releele

electromagnetice la scurtcircuite și relee termice la suprasarcini).

10

1. Repararea mașinilor electrice

Tehnologia reparării unei mașini electrice aflată în exploatare cuprinde următoarele faze

importante:

- desfacerea legăturilor electrice de la bornele mașinii

- desfacerea legăturilor de transmisie la utilajul antrenat

- desfacerea pulițelor de pe prezoanele din fundație

- ridicarea cu macaraua și depunerea motorului pe platforma căruciorului de

transport

- transportarea lui la atelierul de reparații

- demontarea motorului

- repararea părților componente defecte

- remontarea

- încercări

- reinstalarea motorului pe fundație

- refacerea legăturilor electrice și mecanice

- ridicarea izolării

- remontarea

- încercări

- reinstalarea motorului pe fundație

- refacerea legăturilor electrice și mecanice

- ridicarea izolării

a. Demontarea motoroarelor

Motorul de current continuu.Succesul operațiilor este următoarea:

- se demontează ventilatorul independent prin desfacerea șuruburilor

(ventilator existent numai la motoarele de mare putere)

- se demonteaza apărătorile colectorului prin deșurubarea șuruburilor

- se desfac legăturile electrice care vin din stator la portperii

- se scoate căpăcelul exterior prin demontarea șuruburilor

- se demontează scutul, prin deșurubarea șuruburilor și prin lovirea cu un

ciocan, prin intermediul unei piese din metal moale, de jur împrejur

- se demontează crucea portperiei prin deșurubarea șuruburilor și apoi a

suporturilor portperiilor, prin desfacerea șuruburilor ( subansambluri care

îm acest moment se află pe scutul demontat anterior

11

- se scoate pana din nutul (canalul_ de pană de la capătul arborelui

- se scot apărătorile prin deșurubarea șuruburilor

- se demontează căpăcelul exterior prin desfacerea șuruburilor

- se scoate scutul de la capătul de acționare prin desfacerea șurubului,

împreună cu cămașa rulmentului și a rolelor dacă este un rulment cu role,

sau singur, dacă este un rulment cu bile

- se scoate inclul exterior al rulmentului cu role din alezajul scutului,bătându-

se ușor cu ciocanul de jur împrejur, prin intermediul unei piese din cupru

sau bronz, pe suprafața lateral

- se scoate rotorul din stator, împreună cu rulmenții de la capetele-axelor

căpăcelelor interioare, ventilatorul interior, colectorul și se așază pe capră.

- Se demontează rulmentul, după ce a fost scoasă siguranța cu ajutorul unei

piese de extras rulmenți, demontare ce poate fi însoțită și de extragerea

căpăcelului interior

- Se demontează inelul de siguranță și se extrage inelul interior sau rulmentul

cu bilă, separate sau împreuna cu căpăcelul

- Se scoate inelul de siguranță și se demontează ventilatorul prin deșurubarea

șurubului

- Se extrage colectorul de pe arborele rotorului, după operația de dezlipire a

bobinajului rotoric de la stegulețe cu ajutorul unei prese care se prinde de

găurile filetate ale butucului colectorului

- Se desfac legăturile statorului

- Se demontează polii principali și polii auxiliary , prin deșurubarea

șuruburilor

În cele mai de sus s-au prezentat toate operațiile necesare unei unei demontări complete. De multe ori,

remedierea defectului nu reclamă decât o demontare partial, în acest caz, succesiunea operațiilor rămâne

aceeași, până șa punctul unde se consideră necesară demontarea. Demontarea și montarea motoarelor

electrice au o influență foarte mare asupra calității funcționării motorului reparat, ceea ce impune o

atenție deosebită și o utilizare corectă și corespunzătoare a sculelor pentru fiecare operație în parte.

La remontarea motorului operațiile se vor executa în sensul invers demontării.

12

b. Repararea părților componente ale motorului electric

de curent continuu

Repararea înfășurătorilor – La mașinile de curent continuu pot apărea defecte atât în înfășurarea statorului (de excitație) cât și a rotorului. După depistarea defectului se procedează la scoatereea bobinajului cu înregistrarea prealabilăa caracteristicilor înfășurărilor mașinilor de curent continuu. Se trece apoi la rebobinarea fie a rotorului fie a statorului sau la amândouă, după situația defectării.

Rebobinarea rotorului. Secțiile trebuie refăcute după dimensiunile și conductoarele secțiilor originale, iar izolația trebuie să fie de aceeași calitate și grosime ca și cea veche. Rotorul mașinilor de curent continuu poate avea:

- Înfășurarea buclată

- Înfășurarea ondulată

În ambele cazuri executarea secției se face pe mașini de bobinat, cu ajutorul șabloanelor. Conducătorul care vine spre șablon trebuie trecut în prealabil printr-un dispozitiv cu role, pentru a fi bine întins și îndreptat. De asemenea pentru a păstra forma dreptunghiulară a secției, lucru ce face posibilă așezarea în crestături, secția trebuie bine întinsă, deoarece conductoarele secțieo slab înfășurate se vor împleti și nu vor menține forma dreptunghiulară a secției. Secția sau bobina executată se scoate de pe șablon și se leagă în câteva locuri cu o bandă de bumbac așezată în crestăturile șablonului înainte de bobinare, apoi se izolează cu izolație de tipul secțiile vechi ale mașinii. Îndoirea secției noi, după forma celei vechi, se execută cu ajutorul a două scânduiri de lemn și nu cu piese metalice. După aceea se acoperă cu lac și se usucă în aer sau cuptor. Înainte de introducerea bobinelor pe rotor, se execută operațiile:

- Curățirea crestăturilor de praf sau impurități

- Încercarea suporturilor înfășurărilor și a colectorului cu ajutorul megohmetrului, pentru a se vedea dacă nu sunt puneri pe masă

- Verificarea lamelor colectorului pentru a constata prezența scurtcircuitului între ele (cu megohmetrul) și înlăturarea lui

- Verificarea lipsei de bavuri a crestăturilor, eventual pilirea lor

- Izolarea crestăturilor cu izolație în formă de teacă, din carton electrotehnic.

La așezarea bobinelor pe rotor se introduc mai întâi părțile inferioare pe distanța pasului polar, părțile superioare ale acestor bobine rămân provizoriu neașezate în crestături, deoarece sub ele trebuie așezate mănunchiurile inferioare ale altor bobine. Concomitent cu așezarea secțiilor sau bobinelor în crestături , între stratul inferior și cel superior al părților frontate se așază izolația dintre straturi, formată din benzi de carton electrotehnic.După așezarea tuturor secțiilor în crestături, capetele din afară ale teeilor izolante se îndoaie și în crestături se introduc pene din lemn (dacă acestea sunt prevăzute în construcția rotorului) și se trece apoi la așezarea capetelor secțiilor în locașurile lamelor de colector sau stegulețelor. Înainte de a așeza în locașuri capetele superioare ale bobinelor, este necesar să se constate succesiunea corectă a începuturilor și sfârșiturilor diferitelor secții cu ajutorul lămpii de control. După așezarea tuturor capetelor de bobină în locașurile de colector, cu ajutorul unui electromagnet cu circuitul magnetic deschis.

13

Lipirea captelor înfășurării la colector se face cu rotorul oblic, pentru a nu pătrunde în interiorul bobinajului aliajul de lipit topit. Aliajul este de cositor, iar decapantul este colofoniul.

Rebobinarea înfășurării polilor. Rebobinarea înfășurătorilor polare începe cu confecționarea șabloanelor, ale căror dimensiuni s-au determinat la scoaterea bobinelor de pe poli. Ele trebuie să fie suficient de mari pentru ca bobinele să intre pe poli după izolarea lor. La capătul conductoarelor bobinei care se înfășoară, se lipește o lamă de cupru cositorită, ce se izolează față de toate spirele bobinei cu tub uleiat și se protejează cu o bandă de carton electrotehnic contra eventualelor deteriorări în timpul bobinării.

Înfășurarea bobinei se execută ca și cea a secțiilor bobinelor rotorului adică pe dispozitive de bobinare. Spirele se înfășoară în rânduri, numărul spirelor reducându-se treptat pentru a da bobinei o formă conică. Spirele în rânduielile bobinei sunt prinse cu ajutorul unei benzi în serpentină, care este așezată pe fundul suportului, înainte de începerea bobinării.Înfășurarea bobinei se execută într-un singur sens. Pentru obținerea polarității a polilor la legarea lor în serie, se leagă începutul unei bobine cu începutul celeilalte.Bobina înfășurată, împreună cu tubul din carton electrotehnic montat pe șablon înainte de bobinare, se izolează cu bandă de bumbac , apoi se usucă și se impregnează cu lac. La mașinile cu excitație serie, bobinele de excitație (polare) se confecționează din conductoare cu secțiunea mult mai mare decât la cele cu excitație derivație și au numărul de spire mult mai mic.În timpul confecționării bobinelor polare trebuie executată cu grijă izolația capetelor și a trecerilor de la un strat la altul, deoarece în aceste locuri, asupra izolației acționează fie tensiunea totală a bobinei, fie o mare parte din ea.Fixarea capătului interior al bobinei se face ca în figură 11.33. Pe capătul conductorului se cositorește o bucată de tablă cupru subțire, care se acoperă cu carton electrotehnic. Această terminație este bine presată de către spirele înfășurării ce se bobinează deasupra. Pentru lipirea legăturii dintre poli, la capătul legăturii se face ochiul.

Verificări necesare în faza de montaj a mașinii de curent continuu, aceste verificări sunt necesare deoarece de multe ori se execută greșit legăturile la polii auxiliari și la cei principali.Verificarea constă din : determinarea polarității polilor principali și auxiliari, a legăturilor dintre ei, a legăturilor înfășurărilor de excitație, a înfășurărilor de compensare.

Determinarea polarității polilor se efectuează cu ajutorul acului magnetic prin alimentarea înfășurării polilor ( rotorul fiind scos din stator) și aducerea acului magnetic în dreptul polilor. După indicațiile acului se determină polaritatea fiecărui pol.Succesiunea polilor principali și a polilor auxiliari, pentru sensul de rotație al motorului de la stânga la dreapta (privit motorul dinspre partea opusă cuplei) trebuie să fie N-n-S-s etc, iar pentru sensul de rotație de la dreapta la stânga; S-n-N-s etc.

Verificarea legăturii între înfășurarea rotorică și cea a polilor auxiliari se face prin metoda inducției, controlând polaritățile.Legătura între înfășurarea rotorică și cea a polilor auxiliari este realizată în același mod, indiferent de sensul de rotație a mașinii sau de regimul ei de funcționare (motor sau generator).

Pentru verificare se realizează montajul și prin conectări și deconectări succesive ale întreruptorului se determină polaritatea la bornele D1 și D2. Rezultă o polaritate inversă, deoarece amperspirele de lucru ale polilor auxiliari sunt de sens contrar amperspirelor motorului și deci executarea legăturilor se face la polaritatea de același fel.

Verificarea polerităților periilor. Cunoscându-se sensul de rotație al mașinii și având determinată polaritatea polilor principali, se poate stabili polaritatea periilor. Se utilizează următoarele procedee:

- Excitația mașinii se alimentează cu o polaritate data. La perii se leagă un voltmetru de curent continuu cu zero la mijloc și se dă prin șoc o învârtire a rotorului în sensul de funcționare. După sensul deviației acului aparatului și după modul lui de legare se poate stabili polaritatea

- Se stabilesc doua puncte a și a pe colector, între doua perii successive pe collector, de polaritate diferită, la distanță egală cu un voltmetru se

14

măsoară tensiunea între a și a. Cu un întrerupător se conectează și se deconectează excitația mașinii la și de la o sursă de tensiune mica, observându-se sensul deviațiilor acului voltmetrului.Dacă la conectare deviația are polaritatea + iar punctul a polaritatea - .

Repararea colectorului, Defectele des întâlnite la collector sunt:

- Suprafața rugoasă, murdară sau ovalizată

- Scurtcircuite între lamele

- Canelare defectuoasă

- Mica dintre lamelele colectorului este ieșită deasupra lamelelor

- Lamelele sunt puse la masă

- Lamelele colectorului au foc

- Lamelele sunt arse

Remedierea acestor defecte se execută după cum urmează:

În cazul colectoarelor cu suprafețele rugoasă, murdară, sau ovalizată se strunjețte colectorul în stare rece și se șlefuiește cu bandă sticlată. Aceste operații se pot face fără demontarea lui de pe rotor, iar pentru a împiedica șpanul produs de strunjire și praful de sticlă, cupru sau mică, produs la șlefuire să intre în bobinaj, se înfășoară rotorul în hârtie și se leagă cu sfoară. După obținerea suprafeței lustruite, colectorul se curăță și se aspiră cu aspiratorul ( în cel mai rău caz se suflă cu aer comprimat). Apoi se execută canelarea micei dintre lamele cu cârlige speciale, pentru a îndepărta pilitura metalică dintre lamele.

Când defectul constă în scurtcircuitarea lamelelor, mai întâi se determină cele scurt circuitate cu ajutorul unei lămpi de control care nu trebuie să se aprindă când electrozii ating două lamele vecine. Scurtcircuitele exterioare între lamele se înlătură cu ajutorul unei pâanze de ferestrău, sau cu un cârlig special.

Dacă scurcircuitul este în interiorul colectorului ( din cauza deteriorării conurilor izolante, sau când colectorul are o punere interioară la masă), colectorul trebuie demontat, reparat și remontat, operații care trebuie să fie făcute de întreprinderea constructoare, sau în ateliere specializate.

Dacă defectul colectorului constă în canelare defectuoasă sau în ieșirea lamelelor izolante deasupra lamelelor de cupru se execută cânelarea corectă cu cârlige speciale.

Jocul lamelelor colectoare se poate constata dacă, la lovirea lamelelor cu ciocanul (prin intermediul unei piese de metal moale), unele dintre lamele se deplasează. În cazul acestui defect, lamelele se pot fixa prin strângerea conurilor de presare cu ajutorul buloanelor sau piulițelor de strângere, concomitent cu încălzirea colectorului. La încălzirea colectorului trebuie avut grijă ca desfășurarea să fie protejată prin plăci de azbest.

În cazul lamelelor arse trebuie demontat colectorul, operație recomandată a fi executată în ateliere specializate sau de către întreprinderea constructoare.

Repararea inelelor colectoare,periilor, portperiilor, lagărelor,carcaselor etc. Precum și echilibrarea rotocului se execută în același mod ca și la mașina sincronă.

15

4. Încercările mașinilor reparate

În afara verificărilor de pe parcursul reparării amintite în subcapitolele anterioare, mașinile electrice sunt

supuse remontare și înainte de a fi duse la locul lor de instalare la următoarele lor probe.

a. Verificarea exterioară și a stării generale a mașinii

Se controlează suprafața exterioară a lagărelor, placa de borne,carcasa, portperiile, colectorul,inelele

colectoare, aspectul interior al bobinajelor ( când acestea sunt vizibile) starea vopselei.

b. Măsurarea întrefierului dintre rotor și stator

Măsurarea se face cu aparate speciale, în 4-8 puncte diametral opuse.

Valorile obținute nu trebuie să difere față de media, egală cu semisuma lor cu mai mult de + 10%

c. Măsurarea rezistenței de izolație a înfășurărilor

Rezultatele măsurărilor nu se normează. Valorile obținute nu trebuie însă să fie mai mici decât 70% din

datele de catalog. În lipsa lor se recomandă formula

d. Încercarea rigidității dielectrice a înfășurărilor sau proba cu tensiune măriă

alternativă 50 Hz

Se aplică o tensiune sinusoidală cu f = 50 Hz, izolației înfășurării care se încearcă, față de masă, la care

s-u legat celelalte înfășurări ce nu se supun probei. Valoara inițială a tensiunii de încercare nu trebuie să

depășească jumătate din tensiunea nominală de încercare, iar variația ei trebuie făcută în trepte.

Timpul de încercare este de 1 min, iar timpul de creștere a tensiunii de încercare de la 0,5 U la

valoarea prescrisă trebuie să fie de minimum 10

Reducerea tensiunii se face treptat. Dispozitivul de încercat poate fi o trusă.

e. Măsurarea rezistenței chimice a înfășurării motoarelor

Se aplică înfășurării de excitație a motoarelor de curent continuu și fazele înfășurărilor motoarelor de

c.a.

Rezultatele obținute nu trebue să difere cu mult mai mult de 2 % față de datele inițiale de catalog. Proba

se execută cu montaje de puncte de curent continuu.

f. Proba de mers în gol

16

Este necesară pentru determinarea comportării diverselor părți componente ale mașinii.În această

perioadă se controlează încălzirea diverselor părți, funcționarea stabilă, comutația la colector,

funcționarea periilor, ungerea normală și se măsoară vibrațiile lagărelor care nu trebuie să depășească

0,06 mm pentru motoarele cu turații de 3 000 t/min și 0,1 mm pentru cele cu turații>1500 t/min.

g. Proba de mers în sarcină

În ateliere de reparații, unde de regulă nu există standuri de probă adecvate, se utilizează două metode:

- Cu frână electromagnetică

- Încărcarea artificială a motorului

Metoda de frână electromagnetică constă în folosirea unu grup motor generator care alimentează un

motor de curent continuu. De circa 10 kv, folosit principali și auxiliari este moficat pentru tensiunea

generatorului de alimentare și legat în serie , în așa fel încât polii vecini să aibă polarități

de sensuri contrare, iar rotorul este înlocuit cu un cilindru gol de oțel , cu un întrefier de 2 mm.

Curentul de excitație al frânei se reglează în limite largi cu ajutorul unu reostat. Drept cuplaj se poate

folosi un universal de strung montat pe arborele frânei.

În vederea probelor motorul de încercat se cuplează conectează la rețea.Se reglează curentul de excitație

al frânei, alimentat de grupul motor-generator, treptat, până când curentul în motorul de încercat atinge

valoarea nominală ( încărcarea se explică astfel: prin rotirea cilindrului de oțel în câmpul magnetic prouds

de polii frânei, apar în acesta curenți

Turbionari și se creează un cuplu de frânare care echilibrează cuplul activ al motorului

Încercat).

Curentul de excitație al frânei se reglează în limite largi cu ajutorul unu reostat.Drept cuplaj se poate

folosi un universal de strung montat pe arborele frânei.În vederea probelor, motorul de încercat se

cuplează cu frâna și se conectează la rețea. Se reglează curentul de excitație al frânei, alimentatde grupul

motor-generator, treptat, până când curentul în motorul de încercat atinge valoare nominală ( încărcarea

se explica astfel: prin rotirea cilindrului de oțel în câmpul magnetic produs de polii frânei, apar în acesta

curenți turbionari și se creează un cuplu de frânare care echilibrează cuplul activ al motorului încercat).

Metoda de încărcare artificială.Se alimentează statorul motorului de încercat cu tensiunea nominală, iar

dupa ce acesta ajunge la turația nominală se deconectează o fază, ale cărei capete se leagă la o rezistență

variabilă a cărei valoare se reglează în așa fel încât curentul în stator să atingă valoarea nominală

La pornire se închide întrerupătorul 1 și se aduce comutatorul 2 pe poziția a până la atingerea turației

nominale, după care se trece comutatorul pe poziția b.Dacă tensiunea de alimentare este reglabilă, se

poate elimina rezistența variabilă. R și se scurtcircuitează faza deconectată.

Metoda poate fi folosită atât la motoarele asincrone cu rotorul bobinat cât și la cele cu rotorul în

scurtcircuit.

În cadrul probelor de mers în sarcină se fac avânt din nou verificările de la punctul f și , în plus ridicarea

caracteristicii de reglaj al vitezei.

17

18

Capitolul IV.

MĂSURI DE PROTECȚIE A MUNCII DE PREVENIRE

SI STINGERE A INCENDIILOR

1.Măsuri de protecție a muncii

În marea majoritate, accidentele ce survin în eploatarea, întreținerea și repararea mașinilor electrice se

datoresc neglijenței sau lipsei de atenție. Pentru a evita aceste accidente se impune în mod deosebit o

disciplină a personalului de exploatare prin respectarea normelor de exploatare a utilajelor și a

echipamenutlui electric, a normelor de protecție a muncii și PSI, Precum și prin folosirea unor mijloace

de protecție corespunzătoare operațiilor efectuate de către acest personal.

Atât timp cât echipamentul electric se află în explorare cele mai frecvente accidente se datoresc

electrocutării. Acțiunea curentului electric asupra organismului omenesc are ca efect provocarea de

traumatisme externe ( arsuri ,ruperea țesuturilor ,orbirea etc.) sau interne (tuburări ale sistemului nervos,

ale funcționării sistemului cardiovascular și ale respirației).

Accidentarea unei persoane prin electrocutare se poate produce în următoarele condiții:

- Când persoana atinge concomitent două elemente bune conducătoare de

electricitate între care există diferență de potențial electric ( de exemplu

atingerea două faze, atingerea unei faze și a pământului etc.)

- Atingerea cu picioarele a două puncte de pe sol, aflate la potențiale electrice

diferite, în apropierea unei scurgeri de curent în pământ

- Atingerea conductorului de nul, într-o porțiune neizolată,când rețeaua este

dezechilibrată și când apar diferențe de potențial între nul și pământ

Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare pe durata exploatării mașinilor electrice se iau următoarele

măsuri de protecție:

- Manevrele echipamentului de pornire a mașinilor electrice cu acționare a

dispozitivelor de comandă în locuri cu umiditate se vor folosi mănuși, iar în

fața acestui echipament se instalează platforme electroizolante (grătar de

lemn cu suport)

- La motoarele electrice protejate numai prin siguranțe și care nu au alte

elemnte de separație în fața acestora , înainte de începerea oricărei lucrări pe

circuitul de foță se vor demonta aceste siguranțe, folosind mănuși

19

electroizolante și în locuri umede o platformă electroizolantă, iar în locul se

vor monta capace de siguranță fără fuzibil, vopsite în roșu.

În cazul în care elementele de protecție electrică ale motorului se găsesc în altă încăpere, în mod

suplimentar se va deconecta cablul de alimentare de bornele și se vor aigura conductoarele acestuia cu

degetare de cauciuc.

- Corpurile mașinilor electrice și ale echipamentului circuitul lor de forță

trebuie să fie legate de pământ.

Bornele înfășurărilor și cutiile terminale ale mașinilor electrice trebuie să fie închise, astfel încât să fie

imposibilă ridicarea capacelor fără a demonta piulițele.

- Elementele în rotație trebuie îngrădite sau protejate de apărătoare (inele

colectoare, curelele de transmisie, cuplele, ventilatoarele,părțile deschise ale

arborilor etc).

- Izolarea electrică a circuitului de forță de pe care urmează a se demonta

motorul electric începe prin oprirea motorului, veificarea lipsei tensiunii,

realizarea unei separații vizibile, cxare se va bloca, iar pe dispozitivul de

acționare (heblu, întrerupător etc.) se va monta un indicator de

interzicere:”Nu închideți! Se lucrează”.

- Este interzis a se lucra la conductorul de legare la pământ atât timp cât

motorul funcționează și alimentarea lui este conectată.

- La motoarele electrice se pot executa lucrări și pe bază de instrucțiune

tehnică internă. Aceasta însă nu exclude luarea tutuor măsurilor tehnice și

organizatorice care sunt necesare pentru asigurarea deplinei securități a

personalului.

- Scoaterea plăcilor avertizoare și repunerea în funcțiune a motoarelor se vor

face numai dacă în registrul secției respective s-a consemnat faptul că

lucrarea s-a terminat, precum și numele persoanei care a comunicat acest

lucru.

- În scopul prevenirii personajului de exploatare asupra pericolului de

atingere a pieselor aflate sub tensiune, în vecinătatea acestora se afișează

inscripții sau placarde specifice: pentru fiecare fel de tensiune și curent se

vor utiliza notațiile prevăzute în normative.

Pe parcursul excutării reparației mașinilor electrice pot apărea noi crize de accidentare atât prin

electrocutare cât și de ordin neelectric:

- Lămpile și sculele electrice portative pot provoca electrocutări prin folosirea

unor conductoare necorespunzătoare, prin lipsa logării la centura de

împământare și prin existența unor defecțiuni tehnice ce pot apărea la ele .

În cazul lămpilor electrice, metoda cea mai sigură de protecție este

20

utilizarea tensiunilor de 24 V și 36 V. În cazul sculelor electrice portative,

care se lucrează cu tensiuni de 120 – 220 V, securitatea muncii este

asigurată prin construcția și calitatea sculelor. De aceea este necesară

verificarea lor periodică, iar utilizarea lor se face folosind o fisa de contact

ce se racordează între priză cu contact ce se racordează între priză cu

contact de legare la pământ.

- Printre accidentele de curent neelectric ce pot interveni în procesul reparării

mașinilor electrice, se citează: lovituri, striviri, intrarea în ochi a corpurilor

străine pe timpul suflării cu aer comprimat sau a canelării sau struajirii

pieselor, arsuri provocate de metalele topite din timpul sudării sau lipirii,

intoxicații cu substanțe de lăcuire și vopsire etc. De aceea, se impune ca în

atelierele de reparat echipament electric personalul să cunoască

Măsurile de protecție a muncii specifice tuturor operațiilor locului de muncă și să le respecte cu strictețe.

2. Măsuri de prevenire și stingere a incendiilor

În timpul exploatării mașinilor electrice, pe lângă pericolul electrocutării curentul electric poate provoca

incendii, datorită încălzirii aparatului electric în timpul funcționării, în timpul scurcircuitului sau

suprasarcinelor. Arcurile electrice produse prin deranjamentele părții electric pot provoca arsuri

personalului sau pot determina aprinderea prafului aglomerat sau a amestecului cauzelor din atmosfera

încăperii.

Pentru prevenirea pericolului de aprindere din cauza scânteilor și a supraîncălzirii, trebuie luate

următoarele măsuri:

- La regimul de funcționare în plină sarcină, părțile motorului electric care

trebuie să se încălzească până la o temperatură periculoasă ( lagărele nu

trebuie să depășească temperatura de 80 de grade Celsius)

- Părțile din clădiri și părțile din utiajele care sunt expuse acțiunii arcului

electric trebuie să fie neinflamabile.

Sigranțele, întreruptoarele și alte aparate asemănătoare, care în timpul exploatării pot provoca

întreruperea curentului electric, trebuie acoperite cu carcase.

21

BIBLIOGRAFIE

1.Fransua Al., Mågureanu R., Tocaci M. ”Maşini şi acţionåri electrice. Culegere de

probleme”, Ed. Didactica si pedagogica ,1980;

2.Dordea, T.”Masini electrice”, Ed. Didactica si pedagogica, Bucuresti, 1977

3.Cioc I., Nica C., „Proiectarea masinilor electrice”, Editura Didactica si Pedagogica,

Bucuresti 1994.

4.Nicolaide A., „Masini electrice. Teorie. Proiectare”, Editura Scrisul Romanesc, Craiova

1975.

5. Popescu, M.O., Radomirescu, B., Popescu, C.L.: Convertoare statice

c.c. – c.c cu comutaţie forţată, Editura ICPE, Bucureşti 1999

22

23