-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
1/17
Auxiliar 03 Generatoare electrice supliment informativpentru
cursuformare: Modul 1 - Electric
Generatoare de curent continuu
Generatorul de curent continuu prezint dou elemconstructive
principale: un stator numit i inductor i un rotor numindus.Statorul
se compune din: carcas, scuturi portlagr, poli
magnapareni,(principali i auxiliari), nfurri(de excitaie, de
compeni auxiliare), suport portperii i cutie deorne. !arcasa
confecionat din material feromagnetic (de reoel masiv) servete
pentru nc"iderea c#mpului magnetic ntre
poli alturai. $oli magnetici principali sunt realizai din tole,
au talpa polar lat i sunt ec"ipai nfurare de tip concentrat (de
excitaie) realizate din oine masive nseriate astfel nc#t
doisuccesivi sunt de nume contrar. Generatoarele de medie i mare
putere sunt ec"ipate suplimentanfurri de compensare (distriuite n
crestturi longitudinale practicate n tlpile polilor principanfurri
auxiliare (realizate din oine masive dispuse pe miezurile polilor
auxiliari) nseriatenfurarea rotoric. $olii auxiliari sunt realizai
din tole, au talpa ngust isunt dispui pe axele neutre, altern#nd cu
polii principali.%otorul se compune din: miez magnetic, nfurare
indus, colector lamelar, arore i ventcentrifugal. &iezul
magnetic realizat din tole are form cilindric i prezint crestturi
longitudinacare este dispus nfurarea rotoric. 'ceasta este realizat
din mai multe oine nseriate
formeaz un circuit nc"is. !apetele fiecrei oine sunt conectate
la c#te dou lamele a colectoraa fel dispuse nc#t atunci c#nd
lamelele trec pe su perii (care scurcircuiteaz temporar olaturile
acesteia se afl n axele neutre ale polilor principali. $e colector
calc .2p . grupuri de pergrafit (dispuse n axele polilor
principali) prin intermediul crora nfurarea rotoric se leag la
cutiorne.uncie de modul de conectare a nfurrii de excitaie fa de
nfurarea rotoric se deosegeneratoare cu excitaie separat (fig. ) i
generatoare autoexcitate (cu excitaie serie * fig. +excitaie
derivaie * fig. , i cu excitaie mixt * fig. -).
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 1
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
2/17
1.2 rinci!iu" de #unc$ionare a" %eneratoru"ui cu e&cita$ie
'e!arat(
/ac se alimenteaz nfurarea de excitaie cu o tensiune continu,
curentul de excitaicare o parcurge d natere unui flux de excitaie
(numit i principal), care depinde neliniacurent i care se nc"ide
longitudinal prin main. 'ntren#nd rotorul din exterior la o
turaie
n oinele nfurrii rotorice se induc tensiuni electromotoare
alternative de frecven :
f . pn ( +0 ()
1a regimul de generator, colectorul i periile au rolul de
redresor mecanic, astfel c la perii ao tensiune electromotoare
rezultant de mers n gol, continu (cu mici ondulai) av#nd valoa
medie : Eo . /eFen (+)
unde 2e este constanta electromecanic a generatorului.
/ac la ornele nfurrii rotorice se leag un consumator care asoare
curent rotoriacesta d natere unui c#mp propriu .a(de reacie a
indusului) care se nc"ide transversal generator. 3n cazul
generatoarelor ec"ipate cu nfurri de excitaie i de uxiliare,
fluxacestora, .)respectiv .c(transversale) au rolul de a neutraliza
reacia indusului care are enefavorail asupra funcionrii
generatorului. $rin urmare la funcionarea n sarcin n ntrapare un
flux magnetic . rezultat prin suprapunerea celor patru fluxuri
amintite mai sus. l.este cu at#t mai mic dec#t .acu c#t sarcina
generatorului este mai mare. !#mpul rezulacioneaz asupra rotorului
n sensul fr#nrii acestuia cu un cuplu electromagnetic de valmedie
:
M * +M. Ia()unde /m este constanta mecanic a mainii.4ensiunea
electromotoare la funcionare n sarcin,
E * +E.n (-)determin o tensiune la perii :
U * E - Ra Ia (5)
unde Ra este rezistena la perii a nfurrii rotorului.
1/3 'aracteristici de funcionare!aracteristica de mers n gol,
Eo,Ie se determin la turaie nominal i funcionare n aliment#nd de
regul nfurarea de excitaie de la o surs separat (indiferent de
moduconectare al excitaiei n regim normal de funcionare al
generatorului). 'lura caracteristicii (f
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page2
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
3/17
va reproduce dependena neliniar dintre fluxul i curentul de
excitaie, asemntoarecaracteristica de prim magnetizare 13 a
circuitului magnetic al generatorului.
3n lipsa curentului de excitaie, magnetismul permanent al
polilor principali induce o tenselectromotoare
Erem. 1040) 04!3Un.
!aracteristica extern U1,3, arat cum variaz tensiunea la orne la
creterea curentulusarcin 6 c#nd generatorul este antrenat la turaie
nominal i nu se intervine din exterior asucircuitului de excitaie
(fig. 7).!aracteristica de reglare ,e1,3indic modul n care treuie
modificat curentul de excitaie a
nc#t tensiunea la orne s rm#n constant c#nd crete curentul de
sarcin,
generatorul fiind antrenat la turaie nominal (fig.8).
1. Autoe&citarea %eneratoru"ui de c.c
'utoexcitat se face de regul la mers n gol i impune ndeplinirea
a trei condiii:
a) polii principali s prezinte magnetism remanent. 'stfel,
treuie magnetizai prin excitaretemporar de la o surs de c.c.
) nfurarea de excitaie treuie conectat n aa fel nc#t tensiunea
electromotoare Ereproduc un curent de excitaie care s ntreasc
fluxul magnetic remanent.
'stfel, treuie inversate conexiunile nfurrii de excitaie sau
inversat sensul de rotaiegeneratorul serie circuitul rotoric treuie
s fie nc"is. 1a generatorul cu excitaie mdiferenial, excitaia serie
se scurcircuiteaz pe durata autoexcitrii.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page /
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
4/17
c) rezistena circuitului de excitaie treuie s nu depeasc o
valoare critic Rcr.
9 dat realizate aceste condiii, rotorul generatorului (antrenat
la turaie nominal) va fi seunei tensiuni electromotoare Eremindus
de magnetismul remanent al polilor principali. 'cet.e.m. va
determina apariia unui curent de excitaie, al crui c#mp se va
suprapune adiiopeste cel remanent. rmeaz o cretere a t.e.m. i apoi
din nou a curentului i a c#mpuluexcitaie, procesul de autoexcitare
desfur#ndu*se n avalan p#n c#nd t.e.m. atvaloarea corespunztoare
punctului Mn care caracteristica de mers n gol E01,e3
intersectedreapta de excitaie :
Ue. ,e1Re5 Ra 5Rc34 (7)unde Rei Rcsunt rezistenele nfurrii de
excitaie respectiv a reostatului de c#mp. /in fse constat c panta
0tg ;0 a dreptei de excitaiei treuie s fie mai mic dec#t o
valocritic:
tg ;cr. Rcr4 (8)'stfel, punctul de intersecie dintre dou
caracteristici se stailete undeva n N pe prporiune neliniar a
caracteristicii de mers n gol, la tensiune mic, i autoexcitarea nu
are loc
GE*E!A&%A!E #E 'U!E*& A&E!*A&I
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
5/17
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 0
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
6/17
n alternator, sau generator de curent alternativ, este un sistem
ingenios de produceenergiei electrice cu aiste perii fixe, care
sunt in contacaceste inele, aduna curentul si il canalizeaza pentru
a putea fi utilizat.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
7/17
2A& I$ A* EE'&!I' GE*E!A&%!4
's man?ind learned aout electricit@, t"roug" oservation t"e@
Aere ale to identif@ principles to generate it.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 7
http://www.artinaid.com/2013/04/electricity/http://www.artinaid.com/2013/04/electricity/
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
8/17
'n electric generator is a device capale of continuousl@
maintaining a difference of elecc"arges etAeen tAo spots (ie,
voltage), transforming ot"er forms of energ@ into mec"anenerg@, and
suseBuentl@ in an alternating current electricit@ (alt"oug"
alternating current canconverted to direct current Ait" a
correction).
4o uild an electric generator @ou can use t"e principle of
Celectromagnetic induction0 discove@ &ic"ael arada@ in D, and
A"ic" states t"at if an electrical conductor is moved
t"rougmagnetic field, it Aill induce an electric current Aill floA
t"roug" t"e conductor.
ecause a fundamental propert@ of matter is precisel@ t"e
electromagnetic c"arge comprisea magnetic field and an electric
field associated Ait" t"e movement of t"e particles. ' generuses
osons of t"e magnetic field to energize and cause electrons ?inetic
interaction Ait" oelectrons, A"ic" results in t"e generation of
electrical current and voltage.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page
http://www.artinaid.com/2013/04/what-is-voltage/http://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Electromagnetic-induction.pnghttp://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Principle-for-electric-generator.jpghttp://www.artinaid.com/2013/04/what-is-voltage/
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
9/17
@ manipulating an electromagnetic force a displacement or
movement of electrons caninduced, and conseBuentl@ produce an
electrical current.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 3
http://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Corriente-el%C3%A9ctrica.pnghttp://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/02/emanim.gif
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
10/17
rom an electrical standpoint, t"e components of a generator are
a magnetic field, and an oA"ic" rotates in t"e vicinit@ of suc"
magnetic field, and electricall@ conductive Cgenerated0
circuit.
4"e components of a generator from t"e mec"anical vieApoint
are:
() stator, A"ic" is a metallic frame coated Ait" copper Aires
t"at form a circuit.
(+) rotor, a s"aft t"at rotates Ait"in t"e stator driven @ a
s"aft connected to a turine. 4"is rin its outermost part "as an
electromagnet poAered @ a small electric current.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 14
http://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Rotor-and-Stator-of-Electric-Generator.png
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
11/17
E"en t"e rotor spins at "ig" speeds due to an external
mec"anical energ@ from a turcurrents of electricit@ floA t"roug"
t"e copper Aires in t"e stator. 4"e turines ta?e advantagexternal
energ@ sources, transforming t"em into mec"anical energ@, A"ic" in
turn is usedconversion into electrical energ@.
' generator A"ic" rotates at FFF revolutions per minute can
produce a current of ampere,numer of electrons moving ( amp is
eBual to 7.+- x F D electrons moving t"roug" a Airesecond), Ait"in
a voltage of 7 volts.
'll poAer plants "ave turines and generators. Some turines are
poAered @ Aind,Asteam from t"e =art" or from t"e comustion of
iomass, fossil fuelsand ot"er energ@ forms
all generators operate under t"is same principle.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 11
http://www.artinaid.com/2013/04/wind/http://www.artinaid.com/2013/04/water/http://www.artinaid.com/2013/04/biomass-energy/http://www.artinaid.com/2013/04/fossil-fuels/http://www.artinaid.com/2013/04/wind/http://www.artinaid.com/2013/04/water/http://www.artinaid.com/2013/04/biomass-energy/http://www.artinaid.com/2013/04/fossil-fuels/
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
12/17
4"e electricit@ produced @ a generator A"ile floAing t"roug"
transmission cales connec
t"e poAer plant to "omes, sc"ools and industr@. 4o generate t"is
energ@ on a large scale, poplants are installed in complex
facilities.
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 12
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
13/17
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 1/
http://www.artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Hydroelectric-generator.gif
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
14/17
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 1
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
15/17
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 10
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
16/17
Se vor prezenta suplimentar materialele explicative informative
video din fiHierele:
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 1
-
5/21/2018 03. GENERATOARE ELECTRICE
17/17
Se vor organiza Hi coordona monitoriza modera discuIii de grup
Hi nregistrare de opinii, stude cazSe vor urmri conexiunile cu
materialele principale din suportul de curs secIiunea
dedicatgeneratoarelor electrice
olderul principal de gzduire a fiHierelor:
INOVAREA I REVITALIZAREA MEDIULUI RURAL -Proiect cofinanat din
Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial
Dezvoltarea Resurselor Umane 200720
#O$%R%' POSDRU(!")()*2(S(!2++07 AUXIIA! "!E#A!E 03 -
Generatoare- $U"%!& #E 'U!$ E 'AI(I'A!EA )EE'&!I'IA*) nivel
+,'%! 1elaorat ing. G"eorg"e uctaru * ormator
Page 17