Revista >> Decembrie 2018 [Nr. 210] >> Cercetare & Invatamant superior

O nouă marcă ICPE-CA: maşini electrice

Mihai Popescu, ICPE-CA

12 Decembrie 2018

În 2010, ca urmare a nevoilor dictate de piaţă, a luat fiinţă în cadrul ICPE-CA Departamentul surse regenerabile şi eficiență energetică, cu un accent deosebit pe hidro şi aerodinamică, surse regenerabile de energie în industrie şi transport, epurarea apelor, obţinerea de biogaz, instalaţii şi dispozitive electromecanice în orizontala centralelor electrice bazate pe resurse regenerabile.

Obiectivele departamentului au vizat surse regenerabile şi eficienţă energetică, precum și dezvoltarea de maşini electrice. Departamentul a procedat la dezvoltarea de microgeneratoare electrice sincrone specifice acestor aplicaţii.
Având în vedere modele experimentale şi prototipuri compatibile unei asimilări în fabricaţie, cu efort cât mai redus pentru pregătirea acesteia (datorită estimării producţiei în serii mici, chiar şi unicate personalizate modului şi condiţiilor de exploatare), colectivul s-a orientat spre valorificarea unor subansamble şi repere din producţia curentă a fabricilor de maşini electrice autohtone, în mod deosebit a pachetelor de tole, carcase, lagăre şi altele. În principal, s-au avut în vedere construcţii de generatoare sincrone, cu indusul din tole bobinat pe stator (armătura exterioară) şi inductorul cu magneţi permanenţi pe rotor (armătura interioară) asigurând excitaţia fără pierderi de putere electrică, prin folosirea magneţilor de mare energie pe bază de pământuri rare.

În fig.1 se prezintă un motor de curent continuu cu comutaţie electronică, alimentare de la baterii prin controler, integrat în roata de bicicletă electrică, 270 W la 334 rpm.
Este de menţionat colaborarea fructuoasă cu Electroprecizia Săcele, pentru transferul tehnologic al unor generatoare sincrone cu magneţi permanenţi, cu valorificarea la maximum a subansamblelor şi pregătirii de fabricaţie a liniilor producţiei curente de motoare asincrone (carcase cu pachet de tole statoric, scuturi, arbore, lăgăruire). În acest fel, întreprinderea, cu efort minimal de pregătire a fabricaţiei, poate executa, într-o gamă variată de puteri (0,5-5kW) generatoare electrice sincrone pentru aplicaţii diverse de conversie energetică. Nu este de neglijat faptul că aceste maşini electrice, prin echiparea cu traductori pentru schimbarea de fază şi alimentarea electrică de la convertor - invertor adecvat, pot fi utilizaţi în regim de motor sincron pilotat (cu comandă pe turaţie). În fig. 2 se redau două astfel de generatoare sincrone de 0.5 şi 3Kw.
Construcţia unui astfel de generator este uşor de intuit din fig. 3, unde se prezintă un generator înainte de asamblare.

Cu aceste generatoare sincrone au fost asimilate la SC Rofep Urziceni generatoare eoliene pentru uz casnic.
Pentru conversia energiei hidraulice, amintim aici două realizări: generator sincron pentru turbină cinetică hidraulică intubată, în imersie (puterea maximă convertită 150W, la o viteză de rotaţie de 500 rpm), realizat cu pachete de tole stator de la alternatorul auto (fig. 4) şi generator sincron pentru turbină cinetică hidraulică neintubată, în imersie (puterea maximă convertită 2kW, la o turaţie de 250 rpm) realizat prin utilizarea carcasei cu pachet de tole, scuturilor, arborelui de la un motor asincron din gabaritul 132, aflat în producţia curentă la S.C. Electroprecizia (fig. 5).

De asemenea, amintim aici proiecte ale unor maşini electrice brevetate: generator sincron cu dublă excitaţie, de 1,5 kW la 600 rpm pentru aplicaţii de conversie eoliană şi unul de 200 W la 2500 rpm pentru aplicaţii aero-spaţiale (fig. 6), al cărui indus-stator este echipat cu o înfăşurare în inel, din bobine cu conductoare spiralate pe un jug feromagnetic din tole, inelar - cilindru gol, la suprafaţa jugului fără crestături, iar inductorul este dublu cu două juguri feromagnetice cilindru gol, interconsolidate concentric şi purtătoare de magneţi permanenţi (la interior pentru jugul exterior şi la exterior pentru jugul interior) magnetizaţi în opoziţie, delimitând două întrefieruri utile, astfel încât ambele laturi ale conductoarelor (de dus şi de întors ale unei spire) sunt active - sediul de tensiune electromotoare înseriate, generator sincron cu armături contrarotitoare - la care atât indusul, cât şi inductorul, pot fi rotite independent, în contrasens, astfel că turaţia relativă la nivelul întrefierului este suma turaţiilor celor două armături - destinat pentru aplicaţiile de conversie eoliană la centrale cu două turbine contrarotitoare(1500 W la 750 rpm şi 10 kW la 500 rpm).

În perspectivă, avem în vedere extinderea preocupărilor în special în zona proiectării, testării şi oferirii de servicii în domeniul tracţiunii electrice pentru vehicule rutiere.
Soluţiile promovate sunt legate de utilizarea de motoare electrice multifazate, cu posibilitatea modificării valorii tensiunii furnizate de către invertoare (care la rândul lor sunt executate cu acelaşi număr de faze).
Prin aceste demersuri, ICPE-CA îşi propune să contribuie la dezvoltarea unui mediu social-economic dinamic şi competitiv, orientat spre domeniile de înaltă tehnologie, capabil să răspundă cerinţelor strategice de dezvoltare în contextul economiei globalizate.