315 matches
-
1.4 Diagrama cercului la mașinile de mică putere La mașinile cu puteri nominale mai mici decât 15 kW, schema electrică echivalentă este prezentată în figura 5.17 b), unde intervin pe ramura de Diagrame loc-geometric ale mașinii asincrone 65 magnetizare și elemente de circuit active. În aceste condiții curentul I10 nu mai este defazat cu 90ș în urma tensiunii U1, ci cu un unghi mai mic (cuprins între 70ș și 85ș). Aceasta înseamnă că I10 are, pe lângă componenta reactivă (de magnetizare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
magnetizare și elemente de circuit active. În aceste condiții curentul I10 nu mai este defazat cu 90ș în urma tensiunii U1, ci cu un unghi mai mic (cuprins între 70ș și 85ș). Aceasta înseamnă că I10 are, pe lângă componenta reactivă (de magnetizare) preponderentă, I0r și o componentă activă I0a în fază cu tensiunea U1. Așadar, o primă diferență care apare față de diagrama din figura 5.20 constă în modificarea reprezentării lui I10, care nu mai are vârful în O, pe axa imaginară
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
decât cea nominală, ceea ce înseamnă că pierderile în fier vor fi de aproximativ 16-25 ori mai mici decât la regimul nominal. Schema echivalentă pe fază în acest caz este dată în figura 5.23 b), unde curentul prin ramura de magnetizare (Rm și Xm) poate fi neglijat, fiind de cel puțin 5 ori mai mic decât I10 de la funcționarea cu tensiunea aplicată U1N. În aceste condiții I1=I'2, iar ecuația de tensiuni se scrie:(5.136) Curentul de scurtcircuit se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mai bun întrucât se reduc de aproximativ trei ori pierderile în fier. (Se știe că pierderile în fier sunt proporționale cu pătratul inducției, deci cu pătratul tensiunii aplicate înfășurării). Din cauza reducerii inducției de 3 ori se reduce și curentul de magnetizare, fapt care conduce și la îmbunătățirea factorului de putere. În anumite aplicații se pot folosi strategii adecvate de conectare ∆-Y după alunecare încât funcționarea motorului să fie avantajoasă economic, dar la sarcini mici. b2) Pornirea cu autotransformator sau/și bobină
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
utiliza ecuațiile (5.31), unde se observă că s-au neglijat pierderile în fier. Se introduce fluxul total util (rezultant), din (5.31), adică:(5.218) Menținerea constantă a lui Ψm este echivalentă cu păstrarea constantă a curentului I10 - de magnetizare, deci problema se transferă la controlul curentului de mers în gol și menținerea constantă a acestuia. Se va exprima cuplul în funcție de acest curent, sau de flux. Se folosește (5.71): (5.219) Se deduce astfel că M depinde de pătratul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de stator, N, într-un anumit interval de timp t, se poate determina alunecarea după relația (5.267 a). Din încercarea la mers în gol se pot deduce și parametrii schemei echivalente corespunzătoare dispunerii elementelor în serie pe ramura de magnetizare, adică: (5.268) unde U1f și I10f sunt mărimi de fază măsurate la mers în gol. b) Încercarea la funcționarea în scurtcircuit se realizează după schema din figura 5.57 a). Cursorul C al reostatului de pornire se aduce pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este 2/,01 N . Puterile: activă și reactivă sunt: 0sin3Q ;0cos3 11111111 NNNNNN IUIUP (5.294) ceea ce înseamnă că mașina absoarbe atât putere electrică activă - pe care o transformă în putere mecanică; cât și putere reactivă - necesară întreținerii stării de magnetizare (a fluxului în mașină). Mai exact, se constată că I1N are o componentă NaI1 activă, în fază cu tensiunea 1U și o componentă I1m de magnetizare, reactivă, defazată în urma tensiunii 1U cu unghiul de 900. Punctul G de funcționare ca
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
care o transformă în putere mecanică; cât și putere reactivă - necesară întreținerii stării de magnetizare (a fluxului în mașină). Mai exact, se constată că I1N are o componentă NaI1 activă, în fază cu tensiunea 1U și o componentă I1m de magnetizare, reactivă, defazată în urma tensiunii 1U cu unghiul de 900. Punctul G de funcționare ca generator corespunde alunecării nominale negative (s = -0,05 de exemplu) pentru care defazajul dintre curentul GI1 și 1U este . Puterile sunt date de: (5.295) adică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
exemplu) pentru care defazajul dintre curentul GI1 și 1U este . Puterile sunt date de: (5.295) adică mașina generează putere activă pe seama puterii mecanice pe care o absoarbe de la motorul de antrenare și absoarbe putere reactivă necesară întreținerii stării de magnetizare. Altfel spus, în regim de generator asincron componenta activă GaI1 este în opoziție cu tensiunea 1U iar componenta reactivă I1m rămâne defazată cu 2/ în urma tensiunii 1U . Așadar, funcționarea mașinii asincrone în regim de generator are loc numai în condițiile
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
1U iar componenta reactivă I1m rămâne defazată cu 2/ în urma tensiunii 1U . Așadar, funcționarea mașinii asincrone în regim de generator are loc numai în condițiile existenței unei componente a curentului statoric defazată cu 2/ în urma tensiunii, care întreține starea de magnetizare a mașinii. Această componentă este furnizată de o rețea (de fapt, de generatoarele sincrone care sunt conectate la rețea) sau de o baterie de condensatoare conectate la bornele statorului. Bilanțul puterilor active în generatorul asincron este prezentat în fig 5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
6.2.2 Schema echivalentă, amorsarea la gol a GA Schema electrică echivalentă pe o fază este reprezentată în fig.5.69 b), unde s-a utilizat fig.5.9 a), cu precizarea că inductanța de pe ramura din mijloc de magnetizare Xm este presupusă neliniară datorită intervenției saturației. Practic această mărime se poate determina printr-o încercare de mers în gol la tensiune variabilă sau din curba de magnetizare a mașinii dedusă din calcule, în etapa de proiectare. Pentru a fixa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.9 a), cu precizarea că inductanța de pe ramura din mijloc de magnetizare Xm este presupusă neliniară datorită intervenției saturației. Practic această mărime se poate determina printr-o încercare de mers în gol la tensiune variabilă sau din curba de magnetizare a mașinii dedusă din calcule, în etapa de proiectare. Pentru a fixa anumite idei se vor considera pierderile în fier neglijabile, la fel și pierderile prin efect Joule-Lenz în stator la gol, adică 01 R . Deoarece 0s impedanța pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
AX se poate scrie tensiunea U1 în două moduri, (pentru cele două ramuri în paralel): (5.305) unde I1GO este curentul de mers în gol al GA. Se ajunge la egalitatea:(5.306) S-a introdus mărimea: mL~ -inductanța de magnetizare, unde:(5.307) Dependența )(~ 11 IfILm este o curbă, notată cu 1 în figura 5.70 a), care se poate determina experimental și se exprimă analitic prin relația omografică [6], astfel: (5.308) Mărimea mL~ poate fi considerată constantă la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o anumită pulsație mecanică de rotație , o valoare critică a capacității de fază Cf , dată de (5.309), începând de la care GA se amorsează. Problema se poate pune și altfel, pentru o anumită capacitate dată, Cf și o inductanță de magnetizare (deci o anumită mașină) Lm0 dată, se poate găsi o valoare critică a pulsației sau a turației, începând de la care GA se amorsează, anume: 00 2 1;1 mf cr mf cr LC f LC (5.310) Se obține astfel
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe fiecare din fazele mașinii, determinând, de exemplu, expresiile curenților. Se va considera una din fazele mașinii caracterizată prin impedanța echivalentă statorică, dată de (5.101), adică:(5.312) Se face precizarea că Xm este o valoare a reactanței de magnetizare, anume cea corespunzătoare tensiunii nominale. Dacă se notează cu Zs impedanța sarcinii (care, la gol, este egală cu a condensatorului Cf) se poate scrie ecuația de echilibru la funcționarea în punctul N din fig. 5.70 a), ținând seama de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este necesară folosirea unor relee speciale de tensiune, pentru a nu provoca defecțiuni consumatorilor, datorate creșterii tensiunii. Un alt aspect care intervine în funcționarea GA este legat de limitele de variație a mărimilor și în special a reactanței (inductanței) de magnetizare, care depinde de saturația circuitului magnetic. Deoarece (la mersul în gol) este variabilă, autoexcitația nu se produce la o valoare certă a turației ci pe un domeniu mai restrâns sau mai larg de variație a acesteia. Limita inferioară a turației
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mersul în gol) este variabilă, autoexcitația nu se produce la o valoare certă a turației ci pe un domeniu mai restrâns sau mai larg de variație a acesteia. Limita inferioară a turației corespunde valorii celei mai mari a inductanței de magnetizare când mașina este nesaturată. La turații crescute autoexcitația se manifestă prin curenți mici. Dacă, față de o anumită situație, survine o nouă creștere a turației, curentul se modifică în sensul creșterii sale, inductanța de magnetizare 1LLm devine mai mică, menținându-se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
celei mai mari a inductanței de magnetizare când mașina este nesaturată. La turații crescute autoexcitația se manifestă prin curenți mici. Dacă, față de o anumită situație, survine o nouă creștere a turației, curentul se modifică în sensul creșterii sale, inductanța de magnetizare 1LLm devine mai mică, menținându-se condițiile exprimate de relațiile (5.315) și (5.320). În general limita superioară a domeniului autoexcitației nu poate fi atinsă, deoarece intervine curentul de sarcină, care crește peste valorile admise de mașină. Făcând un
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
conductoare de alimentare a statorului, mașina devenind una monofazată. Dacă rezistența rotorului este mare atunci pe noua caracteristică de funcționare cuplul mașinii este negativ. Se spune că mașina posedă autofrânare când rezistența rotorică raportată este mai mare decât reactanța de magnetizare [21, 24]. Dacă rezistența rotorului este redusă, la alimentare monofazată mașina funcționează cu alunecare crescută iar frânarea se simte eficient doar dacă cuplul rezistent se menține la valori ridicate. Explicația acestei comportări decurge din faptul că în stator câmpul magnetic
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Din relațiile (5.350) se constată o dependență neliniară a lui U2 = f () atât în ceea ce privește modulul cât și defazajul. La funcționarea în sarcină a RI simplu pe o sarcină activă, în condițiile neglijării curentului de mers în gol I0 (de magnetizare rotoric) și a considerării numerelor de spire, astfel încât c = 1, se obțin diagramele în complex ale mărimilor, prezentate în fig 5.83 a) și b), valabile pentru , respectiv . Se va avea în vedere fig.5.83 a), unde se neglijează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
S-au considerat mărimile secundare raportate la stator, renunțând pentru ușurința scrierii, la accente. Curenții de circulație care apar între rotoare (și corespondenții acestora de pe fazele statorice) vor fi consecințe ale defazajului dintre tensiunile induse (presupuse la bornele reactanțelor de magnetizare, Zm). Este natural să admitem că una dintre aceste tensiuni induse este în urmă cu un unghi θ (la MAB II - considerată în regim de motor) iar cealaltă tensiune indusă este în avans cu aproximativ același unghi (MAB I este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
schema echivalentă, diagrama fazorială (în complex) Cu notațiile consacrate ecuațiile mașinii asincrone trifazate au forma (5.31): (5.31) Schema electrică echivalentă, este dată în fig. 5.9b), reluată mai jos. În această schemă se evidențiază o reactanță, Xm de magnetizare, străbătută de I10 care întreține fluxul în mașină. S-au neglijat, în primă instanță, pierderile în fier. La bornele reactanței Xm se obține tensiunea : (5.32) În ochiul circuitului secundar II se găsește o rezistență variabilă cu alunecarea, sR /2
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
P.5.6 Încercările experimentale efectuate asupra unui motor asincron trifazat având datele nominale , conexiune în stea, au condus la următoarele valori pentru parametri: (pe fază); Rmp=120Ω (rezistența corespunzătoare pierderilor în fier la schema în paralel pentru circuitul de magnetizare în Π), și Lmp=21,22mH; pierderile mecanice și prin ventilație, , la f1=50Hz. a) Care sunt valorile cuplului de pornire dacă tensiunea de alimentare este de 180V, la frecvența f1=50Hz, respectiv la f'1=60Hz; b) Să se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
celor două frecvențe de alimentare și tensiuni nominale. P.5.7 Parametrii unui motor asincron trifazat având datele nominale , conexiunea fazelor în stea, sunt: (pe fază); Rmp=102Ω (rezistența corespunzătoare pierderilor în fier la schema în paralel pentru circuitul de magnetizare în Π) și ; pierderile mecanice și prin ventilație, pmec+v=1330W; a) Să se determine valorile: puterii absorbite, curentului și tensiunii de la încercarea în gol pe baza căreia s-au aflat Rmp și Xmp; b) Care sunt valorile puterii și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
reducerea tensiunii în momentul pornirii la 280V. a) Să se determine curentul de pornire absorbit de motor la tensiune redusă; în ce raport se află față de cel nominal; b) Să se determine curentul de linie la pornire neglijând curentul de magnetizare al AT; c) Cât este cuplul de pornire la tensiune redusă (și în mărimi relative); d) Dacă se folosește un alt motor MAT2, cu datele identice cu ale lui MAT1, la care diferă doar conexiunea, în loc de Y fiind D, să
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]