679 matches
-
Ls2. 5.2.2.1 Funcționarea mașinii asincrone cu rotor imobil la gol Se consideră rotorul fix, iar circuitul rotoric este deschis (Rp este infinit). Statorul este conectat la rețeaua trifazată, curenții absorbiți pe cele trei faze constituie un sistem trifazat simetric, solenațiile, inducțiile și fluxurile polare fiind unde învârtitoare, rotitoare cu viteza de sincronism. Se poate considera că mașina este în regim de transformator trifazat cu secundarul în gol, fluxul variabil fiind datorat undei învârtitoare statorice; adică pentru oricare din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Statorul este conectat la rețeaua trifazată, curenții absorbiți pe cele trei faze constituie un sistem trifazat simetric, solenațiile, inducțiile și fluxurile polare fiind unde învârtitoare, rotitoare cu viteza de sincronism. Se poate considera că mașina este în regim de transformator trifazat cu secundarul în gol, fluxul variabil fiind datorat undei învârtitoare statorice; adică pentru oricare din spirele înfășurărilor „fixe“, rotirea câmpului, în raport cu acestea, conduce la obținerea unor tensiuni induse, de frecvență impusă de viteza de rotire a câmpului, f1 - în cazul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
variabil fiind datorat undei învârtitoare statorice; adică pentru oricare din spirele înfășurărilor „fixe“, rotirea câmpului, în raport cu acestea, conduce la obținerea unor tensiuni induse, de frecvență impusă de viteza de rotire a câmpului, f1 - în cazul de față. Față de un transformator trifazat, diferența esențială constă în faptul că există întrefierul stator - rotor între primar și secundar. O consecință a acestui fapt este valoarea ridicată a curentului absorbit de înfășurarea primară (statorică) chiar la mers în gol. Dacă la transformatoarele trifazate de zeci
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
un transformator trifazat, diferența esențială constă în faptul că există întrefierul stator - rotor între primar și secundar. O consecință a acestui fapt este valoarea ridicată a curentului absorbit de înfășurarea primară (statorică) chiar la mers în gol. Dacă la transformatoarele trifazate de zeci de kVA, I10curentul de mers în gol se situa la 1-2% din valoarea celui nominal, la mașina asincronă acesta ajunge frecvent la 20-30% și chiar mai mult (80% la motoarele de câteva sute de wați). Pentru acest caz
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu jω1, unde ω1 este pulsația mărimii respective. În ceea ce privește rotorul, pentru faza a - x, lucrând în gol, se poate scrie: (5.12) relație similară cu (5.9). Se menționează că rotorul este imobil. 5.2.2.2 Funcționarea mașinii asincrone trifazate cu rotor în circuit închis în mișcare de rotație Se consideră rotorul în mișcare cu viteză unghiulară (ca motor, ); între câmpul rotitor și conductoarele înfășurării rotorice există o alunecare s , dată de (5.2), (fig. 5.8). În ceea ce privește statorul, fenomenele
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dintre curenți la mașina cu rotor bobinat: (5.24) Prin împărțirea cu kw1W1, se ajunge la relația: (5.25) unde ki este raportul dintre numerele efective de spire din fazele: statorică, respectiv rotorică. Așadar, funcționarea în sarcină a mașinii asincrone trifazate este descrisă de sistemul de ecuații, în complex simplificat, (5.13), (5.18), (5.25):(5.26) în care intervine, spre deosebire de transformator, evident și alunecarea s. 5.2.2.3 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate În mod similar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
funcționarea în sarcină a mașinii asincrone trifazate este descrisă de sistemul de ecuații, în complex simplificat, (5.13), (5.18), (5.25):(5.26) în care intervine, spre deosebire de transformator, evident și alunecarea s. 5.2.2.3 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate În mod similar ca la „transformatorul raportat“ se pot obține ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate la stator [6]. Prin raportarea mărimilor rotorice (secundare) la cele ale statorului (primar), se va aduce înfășurarea rotorică la un
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
13), (5.18), (5.25):(5.26) în care intervine, spre deosebire de transformator, evident și alunecarea s. 5.2.2.3 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate În mod similar ca la „transformatorul raportat“ se pot obține ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate la stator [6]. Prin raportarea mărimilor rotorice (secundare) la cele ale statorului (primar), se va aduce înfășurarea rotorică la un număr efectiv de spire pe fază egal cu numărul efectiv de spire pe faza statorică. În sistemul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
stator: (5.30) obținute după regulile cunoscute de la § 2.2.1.2 [6], adică: tensiunile secundare se raportează prin înmulțire cu ki , curenții secundari se raportează prin împărțirea la ki , rezistențele, reactanțele (impedanțele), prin înmulțirea cu ki2. Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate, sunt: (5.31) 5.2.3 Scheme electrice echivalente ale mașinii trifazate 5.2.3.1 Scheme echivalente la mașina cu pierderi în fier neglijabile În condițiile neglijării pierderilor în fier și dacă , curentul de mers în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
secundare se raportează prin înmulțire cu ki , curenții secundari se raportează prin împărțirea la ki , rezistențele, reactanțele (impedanțele), prin înmulțirea cu ki2. Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate, sunt: (5.31) 5.2.3 Scheme electrice echivalente ale mașinii trifazate 5.2.3.1 Scheme echivalente la mașina cu pierderi în fier neglijabile În condițiile neglijării pierderilor în fier și dacă , curentul de mers în gol ideal I10 (când rotorul este rotit la sincronism) este în fază cu fluxul pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
câmp, deci nu există interacțiune câmp statoric - curent indus rotoric. Se menționează faptul că tensiunile, curenții, rezistențele și reactanțele din schemele echivalente prezentate mai sus corespund unei faze a mașinii analizate. 5.2.3.2 Scheme echivalente ale mașinii asincrone trifazate cu considerarea pierderilor în fier Pierderile în fier pentru mașina funcționând la s = sN, se manifestă în circuitul magnetic statoric, unde frecvența este f1. Întrucât aceste pierderi sunt dependente de frecvență (mai exact de , α fiind între 1 și 2
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mecanice și prin ventilație“, pmec+v, la care se mai adaugă și altele suplimentare, iar cea mai mare parte o constituie puterea mecanică utilă, P2 - transmisă mașinii de lucru. 5.3 BILANȚUL DE PUTERI, CARACTERISTICA M=f(s) A MAȘINII TRIFAZATE 5.3.1 Bilanțul puterilor la mașina asincronă trifazată 5.3.1.1 Bilanțul puterilor active Se folosesc ecuațiile (5.31) în mărimi raportate și se ține seama de reprezentarea în complex a mărimilor (luând Φ ca origine de fază
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mai adaugă și altele suplimentare, iar cea mai mare parte o constituie puterea mecanică utilă, P2 - transmisă mașinii de lucru. 5.3 BILANȚUL DE PUTERI, CARACTERISTICA M=f(s) A MAȘINII TRIFAZATE 5.3.1 Bilanțul puterilor la mașina asincronă trifazată 5.3.1.1 Bilanțul puterilor active Se folosesc ecuațiile (5.31) în mărimi raportate și se ține seama de reprezentarea în complex a mărimilor (luând Φ ca origine de fază). Se aplică conjugata complexă primelor 2 ecuații din (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
47) expresiile mărimilor complexe deduse din diagramă (fig.5.11): (5.48) și se obține egalitatea: (5.49) Prin separarea părților reale, ordonarea convenabilă și înmulțirea cu 3, se obține: (5.50) Acesta este bilanțul puterilor active în mașina asincronă trifazată. Pentru regimul de motor, bilanțul puterilor active se reprezintă sugestiv printr-o diagramă Sankey în fig. 5.12. Această diagramă arată că puterea electrică activă absorbită de mașină prin stator (pozitivă în cazul de față), este: (5.51) și cuprinde
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
adaugă unele pierderi suplimentare [12,16,32], iar o parte însemnată o constituie puterea mecanică utilă la arbore, furnizată mașinii de lucru, P2, care se poate exprima și prin relația:, (5.56) unde M2 este cuplul util al motorului asincron trifazat. Privind mașina ca un sistem, dacă P1 - de natură electrică este pozitivă, adică intră în sistem, PMec - de natură mecanică iese din sistem deci este negativă. Din ecuația (5.50) se poate deduce expresia puterii mecanice, adică : (5.57) al
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
magnetizare, absorbit de la o rețea sau furnizat de un condensator. 5.3.2 Dependența M=f(s), cuplul în funcție de alunecare 5.3.2.1 Funcționarea mașinii asincrone la tensiune și frecvență constante În cele mai întâlnite situații, statorul mașinii asincrone trifazate este conectat la rețeaua industrială de frecvență constantă, f1 = 50 Hz în Europa sau f1 = 60 Hz în America. Totodată, excluzând situațiile particulare, când între mașină și rețea sunt intercalate sisteme de reglare a tensiunii, mărimea tensiunii statorice U1 este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
echipamente costisitoare intermediare, mașina fiind racordată la rețea doar prin întrerupătoare sau contactoare. Este importantă, pentru caracterizarea funcționării mașinii asincrone, dependența cuplului electromagnetic M, mai ales de alunecarea s, în condițiile Bilanțul de puteri, caracteristica M=f(s) a mașinii trifazate 41 când se impune tensiunea aplicată statorului U1 - pe fază și frecvența acesteia f1 (sau pulsația ω1 ). În condițiile neglijării pierderilor în fier, se poate folosi schema echivalentă din fig. 5.9 b), de unde se deduce expresia puterii mecanice (corespunzătoare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se folosesc (5.54) și (5.55), adică: . (5.71') Din (5.70) și (5.71) se obține:(5.72) Această expresie se aduce la forme mai compacte:, (5.73) unde s-au introdus notațiile: 42 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar (5.74) Funcția M=M(s), va fi studiată pentru domeniul ). Se constată că : (5.75) ceea ce înseamnă că: pentru spozitiv, când 0sM , funcția analizată trece prin origine, (la s=0→M=0 ) și tinde
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
regimului de motor, iar valoarea cuplului critic în acest caz este: (5.79) Valoarea negativă a alunecării critice corespunde regimului de generator, iar cuplul critic este, în acest caz: (5.80) Bilanțul de puteri, caracteristica M=f(s) a mașinii trifazate 43 Valoarea în modul a cuplului critic în regim de generator este mai mare decât a cuplului critic în regim de motor, așa cum se vede din comparația expresiei (5.80) cu (5.79). Având în vedere aceste elemente se poate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a cuplului critic în regim de motor, așa cum se vede din comparația expresiei (5.80) cu (5.79). Având în vedere aceste elemente se poate reprezenta dependența M = f(s), în fig. 5.15. Regimurile de funcționare ale mașinii asincrone trifazate sunt înscrise pe fig. 5.15, anume: pentru )1,0(s mașina funcționează ca motor, cuplul fiind pozitiv; pentru mașina lucrează ca generator, cuplul fiind negativ; pentru mașina este în regim de frână, cuplul fiind pozitiv. La s = 1 rezultă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mic decât Mp, dreapta 4 , atunci motorul poate porni. Se menționează faptul că în raționamentele de mai sus a fost considerat un cuplu rezistent constant, reprezentat pe domeniul )1,0(s prin drepte paralele cu 46 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar axa absciselor. În realitate, cuplul rezistent are o componentă constantă peste care se suprapun alte componente dependente de viteză (liniar și / sau parabolic ). De exemplu, dacă variația cuplului rezistent Mr(s) este curba 5, atunci mașina
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nule, deci cuplul este nul. Totodată pentru rezultă , ceea ce înseamnă că rezistența rotorică are o mare influență asupra alurii caracteristicii (s) sau . La motoarele cu rotor bobinat și inele este posibilă modificarea rezistenței echivalente a rotorului, prin înserierea unui reostat trifazat pe circuitele fazelor rotorice. 5.3.2.2 Funcționarea mașinii asincrone la curent statoric constant Această situație se întâlnește, în ultimul timp, în practică când se utilizează invertoare de curent pentru comanda motoarelor asincrone. Mai concret, de la rețeaua trifazată se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
reostat trifazat pe circuitele fazelor rotorice. 5.3.2.2 Funcționarea mașinii asincrone la curent statoric constant Această situație se întâlnește, în ultimul timp, în practică când se utilizează invertoare de curent pentru comanda motoarelor asincrone. Mai concret, de la rețeaua trifazată se alimentează un redresor (comandat sau nu), care furnizează curent cvasicontinuu unui invertor, de la care se obțin pulsuri de curent ce străbat înfășurările mașinii asincrone trifazate [10, 18, 29, 55, 56, 60]. Între redresor și invertor, pe circuitul numit intermediar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
când se utilizează invertoare de curent pentru comanda motoarelor asincrone. Mai concret, de la rețeaua trifazată se alimentează un redresor (comandat sau nu), care furnizează curent cvasicontinuu unui invertor, de la care se obțin pulsuri de curent ce străbat înfășurările mașinii asincrone trifazate [10, 18, 29, 55, 56, 60]. Între redresor și invertor, pe circuitul numit intermediar de c.c. se folosește o inductanță de valori ridicate care are rolul de filtrare a c.c. și de menținere a acestuia la o valoare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de frână, . Punctul GN caracterizează funcționarea mașinii ca generator cu alunecarea . Prin unirea originii O cu punctul N de pe cercul (C) se obține fazorul curentului absorbit. Toți curenții se reprezintă la aceeași scară:(5.112) 60 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar Unghiul dintre curentul I1 și axa verticală, U1 este φ1 - defazajul primar. Se poate determina factorul de putere al motorului, cosφ1, printr-o metodă grafică simplă: se ia pe axa verticală OB un segment 1OL
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]