13,119 matches
-
de egalitate a celor două cupluri, rotorul își încetinește viteza, alunecarea crește continuu, ajungându-se în punctul P când: s = 1, Ω = 0, adică rotorul se blochează (calează). Se spune că mașina decroșează sau se desprinde dacă Mr > Mcr1, iar porțiunea Q1P este domeniul de funcționare instabilă a motorului asincron. Se poate analiza stabilitatea mașinii considerând un punct S pe domeniul instabil. Dacă Mr crește, atunci există tendința încetinirii vitezei, deci a creșterii alunecării. Întrucât la alunecări mai mari M devine
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nouă accelerare, p.f. se va deplasa din P spre Q1, după care M va scădea față de Mcr1 , accelerarea având loc până când M devine egal cu Mr, moment în care procesul de pornire s-a încheiat iar p.f. se stabilește pe porțiunea OQ1 a caracteristicii. Din analiza caracteristicilor cuplului rezistent se deduc următoarele: -dacă cuplul rezistent este mai mare decât cuplul de pornire, conform dreptelor 2 și 3, atunci motorul nu poate porni; -dacă cuplul rezistent este mai mic decât Mp, dreapta
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
paralelă la aceasta; mărimea GQ este egală cu scr1, dreapta (d) putându-se astfel grada. Se ia segmentul 1GT pe această dreaptă și unind T cu A0 se determină, pe cerc punctul A1 corespunzător alunecării s=1 (la pornire). Porțiunea de cerc A0NMA1 corespunde funcționării mașinii ca motor întrucât ; porțiunea A0GNA∞ caracterizează regimul de generator, pentru care ; porțiunea caracterizează regimul de frână, . Punctul GN caracterizează funcționarea mașinii ca generator cu alunecarea . Prin unirea originii O cu punctul N de pe cercul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
d) putându-se astfel grada. Se ia segmentul 1GT pe această dreaptă și unind T cu A0 se determină, pe cerc punctul A1 corespunzător alunecării s=1 (la pornire). Porțiunea de cerc A0NMA1 corespunde funcționării mașinii ca motor întrucât ; porțiunea A0GNA∞ caracterizează regimul de generator, pentru care ; porțiunea caracterizează regimul 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
1GT pe această dreaptă și unind T cu A0 se determină, pe cerc punctul A1 corespunzător alunecării s=1 (la pornire). Porțiunea de cerc A0NMA1 corespunde funcționării mașinii ca motor întrucât ; porțiunea A0GNA∞ caracterizează regimul de generator, pentru care ; porțiunea caracterizează regimul 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.156) -b) Se echivalează pierderile Joule în rotorul trifazat raportat, respectiv în colivie și se obține relația: (5.157) de unde rezultă rezistența echivalentă a rotorului trifazat raportat:(5.158) Pentru o mai mare exactitate în evaluare trebuie considerate și porțiunile de inele care scurtcircuitează barele. Se știe că prin bara coliviei circulă un curent, conform relației (3.205) din [7]: (5.159) unde Ii este curentul prin inel. Se aplică teorema a II-a a lui Kirchhoff pe un contur
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ecuației (5.175), adică: (5.176) unde s-a introdus relația cuplului în formă simplificată (5.88). Dacă pornirea este în gol, atunci (deci si=1), iar , (deci ); timpul de pornire dedus din (5.176) este obținut prin integrarea pe porțiuni a expresiilor (5.89.1 și 2), adică: (5.177) Mărimea:(5.178) se numește constantă mecanică de timp la pornirea în gol și caracterizează situația când pe timpul pornirii cuplul mașinii rămâne egal cu Mcr. Dacă se cere determinarea energiei
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o pornire în gol sau la sarcină redusă. Regimul de motor al mașinii de inducție 89 În următoarea etapă, când turația ajunge la (60 70)% din n1, se deschide K1; în serie cu fazele motorului: (conectate în stea) se intercalează porțiunile 1-1'; 2-2'; 3 3' ale bobinelor AT, caracterizate prin impedanțele . Dacă ZB este aproximativ o treime din impedanța ZM a unei faze a motorului la o turație, atunci tensiunea corespunzătoare la bornele u1, v1, w1 devine: (5.186) Creșterea tensiunii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ca valoare față de șocul de la pornirea directă) precum și la o creștere a cuplului, acesta fiind de 0,56 MpN. Sub acțiunea acestui cuplu motorul accelerează. În cea de a treia etapă, când Nnn 9,0 , se închide K3, sunt șuntate porțiunile din bobinele AT - de impedanțe ZB, tensiunea aplicată motorului devine: (5.187) adică egală cu valoarea nominală, în general. Această comutare este însoțită de un șoc de curent, neimportant ca mărime și de o creștere a cuplului la valoarea sa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sQ se trece cursorul C pe ploturile 2, p.f. trece brusc din Q în R pe noua caracteristică M=f(s), notată cu 2 - corespunzătoare rezistenței rotorice Rp2 (sau celei totale raportate 22 RRp ) ; motorul accelerează în continuare, p.f. descrie porțiunea RS a curbei 2. Când s=sS se efectuează o trecere a cursorului C de pe plotul 2 pe plotul 1, p.f. trece din S în T, apoi parcurge porțiunea TU și în sfârșit când s=sU se efectuează o trecere
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
celei totale raportate 22 RRp ) ; motorul accelerează în continuare, p.f. descrie porțiunea RS a curbei 2. Când s=sS se efectuează o trecere a cursorului C de pe plotul 2 pe plotul 1, p.f. trece din S în T, apoi parcurge porțiunea TU și în sfârșit când s=sU se efectuează o trecere a lui C de pe plotul 1 pe 0 iar p.f. va descrie porțiunea VN a caracteristicii naturale 0, stabilindu-se în N când cuplul rezistent este egal cu cel
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cursorului C de pe plotul 2 pe plotul 1, p.f. trece din S în T, apoi parcurge porțiunea TU și în sfârșit când s=sU se efectuează o trecere a lui C de pe plotul 1 pe 0 iar p.f. va descrie porțiunea VN a caracteristicii naturale 0, stabilindu-se în N când cuplul rezistent este egal cu cel nominal. Din analiza figurii 5.30 b) se constată că pe intervalul pornirii, cuplul mașinii s-a menținut între 2 valori prescrise , unde 2MN
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
M=f(s), trasată în figura 5.15, reluată în fig. 5.33 a). Corespondența punctelor P, Q, N și O se realizează prin relația (5.206). De exemplu, pentru s=0, rezultă n=n1 iar cuplul M este nul. Porțiunea trasată cu linie plină este zona de funcționare stabilă. Pentru mașinile de lucru întâlnite frecvent în practică, caracteristicile mecanice au o alură apropiată de curba 2, adică la creșterea vitezei cuplul crește datorită suprapunerii peste cel rezistent constant a unui
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
creștere a lui Mr viteza diminuându-se, cuplul M scade mărind și mai mult diferența între Mr și M, fapt ce atrage o nouă diminuare a vitezei ș.a.m.d., până când p.f. ajunge în P - motorul se oprește. Pe această porțiune a caracteristicii, de funcționare instabilă este valabilă relația: dn dM >0, (5.208) Pentru aceeași mașină de lucru, cu caracteristica 3, p.f. notat cu S este stabil întrucât comportarea mașinii este similară cu cea corespunzătoare punctului N. Așadar, pentru acționarea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3, p.f. notat cu S este stabil întrucât comportarea mașinii este similară cu cea corespunzătoare punctului N. Așadar, pentru acționarea mașinilor de lucru cu cuplu rezistent aproximativ constant (sau variabil în limite reduse cu turația), motorul asincron funcționează stabil pe porțiunea ONQ a caracteristicii mecanice (c.m.) și are funcționare instabilă (doar pe timpul pornirii sau al opririi cu blocare a rotorului) pe porțiunea QIP (figura 5.33 b). Dacă pe arbore este cuplată o mașină de lucru cu caracteristica 3, atunci
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
lucru cu cuplu rezistent aproximativ constant (sau variabil în limite reduse cu turația), motorul asincron funcționează stabil pe porțiunea ONQ a caracteristicii mecanice (c.m.) și are funcționare instabilă (doar pe timpul pornirii sau al opririi cu blocare a rotorului) pe porțiunea QIP (figura 5.33 b). Dacă pe arbore este cuplată o mașină de lucru cu caracteristica 3, atunci motorul asincron nu pornește. Dacă a funcționat în punctul N și ulterior a fost încărcat cu o sarcină având caracteristica 3, p.f.
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din treptele de rezistențe de reglare a vitezei. Se au în vedere expresiile alunecării și cuplului critic (5.78) și (5.79):(5.209) Alunecarea critică este proporțională cu rezistența rotorică, ceea ce înseamnă că panta caracteristicii n=f(M) pe porțiunea stabilă se modifică o dată cu variația rezistenței raportate riR . Cuplul critic nu depinde de rezistența rotorică, fapt care determină deplasarea punctului critic Q pe o dreaptă verticală (D) în fig. 5.34 b). Pentru o anumită valoare a cuplului, MN se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
obține când contactoarele C0 sunt închise, rezistențele de reglaj fiind scurtcircuitate. Dacă se închid contactoarele C1 și se deschid C0, p.f. trece pe caracteristica artificială 1, din N în N', viteza scade la același cuplu MN. Dacă se admite că porțiunile stabile ale c.m. sunt drepte se pot scrie relații de forma (5.209 1): (5.210) unde scr0 este alunecarea critică naturală a motorului, în general cunoscută, iar k este raportul dintre alunecarea critică și alunecarea nominală (de asemenea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de suprasarcină redusă) la tensiuni mici. Acest procedeu este aplicabil cu succes la situațiile practice unde cuplul rezistent este dependent de viteză, de exemplu după curba B. În această situație se pot obține puncte de funcționare stabile chiar și pe porțiunea numită mai sus instabilă a caracteristicii mecanice. Pentru aceste puncte dn dM r este de valori ridicate, încât: (5.215) chiar dacă dn dM >0. Relația (5.215) este condiția de stabilitate valabilă în cazul general (oricare ar fi tipul de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
împarte (5.221) la (5.219) obținându-se: (5.223) Familia de caracteristici M=f(ω2) pentru regimul de lucru la . se reprezintă în figura 5.49 a) (s-au considerat 2 valori pentru fluxul rezultant). Dacă se consideră numai porțiunea stabilă (liniară) a caracteristicii: m=f(ω2), unde m=M/McrN este cuplul relativ corespunzător fluxului rezultant nominal ΨmN, se poate aprecia o variație de forma::unde; iar . (5.224) Se poate scrie și o relație inversă, adică: (5.225
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
m=M/McrN este cuplul relativ corespunzător fluxului rezultant nominal ΨmN, se poate aprecia o variație de forma::unde; iar . (5.224) Se poate scrie și o relație inversă, adică: (5.225) Așadar, caracteristica mecanică n=f(m) reprezintă, pe porțiunea stabilă, o familie de drepte care au aceeași pantă k'1 iar tăietura este variabilă, dependentă de frecvență, f1, întrucât n1=60f1/p. Pentru o anumită valoare a fluxului Ψm=ΨmN se obține familia de drepte A din figura 5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
deci a cuplului la care poate fi exploatat motorul în condiții acceptabile). În figura 5.51 a) se prezintă familia de caracteristici mecanice n=f(M) în mărimi relative, în condițiile variației frecvenței. Caracteristicile s-au trasat pe cât posibil pe porțiunile lor stabile. Pentru f1<f1N s-au trasat curbele A, B, C și D în condițiile U/f=ct., ceea ce implică Ψm=ct., și Mcr=ct. -la cuplu constant. Punctele corespunzătoare cuplului nominal arată că turația se poate modifica din apropierea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
c.c. cu excitație separată (derivație). Capacitatea de suprasarcină a motorului este menținută la aceeași valoare, întrucât Mcr/MN=ct. Pentru: tensiunea U1, cuplul M și puterea activă P, se prezintă dependențele lor de f1, în figura 5.51 b),porțiunea de abscise cuprinse între 0 și 1. Pentru f1>f1N se menține U1=ct. și se crește frecvența peste f1N. Se obțin caracteristicile mecanice E, F, G, H, ale căror valori de cupluri maxime se diminuează o dată cu creșterea frecvenței. Justificarea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
situate între 0 și valoarea nominală. Continuând creșterea puterii utile, mult peste valoarea nominală până la 2-2,5P2N, se va ajunge la o curbare accentuată a caracteristicii și chiar la o decroșare a motorului, când s ajunge la valoarea 1 (această porțiune este cuprinsă în figura 5.55 a). Caracteristica 1, a turației se deduce imediat din cea a alunecării știind că . Curba randamentului 2, se trasează după relația (5.64), unde intervin pierderile Σp, care trebuie evaluate prin calcule sau pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
aluminiu) plasată într-o crestătură rotorică. Justificarea analitică a acestui efect se poate realiza dacă se aplică ecuațiile câmpului electromagnetic în medii feromagnetice [20, 21] apelându-se la noțiunea „adâncime de pătrundere”. Pentru o analiză simplificată se va considera o porțiune din rotor, care cuprinde două bare din material conductor, cupru sau aluminiu, plasate în crestături adânci, având dimensiunea radială a crestăturii, mare în comparație cu lățimea, fig. 5.59. Cele două bare B1 și B2 sunt scurtcircuitate la capete prin inele (dintre
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]