925 matches
-
este prezentată în figura 5.32 și rezolvă atât problema pornirii cât și a reglajului de viteză, cu pierderi reduse. Rămâne de luat decizia adoptării unei soluții în dauna alteia și după evaluarea costurilor. b) Motorul asincron cu rotor în scurtcircuit (colivie) Se poate modifica alunecarea dacă se variază tensiunea de alimentare. Schema adoptată tot mai frecvent în ultimul timp este prezentată în figura 5.36a). Dacă se ține seama de expresia alunecării critice scr, (5.209-1), aceasta nu depinde de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
4. Reglarea turației prin modificarea frecvenței de alimentare a) Generalități, scheme de convertoare Prin modificarea frecvenței tensiunii de alimentare a mașinii asincrone se poate obține o variație a turației de sincronism și, în funcție de cuplul rezistent, se modifică turația rotorului în scurtcircuit. Acest procedeu, al cărui domeniu de aplicație se lărgește în ultimul timp, folosește un motor cu construcție simplă de preț redus și robust, dar necesită un convertor și o comandă adecvată. Performanțele convertoarelor statice de frecvență depind de caracteristicile semiconductoarelor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de convertor, egal cu I1. Se folosește schema echivalentă din fig. 5.48b): (5.236) Modulul acestui curent este: (5.237) unde s-a introdus I'2sc -curentul rotoric raportat, în condiția ideală a neglijării rezistenței rotorice (componenta reactivă de scurtcircuit). Acest curent poate fi asimilat cu I1scN adică valoarea curentului de scurtcircuit a motorului, sau de pornire la tensiunea nominală aplicată statorului, care este de (5 - 7)I1N. În cazul considerat, când pe timpul modificării frecvenței f1, alunecarea se păstrează constantă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
48b): (5.236) Modulul acestui curent este: (5.237) unde s-a introdus I'2sc -curentul rotoric raportat, în condiția ideală a neglijării rezistenței rotorice (componenta reactivă de scurtcircuit). Acest curent poate fi asimilat cu I1scN adică valoarea curentului de scurtcircuit a motorului, sau de pornire la tensiunea nominală aplicată statorului, care este de (5 - 7)I1N. În cazul considerat, când pe timpul modificării frecvenței f1, alunecarea se păstrează constantă, rezultă că I1 se menține constant. Valoarea acestui curent depinde de λ
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în condițiile menținerii constante a fluxului rotoric (control vectorial al fluxului rotoric) Fluxul total rotoric este fluxul obținut din sumarea celui util cu fluxul de scăpări, adică în ecuația unei faze rotorice (5.14) pentru u2s=0 (rotorul fiind în scurtcircuit) se obține, în mărimi instantanee:(5.242) În mărimi raportate se pleacă de la relațiile (5.31), (5.32) adică: sau: (5.243) (5.244) și se notează: 22210 ILIL sm (5.245) -fluxul total rotoric raportat, încât ecuația rotorului se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
categorii de pierderi de putere; toate mărimile acestea putând fi evaluate prin calcule în etapa de proiectare. Un auxiliar important pentru determinarea caracteristicilor este diagrama cercului, care se poate construi și pe baza unor încercări experimentale: la gol și în scurtcircuit. 5.5.4.2. Încercări experimentale asupra motoarelor asincrone trifazate a) Încercarea la mers în gol se efectuează după schema din figura 5.56 a). Înfășurarea statorică a MAB este alimentată de la rețea prin intermediul unui variator de tensiune: autotransformator trifazat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
b). Prin înlocuirea acestor pierderi, determinate mai sus, în relația (5.265') se află rotFep . Mai trebuie remarcat faptul că aceste pierderi suplimentare sunt nule în condițiile când rotorul este blocat, la n=0, adică nu intervin la încercarea în scurtcircuit a mașinii, cu rotorul calat. La funcționarea în gol curentul I10 traversează rezistența și reactanța statorică, provocând căderi de tensiuni pe acestea, pe primul element de circuit fiind neglijabilă. Tensiunea indusă E1 va fi aproximată cu diferența dintre U1 și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 poziția de scurtcircuit trifazat simetric, iar pe rotor se prevede un sistem de blocare mecanică (calare a rotorului). Se pornește cu tensiune
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 poziția de scurtcircuit trifazat simetric, iar pe rotor se prevede un sistem de blocare mecanică (calare a rotorului). Se pornește cu tensiune redusă și se urmărește în mod deosebit variația curentului I1sc în funcție de tensiunea aplicată U1sc. După ce se depășește tensiunea de 20-30% din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
calare a rotorului). Se pornește cu tensiune redusă și se urmărește în mod deosebit variația curentului I1sc în funcție de tensiunea aplicată U1sc. După ce se depășește tensiunea de 20-30% din U1N se constată că această dependență devine aproape liniară. Interesează curentul de scurtcircuit I1scN corespunzător valorii nominale a tensiunii U1N (care este de 47 ori mai mare decât I1N). 144 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar Se obține curentul I1scN după formula (figura 5.57 b):(5.269) Curbura
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
inițială în alura de variație a curentului este mai pronunțată la mașinile cu crestături închise sau semiînchise, unde intervine saturația istmului crestăturii, o dată cu creșterea curentului prin înfășurări. La unele mașini cu crestături deschise și întrefier redus se face încercarea în scurtcircuit cu rotorul în rotație dar la turație joasă pentru a evita influența câmpului magnetic de dispersie diferențială. Valorile de curenți I1sc până la care se face încercarea în scurtcircuit, ajung la motoarele de peste 100kW la (2,5-3)I1N. Se va avea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
unele mașini cu crestături deschise și întrefier redus se face încercarea în scurtcircuit cu rotorul în rotație dar la turație joasă pentru a evita influența câmpului magnetic de dispersie diferențială. Valorile de curenți I1sc până la care se face încercarea în scurtcircuit, ajung la motoarele de peste 100kW la (2,5-3)I1N. Se va avea în vedere faptul că în această încercare regimul termic este greu, de aceea testarea se va efectua rapid pentru a se evita o supraîncălzire exagerată. Se vor măsura
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
testarea se va efectua rapid pentru a se evita o supraîncălzire exagerată. Se vor măsura I1sc și P1sc încât se pot determina pierderile Joule, adică: (5.270) Totodată se determină și factorul de putere: (5.271) Rezultă și reactanța de scurtcircuit, adică: (5.272) Cu ocazia încercării la scurtcircuit se măsoară și cuplul de pornire; în acest scop se evaluează forța pe care o dezvoltă rotorul asupra unui braț rigid (solidar cu rotorul), a cărui lungime este cunoscută. Pe baza încercărilor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
evita o supraîncălzire exagerată. Se vor măsura I1sc și P1sc încât se pot determina pierderile Joule, adică: (5.270) Totodată se determină și factorul de putere: (5.271) Rezultă și reactanța de scurtcircuit, adică: (5.272) Cu ocazia încercării la scurtcircuit se măsoară și cuplul de pornire; în acest scop se evaluează forța pe care o dezvoltă rotorul asupra unui braț rigid (solidar cu rotorul), a cărui lungime este cunoscută. Pe baza încercărilor de mers în gol și în scurtcircuit se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la scurtcircuit se măsoară și cuplul de pornire; în acest scop se evaluează forța pe care o dezvoltă rotorul asupra unui braț rigid (solidar cu rotorul), a cărui lungime este cunoscută. Pe baza încercărilor de mers în gol și în scurtcircuit se deduce schema electrică echivalentă a mașinii și se construiește diagrama cercului, cu care se determină caracteristicile de funcționare. O modalitate similară de încercare se aplică și la mașinile cu rotor în colivie, dar nu se mai poate determina raportul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se închide prin spira plasată spre întrefier superioară, Ie2,...,Ie(n-1) de valori din ce în ce mai mici ce circulă prin spirele intermediare și Iende valoarea cea mai mică care se închide prin spira plasată pe fundul crestăturii inferioară. Aceste „spire în scurtcircuit” parcurse de curenți diferiți creează fluxuri de scăpări φs ce se închid în jurul „conductoarelor elementare”, traseele de închidere fiind diferite așa cum se observă în fig.5.60 b). Reactanțele de scăpări corespunzătoare spirelor elementare diferă ca valori, anume: pentru spira
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
furniza acesteia surplusul de putere activă (care depășește consumul receptorului Rec) sau pentru a crea magnetism remanent în GA în situațiile când printr-o exploatare neglijentă apare o demagnetizare, provocată, de exemplu, la apariția unei dezamorsări a GA din cauza unui scurtcircuit la borne. Această schemă de lucru se utilizează în anumite rețele “insularizate”, când GA este antrenat de o turbină hidraulică de debit variabil, dar se impune menținerea aproximativ constantă a tensiunii și frecvenței tensiunii generate (egală cu cea a sistemului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
soluții sunt pulsațiile de rezonanță: (5.320) Prima valoare, 1 se numește pulsație de rezonanță a condensatorului cu inductanța de mers în gol, iar cea de-a doua valoare, 2 se numește pulsație de rezonanță a condensatorului cu inductanța de scurtcircuit a mașinii. Relația de legătură dintre aceste pulsații este: (5.321) Întrucât este de valori mici, rezultă că . Dacă se presupune că a fost determinată capacitatea condensatorului în paralel cu fazele mașinii, încât pulsația de rezonanță la gol este apropiată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
impune condiția: pentru ca expresia de sub radical să fie pozitivă. În cazul , pentru rezonanța corespunzătoare mersului în gol rezultă 01 s , adică mașina se rotește în apropiere de sincronism, iar frecvența este . În cea de-a doua situație de rezonanță, corespunzătoare scurtcircuitului , iar , ceea ce în realitate înseamnă o turație deosebit de mare, dificil de realizat în practică. În toate cazurile practice se urmărește îndeplinirea condiției de rezonanță la mers în gol, când turația se situează la valori acceptabile pentru mașină. Dacă un motor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din circuitul rotoric se poate controla mărimea vitezei de coborâre a trenului. Evident, în acest caz scade randamentul de recuperare a energiei, întrucât o parte din aceasta este disipată prin efect electrocaloric în rR . Dacă MA este cu rotor în scurtcircuit devine anevoioasă modificarea turației, implicând folosirea unui convertor bidirecțional cu frecvență de ieșire fixă. Problema recuperării devine interesantă mai ales în condițiile actuale când se caută extinderea folosirii mașinilor de inducție în tracțiunea urbană, la automobile electrice sau hibride etc.
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
deci curenți induși, alternativi, a căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron în scurtcircuit, prin cuplul său de sens contrar celui aplicat din exterior de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron în scurtcircuit, prin cuplul său de sens contrar celui aplicat din exterior de inerția maselor în rotație, frânează rotirea, ceea ce înseamnă că amplitudinea și frecvența curenților induși vor fi descrescătoare în timp. Cu cât Pex - puterea de excitație în c.c. este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
remarcat faptul că după ce turația ajunge la 0 nu mai există pericolul rotirii în sens invers a rotorului, acesta blocându-se. Eficiența frânării depinde de turație și de mărimea rezistenței circuitului indus. Pentru o mașină cu rotor în situația de scurtcircuit, cuplul de frânare în funcție de turația relativă n / n1 variază după curba a din fig. 5.77 b), unde se observă că la turații mari acest cuplu are valori reduse, prezintă un maxim la turații mici, după care valoarea sa scade
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.359') unde Xs este reactanța de scăpări a statorului, pe fază, egală cu a rotorului. Relația (5.359') se justifică fizic astfel: când =π câmpurile magnetice produse de fiecare din armături sunt în opoziție, ceea ce echivalează cu un dublu scurtcircuit (pe ambele armături); cele două armături sunt, însă, conectate la rețea în paralel, nu în serie ca la un scurtcircuit obișnuit în rotor. Deci, în locul reactanței totale de scăpări: de la un scurtcircuit obișnuit, mașina dublu alimentată se manifestă prin . În
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
justifică fizic astfel: când =π câmpurile magnetice produse de fiecare din armături sunt în opoziție, ceea ce echivalează cu un dublu scurtcircuit (pe ambele armături); cele două armături sunt, însă, conectate la rețea în paralel, nu în serie ca la un scurtcircuit obișnuit în rotor. Deci, în locul reactanței totale de scăpări: de la un scurtcircuit obișnuit, mașina dublu alimentată se manifestă prin . În cazul prezentat în fig. 5.88 b), înfășurările statorice și rotorice sunt conectate în serie. Se poate deduce expresia impedanței
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]