435 matches
-
presupune o rotire a ambelor armături, adică expresiile celor două inducții se pot aduce la formele: (5.380) Repetând raționamentele de mai sus, se ajunge la condiția de conversie electromecanică:(5.381) Pentru 1 = 2, rezultă:(5.382) Așadar, dacă statorul se rotește în sens contrar câmpului propriu direct cu viteza unghiulară ΩS (în particular fiind egală cu ), iar rotorul se rotește tot în sens contrar câmpului propriu invers, cu ΩR (în particular fiind tot ) atunci cele două armături se rotesc
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o accelerare a celeilalte armături, adică: (5.384) adică suma modulelor vitezelor armăturilor rămâne constantă. Faptul că cele două armături sunt în rotație duce la creșterea, teoretic la dublarea puterii convertite Pem= 2P față de o mașină sincronă directă la care statorul - fix vehiculează cu rețeaua doar puterea P. Prin adoptarea acestei soluții se poate crește puterea specifică pe masa materialelor active din compunerea mașinii și crește randamentul conversiei electromecanice. Rămân de rezolvat problemele tehnice pe care le implică prezența celor două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
obține toate convertoarele folosite în practică, la care se mai adaugă altele concepute - adecvate unor scopuri speciale. Se vor trece în revistă convertoarele electromecanice (CEM) care îndeplinesc condiția (5.381): A. Pentru s = 0, adică mașina posedă o armătură fixă - statorul : A.1. Când , iar , rezultă:(5.385) adică CEM funcționează ca motor de inducție, cu alimentare prin stator, iar rotorul se rotește în sensul câmpului creat de stator, cu o turație situată sub cea sincronă. Curenții rotorici sunt induși datorită
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
vor trece în revistă convertoarele electromecanice (CEM) care îndeplinesc condiția (5.381): A. Pentru s = 0, adică mașina posedă o armătură fixă - statorul : A.1. Când , iar , rezultă:(5.385) adică CEM funcționează ca motor de inducție, cu alimentare prin stator, iar rotorul se rotește în sensul câmpului creat de stator, cu o turație situată sub cea sincronă. Curenții rotorici sunt induși datorită turației relative dintre câmpul statoric învârtitor și rotor; A.2. În cazul limită, , deci dacă pe rotor este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.381): A. Pentru s = 0, adică mașina posedă o armătură fixă - statorul : A.1. Când , iar , rezultă:(5.385) adică CEM funcționează ca motor de inducție, cu alimentare prin stator, iar rotorul se rotește în sensul câmpului creat de stator, cu o turație situată sub cea sincronă. Curenții rotorici sunt induși datorită turației relative dintre câmpul statoric învârtitor și rotor; A.2. În cazul limită, , deci dacă pe rotor este plasată o înfășurare alimentată în c.c sau un magnet
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
semn. Acest caz se referă și la funcționarea mașinii de inducție cu rotor bobinat, ca motor sincronizat. A.3. Când și rezultă: (5.387) adică CEM lucrează ca mașină de inducție în regim de generator cu alimentare de la rețea prin stator (sau autoexcitat prin condensatoare). A.4. Dacă și ; iar ; ; rezultă (5.388) adică CEM este mașină de inducție alimentată prin rotor, care se rotește în sens contrar câmpului propriu, în cele două regimuri: de motor sau de generator. A.5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.388) adică CEM este mașină de inducție alimentată prin rotor, care se rotește în sens contrar câmpului propriu, în cele două regimuri: de motor sau de generator. A.5. Dacă 1 = 0 , mașina fiind excitată în c.c. pe stator, rezultă (5.389) 212 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar adică, între pulsația curentului rotoric și viteza unghiulară a rotorului este egalitate. CEM este mașină de c.c. cu colector, unde pulsația curentului care circulă prin indus
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se definește prin: . 5.8.5.3 Schema electrică echivalentă, circulația puterilor a) Schema electrică echivalentă pe fază a celor două motoare din fig. 5.94 este prezentată în fig. 5.95 a). 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
echivalentă dată în fig.5.95 a) există defazaje în sensuri contrare, față de o referință, fapt care se manifestă prin circulație de puteri între mașini și rețeaua de alimentare a acestora. Astfel, MAB II absoarbe putere electrică de la rețea prin stator, rotorul său furnizează putere electrică (prin rotor) mașinii MAB I, această mașină furnizează prin stator o putere electrică rețelei, acoperind puterea absorbită suplimentar de MAB II. În plus, circulația de puteri depinde și de valoarea alunecării, sau de sensul de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fapt care se manifestă prin circulație de puteri între mașini și rețeaua de alimentare a acestora. Astfel, MAB II absoarbe putere electrică de la rețea prin stator, rotorul său furnizează putere electrică (prin rotor) mașinii MAB I, această mașină furnizează prin stator o putere electrică rețelei, acoperind puterea absorbită suplimentar de MAB II. În plus, circulația de puteri depinde și de valoarea alunecării, sau de sensul de rotire a rotorului față de sensul câmpului învârtitor. Funcționarea arborelui electric este cu atât mai eficientă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotorice de valori ridicate, curenții de circulație vor fi importanți iar cuplurile manifestate de mașini sunt mari. Pentru a stabili valorile și sensurile de circulație a puterilor se va lua în discuție un caz concret de două MAB identice, cu statoarele alimentate de la o rețea de CA și cu rotoarele legate electric. MAB sunt cuplate mecanic cu două mașini de curent continuu MCC alimentate de la o rețea separată de CC. Cele două MCC antrenează mașinile de lucru MLI, II cu mers
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
MLII, deci o creștere a alunecării MABII, tensiunile induse în rotorul acestuia cresc, apar curenți de circulație, care determină existența unui cuplu de motor cu tendința de preluare a șocului de sarcină. Curentul rotoric de circulație determină stabilirea și în statorul lui MABII a unui curent prin care se va transfera o putere activă PstII de la rețeaua de CA, din care o parte este transformată în putere mecanică pentru preluarea șocului (doar jumătate din mărimea acestuia, adică 10%), iar alta ProtII
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
transfera o putere activă PstII de la rețeaua de CA, din care o parte este transformată în putere mecanică pentru preluarea șocului (doar jumătate din mărimea acestuia, adică 10%), iar alta ProtII este transferată electric rotorului MABI care devine generator. Între statoarele celor două mașini asincrone în regimuri diferite, complementare, vor circula puteri active egale în modul, adicăPstI=PstII, MABI generează iar MABII absoarbe putere activă. Întrucât ansamblul de mașini se stabilește la aceeași turație, iar puterea mecanică cerută de mașinile de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ca pe global să fie satisfăcut bilanțul puterilor. Deoarece MLII cere o putere mecanică de 100% (90% fiind furnizată de MCCII) rezultă că MABII trebuie să acopere diferența de 10%, obținută prin conversie electromecanică a unei puteri active absorbite prin statorul său. Folosind convențiile cunoscute, conform cărora puterile active absorbite sunt pozitive iar cele generate sunt negative și ținând seama de (5.71) și (5.71'), avem: Dacă se ține seama de bilanțul de puteri (5.55), unde puterea pe rotorul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și (5.71'), avem: Dacă se ține seama de bilanțul de puteri (5.55), unde puterea pe rotorul MABII: (5.71") este transferată electric rotorului MABI (se neglijează pierderile rotorice), rezultă:. Referitor la MABII, se constată că puterea absorbită de stator (de 20%) are o primă componentă, mecanică de 10% care acoperă necesarul corespunzător șocului de sarcină la MLII și o altă componentă electrică, tot de 10% care este Regimuri speciale de funcționare a mașinilor asincrone trifazate 219 furnizată rotorului MABI
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
scădere a alunecării. Tensiunile induse în rotorul MABII scad, apar curenți de circulație (de la rotorul lui MABI), care determină prezența unui cuplu de generator cu tendința de preluare a șocului de sarcină. Curentul rotoric de circulație determină stabilirea și în statorul lui MABII a unui curent prin care se va transfera o putere activă PstII de la mașină la rețeaua de CA. Totodată, din puterea electrică primită de rotor o parte este transformată în putere mecanică pentru preluarea șocului (jumătate din mărimea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rezultă: . Referitor la MABII, se constată că puterea electrică absorbită de rotor (de 30%) are o primă componentă, mecanică de 10% care acoperă necesarul corespunzător șocului de sarcină la MLII și o altă componentă electrică, de 20% care este furnizată statorului MABI prin intermediul rețelei de CA. Circulația de puteri în acest nou caz este prezentată prin sensuri și valori (pentru s=1,5) în fig. 5.96 b). Și în acest caz cele două MCC absorb puteri egale, de 90%, de la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
tehnică ce conduce la înțelegerea facilă a unui fenomen fizic, acela al rămânerii în urmă, doar ca axă, a armăturii rotorice față de câmpul învârtitor statoric, când pe rotor se aplică un cuplu rezistent; ambele câmpuri (statoric și rotoric) au față de stator aceeași viteză, egală cu cea de sincronism. Mărimea fizică variabilă cu sarcina la această mașină este unghiul intern, notat cu , definit ca unghiul dintre axa rotorului și maximumul undei câmpului rezultant în mașină. Câmpul rezultant este obținut prin suprapunerea câmpului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sinusoidal de unghiul intern: . Valoarea maximă a cuplului se obține la unghiul intern de Dacă cuplul rezistent crește exagerat, peste maxM , unghiul intern depășește această valoare limită iar mașina decroșează (iese din sincronism). Fizic, fenomenele se explică astfel: La gol statorul este echivalent cu un electromagnet care are o axă N -luată ca referință orientată pe direcția axei S a electromagnetului opus rotoric, iar cele două câmpuri magnetice ale armăturilor care se atrag se rotesc sincron. În sarcină polul magnetic statoric
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
polul S al câmpului rotoric, între acești poli existând un anumit unghi intern, de decalaj spațial, care crește odată cu creșterea sarcinii. La decroșare unghiul dintre cei doi poli este de ..2/ elrad , cele două câmpuri devin perpendiculare, polul N din stator trece acum, la o perturbație oricât de mică, dincolo de zona neutră magnetică a rotorului intrând în interacțiune cu polul N al rotorului, fapt care va avea ca efect diminuarea cuplului activ, astfel că atunci când cuplul rezistent ar avea o tendință
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
devin coliniari cu direcția axei polilor aparenți (pe unde închiderea câmpului este facilă, traseele fiind de reluctanță magnetică minimă). În sarcină apare o rămânere în urmă a rotorului, cu un unghi, numit tot unghi intern, iar cuplul activ produs de stator se manifestă cu o valoare dependentă de dublul unghiului intern, . O explicație deosebit de sumară dar totuși intuitivă a acestui fenomen are la bază faptul că: din câmpul inductor statoric o parte, cea mai importantă, acționează pe direcția axei polilor aparenți
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
31), defazate cu π/2 în avans, adică: , (5.43) Curentul I1 este în avans cu un unghi α1 > α0 față de flux, întrucât la funcționarea în sarcină, ca motor asincron, crește componenta activă comparativ cu cea de la mersul în gol (statorul este un circuit activ-inductiv). Curentul secundar 2I satisface ecuația a treia din (5.31). OC reprezintă tensiunea primară de fază U1. Pentru circuitul secundar, este valabilă ecuația a doua din (5.31) iar în plan se obține configurația OADE unde
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
întrega mașină, dacă neglijăm pierderile mecanice este: (5.401) Din această relație se poate deduce cuplul electromagnetic, după o procedură cunoscută: Se ține seama de bilanțul puterilor active în mașină, de unde se deduce că diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. 5.8.6.3 Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate Relația dintre puteri se scrie
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
că pe arbore apare un șoc de cuplu rezistent, rotorul are o tendință de rămânere în urmă, deci unghiul dintre axa fluxului rotoric produs de solenația acestei armături (proporțională ca mărime cu curentul rotoric) și axa câmpului învârtitor creat de stator are tendința naturală de creștere. Această modificare este însoțită și de o creștere a cuplului electromagnetic, care va echilibra noua valoare a cuplului rezistent. Prin rămânerea în urmă a rotorului crește de fapt alunecarea, crește tensiunea indusă în rotor, deci
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
exprimate ca mai sus, (5.43), fiind defazate cu π/2 în avans față de flux. Se poate deduce cuplul electromagnetic, după procedura cunoscută, dacă se ține seama de bilanțul puterilor active în mașină, adică diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate în cazul mai general, se exprimă întrucâtva diferit față de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]