9,352 matches
-
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 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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: o componentă redusă „consumată“ prin efect electrocaloric în înfășurări :(5.52) o altă componentă „consumată“ prin încălzirea fierului statoric datorită histerezisului magnetic și curenților turbionari (pierderi
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fig. 5.13 a) și b) sunt prezentate bilanțurile în cazul funcționării mașinii asincrone ca motor în gol s ≈ 0, respectiv în scurtcircuit (la pornire), s = 1. În ambele situații puterea utilă P2 este nulă iar puterea P1 - electrică este absorbită de la rețea, deci este pozitivă. Această putere este egală în modul cu suma pierderilor respective, exemplificate pe desene. În cazul funcționării la sincronism, rotorul mașinii trebuie să fie antrenat din exterior la n = n1 , iar bilanțul de puteri este prezentat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
al sensurilor, cele două puteri de natură electrică și mecanică sunt pozitive. În continuare dacă va crește P2 - de natură mecanică, pozitivă, se va ajunge la situația limită (nefigurată), când: pPP 21 ;0 , (5.63) adică, prin stator nu se absoarbe dar nici nu se generează putere activă, toate pierderile în mașină fiind preluate din puterea mecanică ce se manifestă în rotor (luată de la motorul de antrenare). Crescând în continuare P2 (fapt ce se realizează prin tendința de creștere a vitezei
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
separarea părților imaginare din cei doi membri și se obține egalitatea: (5.66) Ținând seama de diagrama din fig. 5.11, unde , iar , se obține, prin înmulțirea cu 3: ; (5.67) Această egalitate constituie „bilanțul puterilor reactive“, adică puterea reactivă absorbită de la rețea se regăsește ca putere de magnetizare în reactanța Xm și ca puteri reactive în câmpurile de dispersie ale statorului și rotorului, adică: (5.68) Cei trei termeni din membrul drept al ecuației (5.68) sunt pozitivi; adică mașina
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rețea se regăsește ca putere de magnetizare în reactanța Xm și ca puteri reactive în câmpurile de dispersie ale statorului și rotorului, adică: (5.68) Cei trei termeni din membrul drept al ecuației (5.68) sunt pozitivi; adică mașina asincronă absoarbe, în funcționarea sa, putere reactivă de la rețeaua de alimentare, necesară în primul rând menținerii unui flux magnetic Φ (coliniar cu I10r ) în mașină. Acest aspect constituie o particularitate a mașinii asincrone, care arată că atunci când rotorul mașinii este antrenat din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Φ (coliniar cu I10r ) în mașină. Acest aspect constituie o particularitate a mașinii asincrone, care arată că atunci când rotorul mașinii este antrenat din exterior, mașina poate funcționa ca generator numai dacă statorul este parcurs de un curent reactiv, de 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
secundar ψ2=45ș, întrucât pentru 11 , proiecția acestui fazor pe axa verticală (pe direcția lui U1) are lungimea maximă . Componenta activă a curentului I1 este MO0 , având valoare maximă. S-a ajuns la un rezultat interesant, anume: un motor asincron absoarbe o putere activă maximă când în rotor componentele: activă și reactivă ale curentului sunt egale. În ceea ce privește statorul se constată că unghiul φ1 corespunzător acestei situații este φ1>45ș sau cosφ1< 22 . Puterea activă maximă este . Tot din diagrama cercului se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin ventilație și suplimentare în rotor, pierderile prin efect electrocaloric în înfășurarea rotorică,pierderile prin efect electrocaloric în stator (din care se scad cele de la mersul în gol ), Fepab pierderile în fier (inclusiv 210110 3 IRp j ), 1PaAN puterea activă absorbită de mașină de la rețeaua trifazată. În figura 5.24, în partea dreaptă, este prezentată circulația de puteri active în mașina asincronă și conexiunea cu diagrama cercului a acestor mărimi. Se justifică astfel rolul diagramei cercului în înțelegerea unor fenomene și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
99). Diagrama cercului din figura 5.25 c) se poate folosi pentru trasarea caracteristicilor de funcționare a mașinii asincrone alimentate la curent constant, atât în regim de motor cât și în regim de generator. De exemplu, pentru a determina puterea absorbită de la rețea se ține seama de scara de reprezentare a curentului, a tensiunii și de lungimea segmentului NaA . La aceeași scară se pot considera valabile următoarele proporționalități: ; . S-au neglijat pierderile în fier și cele mecanice. Diagrama de tensiuni din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
relația de raportare a tensiunilor aplicate sau a tensiunilor induse. 5.5 REGIMUL DE MOTOR AL MAȘINII DE INDUCȚIE 5 5.1 Definiții, alunecare Regimul de motor al mașinii de inducție este caracterizat prin faptul că statorul, cu înfășurare trifazată, absoarbe de la sursă o putere activă pe care o transformă în putere mecanică, furnizată pe la arbore, unei mașini de lucru. În ceea ce privește alunecarea, în situația când rotorul este imobil, n=0, rezultă . După conectarea statorului la rețeaua trifazată de frecvență f1, câmpul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mecanică au anumite variații în timp, expresiile lor analitice fiind date de sistemul de ecuații diferențiale ce caracterizează ansamblul mașină electrică - mașină de lucru. În mod deosebit se pun probleme legate de mărimea cuplului de pornire și de valoarea curentului absorbit de la sursă pe timpul pornirii. De cele mai multe ori se impune condiția ca pe timpul pornirii cuplul electromagnetic al mașinii să fie cât mai mare, oricum mai mare decât cuplul rezistent, fiind astfel posibilă accelerarea rotorului și a părții mobile a mașinii de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mai robustă, preț mai mic (mai ales la puteri unitare reduse), funcționare mai sigură (fiabilitate crescută). În ceea ce privește caracteristicile de pornire, motorul cu rotorul în colivie este inferior, în mod deosebit datorită faptului că are cuplu redus, pentru un anumit curent absorbit de la rețea; în schimb la pornirea motorului cu rotor bobinat este necesar un reostat suplimentar, ceea ce înseamnă, de cele mai multe ori, o investiție însemnată. Dacă puterea rețelei este mare comparativ cu a motorului pornit, șocul de curent la pornire nu este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o înfășurare cu parametrii: Z=12, în 2 straturi, cu pasul bobinei y=4, cuprins între 3 și 6 (care sunt pași diametrali pentru p=2 respectiv p=1). În figura 5.39 se prezintă variațiile în timp ale curenților absorbiți de mașină. Pentru conexiunile în stea curenții de faze sunt identici cu cei de linie absorbiți de la rețeaua L1, L2, L3 și sunt coliniari (în fază) cu tensiunile respective de fază (s-a considerat mașina ca un receptor pur activ
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3 și 6 (care sunt pași diametrali pentru p=2 respectiv p=1). În figura 5.39 se prezintă variațiile în timp ale curenților absorbiți de mașină. Pentru conexiunile în stea curenții de faze sunt identici cu cei de linie absorbiți de la rețeaua L1, L2, L3 și sunt coliniari (în fază) cu tensiunile respective de fază (s-a considerat mașina ca un receptor pur activ, ceea ce nu înseamnă o particularizare). Pentru schema de conexiuni la putere constantă se detaliază legăturile între
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
17-18 sunt ceilalți 2 poli de nume 118 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar contrar). În figura 5.45-1 b1) sunt date conexiunile capetelor de bobine pentru obținerea a șase poli. Ambele figuri surprind momentul când curentul absorbit de la L1 este maxim pozitiv, iar curenții absorbiți de la L2 și L3 sunt egali cu jumătate din valoarea maximă și negativi (t=t1). Un inconvenient major al acestei scheme de modificare a p este și acela că necesită un comutator
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar contrar). În figura 5.45-1 b1) sunt date conexiunile capetelor de bobine pentru obținerea a șase poli. Ambele figuri surprind momentul când curentul absorbit de la L1 este maxim pozitiv, iar curenții absorbiți de la L2 și L3 sunt egali cu jumătate din valoarea maximă și negativi (t=t1). Un inconvenient major al acestei scheme de modificare a p este și acela că necesită un comutator complicat, la care ajung 18 terminale ale înfășurării
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a funcționat un timp de 10 minute (la mașini cu puteri sub 1kW) sau 120 minute (la mașini cu puteri între 100 și 1000kW). De asemenea, au fost determinate rezistențele înfășurărilor: R1, respectiv R2, eventual recalculate la 75°C. Puterea absorbită de mașină în acest regim P100 -măsurată de trusa wattmetrică sau prin sisteme de achiziție de date, este egală cu suma dintre: puterea disipată prin efect Joule în înfășurările statorului 21001100 3 IRp j , pierderile de putere în fierul statoric
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în fier dacă se ține seama de faptul că la antrenarea în sincronism a rotorului, cu un alt motor, relația (5.265') devine: (5.265") Se cunoaște rezistența statorului și curentul absorbit, deci se determină pierderile 10jp . Se măsoară puterea absorbită de la rețea 10P , iar din relația (5.265") se obține: 11Fep . Pierderile mecanice: s-au obținut din fig. 5.56 b). Prin înlocuirea acestor pierderi, determinate mai sus, în relația (5.265') se află rotFep . Mai trebuie remarcat faptul că
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în regim de motor corespunde alunecării nominale pozitive (s = 0,05 de exemplu) când defazajul dintre curentul I1 și U1 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alunecării nominale negative (s = -0,05 de 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pierderi. Este valabil bilanțul de puteri active, exprimat prin egalitatea: (5.297) Puterea Pe -generată prin stator este negativă, întrucât ),2/(1 și este „putere de ieșire” -de natură electrică, fiind interpretată ca putere activă utilă ue PP . Puterea Pi - absorbită prin rotor este pozitivă și reprezintă puterea de intrare sau consumată Pi = Pc. Se definește randamentul generatorului astfel: (5.298) Pentru regimul de generator asincron conectat la rețeaua de putere infinită se pot trasa anumite dependențe în funcție de alunecare sau în funcție de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
corespunzătoare puterii generate nule. Pentru un caz concret, practic, când: 03,0/;;1 122 mXRRRc ; se determină: . Mașina generează putere electrică rețelei pentru . Între s = -0,001 și s = 0 mașina funcționează la turație peste valoarea de sincronism dar puterea absorbită de la motorul de antrenare acoperă numai pierderile de natură mecanică și prin efect Joule în rotor. Între s = -0,999 și -0,001 mașina funcționează ca generator întrucât puterea sa este negativă, fapt ce se deduce din studiul expresiei (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
NLL 11 se deduce imediat pentru s = 0, din schema echivalentă, anume: de unde: [H]. Valoarea capacității de fază Cf necesară autoexcitării la gol în condițiile se deduce din (5.320). Rezultă . În cazul funcționării pe o sarcină pur-inductivă, capabilă să absoarbă la tensiunea U1N se obține și . Condiția de autoexcitare (5.327) se deduce din separarea părților: reală și imaginară a ecuației și anume, pentru s = 0 se obține:, cu soluția . Se poate aplica direct relația (5.328), adică: . Pentru această
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]