435 matches
-
d) Este posibilă și o reprezentare nesimplificată, la care fazorii dați de relațiile (6.238...6.249) se exprimă astfel: adică fazorii fluxurilor devin rotitori în plan și creează o imagine sugestivă de prezență a undelor de flux învârtitoare în raport cu statorul (cu întrefierul mașinii), a căror viteză de rotație s este legată de pulsația printr-o relație liniară - de sincronism, iar dacă mașina este bipolară rezultă . În cele ce urmează se vor analiza unele cazuri particulare. Funcționarea la sincronism. În ecuațiile
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
doar la gol și la sarcini nesemnificative în regim de motor), mărimea sa se modifică mult în sarcină, față de situația de la sincronism (αs0), manifestându-se o creștere a acestuia cu alunecarea. -În cazul unui sistem trifazat simetric de alimentare la stator, tensiunile aplicate și fluxurile totale statorice și rotorice se pot exprima prin: (6.169') unde tensiunea aplicată fazei as a fost luată ca origine de fază. Relația (6.224') devine, după efectuarea calculelor: . În regim staționar, când este satisfăcută relația
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
staționar, când este satisfăcută relația pulsațiilor, . Dacă se ia un moment inițial convenabil, 00 , cuplul mașinii rezultă: (6.224") adică o expresie identică cu (6.251), unde s-au introdus modulele fazorilor reprezentativi ai fluxurilor totale ale celor două armături, stator, respectiv rotor: , justificându-se astfel evaluarea cuplurilor prin ariile hașurate. Dacă se recurge la reprezentarea în complex-simplificat, cu regulile: se poate exprima cuplul electromagnetic prin:(6.224"') ca triplul cuplului creat de fluxurile totale ale unui dublet constituit din două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
astfel evaluarea cuplurilor prin ariile hașurate. Dacă se recurge la reprezentarea în complex-simplificat, cu regulile: se poate exprima cuplul electromagnetic prin:(6.224"') ca triplul cuplului creat de fluxurile totale ale unui dublet constituit din două înfășurări omoloage (faze) ale statorului, respectiv rotorului mașinii trifazate. -În cazul unui sistem bifazat simetric obținut din transformarea de la 3 la 2 faze la stator, tensiunile și fluxurile totale statorice și rotorice se pot exprima prin:(6.169") unde tensiunea aplicată fazei as (prin urmare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin:(6.224"') ca triplul cuplului creat de fluxurile totale ale unui dublet constituit din două înfășurări omoloage (faze) ale statorului, respectiv rotorului mașinii trifazate. -În cazul unui sistem bifazat simetric obținut din transformarea de la 3 la 2 faze la stator, tensiunile și fluxurile totale statorice și rotorice se pot exprima prin:(6.169") unde tensiunea aplicată fazei as (prin urmare și cea aplicată fazei αs) a fost luată ca origine. Relația (6.230) devine, după efectuarea calculelor: . În regim staționar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
staționar, când este satisfăcută relația pulsațiilor, . Luând un moment inițial convenabil, , cuplul mașinii se aduce la forma: (6.224"') adică o expresie identică cu (6.251), unde s-au introdus modulele fazorilor fluxurilor bifazate a două faze omoloage a armăturilor: stator, respectiv rotor: . Dacă se recurge la reprezentarea în complex-simplificat, cu regulile: (6.224"") adică dublul cuplului creat de fluxurile totale ale unui dublet constituit din două înfășurări omoloage (faze) ale statorului, respectiv rotorului mașinii bifazate. 6.4.2 Expresii ale
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fazorilor fluxurilor bifazate a două faze omoloage a armăturilor: stator, respectiv rotor: . Dacă se recurge la reprezentarea în complex-simplificat, cu regulile: (6.224"") adică dublul cuplului creat de fluxurile totale ale unui dublet constituit din două înfășurări omoloage (faze) ale statorului, respectiv rotorului mașinii bifazate. 6.4.2 Expresii ale cuplului mașinii trifazate de inducție 6.4.2.1 Expresia cuplului electromagnetic în funcție de alunecare O dependență precisă a cuplului de alunecare, Me=f(s), unde intră parametrii mașinii, considerați constanți, care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de cuplul de pornire, alunecare critică, pulsație și chiar de valoarea tensiunii aplicate. 6.4.2.3 Dependența cuplului de fluxurile reprezentative totale Cuplul electromagnetic se mai poate exprima și în funcție de componentele pe cele două axe ale fluxurilor totale din stator și din rotor, obținându-se: (6.251') adică o relație identică cu cea dedusă anterior, (6.251). Relația cuplului mașinii de inducție (m.i.) (6.251') este similară cu cea întâlnită la mașina sincronă (m.s.) cu poli înecați în regim
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de inducție (m.i.) (6.251') este similară cu cea întâlnită la mașina sincronă (m.s.) cu poli înecați în regim de motor [6], adusă la forma: dacă se acceptă corespondențele: . Justificarea se sprijină pe observația că tensiunea aplicată de la sursă, statorului mașinii, Us (atât la m.i. cât și la m.s.) este proporțională cu fluxul total reprezentativ statoric, iar tensiunea indusă la gol la m.s., E0, este proporțională cu fluxul rotoric, întreținut de curentul de excitație-continuu, furnizat de cea de-a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la m.i. cu rotor în colivie - de exemplu, fluxul rotoric se obține prin inducție, deci ca parte din fluxul inductor statoric 418 Regimuri tranzitorii și nesimetrice ale mașinilor de inducție menținut de sursa unică de alimentare prin transfer din statorul mașinii, mărimea sa fiind influențată esențial de diferența dintre viteza câmpului inductor statoric și viteza rotorului. Acesta este motivul principal pentru care fluxul rotoric la m.i. scade drastic cu sarcina. Se poate dovedi că există o similitudine mai rezonabilă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nominală, de cea de-a doua sursă rotorică. În această situație, m.i. dublu alimentată devine mașină sincronă, care lucrează în regim de convertor electromecanic la o viteză unghiulară dată de suma (sau diferența) dintre pulsația tensiunii de alimentare în stator și pulsația tensiunii de alimentare din rotor. Mașina sincronă clasică în construcție directă devine un caz particular al mașinii de inducție cu dublă alimentare, anume când frecvența în rotor este nulă (alimentare în c.c.). Mașinile cu dublă alimentare dezvoltă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
admite preponderența termenului al doilea, în G, de la numitorul aflat sub radicalul din expresia (6.268), față de termenul în F. Necesitatea creșterii tensiunii aplicate la frecvențe reduse și porniri grele se explică fizic prin compensarea fluxurilor de scăpări încât în stator să se stabilească un flux total impus de condiția păstrării acestuia la o valoare dată. Studiul regimurilor nesimetrice ale mașinilor de inducție trifazate 421 Conservarea constantă a fluxului statoric la pulsații ridicate (deci la viteze apropiate și chiar peste cea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
respectiv ωsN , se adoptă variațiile: unde x este subunitar. Așadar, această lege este valabilă pentru frecvențe mai mici decât cea nominală și pentru sarcini reduse, apropiate de mersul în gol. În fig.6.48 se prezintă dependențele tensiunii rezultante aplicate statorului, în funcție de pulsația tensiunii de alimentare raportate, pentru 3 valori constante ale alunecării. Se constată că la sarcini reduse această dependență este apropiată de o dreaptă, prezentând o anumită curbare la frecvențe mici, de câțiva Hz. La frecvența nominală tensiunea aplicată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Explicația este evidentă, la sarcini mari cresc căderile de tensiune pe înfășurări, iar menținerea constantă a fluxului statoric la valoarea sa, egală cu cea de la mersul în gol, este posibilă printr-o compensare adecvată a căderilor, adică prin creșterea tensiunii statorului. 422 Regimuri tranzitorii și nesimetrice ale mașinilor de inducție Această funcționare este realizabilă prin folosirea unei strategii, asociate unei scheme adecvate de convertor de frecvență. Legea de variație corespunzătoare curbei superioare din fig.6.48, asigură o funcționare a motorului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
menținerii constante, pentru orice sarcină, a fluxului rotoric la o valoare egală cu cea de la mersul în gol, când reacția rotorului este nulă. Compensarea reacției magnetice a rotorului în sarcină, este realizabilă ipotetic doar prin creșterea exagerată a tensiunii aplicate statorului; în consecință cuplul maxim obținut în practică va fi mult mai mic. O altă situație limită este cea corespunzătoare menținerii fluxului rotoric la valoarea corespunzătoare regimului de scurtcircuit (pornire) când alunecarea este s = 1, tensiunea aplicată statorului rămânând egală cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a tensiunii aplicate statorului; în consecință cuplul maxim obținut în practică va fi mult mai mic. O altă situație limită este cea corespunzătoare menținerii fluxului rotoric la valoarea corespunzătoare regimului de scurtcircuit (pornire) când alunecarea este s = 1, tensiunea aplicată statorului rămânând egală cu cea nominală,respectiv situației de rotor blocat, când Așadar, la o alimentare cu tensiune aplicată primarului de valoare efectivă fixă și pulsație nominală, când fluxul rezultant rotoric variază de la valoarea de scurtcircuit la valoarea de mers în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o sursă de tensiune constantă. Modificarea valorii fluxului (în general la scăderea sa) duce la modificarea pantei caracteristicilor, adică se micșorează mult cuplul mașinii la o anumită turație. Se pune problema aflării legii de variație a raportului UsR/ωs în stator, astfel încât să se obțină flux rotoric rezultant constant. Din ecuația (6.258-2) se obține expresia modulului fluxului rezultant rotoric: (6.272) Dependențele tensiunii statorului de pulsație, la flux rezultant rotoric constant (de 1,3 Wb)- numite și caracteristici de comandă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la o anumită turație. Se pune problema aflării legii de variație a raportului UsR/ωs în stator, astfel încât să se obțină flux rotoric rezultant constant. Din ecuația (6.258-2) se obține expresia modulului fluxului rezultant rotoric: (6.272) Dependențele tensiunii statorului de pulsație, la flux rezultant rotoric constant (de 1,3 Wb)- numite și caracteristici de comandă ale convertorului de alimentare a motoruluisunt date în fig. 6.50. S-a trasat o familie, pentru trei valori considerate fixe, ale alunecării, anume
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3 (regim apropiat de cel critic)-curba 3, care arată că la alunecări mari, ceea ce implică și sarcini mari, tensiunea statorică trebuie să crească mult, la o anumită pulsație (chiar mult peste 20% în cazul analizat). Raportul UsR3/ωs în stator trebuie crescut odată cu sarcina pentru a o putea prelua atunci când crește pulsația, deci când crește și viteza de rotație. O strategie de acest fel este indicată la acționarea ventilatoarelor, pompelor și a mașinilor de lucru cu cupluri rezistente dependente de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
armături câte 3 înfășurări, distribuite armonic în crestături, cu axele decalate între ele la unghiuri egale de câte 2π/3 rad.el. Înfășurările statorice fiind alimentate de la un sistem trifazat de tensiuni cu valori efective U, fazorii fluxurilor totale ale statorului, respectiv rotorului, ca mărimi de fază, au modulele , respectiv , iar unghiul intern corespunzător unei anumite sarcini este . Contribuțiile medii ale fiecărei perechi de faze (din cele 3) la realizarea cuplului total al mașinii se cuantifică prin ariile hașurate ale celor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
unghiul de π/2 rad.el. și alimentate de la un sistem bifazat simetric de tensiuni, de valori efective U 2/3 , astfel încât rezistențele celor 2 faze se conservă, proprietatea fiind valabilă pentru ambele armături ale modelului. Fazorii fluxurilor totale ale statorului, respectiv rotorului, ca mărimi de fază, au modulele, respectiv . Contribuțiile medii ale fiecărei perechi de faze (din cele două) la realizarea cuplului total al mașinii sunt proporționale cu ariile hașurate ale celor 2 triunghiuri, egale între ele și orientate în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fază se conservă. Procedura se aplică pentru ambele armături, în plus conductoarele sunt distribuite armonic pe armături. Efectul de „rotire a câmpurilor magnetice”, caracterizate prin fluxurile totale ale fazelor „unice”: statorică, respectiv rotorică, se poate obține prin antrenare mecanică a statorului, având înfășurarea alimentată de la sursa de tensiune, la momentul când aceasta trece prin valoarea sa maximă soluție neconvenabilă, privită prin prisma conversiei electromecanice clasice. O rezolvare mai apropiată de practică constă în folosirea unui sistem de comutare electronică la sursă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
semnificația cuplului electromagnetic mediu al mașinii trifazate nesimetrice. Înfășurările statorice fiind alimentate de la un sistem trifazat nesimetric de tensiuni, acesta se substituie prin două sisteme. a)Primul sistem trifazat simetric este cel de succesiune directă, unde fazorii fluxurilor totale ale statorului, respectiv rotorului, ca mărimi de fază, au modulele , respectiv , iar unghiul intern este , corespunzător unei anumite sarcini; contribuțiile medii ale fiecărei perechi de faze (din cele 3) la realizarea cuplului total direct al mașinii se cuantifică prin ariile hașurate cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și orientate în sensul pozitiv de rotație, aria totală fiind . (Se justifică această afirmație prin prezența primului termen al cratimei din relația (6.291)). b)Al doilea sistem trifazat simetric este cel de succesiune inversă, unde fazorii fluxurilor totale ale statorului, respectiv rotorului, ca mărimi de fază, au modulele , respectiv , iar unghiul intern corespunzător unei anumite sarcini este ; contribuțiile medii ale fiecărei perechi de faze (din cele 3) la realizarea cuplului total invers al mașinii se cuantifică prin ariile hașurate prin
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se adaugă și alte reprezentări: caracteristica mecanică, hodograful fluxului rezultant rotoric cu componente pe 2 axe evaluate după relația 6.168-2', caracteristica unghiulară ș. a. În diagrama-bloc, realizată în mediul Matlab-Simulink, pentru studiul regimului trifazat simetric, cele 3 tensiuni aplicate în stator au amplitudini egale de 490 V (Uas=346.5V) și sunt defazate la unghiuri de 2π/3 rad. Întrucât rotorul este în colivie, tensiunile aplicate în rotor sunt nule, adică: Diagrama - bloc pentru studiul mașinii după ecuațiile: 6.295-1÷6
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]