13,088 matches
-
constant, , se obține caracteristica dată de dreapta B1, având aceeași pantă cu A1, iar dacă fluxul rezultant rotoric este menținut constant la valoarea corespunzătoare pornirii, WbrRk 5.0 , se obține caracteristica dată de dreapta B2 paralelă cu A2. Funcție de cuplul rezistent pe arbore, la tensiune aplicată primarului și pulsație de valori înjumătățite față de cele nominale, întrucât fluxul rotoric variază de la valoarea de scurtcircuit la valoarea de sincronism, punctele de funcționare se află în planul de reprezentare între dreptele B2 și B1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 viteză. La viteze mici (când pulsația tensiunii statorice este mică) cuplul necesar de învins este redus; o dată cu creșterea vitezei, prin creșterea frecvenței, va crește și cuplul, variația fiind parabolică. Limitarea superioară a creșterii cuplului fiind dictată de puterea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în sarcină, ca motor, fluxul rezultant rotoric reprezentativ, va fi evidențiat printr-un fazor, de lungime sensibil mai mică decât la gol, iar direcția sa de acțiune este situată în urmă cu un anumit unghi (de sarcină), datorită prezenței cuplului rezistent pe arbore. Dacă mașina este în sarcină, ca generator, fluxul rezultant rotoric reprezentativ, va fi figurat printr-un fazor, de lungime mai mare decât la gol, iar direcția sa de acțiune este situată în avans cu un anumit unghi (dependent
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și de scăpări ale fazelor, momente de inerție ale rotorului sau mașinii de lucru, coeficienți specifici cuplurilor variabile cu sarcina sau cu viteza ș.a.) obținuți prin încercări experimentale, calculați, cunoscuți sau deduși din datele de proiectare. Totodată, se cunosc cuplurile rezistente și expresiile instantanee ale tensiunilor aplicate pe cele trei faze statorice, considerând rotorul cu cele trei faze scurtcircuitate. Pe baza acestor ecuații, cu coeficienți cunoscuți, se întocmește diagrama - bloc în mediul Matlab-Simulink a3a3b120 (variantă a diagramei ab3b3p1 din §6.3
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de ecuații de mai sus, sunt identici, iar sursa trifazată este simetrică. La momentul t=0, când se conectează statorul la sursă, turația rotorului este nulă. S-a simulat un regim variabil, obținut la o pornire în gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat doar frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulării sunt prezentate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
57, 6.59, 6.61, 6.62, fiind distinse prin indicativul RS-50 (regim simetric cu șoc de cuplu de 50 Nm). Un alt regim simetric analizat implică o pornire în gol, urmată la 0,25s de un șoc de cuplu rezistent de 120 Nm, indicativ: RS-120, fig. 6.56, 6.58, 6.60. Al treilea regim simetric simulat este unul la limită, când șocul de cuplu rezistent aplicat la t=0,25s de la conectarea statorului la rețeaua de alimentare, este de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
implică o pornire în gol, urmată la 0,25s de un șoc de cuplu rezistent de 120 Nm, indicativ: RS-120, fig. 6.56, 6.58, 6.60. Al treilea regim simetric simulat este unul la limită, când șocul de cuplu rezistent aplicat la t=0,25s de la conectarea statorului la rețeaua de alimentare, este de 125 Nm, valoare ce depășește cuplul critic al motorului, provocând decroșarea acestuia și oprirea sa la momentul t=≈0,8s indicativ RS-125, fig. 6.63, 6
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
folosesc relațiile (6.201) și (6.202). Curentul statoric pe faza as, având f1=50 Hz, atinge la pornire amplitudinea de ≈70 A în primele momente, după care scade la ≈6A, ajungând la ≈14A în regim de sarcină cu cuplu rezistent de ≈50Nm (fig.6.61). Curentul rotoric pe faza ar, de , atinge la pornire, tot ≈70 A, fiind inițial în opoziție cu ias, apoi scade ca valoare, frecvența sa fiind 0 la s=0. După aplicarea sarcinii de 50 Nm
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
își păstrează frecvența atestă stabilitatea funcționării mașinii și simetria de alimentare a acesteia. În cel de-al treilea regim simulat, pornirea se desfășoară la fel ca în primele două cazuri, dar la t=0,25s când se aplică un cuplu rezistent de 125 Nm, mai mare decât cel critic (de ≈124Nm), se produce o decelerare puternică a rotorului, iar la t≈0,5s se depășește alunecarea critică (≈33%), mașina decroșează, viteza scade brusc la 0 (la t≈0,8s), fig. 6
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pornirii în gol curba ΩR=f(Me) trece succesiv prin punctele O, M, L, S, caracterizând o creștere a vitezei unghiulare de la 0 la sincronism (din O în S), chiar dacă cuplul electromagnetic oscilează de la ≈+200Nm, la ≈-25Nm. De la aplicarea cuplului rezistent de 125 Nm punctul reprezentativ evoluează pe o porțiune de curbă descendentă din S până în K, trecând printr-o zonă de oscilații, din momentul cuplării bruște a sarcinii, după care urmează porțiunea instabilă de decroșare - KP, ajungând apoi în P.
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în regim variabil, cu alimentare nesimetrică, cuprinzând pornirea din repaus, modificarea bruscă a sarcinii, eventual frânarea până la oprire, se poate realiza folosind tot modelul matematic descris de sistemul de 8 ecuații: (6.225-1)(6.225-8), în care se impun cuplurile rezistente și expresiile instantanee ale tensiunilor aplicate pe cele trei faze statorice. Din nou, întrucât rotorul este în colivie, tensiunile aplicate în rotor sunt nule, adică: Pe baza acestor ecuații, cu coeficienți cunoscuți, se întocmește diagrama - bloc în Matlab-Simulink, (p.448
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
La momentul t=0, când se conectează statorul la sursă, turația rotorului este nulă. S-a simulat un prim regim variabil la alimentare nesimetrică a statorului: (6.297) însoțit de indicativul RNS-1, obținut la o pornire în gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat doar frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulărilor sunt prezentate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
aplicate statorului, componente exprimate de relațiile (6.294). Cel de al doilea regim nesimetric simulat s-a obținut la alimentarea statorului cu sistemul de tensiuni nesimetrice: (6.298) având indicativul RNS-2 care constă dintr-o pornire la gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat numai frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulărilor sunt prezentate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Examinând și ecuația de echilibru al cuplurilor (6.301-7) se vede că la un anumit θR, care capătă semnificația fizică de unghi intern, cuplul electromagnetic al mașinii are un semn, de pildă pozitiv, astfel încât scăderea din valoarea sa a cuplului rezistent Mst>0 - rezonabil ca mărime, să mențină funcționarea în sincronism pentru un domeniu cât mai larg de valori ale cuplului rezistent Mstmax>MN, adică mașina lucrează stabil ca motor sincron la viteză subsincronă (mai mică decât cea corespunzătoare valorii de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
unghi intern, cuplul electromagnetic al mașinii are un semn, de pildă pozitiv, astfel încât scăderea din valoarea sa a cuplului rezistent Mst>0 - rezonabil ca mărime, să mențină funcționarea în sincronism pentru un domeniu cât mai larg de valori ale cuplului rezistent Mstmax>MN, adică mașina lucrează stabil ca motor sincron la viteză subsincronă (mai mică decât cea corespunzătoare valorii de sincronism de la alimentarea numai prin stator) până la depășirea unei valori critice a cuplului rezistent, după care va decroșa; Cazul d.g. (direct
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cât mai larg de valori ale cuplului rezistent Mstmax>MN, adică mașina lucrează stabil ca motor sincron la viteză subsincronă (mai mică decât cea corespunzătoare valorii de sincronism de la alimentarea numai prin stator) până la depășirea unei valori critice a cuplului rezistent, după care va decroșa; Cazul d.g. (direct ca generator). Când cuplul rezistent își schimbă sensul manifestându-se tendința acestuia de modificare a semnului unghiului intern, iar cele două cupluri nu își mai fac echilibrul, provocând ieșirea din sincronism, urmată de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
lucrează stabil ca motor sincron la viteză subsincronă (mai mică decât cea corespunzătoare valorii de sincronism de la alimentarea numai prin stator) până la depășirea unei valori critice a cuplului rezistent, după care va decroșa; Cazul d.g. (direct ca generator). Când cuplul rezistent își schimbă sensul manifestându-se tendința acestuia de modificare a semnului unghiului intern, iar cele două cupluri nu își mai fac echilibrul, provocând ieșirea din sincronism, urmată de apariția unui cuplu electromagnetic de semn contrar, revenirea la situația anterioară și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Se pot distinge tot două subcazuri: Cazul i.g. (invers ca generator). De asemenea, din ecuația de echilibru al cuplurilor (6.301-7) se constată că se menține funcționarea în sincronism pentru un domeniu cât mai larg de valori ale cuplului rezistent negativ, adică mașina lucrează stabil ca generator sincron la viteză suprasincronă (mai mare decât cea corespunzătoare valorii de sincronism când este alimentat prin stator iar rotorul este alimentat în c.c.) până la depășirea unei valori critice, după care va decroșa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la viteză suprasincronă (mai mare decât cea corespunzătoare valorii de sincronism când este alimentat prin stator iar rotorul este alimentat în c.c.) până la depășirea unei valori critice, după care va decroșa; Cazul i.m. (invers ca motor). Când cuplul rezistent își schimbă sensul, devenind pozitiv, se manifestă tendința acestuia de modificare a semnului unghiului intern, iar cele două cupluri nu își mai fac echilibrul, provocând ieșirea din sincronism, urmată de apariția unui cuplu electromagnetic de semn contrar, revenirea la situația
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
viteza este nulă, parcurge câteva cicluri cu viteză preponderent crescătoare, iar după lansarea chiar peste valoarea de sincronism, de 141,3 [rad/s] -la suprareglarerevine în S la un cuplu apropiat de zero (≈3[Nm]). La aplicarea șocului de cuplu rezistent potențial de 120[Nm], punctul de funcționare evoluează pe o buclă inferioară, SM, când viteza se diminuează, revenind finalmente în M, caracterizat prin viteza de sincronism și cuplul electromagnetic egal cu cel rezistent total, de ≈123[Nm]. Dreapta SM -paralelă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3[Nm]). La aplicarea șocului de cuplu rezistent potențial de 120[Nm], punctul de funcționare evoluează pe o buclă inferioară, SM, când viteza se diminuează, revenind finalmente în M, caracterizat prin viteza de sincronism și cuplul electromagnetic egal cu cel rezistent total, de ≈123[Nm]. Dreapta SM -paralelă cu axa absciselor se poate numi caracteristică mecanică statică și se obține practic dacă încărcarea mașinii se realizează prin creșterea lentă a cuplului rezistent pe ax. Evident, această caracteristică este rigidă ca la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
viteza de sincronism și cuplul electromagnetic egal cu cel rezistent total, de ≈123[Nm]. Dreapta SM -paralelă cu axa absciselor se poate numi caracteristică mecanică statică și se obține practic dacă încărcarea mașinii se realizează prin creșterea lentă a cuplului rezistent pe ax. Evident, această caracteristică este rigidă ca la orice motor sincron. Comportarea mașinii poate fi completată și cu aspecte ce decurg din evoluția hodografului fluxului rezultant rotoric, fig.6.84. Acesta pleacă din originea A, parcurge câteva cicluri nerepetabile
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotoric, fig.6.84. Acesta pleacă din originea A, parcurge câteva cicluri nerepetabile, evoluând prin valori crescătoare, ajunge în S la sincronism la o valoare maximă de ≈2,2[Wb], descrie o spirală puternic amortizată la apariția șocului de cuplu rezistent și revine în regim staționar pe un cerc (C), stabilindu-se la o valoare constantă de ≈2[Wb]. Faptul că hodograful fluxului rezultant rotoric descrie un cerc atestă că mașina funcționează în regim simetric. Dacă, de exemplu, se modifică sarcina
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
0,25s se încarcă brusc axul cu un cuplu static pozitiv de 10[Nm], adică mașina va lucra ca motor suprasincron (cazul i.m.). În fig. 6.97 se observă că după pornire, intrarea în suprasincronism și aplicarea unui cuplu rezistent redus (sub 10% din cel nominal) la momentul t=0,25s, urmează un timp suficient de mare de aparentă funcționare stabilă a mașinii ca motor apropiat de funcționarea la gol, cu cuplu electromagnetic Me constant de valori reduse, care echilibrează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sub 10% din cel nominal) la momentul t=0,25s, urmează un timp suficient de mare de aparentă funcționare stabilă a mașinii ca motor apropiat de funcționarea la gol, cu cuplu electromagnetic Me constant de valori reduse, care echilibrează cuplul rezistent. Echilibrul de cupluri se menține până la aproximativ t=0,9s când se manifestă o puternică pertubație, Me devine negativ, antrenând o micșorare însemnată a vitezei, cu tendință spre decroșarea mașinii, Me basculează apoi spre valori pozitive, rotorul este accelerat, au
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]