598 matches
-
Privite prin prisma numărului de surse ce contribuie la circulația de putere electrică activă, mașinile electrice se pot diviza în două categorii: a) cu o singură sursă (sincronă reactivă, asincronă cu rotor în scurtcircuit, de curent continuu cu 222 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar autoexcitație, transformatorul), b) cu două surse (sincronă excitată în c.c., asincronă cu dublă alimentare, de c.c. cu excitație separată). Cele două categorii diferă prin caracteristica lor unghiulară: cuplul depinde de 2θ
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în două categorii: a) cu o singură sursă (sincronă reactivă, asincronă cu rotor în scurtcircuit, de curent continuu cu 222 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar autoexcitație, transformatorul), b) cu două surse (sincronă excitată în c.c., asincronă cu dublă alimentare, de c.c. cu excitație separată). Cele două categorii diferă prin caracteristica lor unghiulară: cuplul depinde de 2θ, respectiv de θ. 5.8.6.2 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate, schema echivalentă, diagrama fazorială (în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
b) cu două surse (sincronă excitată în c.c., asincronă cu dublă alimentare, de c.c. cu excitație separată). Cele două categorii diferă prin caracteristica lor unghiulară: cuplul depinde de 2θ, respectiv de θ. 5.8.6.2 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate, schema echivalentă, diagrama fazorială (în complex) Cu notațiile consacrate ecuațiile mașinii asincrone trifazate au forma (5.31): (5.31) Schema electrică echivalentă, este dată în fig. 5.9b), reluată mai jos. În această schemă se evidențiază
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu excitație separată). Cele două categorii diferă prin caracteristica lor unghiulară: cuplul depinde de 2θ, respectiv de θ. 5.8.6.2 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate, schema echivalentă, diagrama fazorială (în complex) Cu notațiile consacrate ecuațiile mașinii asincrone trifazate au forma (5.31): (5.31) Schema electrică echivalentă, este dată în fig. 5.9b), reluată mai jos. În această schemă se evidențiază o reactanță, Xm de magnetizare, străbătută de I10 care întreține fluxul în mașină. S-au neglijat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
deci curentul este nul, puterea în secundar este tot nulă; fapt justificat prin aceea că rotorul fiind în sincronism, viteza relativă între acesta și câmp este nulă, deci nu există interacțiune câmp statoric - curent indus rotoric. Diagrama fazorială a mașinii asincrone trifazate când se consideră fluxul Φ - rezultant (util) ca origine de fază, adică: 0je se redă în fig.5.97. Curentul de mers în gol ideal, I10, va fi defazat cu un unghi α0, în avans față de flux datorită prezenței
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
active, corespunzătoare pierderilor în fier statorice. Tensiunile induse sunt, conform (5.31), 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 astfel: , (5.402) unde M este cuplul electromagnetic, care se manifestă la nivelul întrefierului. Prin substituirea lui 1 MP în relația (5.402), știind că , se obține, dacă se folosește și expresiei puterii (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.402) unde M este cuplul electromagnetic, care se manifestă la nivelul întrefierului. Prin substituirea lui 1 MP în relația (5.402), știind că , se obține, dacă se folosește și expresiei puterii (5.401): de unde: (5.403) a) La mașinile asincrone de mare putere se pot neglija căderile de tensiune pe rezistența și reactanța primară, adică: E1 =E'2 ≈ U1, ceea ce înseamnă că în diagrama fazorială din fig. 5.47 laturile triunghiului ABC au dimensiuni reduse în raport cu U1. Din triunghiul OAD
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
2 ≈ U1, ceea ce înseamnă că în diagrama fazorială din fig. 5.47 laturile triunghiului ABC au dimensiuni reduse în raport cu U1. Din triunghiul OAD, dreptunghic se obțin: (5.404) (5.405) iar cuplul electromagnetic este: Regimuri speciale de funcționare a mașinilor asincrone trifazate(5.406) Din relația (5.406) se obține: , respectiv: (5.407) iar expresia (5.406) a cuplului devine: (5.408) Pentru unghiuri 2 de valori mici mărimea de la numitor se modifică în limite reduse, la fel ca . Pentru a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înmulțește Xt cu 2I și se trece la lungimi de segmente pe diagramă:(5.409) Din asemănarea triunghiurilor: OFE și ODA se constată: (5.410) Introducând relația (5.410) în (5.409) se obține o nouă relație pentru cuplul mașinii asincrone:(5.411) care exprimă o similitudine perfectă cu o mașină sincronă trifazată reactivă [21]. Se face precizarea că acest mod de tratare este convenabil când se referă la funcționarea mașinii asincrone la tensiune și frecvență constante, când se poate aduce
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
409) se obține o nouă relație pentru cuplul mașinii asincrone:(5.411) care exprimă o similitudine perfectă cu o mașină sincronă trifazată reactivă [21]. Se face precizarea că acest mod de tratare este convenabil când se referă la funcționarea mașinii asincrone la tensiune și frecvență constante, când se poate aduce la o formă mai compactă a unei caracteristici unghiulare, la care cuplul are o valoare dependentă armonic, sinusoidal de dublul unghiului ψ2, adică: (5.412) O observație interesantă este aceea că
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
maximă a cuplului se obține când unghiul intern, (de fapt unghiul ascuțit dintre curentul rotoric și tensiunea indusă în rotor) este egal cu. Se poate exprima într-o formă mai compactă și alunecarea, folosind relația (5.407), adică: 226 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar (5.413) În fig.5.98 este trasată o caracteristică unghiulară pentru o mașină asincronă trifazată, unde sunt prezentate unele puncte de funcționare particulare precum și domeniile de variație a alunecărilor și respectiv a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu. Se poate exprima într-o formă mai compactă și alunecarea, folosind relația (5.407), adică: 226 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar (5.413) În fig.5.98 este trasată o caracteristică unghiulară pentru o mașină asincronă trifazată, unde sunt prezentate unele puncte de funcționare particulare precum și domeniile de variație a alunecărilor și respectiv a unghiului intern în diverse regimuri: motor, generator și frână. Dacă se are în vedere regimul de motor, la care cuplul este considerat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
urmă a rotorului crește de fapt alunecarea, crește tensiunea indusă în rotor, deci și curentul rotoric, care determină o creștere a cuplului electromagnetic-activ. Mașina va funcționa în noua situație cu o viteză mai mică decât cea anterioară apariției perturbației. Mașina asincronă are, așadar o particularitate esențială în comparație cu cea sincronă (care funcționează la sincronism), anume: la modificarea sarcinii se modifică în permanență valoarea unghiului intern care antrenează modificarea turației. Mai precis, mașina asincronă își modifică turația de funcționare, simultan cu modificarea unghiului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
viteză mai mică decât cea anterioară apariției perturbației. Mașina asincronă are, așadar o particularitate esențială în comparație cu cea sincronă (care funcționează la sincronism), anume: la modificarea sarcinii se modifică în permanență valoarea unghiului intern care antrenează modificarea turației. Mai precis, mașina asincronă își modifică turația de funcționare, simultan cu modificarea unghiului intern, în timp ce la mașina sincronă în funcție de sarcină se modifică doar unghiul intern (pe timpul variației sarcinii), viteza rămânând constantă (cel mult se produce o modificare a turației doar în primul moment al
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
modifică doar unghiul intern (pe timpul variației sarcinii), viteza rămânând constantă (cel mult se produce o modificare a turației doar în primul moment al perturbației, cât timp are loc modificarea unghiului intern, însoțită de unele „pendulații”). Modificarea turației rotorului la mașina asincronă, care duce la modificarea atât a amplitudinii cât și a frecvenței tensiunii induse, însoțită de modificarea curentului rotoric, deci a solenației acestei armături, este obținută prin fenomenul de inducție, fenomen specific acestei mașini (de unde vine și denumirea „induction machine” în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
consecințe asupra regimului dinamic, din acest punct de vedere mașina sincronă fiind „mai rigidă”, cu pericol mai mare de decroșare la apariția unor cupluri perturbatoare importante. Fenomenele analizate mai sus au în vedere funcționarea stabilă a acestor mașini. La mașina asincronă funcționarea stabilă ale loc pe intervalul de modificare a unghiului intern de la 0 la π/4. (fig. 5.99), așa cum se poate observa și din diagrama cercului simplificată. Acest domeniu este caracterizat prin modificarea alunecării de la valoarea s=0 la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
esențial de valoarea rezistenței rotorice. În timp ce la mașina sincronă domeniul de funcționare stabilă depinde de valorile reactanțelor statorice (diferite pe cele două axe d și q, la mașinile cu poli aparenți) iar limitele acestuia nu pot fi extinse, la mașina asincronă cu rotor bobinat se poate interveni asupra anvergurii zonei de funcționare stabilă dacă se modifică rezistența echivalentă în rotor, adică punctul de funcționare A1 se poate deplasa în Q1, întreagul domeniu de funcționare al mașinii ca motor fiind caracterizat prin
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
deplasa în Q1, întreagul domeniu de funcționare al mașinii ca motor fiind caracterizat prin stabilitate. Acesta este un alt aspect ce diferențiază cele două tipuri de mașini comparate. Din cele expuse mai sus se pot trage următoarele concluzii: La mașina asincronă trifazată de mare putere se poate defini ca unghi intern, unghiul ascuțit, de pe diagrama în complex, dintre direcția pozitivă a curentului rotoric și tensiunea indusă în rotor. Cuplul mașinii asincrone trifazate se poate exprima în funcție de unghiul intern printr-o dependență
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
expuse mai sus se pot trage următoarele concluzii: La mașina asincronă trifazată de mare putere se poate defini ca unghi intern, unghiul ascuțit, de pe diagrama în complex, dintre direcția pozitivă a curentului rotoric și tensiunea indusă în rotor. Cuplul mașinii asincrone trifazate se poate exprima în funcție de unghiul intern printr-o dependență, similară cu a mașinii sincrone trifazate reactive (de reluctanță), adică valoarea cuplului depinde de sinusul dublului unghiului intern. Valoarea maximă a cuplului se obține când ψ2, ajunge la 450. Această
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se pot fixa valorile particulare ale alunecării, prin folosirea relației de legătură (5.412), precum și regimurile de funcționare ale mașinii: motor, generator și frână. Existența acestei dependențe de unghiul intern conduce la dezvoltarea unor strategii noi de control al mașinii asincrone, cu performanțe îmbunătățite, de exemplu, în ceea ce privește menținerea puterii la limite superioare, corespunzătoare unor valori ale unghiului intern cât mai apropiate de 450. Modul de abordare prezentat mai sus permite unele comparații interesante privind domeniile de funcționare stabilă și posibilitățile de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
unghiului intern cât mai apropiate de 450. Modul de abordare prezentat mai sus permite unele comparații interesante privind domeniile de funcționare stabilă și posibilitățile de extindere a acestora la cele două mașini, avantajoase din acest punct de vedere fiind mașinile asincrone. b) La mașinile de mică și medie putere, se impune un studiu mai amănunțit. Este absolut obligatoriu, pentru mașinile normale de putere mică și medie, să se aibă în vedere și căderea de tensiune pe circuitul primar al mașinii, cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
studiu mai amănunțit. Este absolut obligatoriu, pentru mașinile normale de putere mică și medie, să se aibă în vedere și căderea de tensiune pe circuitul primar al mașinii, cu unele consecințe asupra definirii mărimii unghiului intern. Diagrama fazorială a mașinii asincrone trifazate, cu considerarea căderilor de tensiune pe circuitul statoric, dar cu neglijarea pFe este dată în fig.5.100. Curentul de mers în gol ideal, I10, este defazat în general cu un unghi α0, în avans Regimuri speciale de funcționare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
considerarea căderilor de tensiune pe circuitul statoric, dar cu neglijarea pFe este dată în fig.5.100. Curentul de mers în gol ideal, I10, este defazat în general cu un unghi α0, în avans Regimuri speciale de funcționare a mașinilor asincrone trifazate 229 față de flux datorită prezenței componentei active, corespunzătoare pierderilor în fier. În cazul de față, acest unghi se consideră totuși nul. Tensiunile induse sunt exprimate ca mai sus, (5.43), fiind defazate cu π/2 în avans față de flux
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 (5.411) pentru că la numitor va fi întâlnită impedanța înfășurării, al cărei modul este cu câteva procente mai mare (5-10%) decât reactanța. Pentru a obține rezultate utilizabile, mai ales atunci când
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]