80 matches
-
fi asimilată cu un ansamblu de n spire elementare concentrice, cu câte două laturi, introduse în crestături, plasate unele peste altele, dar parcurse de curenți având valori diferite: Ie1 de valoarea cea mai mare se închide prin spira plasată spre întrefier superioară, Ie2,...,Ie(n-1) de valori din ce în ce mai mici ce circulă prin spirele intermediare și Iende valoarea cea mai mică care se închide prin spira plasată pe fundul crestăturii inferioară. Aceste „spire în scurtcircuit” parcurse de curenți diferiți creează fluxuri
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3. La motoarele de putere mai mare, sute de kW, cele două colivii sunt realizate din materiale diferite unite prin inele frontale separate (construcții sudate). Colivia exterioară superioară, notată cu Al în fig. 5.63 a), b), c), -mai aproape de întrefier se realizează cu rezistență electrică mai mare și reactanță de scăpări a crestăturii mai mică. Aceasta se numește colivie de pornire întrucât se manifestă în mod deosebit în condiția s=1 când f2=f1, printr-o rezistență echivalentă mare. De
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
până la . Se face mențiunea că analiza aproximativă expusă mai sus este valabilă în anumite condiții simplificatoare, când parametrii circuitelor cuplate magnetic sunt considerați constanți. În practică intervin unele cauze, cum ar fi saturația circuitului magnetic, armonicile superioare ale câmpurilor, neuniformitatea întrefierului etc. care pot altera valabilitatea rezultatelor teoretice prezentate. Așadar, la dubla alimentare a mașinii asincrone, în situația când sensurile de rotație a câmpurilor magnetice create de cele două armături coincid, se obține regimul de reactanță inductivă reglabilă, limitele de variație
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de sincronism În fig. 5.90 se consideră o schemă desfășurată a unei mașini asincrone (de inducție) cu rotor bobinat, alimentată prin ambele armături. Pentru a surprinde funcționarea mașinii în cazul general, se va considera un reper fix plasat în întrefier, față de care este posibilă rotirea celor două armături: superioară echivalentă rotorului cu mărimi caracterizate prin indicele „r” (sau 2), respectiv, inferioară - echivalentă statorului, cu mărimi distinse prin indicele „s” sau 1. În situația când mașina trifazată prezintă dezechilibre de alimentare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în regim simetric staționar corespunzătoare unei singure perechi de poli. Așadar, se pot descrie undele de inducție magnetică, corespunzătoare celor două armături, prin expresiile analitice: (5.365)(5.365') unde: Bsmd, Bsmi, Brmd, Brmi sunt amplitudinile undelor inducției magnetice în întrefier statorice directă și inversă, respectiv amplitudinile undelor inducției magnetice în întrefier rotorice; 1, 2 sunt pulsațiile curenților (mărimilor de natură electrică și magnetică) care alimentează cele două armături: stator respectiv rotor; sd, si, rd, ri sunt unghiurile pe care le
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se pot descrie undele de inducție magnetică, corespunzătoare celor două armături, prin expresiile analitice: (5.365)(5.365') unde: Bsmd, Bsmi, Brmd, Brmi sunt amplitudinile undelor inducției magnetice în întrefier statorice directă și inversă, respectiv amplitudinile undelor inducției magnetice în întrefier rotorice; 1, 2 sunt pulsațiile curenților (mărimilor de natură electrică și magnetică) care alimentează cele două armături: stator respectiv rotor; sd, si, rd, ri sunt unghiurile pe care le fac, de exemplu maximele undelor inducțiilor magnetice statorice și rotorice la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și rotorice la un anumit moment, cu o direcție de referință = 0. Aceste unghiuri se presupun variabile în timp după legi liniare, ceea ce înseamnă că se particularizează analiza pentru viteze unghiulare de rotație constante atât ale undelor câmpurilor magnetice în întrefier cât și ale armăturilor. Se poate continua raționamentul în scopul identificării condițiilor de conversie electromecanică a sistemului prezentat în fig. 5.90, introducând relațiile de exprimare analitică a unghiurilor din (5.365), după care urmează determinarea energiei magnetice din întrefier
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
întrefier cât și ale armăturilor. Se poate continua raționamentul în scopul identificării condițiilor de conversie electromecanică a sistemului prezentat în fig. 5.90, introducând relațiile de exprimare analitică a unghiurilor din (5.365), după care urmează determinarea energiei magnetice din întrefier și ulterior a cuplului electromagnetic ([7], §3.3.4.2). a) Cazul unei armături fixe Pentru o primă analiză se va considera că armătura statorică este fixă, iar pulsațiile de alimentare diferă: (5.366) Statorul creează numai o undă de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
independentă), iar rotorul posedă o undă de inducție rotitoare inversă (față de rotor): (5.368) unde R este viteza unghiulară a rotorului, pozitivă, iar 0 este unghiul inițial al rotorului (față de referință sau un reper fix). Inducția magnetică rezultantă (totală) în întrefier este dată de suma: (5.369) Energia (egală cu coenergia) înmagazinată în câmpul magnetic din întrefier se obține prin integrarea densității acesteia pe întreg volumul întrefierului și se poate exprima astfel :(5.370) unde:(5.371) Expresia energiei magnetice permite
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este viteza unghiulară a rotorului, pozitivă, iar 0 este unghiul inițial al rotorului (față de referință sau un reper fix). Inducția magnetică rezultantă (totală) în întrefier este dată de suma: (5.369) Energia (egală cu coenergia) înmagazinată în câmpul magnetic din întrefier se obține prin integrarea densității acesteia pe întreg volumul întrefierului și se poate exprima astfel :(5.370) unde:(5.371) Expresia energiei magnetice permite determinarea cuplului, anume: (3.233) Se poate obține o valoare nenulă a cuplului dacă cel puțin
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
inițial al rotorului (față de referință sau un reper fix). Inducția magnetică rezultantă (totală) în întrefier este dată de suma: (5.369) Energia (egală cu coenergia) înmagazinată în câmpul magnetic din întrefier se obține prin integrarea densității acesteia pe întreg volumul întrefierului și se poate exprima astfel :(5.370) unde:(5.371) Expresia energiei magnetice permite determinarea cuplului, anume: (3.233) Se poate obține o valoare nenulă a cuplului dacă cel puțin din funcțiile armonice de sub integrală nu depinde de t și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sensuri contrare, viteza relativă dintre armături fiind egală cu dublul vitezei de sincronism. În afară de convertorul rotativ cu ambele armături rotitoare se poate concepe un SEM liniar, cu două armături identice, trifazate, plasate de o parte și de alta a unui întrefier, față de care se deplasează cu viteze egale de sensuri contrare, iar câmpul rezultant al mașinii rămâne fix în spațiu. Dacă se înlocuiesc valorile vitezelor unghiulare date de (5.382) în (5.380) se obțin expresiile inducțiilor: (5.380') adică, expresii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cele ale undelor din momentul inițial, când t=0 în formulele (5.367) și (5.368). Este de remarcat și faptul că dacă armăturile identice sunt rotitoare în sensuri contrare, cu viteze egale, undele de câmp magnetic rămân fixe în întrefier, constituind o undă rezultantă fixă. Dacă dintr-un motiv oarecare o armătură este frânată, având, de exemplu, viteza unghiulară: (5.383) atunci, pentru a se menține condiția (5.382) se cere o accelerare a celeilalte armături, adică: (5.384) adică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 astfel: , (5.402) unde
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 (5.401): de unde: (5.403) a) La mașinile asincrone de mare putere se pot neglija căderile de tensiune pe rezistența și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 (5.411) pentru că la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de valoarea acestuia la 0,25UN:. La tensiune nominală, curentul va crește de 4 ori față de încercarea la tensiune redusă, adică:. Puterea electromagnetică la pornire se poate determina astfel: Componenta activă a curentului de pornire corespunzătoare lui P (care traversează întrefierul) este:. În situația de Aplicații la mașinile asincrone trifazate 261 pornire pierderile de putere prin efect Joule în înfășurările statorului sunt date de , care corespund unei componente active a curentului absorbit de: . Componenta activă a aceluiași curent, corespunzătoare pierderilor în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o inductanță utilă - principală raportată și o inductanță de dispersie - scăpări raportată: (6.8) Inductanțele mutuale dintre fazele statorului, respectiv dintre fazele rotorului (fazele acelorași armături) sunt nule, întrucât sunt perechi de bobine plasate la unghiuri de π/2, iar întrefierul este constant: (6.9) În cazul rotirii mașinii se vor defini matricile inductanțelor (cuplajelor) mutuale dintre diferitele perechi de înfășurări ale celor două armături, stator și rotor, ca funcții de unghiul variabil θR:(6.10) Ecuațiile în regim tranzitoriu al
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
6.86) adică fazorii devin rotitori în plan, de lungime egală cu amplitudinea mărimii corespunzătoare de fază (tensiune, flux total). De exemplu, fazorul fluxului rezultant statoric (considerat ca o undă rotitoare radială cu distribuție spațială armonică pe periferia armăturii dinspre întrefier) se bucură de proprietatea că proiecțiile lui pe două axe perpendiculare în plan (d și q fixe orientate pe direcțiile axelor înfășurărilor mașinii) permit aflarea mărimilor de fază, adică valorile instantanee ale fluxurilor totale ale celor două faze, ψas respectiv
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
patru zone de pe periferia armăturii este adecvat dacă tolele statorice provin din profile de formă pătrată. Această distribuție pe armătura statorică a înfășurărilor monofazate are marele avantaj al diminuării (chiar al anulării) armonicilor trei - spațiale ale inducției magnetice create în întrefier[61]. Ecuația matricială (6.109') devine:(6.109''') unde s-au introdus parametrii corespunzători situației de alimentare a mașinii având două înfășurări monofazate care ocupă fiecare câte 2/3 din periferia prevăzută cu crestături, fapt posibil dacă pe anumite zone
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
magnetice 346 Regimuri tranzitorii și nesimetrice ale mașinilor de inducție (mai precis fluxurile totale ψ preponderent utile, la mașinile reale cilindrice) se închid radial, în planul xOy, având o distribuție armonică pe periferie (în punctele cercului ce trece prin mijlocul întrefierului), anume: inducțiile magnetice (densitățile de flux magnetic - flux density ) sunt maxime în centrul bobinei alimentate de sursă, dar aceste valori maxime se înregistrează în momentele când tensiunile aplicate trec prin 0 (conform legii tensiunii induse: u=dψ/dt). Se vor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
faptul că vectorul reprezentativ al fluxului statoric indică în orice moment direcția radială din planul de secționare Studiul regimurilor nesimetrice ale mașinilor de inducție bifazate 349 al mașinii, pe care unda densității liniilor de câmp magnetic statoric (inducția radială în întrefier), distribuită spațial după o lege ideală armonică, este maximă. O altă modalitate de introducere a fazorului reprezentativ spațio-temporal al fluxului statoric se bazează pe corespondența biunivocă dintre planul xOy cu versorii ( i , j ) și planul complex (+1,+j), ceea ce permite
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
timp real; proprietățile materialelor din care se realizează mașina, se modifică semnificativ (până la 25 %) față de cele considerate inițial, datorită unor factori cum ar fi variația temperaturii sau diversele prelucrări mecanice. Mai mult, anumite detalii de construcție, printre care crestăturile și întrefierul nu pot fi realizate decât cu precizie de câteva procente, or acestea intervin esențial în evaluarea mărimilor parametrilor ce intră în structura modelului matematic. Modelele matematice cu parametrii concentrați sunt cele mai des utilizate în practică. Ecuațiile, în acest caz
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
faze sunt dați de suma dintre curenții respectivi i'A, i'B, i'C și un același curent i0 egal cu iN /3. Cei trei curenți i0 circulă prin fiecare din înfășurările trifazate în același sens, iar solenația rezultantă în întrefier, creată de ei, este nulă în orice moment, întrucât înfășurările sunt dispuse simetric. -Această armătură trifazată este echivalentă cu alta, pe care se găsește: un sistem bifazat de înfășurări parcurse de curenții i și i și un sistem trifazat simetric
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
distribuite ideal armonic pe armătură; 3 înfășurări pe rotor, de asemenea identice din punct de vedere al construcției, decalate spațial tot la unghiuri de 1200 (electrice), având în general alt număr de spire WR dar cu aceeași distribuție armonică; un întrefier constant (realizat ideal prin utilizarea de crestături închise); un circuit magnetic liniar (nesaturat), astfel încât o înfășurare se caracterizează prin inductanța utilă (care corespunde liniilor de câmp ce se închid de la o armătură la cealaltă prin traversarea întrefierului) și Ecuațiile în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]