257 matches
-
îl produce. Dacă se au în vedere ecuațiile (5.31), se poate desena o schemă electrică echivalentă, având n - 1 = 1, deci n = 2 noduri și o = 2 ochiuri independente. În această schemă se evidențiază o impedanță (mai concret o reactanță, Xm) de magnetizare, străbătută de I10 care întreține fluxul în mașină. La bornele acesteia se obține tensiunea indusă (fig.5.9 a). Este valabilă relația următoare:(5.32) (5.33) schema echivalentă din fig. 5.9 a) devine una similară
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nul, puterea în secundar este nulă; fapt justificat prin aceea că rotorul fiind în sincronism nu este viteză relativă între acesta și câmp, deci nu există interacțiune câmp statoric - curent indus rotoric. Se menționează faptul că tensiunile, curenții, rezistențele și reactanțele din schemele echivalente prezentate mai sus corespund unei faze a mașinii analizate. 5.2.3.2 Scheme echivalente ale mașinii asincrone trifazate cu considerarea pierderilor în fier Pierderile în fier pentru mașina funcționând la s = sN, se manifestă în circuitul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
reduse. Cum în rotor frecvența tensiunilor induse este mică (1- 2Hz), pierderile în fier vor fi neglijabile. Utilizând raționamentul de la transformator, § 2.2.3 [6], în schema electrică echivalentă din fig. 9 a) se introduce o rezistență în paralel cu reactanța de magnetizare, încât schema devine cea prezentată în fig. 5.10 a) (în Π). Mărimea rezistenței Rmp, se poate deduce cu oarecare exactitate astfel: se face încercarea în gol la viteza de sincronism; se măsoară puterea activă absorbită p10; se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se calculează pierderile prin efect electrocaloric la mers în gol ; se determină:; se calculează Rmp din egalitatea aproximativă: (5.35) Componentele: activă și reactivă ale curentului, I10 se deduc imediat : ; (5.36) Cunoscând I10r și U1 ≈ E1, se poate deduce reactanța de magnetizare sau utilă: rmp IUX 101 (5.37) Cele două elemente de circuit Rmp - Xmp, conectate în paralel în schema din fig.5.10 a), pot fi substituite prin elemente conectate în serie. Impedanța echivalentă Zm se determină astfel
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 asincronă absoarbe, în funcționarea sa, putere reactivă de la rețeaua de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin fazele statorice ale mașinii, curentul are o valoare impusă (efectivă) I1 - constantă. În general, frecvența curenților prin stator este variabilă în limite extinse; prin acest procedeu se obține un reglaj al vitezei într-un domeniu larg de valori. Întrucât reactanța de magnetizare Xm este mult mai mare decât ceilalți parametri ai mașinii: rezistențe și reactanțe de scăpări, rezultă că numitorul expresiilor (5.99) este mai mare, deci valorile alunecărilor critice sunt mai mici. Pentru cazul mașinii exemplificate mai sus (MA
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
frecvența curenților prin stator este variabilă în limite extinse; prin acest procedeu se obține un reglaj al vitezei într-un domeniu larg de valori. Întrucât reactanța de magnetizare Xm este mult mai mare decât ceilalți parametri ai mașinii: rezistențe și reactanțe de scăpări, rezultă că numitorul expresiilor (5.99) este mai mare, deci valorile alunecărilor critice sunt mai mici. Pentru cazul mașinii exemplificate mai sus (MA 1), se obține valoarea: În concluzie, alunecarea critică a mașinilor asincrone alimentate la curent constant
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
maximă este . Se constată că cele două situații: de P1max și PMecmax nu se obțin la aceeași alunecare. În condițiile când se ține seama și de rezistența statorică R1 de pe ramura curentului (pe ramura de magnetizare se neglijează R1 în raport cu reactanța de magnetizare Xm), schema echivalentă se apropie de cea prezentată în figura 5.17 b), iar curentul este dat de (5.105). Diagrama curentului este similară cu cea din figura 5.18, dar rotită în sens trigonometric pozitiv cu unghiul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
iar tangenta acestui unghi este:(5.130) Se poate determina și înclinarea dreptei care trece prin originea sistemului de coordonate O, pe care se găsește centrul cercului, O0:5 .131) Aceste mărimi se pot exprima în funcție de parametrii mașinii: rezistențe și reactanțe, considerate constante. O altă expresie, aproximativă pentru determinarea pantei dreptei ce trece prin origine și pe care se găsește centrul cercului este [12]: (5.132) Pe baza acestei relații se justifică o metodă experimentală de trasare a diagramei cercului, [13
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
timp scurt încercarea se poate realiza și la valori crescute, de NI15,25,1 . Pentru I1sc=I1N, se măsoară P1scN, a cărei valoare este: (5.137) de unde rezultă: (5.137') Impedanța de scurtcircuit a mașinii are modulul: , (5.138) iar reactanța de scurtcircuit este: . (5.139) Se face precizarea că atât U1sc cât și I1sc sunt mărimi de fază, iar P1sc este puterea activă totală, măsurată cu metoda celor două wattmetre sau cu metoda celor trei wattmetre. Dacă se dispune de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ZUI 11 curentul de scurtcircuit calculat în condițiile aplicării tensiunii nominale (mai mare de 47 ori decât I1N). c) În continuare se poate adopta una din căile prezentate mai jos: c1) Din încercarea de mers în gol se află reactanța totală statorică: (5.141) și apoi se determină unghiul γ dat de (5.122), Din punctul A0 se duce o dreaptă înclinată față de orizontala (H) cu unghiul β=2γ. Mediatoarea segmentului 10 AA intersectează dreapta (D) în punctul O0 care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
D) în punctul O0 care este centrul cercului (C), acesta se poate acum trasa, raza sa fiind |O0A1|. c2) Se face încercarea la gol real, dar mașina funcționează în regim bifazat (o fază statorică este întreruptă) [13] și se determină reactanța totală, cunoscând tensiunea dintre două faze U1l , curentul absorbit, I1b și defazajul φ1b, adică: Se măsoară rezistența pe fază a statorului, R1 și se determină unghiul (5.143) Din punctul O se duce o dreaptă (Δ') înclinată cu unghiul α
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dreaptă a randamentului. Se face precizarea că diagrama cercului a fost trasată pentru cazul considerării parametrilor schemei echivalente a mașinii - constanți, iar regimul - armonic. În practică apar unele fenomene neliniare care determină o modificare uneori importantă, a unor parametri: rezistențe, reactanțe etc. ceea ce conduce la apariția unei discontinuități a diagramei în apropierea funcționării la s=0 (trecerea de la regimul de motor la cel de generator), la modificarea diametrului cercului la sarcini mari, la evaluarea cu unele aproximații a pierderilor în fier
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
expresie se poate deduce, având în vedere simetria mașinii:(5.164) Aceasta este ecuația tensiunilor pentru fiecare din cele Z2 conductoare ale coliviei rotorice (sau m2 faze rotorice). Impedanța "de fază" rotorică se deduce imediat, la fel și rezistența sau reactanța de scăpări: (5.165) În aceste condiții se pot deduce rezistențele și reactanțele de scăpări ale coliviei, raportate la stator, folosind relațiile (5.158), (5.25), (5.30): (5.166) Curentul rotoric raportat este dat de (5.156) adică: (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ecuația tensiunilor pentru fiecare din cele Z2 conductoare ale coliviei rotorice (sau m2 faze rotorice). Impedanța "de fază" rotorică se deduce imediat, la fel și rezistența sau reactanța de scăpări: (5.165) În aceste condiții se pot deduce rezistențele și reactanțele de scăpări ale coliviei, raportate la stator, folosind relațiile (5.158), (5.25), (5.30): (5.166) Curentul rotoric raportat este dat de (5.156) adică: (5.167) Relațiile (5.166), (5.167) au valabilitate pentru orice număr de faze
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
considerente ca la § 5.4.3.1. Din densitățile liniare de curent se obține: (5.168) Din egalitatea pierderilor Joule în înfășurări, rezultă:(5.169) Din egalitatea energiilor magnetice înmagazinate în câmpurile de scăpări se obține: (5.170) Trecând la reactanțele de scăpări statorice (prin înmulțirea cu pulsația) se obține o relație similară de raportare:(5.170') Din egalitatea puterilor aparente se obține: (5.171) adică relația de raportare a tensiunilor aplicate sau a tensiunilor induse. 5.5 REGIMUL DE MOTOR
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
după încetarea regimului tranzitoriu pornirea este terminată. Dacă se utilizează separatoare, în poziția S pe schemă, se poate folosi AT la pornirea altor motoare. Deoarece investiția în AT, întrerupătoare, separatoare etc. În unele aplicații se poate adopta pornirea numai cu reactanțe înseriate, în modul acesta reducându-se curentul absorbit în momentul pornirii la o valoare dictată de limita pe care o impune rețeaua (sursa). Dacă curentul de pornire este: (5.188) unde I1N este curentul nominal al motorului, iar kp este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
trecerea celor două dependențe (date de curba 1 și de dreapta 2) prin punctul N. Pentru , la pornirea cu AT se obține un cuplu de pornire de 0,9MN, mult mai mare decât în cazul folosirii la pornire a unei reactanțe înseriate. b3) Pornirea cu soft-startere Aceste dispozitive electronice cuprind tiristoare sau triacuri prin a căror comandă se realizează modificarea tensiunii aplicate statorului. O schemă tipică de soft-starter este prezentată în figura 5.29. Pe fiecare fază se înseriază câte un
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
aplicații mai puțin pretențioase este posibilă pornirea cu rezistențe înseriate pe circuitul de alimentare statoric. Evident, randamentul în acest caz scade întrucât apar disipații ale puterii active pe rezistențele utilizate. În general costurile sunt mai mici decât la folosirea de reactanțe înseriate. Există unele construcții speciale de motoare cu două statoare la care cele 2 statoare se pot roti unul în raport cu celălalt. Rotorul este comun având bare scurtcircuitate la capetele frontale. La partea mediană a rotorului, la mijloc există un alt
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se mențină Mmax la o valoare ridicată, dar mai mică decât Mcr. 96 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar Dacă se revine la expresiile curenților (5.102) și (5.103) se observă că aceștia depind și de reactanța, 2sX , anume: se poate diminua curentul I1 dacă se înseriază în rotor reactanțe. Practic această soluție nu se aplică întrucât cuplul scade, așa cum se poate deduce din (5.198), unde 2sX intră la numitor. Diferența de comportare a MAB când
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar Dacă se revine la expresiile curenților (5.102) și (5.103) se observă că aceștia depind și de reactanța, 2sX , anume: se poate diminua curentul I1 dacă se înseriază în rotor reactanțe. Practic această soluție nu se aplică întrucât cuplul scade, așa cum se poate deduce din (5.198), unde 2sX intră la numitor. Diferența de comportare a MAB când în rotor se înseriază rezistențe față de cazul înserierii de reactanțe se poate observa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înseriază în rotor reactanțe. Practic această soluție nu se aplică întrucât cuplul scade, așa cum se poate deduce din (5.198), unde 2sX intră la numitor. Diferența de comportare a MAB când în rotor se înseriază rezistențe față de cazul înserierii de reactanțe se poate observa și pe diagrama cercului (figura 5.31, unde a fost reluată diagrama din figura 5.20). Pentru R1 și 2R naturale, 11AO este proporțional cu curentul de pornire, iar segmentele 11ba și 11Ab au modulele în raportul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
70% față de pornirea directă. Cu unele aproximații se poate considera că unghiul ψ2=π/4 sau și dacă se folosește relația (5.110) se obține: ;, (5.204) adică: rezistența totală a rotorului - raportată trebuie să fie aproximativ egală cu suma reactanțelor de scăpări: statorică și rotorică raportată. Dacă se folosește reactanță înseriată în rotor atunci consecința imediată este diminuarea diametrului cercului (C) întrucât, conform cu (5.108) sau (5.128): (5.205) În această situație cercul (C) devine (C") în figura 5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
că unghiul ψ2=π/4 sau și dacă se folosește relația (5.110) se obține: ;, (5.204) adică: rezistența totală a rotorului - raportată trebuie să fie aproximativ egală cu suma reactanțelor de scăpări: statorică și rotorică raportată. Dacă se folosește reactanță înseriată în rotor atunci consecința imediată este diminuarea diametrului cercului (C) întrucât, conform cu (5.108) sau (5.128): (5.205) În această situație cercul (C) devine (C") în figura 5.31, iar punctul corespunzător pornirii este A"1. Într-adevăr
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Mai trebuie remarcat faptul că aceste pierderi suplimentare sunt nule în condițiile când rotorul este blocat, la n=0, adică nu intervin la încercarea în scurtcircuit a mașinii, cu rotorul calat. La funcționarea în gol curentul I10 traversează rezistența și reactanța statorică, provocând căderi de tensiuni pe acestea, pe primul element de circuit fiind neglijabilă. Tensiunea indusă E1 va fi aproximată cu diferența dintre U1 și căderea de tensiune pe reactanța de scăpări statorică, așa cum se observă din relația (5.268
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]