1,026 matches
-
forțe tangențiale între armături la nivelul întrefierului, ce se manifestă sub forma unui cuplu electromagnetic. Statorul, prin fixarea sa pe tălpi de exemplu, echilibrează acest cuplu, în schimb rotorul va fi antrenat în mișcare de rotație cu o anumită viteză unghiulară Ω, în sensul de rotire a câmpului inductor. Sensul de rotire a rotorului este astfel încât să fie eliminată cauza care produce „ discontinuitatea “ energiei magnetice în întrefier [7], deci apariția curentului rotoric, adică a variației câmpului magnetic prin rotor. Dacă rotorul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a câmpului inductor. Sensul de rotire a rotorului este astfel încât să fie eliminată cauza care produce „ discontinuitatea “ energiei magnetice în întrefier [7], deci apariția curentului rotoric, adică a variației câmpului magnetic prin rotor. Dacă rotorul s-ar roti cu viteza unghiulară de sincronism (a câmpului) Ω1, atunci nu mai există variația fluxului inductor prin circuitul rotoric, nici curent rotoric indus, iar cuplul ar deveni nul. Tensiunile induse, deci și curenții rotorici vor avea frecvența dictată de această viteză relativă, adică, similar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se poate scrie: (5.12) relație similară cu (5.9). Se menționează că rotorul este imobil. 5.2.2.2 Funcționarea mașinii asincrone trifazate cu rotor în circuit închis în mișcare de rotație Se consideră rotorul în mișcare cu viteză unghiulară (ca motor, ); între câmpul rotitor și conductoarele înfășurării rotorice există o alunecare s , dată de (5.2), (fig. 5.8). În ceea ce privește statorul, fenomenele rămân aproximativ aceleași ca la gol, doar valoarea curentului crește, adică în loc de I10 se va scrie I1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
componentă, importantă ca valoare, al cărei modul este : (5.54) numită și putere electromagnetică, care este de fapt puterea transmisă de stator, prin întrefier, rotorului mașinii asincrone. Această putere este exprimată ca produs dintre cuplul manifestat asupra rotorului și viteza unghiulară a câmpului. M este numit cuplu electromagnetic și este egal și de semn contrar cu cuplul ce se manifestă dinspre rotor spre stator. Din puterea electromagnetică primită de rotor, prin câmp, o parte se consumă prin efect electrocaloric în înfășurarea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin efect electrocaloric în înfășurarea rotorică: (5.52') iar o altă parte, însemnată, constituie puterea mecanică transferată rotorului, al cărei modul este: , (5.55) Această putere mecanică se manifestă prin cuplul de reacție a rotorului, egal cu M, la viteza unghiulară a rotorului Ω. Din puterea mecanică PMec, o mică parte este cea corespunzătoare pierderilor mecanice prin frecări sau prin ventilație, la care se adaugă unele pierderi suplimentare [12,16,32], iar o parte însemnată o constituie puterea mecanică utilă la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este egal cu cel nominal, adică: (5.85) atunci mașina asincronă funcționează în punctul N - nominal (fig. 5.15), caracterizat prin egalitatea (5.84), M = Mr, iar curbele 1 și 2 se intersectează la o alunecare, când turația, respectiv viteza unghiulară sunt date de: (5.2') Dacă dintr-un motiv oarecare datorat sarcinii, crește cuplul rezistent ca modul (dreapta 3), atunci: (5.86) adică rotorul decelerează, viteza Ω scade, deci s - crește, iar punctul de funcționare (p.f.) se mișcă din N
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.90), (5.91) și amplificând cu , se ajunge la: (5.92) Din (5.71) rezultă : (5.93) Așadar, cuplul electromagnetic este proporțional cu puterea activă transmisă rotorului mașinii, mai exact este egal cu raportul dintre această putere și viteza unghiulară de sincronism, Ω1. Notă: În cele expuse mai sus s-a considerat numai cuplul corespunzător fundamentalei câmpului magnetic învârtitor, toate mărimile electrice: tensiuni de fază, tensiuni induse, curenți, s-au considerat armonice, de pulsație ω1. De remarcat este faptul că
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se deplasează tot spre stânga, ca și în cazul prezentat anterior. Aceasta este o condiție impusă de aplicațiile practice, la care mașina de lucru se cere antrenată în același sens la cele două viteze de lucru. Se poate deduce viteza unghiulară, de rotație a câmpului, adică:(5.217) ceea ce era de așteptat. Trebuie observat amănuntul că dacă pentru schema în "dublă-stea" ordinea de conectare la sursă este L1-L2-L3, la schema "în triunghi" aceasta este L1-L3L2, tocmai din motivul păstrării sensului de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
situația din figura precedentă dar la momentul t=t2 , unde 6/12 Tttt . Comparativ cu momentul t=t1 se observă schimbarea poziției câmpului față de armătură cu unghiurile: ..9/18/2:.,.6/12/2 21 geomradrespectivgeomrad Se pot determina astfel vitezele unghiulare ale câmpurilor magnetice, adică: . În fig. 5.45-2 c1) și c2) se prezintă conexiunile între diverse bobine și se detaliază legăturile pe care trebuie să le modifice comutatorul exterior pentru a realiza cele 2 numere de perechi de poli: 2
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
acestui cuplu ce se manifestă asupra ambelor armături, dar de semne contrare, rotorul se va roti în raport cu statorul (care este fix) în sens contrar rotirii câmpului față de rotor, pentru a diminua viteza relativă dintre conductoarele rotorice și câmpul inductor. Viteza unghiulară de rotire a rotorului va fi mai mică decât cea a câmpului, definindu-se astfel o alunecare dată de relația cunoscută: (5.2) Față de înfășurarea statorică-fixă, câmpul magnetic învârtitor rotoric se rotește cu diferența n1 n (sau 1- ) care dictează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mare la rotor, scop în care se mai atașează rotorului și o coroană cu rol de creștere a momentului de inerție J, de exemplu ca servomotor la platformele giroscopice, unde se folosește și frecvență ridicată de alimentare pentru creșterea vitezei unghiulare [21, 60]. 5.5.5.2 Motorul asincron cu rotor cu bare înalte În cele mai multe acționări întâlnite în practică este nevoie de un cuplu mare la pornire, deziderat realizabil dacă se crește rezistența circuitului rotoric. Această posibilitate este la îndemână
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
transmisă de MA rețelei trifazate de alimentare. Se spune, astfel că MA devine generator asincron conectat la rețea în regim de recuperare a energiei (sau puterii) mecanice furnizată de c.g. Puterea recuperată este proporțională cu MC și cu viteza unghiulară, care în felul acesta este menținută la o valoare cu câteva procente mai mare decât cea corespunzătoare sincronismului. Bilanțul de puteri pentru acest caz este prezentat în fig. 5.68. Se mai cere însă o condiție: puterea electrică recuperată trebuie
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
învârtitoare, cu același număr de poli, create de curenți de pulsații: pe stator și pe rotor, se obține un cuplu electromagnetic nenul dacă este îndeplinită condiția dedusă din teorema frecvențelor (3.278), adică: sau: (3.278) unde m este viteza unghiulară a rotorului, iar p este numărul de perechi de poli ai mașinii. Din această relație se poate constata că mașina dublu alimentată poate funcționa în 4 situații, după cum sunt considerate semnele + sau - în relația (3.278) [7]. Un caz aflat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
care le fac, de exemplu maximele undelor inducțiilor magnetice statorice 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o undă de inducție rotitoare directă, (sistemul trifazat de alimentare este simetric, la fel și construcția mașinii): (5.367) (α este variabila 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se pot aduce la formele: (5.380) Repetând raționamentele de mai sus, se ajunge la condiția de conversie electromecanică:(5.381) Pentru 1 = 2, rezultă:(5.382) Așadar, dacă statorul se rotește în sens contrar câmpului propriu direct cu viteza unghiulară ΩS (în particular fiind egală cu ), iar rotorul se rotește tot în sens contrar câmpului propriu invers, cu ΩR (în particular fiind tot ) atunci cele două armături se rotesc cu vitezele lor de sincronism (în particular egale) în sensuri contrare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 identice cu cele ale undelor din momentul inițial, când t=0 în formulele (5.367) și (5.368). Este de remarcat și faptul că dacă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 suma modulelor vitezelor armăturilor rămâne constantă. Faptul că cele două armături sunt în rotație duce la creșterea, teoretic la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fi și sub formă de disc, plasate față în față, fiecare având înfășurări toroidale, alimentate prin sisteme perii - inele, fig. 5.92. Relația (5.381) exprimă legătura dintre pulsațiile tensiunilor (curenților) armăturilor unei mașini cu dublă alimentare și vitezele lor unghiulare pentru ca mașina, în regim staționar să îndeplinească funcția de convertor electromecanic. Prin particularizări corespunzătoare se pot obține toate convertoarele folosite în practică, la care se mai adaugă altele concepute - adecvate unor scopuri speciale. Se vor trece în revistă convertoarele electromecanice
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
două regimuri: de motor sau de generator. A.5. Dacă 1 = 0 , mașina fiind excitată în c.c. pe stator, rezultă (5.389) 212 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar adică, între pulsația curentului rotoric și viteza unghiulară a rotorului este egalitate. CEM este mașină de c.c. cu colector, unde pulsația curentului care circulă prin indus este dictată de viteza rotorului. Această condiție este valabilă și pentru mașinile sincrone de construcție inversată, alimentate prin sistemul periiinele, în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mașini de lucru sunt încărcate în mod egal, MABI și MABII nu 220 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar vehiculează putere activă (decât eventual pentru acoperirea pierderilor), doar mențin sincronismul rotirii arborelui electric. 5.8.6 Caracteristica „unghiulară” a mașinii asincrone (de inducție) trifazate în regim simetric 5.8.6.1 Introducere În literatura de specialitate se folosește frecvent, pentru analiza în detaliu a caracteristicilor de funcționare a mașinii asincrone trifazate, dependența cuplului electromagnetic de alunecare, M=f
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
specialitate se folosește frecvent, pentru analiza în detaliu a caracteristicilor de funcționare a mașinii asincrone trifazate, dependența cuplului electromagnetic de alunecare, M=f(s). La mașinile sincrone, în regim de motor de exemplu, în mod obișnuit se recurge la caracteristica unghiulară, care exprimă dependența cuplului electromagnetic de unghiul intern [7]. Prin folosirea acestei dependențe se vehiculează, cel puțin din punct de vedere didactic, o informație tehnică ce conduce la înțelegerea facilă a unui fenomen fizic, acela al rămânerii în urmă, doar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 complex) Cu notațiile consacrate ecuațiile mașinii asincrone trifazate au forma (5.31): (5.31) Schema electrică echivalentă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 valoarea maximă a cuplului se obține când unghiul intern, (de fapt unghiul ascuțit dintre curentul rotoric și tensiunea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]