1,277 matches
-
cuplul rezistent, se modifică turația rotorului în scurtcircuit. Acest procedeu, al cărui domeniu de aplicație se lărgește în ultimul timp, folosește un motor cu construcție simplă de preț redus și robust, dar necesită un convertor și o comandă adecvată. Performanțele convertoarelor statice de frecvență depind de caracteristicile semiconductoarelor pe care le folosesc. Componentele electronice existente pe piață răspund aproape în totalitate nevoilor industriale atât din punct de vedere tehnic cât și din punct de vedere economic. Progresele înregistrate în domeniul microprocesoarelor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
implementarea unor comenzi performante cu costuri reduse [2, 17, 18, 29, 41, 55, 56, 60, 70, 71, 76, 77, 78, 80, 84, 85, 89, 90]. În raport cu alte soluții tehnice, procedeul variației vitezei motoarelor asincrone cu rotor în colivie asociate cu convertoare de frecvență, prezintă printre altele și avantajele: ameliorarea exploatării proceselor industriale prin creșterea supleței comenzii motorului de acționare, optimizarea consumului de energie electrică, creșterea securității și siguranței acționării. Pentru obținerea unor tensiuni de valori efective și frecvențe variabile aplicate motorului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
consumului de energie electrică, creșterea securității și siguranței acționării. Pentru obținerea unor tensiuni de valori efective și frecvențe variabile aplicate motorului, pornind de la tensiuni de valori efective și frecvențe constante, furnizate de rețeaua industrială de 50Hz se utilizează fie un convertor direct (sau cicloconvertor), fie un convertor indirect sub forma unei cascade redresor - invertor. Convertoarele indirecte pot fi invertoare de tensiune sau invertoare de curent. Invertorul sau ondulorul este un dispozitiv electronic care transformă curentul continuu în curent alternativ de frecvență
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și siguranței acționării. Pentru obținerea unor tensiuni de valori efective și frecvențe variabile aplicate motorului, pornind de la tensiuni de valori efective și frecvențe constante, furnizate de rețeaua industrială de 50Hz se utilizează fie un convertor direct (sau cicloconvertor), fie un convertor indirect sub forma unei cascade redresor - invertor. Convertoarele indirecte pot fi invertoare de tensiune sau invertoare de curent. Invertorul sau ondulorul este un dispozitiv electronic care transformă curentul continuu în curent alternativ de frecvență variabilă. Alegerea unei soluții dintre cele
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
valori efective și frecvențe variabile aplicate motorului, pornind de la tensiuni de valori efective și frecvențe constante, furnizate de rețeaua industrială de 50Hz se utilizează fie un convertor direct (sau cicloconvertor), fie un convertor indirect sub forma unei cascade redresor - invertor. Convertoarele indirecte pot fi invertoare de tensiune sau invertoare de curent. Invertorul sau ondulorul este un dispozitiv electronic care transformă curentul continuu în curent alternativ de frecvență variabilă. Alegerea unei soluții dintre cele trei enumerate mai sus este dictată de: puterea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotor în colivie alimentată în stator cu tensiuni și curenți sinusoidali, de frecvență variabilă. Se consideră mașina simetrică, cu parametrii constanți în regim permanent sinusoidal, armonicile superioare de timp ale curenților și tensiunilor de frecvență variabilă, furnizate la ieșire de convertoarele electronice fiind neglijate. Dispozitivele care realizează condițiile impuse, privitoare la tensiuni, frecvențe, curenți pot fi invertoarele de tensiune prezentate în figura 5.46 la care s-a reprezentat numai partea de forță. Partea de comandă cuprinde dispozitivele de comandă pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nominală. Întrucât la frecvență nulă impedanța statorului se reduce la rezistența R1, tensiunea U10 este chiar: (5.235) Această valoare se mai numește tensiune de "compensare a I x R" și reprezintă unul dintre parametrii care trebuie introduși în memoria convertorului static de frecvență, de către utilizator, funcție de motorul acționat. Deoarece valorile date de expresia (5.234) nu diferă mult de U1i dat de (5.231) se poate considera că mașina funcționează la U1/f1=constant. În anumite cazuri practice interesează în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
funcție de motorul acționat. Deoarece valorile date de expresia (5.234) nu diferă mult de U1i dat de (5.231) se poate considera că mașina funcționează la U1/f1=constant. În anumite cazuri practice interesează în mod deosebit curentul furnizat de convertor, egal cu I1. Se folosește schema echivalentă din fig. 5.48b): (5.236) Modulul acestui curent este: (5.237) unde s-a introdus I'2sc -curentul rotoric raportat, în condiția ideală a neglijării rezistenței rotorice (componenta reactivă de scurtcircuit). Acest
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în pericol înfășurările mașinii întrucât se poate depăși tensiunea de străpungere a izolației dintre spire; la valori ridicate ale tensiunii sunt puse în pericol 130 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar componentele electronice ale schemei de alimentare (convertorul). Așadar, peste f1>f1N, tensiunea se menține la valoarea sa nominală U1N iar frecvența va crește, ceea ce înseamnă o scădere a raportului U1/f1, o diminuare a fluxului Ψm, o micșorare a cuplului critic (deci a cuplului la care poate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din (5.251), (5.253) și (5.253'):(5.254) ale cărei modul și fază se pot determina dacă se cunosc parametrii mașinii și frecvența rotorică. Se poate introduce expresia (5.252) și se va obține dependența tensiunii aplicate de la convertorul de frecvență - statorului, în funcție de fluxul rotoric, parametrii mașinii și mărimea cuplului (sau a alunecării). 5.5.3.5 Metode speciale de reglare a turației motoarelor asincrone a) Injecția de curenți rotorici de la o sursă exterioară permite obținerea de viteze reglabile
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alunecării). 5.5.3.5 Metode speciale de reglare a turației motoarelor asincrone a) Injecția de curenți rotorici de la o sursă exterioară permite obținerea de viteze reglabile la motoarele cu rotor bobinat, scop în care se folosește o sursă tip convertor de frecvență care alimentează rotorul. Din relația: (5.255) se constată că turația rotorului depinde de frecvența f2 a curenților injectați în rotor (figura 5.53 a), de convertorul de frecvență CF. Dependența turației de frecvența rotorică f2 este prezentată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu rotor bobinat, scop în care se folosește o sursă tip convertor de frecvență care alimentează rotorul. Din relația: (5.255) se constată că turația rotorului depinde de frecvența f2 a curenților injectați în rotor (figura 5.53 a), de convertorul de frecvență CF. Dependența turației de frecvența rotorică f2 este prezentată în figura 5.53 b). Un prim caz particular este cel corespunzător lui f2=0, adică în rotor este injectat curent continuu, CF este în această situație un redresor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Cele două armături se pot conecta în serie de la aceeași rețea, fiecare convertind câte jumătate din puterea totală a mașinii. Soluția are perspective de aplicare la unități de foarte mare putere din sistemele de conversie a energiei. b) Motoare cu convertor înglobat. Printre soluțiile adoptate frecvent în secolul trecut s-au remarcat cele bazate pe folosirea convertorului rotativ de frecvență plasat chiar pe rotorul mașinii asincrone. Armătura rotorică posedă două înfășurări: una primară trifazată inductoare, legată la trei inele, alimentate prin
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
puterea totală a mașinii. Soluția are perspective de aplicare la unități de foarte mare putere din sistemele de conversie a energiei. b) Motoare cu convertor înglobat. Printre soluțiile adoptate frecvent în secolul trecut s-au remarcat cele bazate pe folosirea convertorului rotativ de frecvență plasat chiar pe rotorul mașinii asincrone. Armătura rotorică posedă două înfășurări: una primară trifazată inductoare, legată la trei inele, alimentate prin perii de la rețea și alta tip de curent continuu conectată la comutatorul mecanic - colector, de la care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
aspecte influențează nefavorabil stabilitatea în funcționarea grupului MA-GA autonom determinând o creștere a investiției în sistemul de reglare a mărimilor care sunt impuse de obicei: tensiune și frecvență de ieșire constantă. În ultimul timp GA autonome sunt asociate cu convertoare electronice statice, costurile pe ansamblu fiind încă destul de ridicate [23, 49, 50]. 166 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar 5.6.2.2 Schema echivalentă, amorsarea la gol a GA Schema electrică echivalentă pe o fază este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 furnizată unui consumator; dacă MA este racordată printr un convertor electronic este absolut necesar ca acesta să fie bidirecțional (reversibil) iar dacă pe același tronson circulă în rampă un alt tren este asigurat receptorul puterii obținute. Dacă se cere o coborâre a pantei cu viteză mai mare, se introduc în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de coborâre a trenului. Evident, în acest caz scade randamentul de recuperare a energiei, întrucât o parte din aceasta este disipată prin efect electrocaloric în rR . Dacă MA este cu rotor în scurtcircuit devine anevoioasă modificarea turației, implicând folosirea unui convertor bidirecțional cu frecvență de ieșire fixă. Problema recuperării devine interesantă mai ales în condițiile actuale când se caută extinderea folosirii mașinilor de inducție în tracțiunea urbană, la automobile electrice sau hibride etc. 5.7.3.2 Frânarea în regim de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rezistență rotorică mare (cum este cazul servomotoarelor asincrone cu rotor din aluminiu, în formă de pahar sau a motoarelor cu rotor masiv în forme adecvate). 5.8 REGIMURI SPECIALE DE FUNCȚIONARE A MAȘINILOR ASINCRONE TRIFAZATE 5.8.1 Regimul de convertor de frecvență 5.8.1.1 Convertorul asincron de frecvență O mașină cu rotor bobinat, alimentată în stator de la o sursă trifazată de frecvență f1, poate furniza, prin rotor, o putere în c. a. trifazat pe frecvența f2, unde:(5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
asincrone cu rotor din aluminiu, în formă de pahar sau a motoarelor cu rotor masiv în forme adecvate). 5.8 REGIMURI SPECIALE DE FUNCȚIONARE A MAȘINILOR ASINCRONE TRIFAZATE 5.8.1 Regimul de convertor de frecvență 5.8.1.1 Convertorul asincron de frecvență O mașină cu rotor bobinat, alimentată în stator de la o sursă trifazată de frecvență f1, poate furniza, prin rotor, o putere în c. a. trifazat pe frecvența f2, unde:(5.336) Această frecvență este dependentă liniar de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a. trifazat pe frecvența f2, unde:(5.336) Această frecvență este dependentă liniar de turația rotorului. Se observă că: pentru n = 0, rezultă f2 = f1 ; pentru n = n1 se obține f2 = 0, iar pentru n = -n1 se obține f2 = 2f1. Convertorul asincron de frecvență (CAF) se obține dacă rotorul MAB este antrenat de un motor a cărui turație este de obicei variabilă, obținându-se și f2 = variabil. În cele mai multe dintre aplicațiile frecvente, CAF este antrenat tot de un motor asincron MA
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și circulația de puteri la acest grup de mașini. Se neglijează pierderile statorice și cele mecanice ale mașinilor și se obțin: pentru puterea electrică furnizată de rețeaua de frecvență f1, motorului MA: PElma = PEMA pentru puterea mecanică furnizată la arborele convertorului de frecvență: PMA = PEMA (1-sMA) pentru puterea electrică furnizată de rețeaua de frecvență f1, statorului CAF Pel = PE pentru puterea mecanică apentru puterea electrică furnizată rețelei de frecvență f2 de către (5.339) În condițiile conservării puterilor este valabilă relația: PEMA
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
condițiile conservării puterilor este valabilă relația: PEMA (1-sMA) + PE(1-s) = 0 (5.340) unde se introduce (5.339 ) și se obține puterea motorului de antrenare: (5.341) Semnul (-) corespunde situației când rotorul este rotit în sensul câmpului rotitor al convertorului, iar semnul (+) corespunde cazului când rotorul este rotit în sens contrar câmpului învârtitor statoric al CAF. Se poate analiza și circulația de puteri reactive între CAF și rețeaua de frecvență f2 și se obține Q = (f1 / f2 )Q2. Adică, puterea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
342) Așadar, CAF este o sursă rotativă de c.a. de frecvență variabilă dar la care raportul tensiune / frecvență este constant. Existența unor pierderi mecanice, zgomotul și prezența elementelor în rotație sunt motive care limitează folosirea CAF în ultimul timp. Convertorul asincron de frecvență rotativ se utilizează ca sursă de tensiune și frecvență variabilă în laboratoare de încercări, prezentând avantajul unei forme sinusoidale a tensiunii de ieșire, comparativ cu sursele statice-electronice realizate cu componente electronice de putere. Dependența f2=f(n
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
putere. Dependența f2=f(n) și implicit U2=f(n) nu trece prin origine, aspect care în aplicații ale sistemelor automate este defavorabil, tratarea problemei făcându-se în conformitate cu metodele de lucru și regulile specifice teoriilor neliniare. 5.8.1.2 Convertorul asincron de frecvență generalizat În cele ce urmează se fac referiri la un sistem propus [63], denumit convertor asincron de frecvență generalizat CAFG a cărui schemă este prezentată în fig.5.79 a). Față de CAF clasic, sistemul propus, realizabil monobloc
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ale sistemelor automate este defavorabil, tratarea problemei făcându-se în conformitate cu metodele de lucru și regulile specifice teoriilor neliniare. 5.8.1.2 Convertorul asincron de frecvență generalizat În cele ce urmează se fac referiri la un sistem propus [63], denumit convertor asincron de frecvență generalizat CAFG a cărui schemă este prezentată în fig.5.79 a). Față de CAF clasic, sistemul propus, realizabil monobloc, sub o carcasă comună, cuprinde în plus un motor, notat MA2 cu 2pMA2 poli care antrenează a doua
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]