6,471 matches
-
este suma cuplurilor ce se aplică ansamblului rotor - mașină de lucru, J - momentul de inerție al rotorului mașinii asincrone împreună cu cel al mașinii de lucru. Pe arborele comun acționează un cuplu activ produs de mașina asincronă (aproximativ egal cu cuplul electromagnetic) și un cuplu rezistent creat de mașina de lucru (la care se poate adăuga și cuplul corespunzător frecărilor, ventilației etc., în general pierderilor mecanice și suplimentare). Cele două categorii de cupluri acționează în sensuri contrare, iar dacă viteza Ω este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
11, referitor la configurația OADEO, se deduce : (5.90) Dar, din triunghiul dreptunghic OAD se obține:(5.91) Înmulțind relațiile (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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
segmentului Na cu 10 AA este b. Se va arăta că lungimea ab reprezintă puterea activă consumată pe rezistența înfășurării rotorice, de fapt pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. Puterea activă a mașinii: 111 cos3 IU se regăsește ca putere electromagnetică întrucât, în relația (5.54): (5.54') pj1 și pFe1 au fost neglijate. Din relația (5.55) se obține puterea mecanică: (5.55') conform schemei echivalente din figura 5.17 bis b) puterea activă a mașinii este cea disipată pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pierderile mecanice-prin frecări, ventilație și suplimentare. Din acest motiv dreapta A0A1 care determină segmentul Nb , ce constituie puterea mecanică, se numește dreapta puterii mecanice nule. Pentru s , rezistența echivalentă rotorică sR2 devine nulă, deci puterea transferată rotorului - de fapt puterea electromagnetică a mașinii este nulă, încât dreapta (care unește două puncte pentru care P=0) se numește dreapta puterii electromagnetice nule. În cazul de față, această dreaptă este orizontală și coincide cu dreapta puterii active nule, . Din diagrama cercului, figura 5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se numește dreapta puterii mecanice nule. Pentru s , rezistența echivalentă rotorică sR2 devine nulă, deci puterea transferată rotorului - de fapt puterea electromagnetică a mașinii este nulă, încât dreapta (care unește două puncte pentru care P=0) se numește dreapta puterii electromagnetice nule. În cazul de față, această dreaptă este orizontală și coincide cu dreapta puterii active nule, . Din diagrama cercului, figura 5.19, se poate determina punctul de pe cerc pentru care P1=maxim. Acesta este M, care corespunde unghiului de defazaj
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
relația: De exemplu, pentru un punct N se vor determina abp j 1 , bcp j 2 , cNPMec , bNP , aNP 1 , utilizând ca factor de proporționalitate același ap, dat de (5.113). Evident, 1OA este dreapta puterii mecanice nule dreapta puterii electromagnetice nule (P=0), iar axa orizontală - dreapta puterii electrice active primare nule (P1=0). Se mai menționează faptul că , conform relației (5.54) în care pFe1=0. În ceea ce privește determinarea dreptei alunecării se procedează astfel: din O, figura 5.20, se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a determina aceste puncte se introduc valorile respective ale lui s în expresia (5.123) - de exemplu și se calculează modulele și argumentele corespunzătoare, adică:(5.133) Dreptele A0A1, respectiv A0A∞ sunt: dreapta puterii mecanice utile nule, respectiv dreapta puterii electromagnetice nule. În punctul A0 se duce tangenta (T) la cerc (înclinată cu unghiul β=2γ față de verticală). Printr-un punct oarecare, O1 de pe tangentă se duce o paralelă Ds la A0A∞ care intersectează A0A1 în K. Segmentul O1K se gradează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
A0 cu M' se determină, pe dreapta alunecărilor, valoarea sm(≈0,22 în cazul de față). În mod analog, dacă se duce din O0 perpendiculara pe AA0 se obține punctul M1' de intersecție cu (C). Acesta este punctul corespunzător puterii electromagnetice maxime a mașinii, iar valoarea alunecării este sm1≈0,28. Pentru un punct considerat nominal, N se obține alunecarea sN≈0,08 și se poate afla factorul de putere nominal, rezultând cosφ1N≈0,74. 5.4.1.5 Trasarea și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
128); se trasează cercul (C) cu centrul O0, în mijlocul segmentului mAA0 având raza egală cu 20 mAA . Pe cercul astfel obținut se pot fixa și alte puncte importante: A1 și A∞, necesare trasării dreptelor: puterii mecanice nule și a puterii electromagnetice nule. Punctele A1 și A∞ sunt vârfuri ale fazorilor 10 AA , respectiv AA0 , determinați cu relațiile (5.133). b) Dacă parametrii mașinii nu sunt cunoscuți, dar mașina - construită, se află pe standul de încercări, atunci se efectuează probe specifice pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dreapta puterii mecanice utile (la arbore) nule. După unii autori, [3, 12, 16] dreapta puterii mecanice utile se consideră o paralelă la 10 AA dusă prin A0', valabilă pentru valori ale alunecării de la 0 la sN. Pentru determinarea dreptei puterii electromagnetice nule se duce din A1 o perpendiculară pe dreapta (D), pe care se determină un punct b1 ce îndeplinește condiția: (5.144) unde R1 este rezistența statorului, pe fază, iar Rsc - rezistența în regim de scurtcircuit trifazat. Unind A0 cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o perpendiculară pe dreapta (D), pe care se determină un punct b1 ce îndeplinește condiția: (5.144) unde R1 este rezistența statorului, pe fază, iar Rsc - rezistența în regim de scurtcircuit trifazat. Unind A0 cu b1 se obține dreapta puterii electromagnetice nule, iar A∞ este punctul corespunzător la . Pentru un punct oarecare de pe cerc, AN se poate determina alunecarea trasând dreapta alunecării, așa cum se procedează în figura 5.22; anume: în A0 se duce tangenta (T) la cercul (C) perpendiculară pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
diferențiale ce caracterizează ansamblul mașină electrică - mașină de lucru. În mod deosebit se pun probleme legate de mărimea cuplului de pornire și de valoarea curentului absorbit de la sursă pe timpul pornirii. De cele mai multe ori se impune condiția ca pe timpul pornirii cuplul electromagnetic al mașinii să fie cât mai mare, oricum mai mare decât cuplul rezistent, fiind astfel posibilă accelerarea rotorului și a părții mobile a mașinii de lucru. Sunt situații în practică unde se cere ca pe timpul pornirii cuplul să se mențină
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cea a alunecării critice (5.78) se constată că: (5.200) Rezultă că rezistența rotorică raportată trebuie să fie astfel calculată încât, la pornire, alunecarea critică să fie 1, ceea ce înseamnă că la s=scr1=1 mașina să aibă cuplul electromagnetic egal cu Mcr1, pornirea având loc cu cuplul maxim pe care îl poate furniza motorul. În figura 5.30 b) este prezentată o familie de caracteristici M=f(s), (în mărimi relative, M/MN), la un motor al cărui cuplu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dat de rezistențe, adică: (5.202) Dacă se crește rezistența 2R punctul corespunzător pornirii se deplasează pe cercul C, ajungând de exemplu în MA 1 , unde M este plasat pe perpendiculara dusă din centrul O0 pe dreapta OA∞ a puterii electromagnetice nule, P=0. În această situație: curentul de pornire devine 1111 AOAO , deci s-a micșorat, iar raportul rezistențelor devine: (5.203) Acesta este cazul când , iar puterea electromagnetică este maximă, ceea ce înseamnă că: P/Ω1=M este maxim. Adică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe perpendiculara dusă din centrul O0 pe dreapta OA∞ a puterii electromagnetice nule, P=0. În această situație: curentul de pornire devine 1111 AOAO , deci s-a micșorat, iar raportul rezistențelor devine: (5.203) Acesta este cazul când , iar puterea electromagnetică este maximă, ceea ce înseamnă că: P/Ω1=M este maxim. Adică, în acest caz se pornește cu cuplu electromagnetic maxim iar curentul este diminuat la aproximativ 70% față de pornirea directă. Cu unele aproximații se poate considera că unghiul ψ2=π
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de pornire devine 1111 AOAO , deci s-a micșorat, iar raportul rezistențelor devine: (5.203) Acesta este cazul când , iar puterea electromagnetică este maximă, ceea ce înseamnă că: P/Ω1=M este maxim. Adică, în acest caz se pornește cu cuplu electromagnetic maxim iar curentul este diminuat la aproximativ 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 curentul se micșorează față de |O1A1|, dar puterea electromagnetică devine mai mică decât 11Ab , deci și cuplul de pornire se micșorează. O altă schemă de pornire la care se folosește o "rezistență rotorică - adițională comandată electronic" este prezentată în figura 5.32. Rotorul este conectat asupra unui redresor semicomandat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
următoarea, din considerente fizice: dacă cuplul rezistent crește dintr-o cauză oarecare, atunci motorul decelerează, adică dn<0, stabilizarea la o funcționare în noile condiții are loc numai dacă M va crește la o valoare M+dM, astfel încât noul cuplu electromagnetic al motorului să egaleze cuplul rezistent mărit, adică dM>0. Problema se pune în mod similar și dacă cuplul rezistent scade. Atunci dn>0, iar M va ajunge la o valoare M+dM mai mică, deci dM<0. Ambele situații
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
instantanee:(5.242) În mărimi raportate se pleacă de la relațiile (5.31), (5.32) adică: sau: (5.243) (5.244) și se notează: 22210 ILIL sm (5.245) -fluxul total rotoric raportat, încât ecuația rotorului se scrie: (5.246) Cuplul electromagnetic, dat de (5.71), devine acum: (5.247) Această relație arată că asupra rotorului se manifestă un cuplu, similar cu cel de la mașina de curent continuu, dat de produsul dintre fluxul total rotoric și curentul prin înfășurarea rotorică. În condițiile
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a curbei 4. Cuplul util, M2 este dat de puterea utilă prin relația: (5.259) Întrucât turația n scade puțin cu P2, cuplul mecanic M2 variază aproximativ liniar cu P2, prezentând o curbare sesizabilă doar la puteri utile mari. Cuplul electromagnetic se poate obține dacă se ține seama de bilanțul puterilor adică de relațiile (5.55) și (5.60), de unde se observă că:(5.260) adică, peste cuplul util se adaugă un cuplu rezistent corespunzător învingerii frecărilor mecanice ventilației cât și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a unor pierderi suplimentare în rotor. Se mai pot prezenta și alte dependențe, cum ar fi M1-cuplul corespunzător puterii absorbite de stator, P1-puterea activă absorbită, ambele în funcție de puterea utilă relativă; aceste curbe au o alură similară cu cea a cuplului electromagnetic, dar situate deasupra acesteia. În unele situații se reprezintă anumite dependențe, cum sunt: M și I1 în funcție de turație, în mărimi relative (figura 5.55 b). Curba 1, a cuplului permite determinarea raportului dintre cuplul de pornire și cuplul nominal Mp
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Pe scurt acest efect constă în repartiția neuniformă a densității de curent pe înălțimea unei bare (conductor) masive de cupru (sau aluminiu) plasată într-o crestătură rotorică. Justificarea analitică a acestui efect se poate realiza dacă se aplică ecuațiile câmpului electromagnetic în medii feromagnetice [20, 21] apelându-se la noțiunea „adâncime de pătrundere”. Pentru o analiză simplificată se va considera o porțiune din rotor, care cuprinde două bare din material conductor, cupru sau aluminiu, plasate în crestături adânci, având dimensiunea radială
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rezistența până la scurtcircuitare. În continuare, se crește turația rotorului cu ajutorul mașinii de antrenare MA; punctul de funcționare pe caracteristica M = f(s) din fig.5.66 b) se deplasează din O spre G când alunecarea s devine negativă, iar cuplul electromagnetic își schimbă semnul față de regimul de motor, adică mașina asincronă devine generator. G reprezintă punctul nominal de funcționare în acest nou regim. Alunecarea se definește prin: 0 1 1 n nns , fiind negativă întrucât , adică, viteza cu care este antrenat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
0 1 1 n nns , fiind negativă întrucât , adică, viteza cu care este antrenat rotorul este mai mare decât viteza de sincronism. Dacă se trece la caracteristica n = f(M), fig. 5.67 a), se constată că pentru 1nn cuplul electromagnetic devine negativ, mașina trece în regim de generator, furnizând putere activă rețelei pe baza puterii mecanice a motorului de antrenare MA. Se poate crește turația la același cuplu de generator dacă se crește rezistența înseriată în rotor (punctul G de pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alimentare S-a demonstrat în [7] că în cazul existenței pe cele două armături ale unei mașini, a două câmpuri 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]