1,026 matches
-
având două bobine decalate cu /2, în contact cu 2 perii fixe plasate în 2 axe rectangulare d-q (d în urma lui q referitor la sensul de rotație). Fie un rotor cu două înfășurări și , care se rotește cu viteza unghiulară (fig. 6.40.a). Acest sistem de înfășurări se va înlocui cu două înfășurări plasate în cele două axe fixe d și q (fig. 6.40 b și c). Numărul de spire al înfășurărilor se consideră același, W. Dacă se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sunt valabile relațiile: (6.180) precum și inversele lor: (6.181) În cazul sistemelor echilibrate, se presupun curenții dați de: (6.182) Aplicând transformarea (6.178), se obține (6.183) Dacă poziția rotorului se definește prin: (6.184) unde este viteza unghiulară a rotorului, iar este valoarea unghiului de poziție a rotorului la un moment dat t=0, luat ca origine, atunci: (6.185) Introducând notația(6.186) se obțin curenții echilibrați id și iq de pulsație (6.187) Rezultă următoarele: Când
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
moment dat t=0, luat ca origine, atunci: (6.185) Introducând notația(6.186) se obțin curenții echilibrați id și iq de pulsație (6.187) Rezultă următoarele: Când curenții bifazați sunt echilibrați, de pulsație iar rotorul se rotește cu viteza unghiulară , atunci cei doi curenți ai înfășurărilor legate la comutator sunt echilibrați, de aceeași amplitudine ca și cei bifazați și de pulsație -. Raționamentul reciproc rămâne valabil. În particular, dacă =, adică rotorul se rotește la sincronism, atunci curenții id și iq au
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3+3 circuite ale mașinii, astfel:(6.201) (6.202) În continuare trebuie definite fluxurile totale ale fazelor mașinii, ținând seama atât de componentele proprii cât și de cele mutuale, știind că armătura rotorică este mobilă, adică , unde intervine viteza unghiulară, de cele mai multe ori considerată constantă. Inductanțele proprii ale fazelor au câte o componentă de scăpări și una utilă (principală) preponderentă, adică: pentru stator , iar pentru rotor ; inductanțele mutuale dintre două faze ale aceleiași armături sunt negative și egale cu jumătate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Ab3AB3i2) 6.3.3.3 Modelul matematic de mașină trifazată abc-abc cu variabile numai în fluxuri totale Sistemele de ecuații de mai sus (6.213 - 6.217) se rezolvă cu ajutorul unor scheme-bloc destul de laborioase, dar în toate intervine și viteza unghiulară, fapt care afectează corectitudinea calculelor, mai ales în studiul proceselor tranzitorii rapide. Este justificată trecerea, la alte variabile, preferabil cu semnificație fizică cunoscută. În cele ce urmează se vor folosi fluxurile totale ale celor 6 înfășurări: trei fixe în stator
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
t=0. Evident, undele de inducție magnetică corespunzătoare celor două perechi de înfășurări, plasate spațial la unghiuri de π/2 rad.el. pe armături (la modelul bifazat al mașinii trifazate) se compun în câte o undă rezultantă rotitoare cu viteză unghiulară dată de ωs=ct. (de modul mai mare de 2 ori decât cel al unei faze). c) Dacă se pornește de la expresia (6.230′) a cuplului, se ajunge la o definire a acestuia, în complex simplificat, numai în funcție de fazorii reprezentativi
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotoric este menținut la o valoare aproximativ constantă, de la gol la sarcina nominală, de cea de-a doua sursă rotorică. În această situație, m.i. dublu alimentată devine mașină sincronă, care lucrează în regim de convertor electromecanic la o viteză unghiulară dată de suma (sau diferența) dintre pulsația tensiunii de alimentare în stator și pulsația tensiunii de alimentare din rotor. Mașina sincronă clasică în construcție directă devine un caz particular al mașinii de inducție cu dublă alimentare, anume când frecvența în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a mai multor mărimi fizice: tensiuni, fluxuri totale, cuplu, viteză, unghi de rotație, eventual curenți etc. la care se adaugă și alte reprezentări: caracteristica mecanică, hodograful fluxului rezultant rotoric cu componente pe 2 axe evaluate după relația 6.168-2', caracteristica unghiulară ș. a. În diagrama-bloc, realizată în mediul Matlab-Simulink, pentru studiul regimului trifazat simetric, cele 3 tensiuni aplicate în stator au amplitudini egale de 490 V (Uas=346.5V) și sunt defazate la unghiuri de 2π/3 rad. Întrucât rotorul este în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
momentul t=0, când se conectează statorul la sursă, turația rotorului este nulă. S-a simulat un regim variabil, obținut la o pornire în gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat doar frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulării sunt prezentate în figurile 6.55, 6.57, 6.59, 6.61, 6.62, fiind
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
valoare ce depășește cuplul critic al motorului, provocând decroșarea acestuia și oprirea sa la momentul t=≈0,8s indicativ RS-125, fig. 6.63, 6.64, 6.65, 6.66 Din fig. 6.55 se observă o variație ascendentă a vitezei unghiulare de la 0 la valoarea de mers în gol într-un timp de ≈0,1s, însoțită și de o slabă suprareglare, adică o depășire pentru scurt timp a valorii de sincronism. La aplicarea unui șoc de cuplu de 50 Nm (RS-50
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o menținere a vârfului în punctul S, după care urmează evoluția pe o spirală SP, unde amplitudinea descrește în timp odată cu diminuarea vitezei ajungând la valoarea OP când rotorul este blocat (s=1). Fig. 6.66 permite analiza dependenței vitezei unghiulare de cuplul electromagnetic în regim variabil (caracteristica mecanică dinamică). Pe timpul pornirii în gol curba ΩR=f(Me) trece succesiv prin punctele O, M, L, S, caracterizând o creștere a vitezei unghiulare de la 0 la sincronism (din O în S), chiar dacă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
s=1). Fig. 6.66 permite analiza dependenței vitezei unghiulare de cuplul electromagnetic în regim variabil (caracteristica mecanică dinamică). Pe timpul pornirii în gol curba ΩR=f(Me) trece succesiv prin punctele O, M, L, S, caracterizând o creștere a vitezei unghiulare de la 0 la sincronism (din O în S), chiar dacă cuplul electromagnetic oscilează de la ≈+200Nm, la ≈-25Nm. De la aplicarea cuplului rezistent de 125 Nm punctul reprezentativ evoluează pe o porțiune de curbă descendentă din S până în K, trecând printr-o zonă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nulă. S-a simulat un prim regim variabil la alimentare nesimetrică a statorului: (6.297) însoțit de indicativul RNS-1, obținut la o pornire în gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat doar frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulărilor sunt prezentate în figurile 6.67, 6.69, 6.71, 6.72, 6.75, fiind
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nesimetric simulat s-a obținut la alimentarea statorului cu sistemul de tensiuni nesimetrice: (6.298) având indicativul RNS-2 care constă dintr-o pornire la gol, când cuplul rezistent la arbore este datorat numai frecărilor și ventilatorului (fiind proporțional cu viteza unghiulară, ajungând în regimul staționar-nominal la aproximativ 3 Nm), iar după 0,25s s-a încărcat mașina cu un cuplu constant-potențial de 50 Nm. Rezultatele simulărilor sunt prezentate în figurile 6.68, 6.70, 6.73, 6.74, 6.76, fiind
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
situații, atunci când se impun anumite valori ωs și ωr pentru pulsațiile tensiunilor aplicate celor două armături, anume: Situația d (de la direct). Când cele două sisteme trifazate care alimentează statorul și rotorul au aceeași ordine de succesiune a fazelor, iar viteza unghiulară de rotație a rotorului este dată de diferența pulsațiilor tensiunilor aplicate armăturilor. Se vor distinge două subcazuri: Cazul d.m. (direct ca motor). Examinând și ecuația de echilibru al cuplurilor (6.301-7) se vede că la un anumit θR, care capătă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și reluarea unui nou ciclu, adică mașina în noul regim -de generator - are o funcționare instabilă. Situația i (de la invers). Când cele două sisteme trifazate care alimentează statorul și rotorul nu au aceeași ordine de succesiune a fazelor, iar viteza unghiulară de rotație a rotorului este dată de suma pulsațiilor tensiunilor aplicate. Se pot distinge tot două subcazuri: Cazul i.g. (invers ca generator). De asemenea, din ecuația de echilibru al cuplurilor (6.301-7) se constată că se menține funcționarea în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
caz d.m.). În fig.6.77 și fig. 6.78 sunt prezentate evoluția în timp: a cuplului electromagnetic la pornirea în gol, urmată de aplicarea pe ax la 0,25s a unui cuplu de sarcină Mstm= 120Nm, respectiv a vitezei unghiulare a rotorului. Se observă o anumită suprareglare a vitezei unghiulare a rotorului la pornirea în gol, în jurul valorii de sincronism, egală cu diferența pulsațiilor tensiunilor armăturilor divizate la numărul de perechi de poli de: . După aplicarea șocului de cuplu se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sunt prezentate evoluția în timp: a cuplului electromagnetic la pornirea în gol, urmată de aplicarea pe ax la 0,25s a unui cuplu de sarcină Mstm= 120Nm, respectiv a vitezei unghiulare a rotorului. Se observă o anumită suprareglare a vitezei unghiulare a rotorului la pornirea în gol, în jurul valorii de sincronism, egală cu diferența pulsațiilor tensiunilor armăturilor divizate la numărul de perechi de poli de: . După aplicarea șocului de cuplu se manifestă o scurtă tendință de scădere a vitezei (o creștere
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
totuși un cuplu rezistent redus, variabil liniar cu viteza, adică un cuplu de frecări), pe intervalul Studiul regimurilor nesimetrice ale mașinilor de inducție trifazate 467 de timp t(0; 0,4s) rotorul accelerează, având tendința de sincronizare la o viteză unghiulară dictată de suma dintre cele două pulsații ale tensiunilor (≈ 173 rad/s). La aplicarea șocului de cuplu de -70Nm (la t=0.4s), adică dacă se manifestă din exterior o tendință de antrenare a rotorului peste viteza de sincronism, rotorul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
K1, mașina pornește în gol, ca motor asincron, învingând un mic cuplu de frecări -variabil liniar cu turația. Procesul de pornire durează un timp redus sub 0,2s, evoluția cuplului electromagnetic este prezentată în fig. 6.108, iar a vitezei unghiulare a rotorului în fig.6.109, cuplul electromagnetic se stabilește la o valoare de ≈3Nm, iar viteza unghiulară la o valoare apropiată de sincronism. La momentul t=0,4s asupra rotorului se aplică un cuplu exterior de la o mașină de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Procesul de pornire durează un timp redus sub 0,2s, evoluția cuplului electromagnetic este prezentată în fig. 6.108, iar a vitezei unghiulare a rotorului în fig.6.109, cuplul electromagnetic se stabilește la o valoare de ≈3Nm, iar viteza unghiulară la o valoare apropiată de sincronism. La momentul t=0,4s asupra rotorului se aplică un cuplu exterior de la o mașină de antrenare, de -70Nm, mașina devine generator de inducție, viteza crește cu câteva procente peste valoarea de sincronism, alunecarea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
egal cu unghiul dintre razele AS3 și AS4, fig. 6.115. Se poate deduce unghiul intern corespunzător cuplului de -70 Nm ca unghi dintre razele AS2 și AS4, sau pentru oricare altă valoare, trasându-se dacă este nevoie și caracteristica unghiulară a mașinii de inducție în regim de generator asincron sincronizat. În fig 6.116 este prezentată o diagramă-bloc în MatlabSimulink pentru studiul diverselor regimuri de funcționare a mașinii de inducție trifazate: ca generator, motor asincron sau ca mașină asincronă sincronizată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
b2.1) Cazul MAS1. Mașina pornește ca motor asincron în gol, învingând un mic cuplu de frecări variabil liniar cu turația. Pornirea durează un timp redussub 0,2s, evoluția cuplului electromagnetic fiind prezentată în fig. 6.117, iar a vitezei unghiulare a rotorului în fig. 6.118. Cuplul electromagnetic se stabilește la o valoare de aproximativ 3Nm, iar viteza unghiulară la o valoare apropiată de sincronism. La momentul t=0,4s apare diferența față de cazul b1), adică asupra rotorului se aplică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu turația. Pornirea durează un timp redussub 0,2s, evoluția cuplului electromagnetic fiind prezentată în fig. 6.117, iar a vitezei unghiulare a rotorului în fig. 6.118. Cuplul electromagnetic se stabilește la o valoare de aproximativ 3Nm, iar viteza unghiulară la o valoare apropiată de sincronism. La momentul t=0,4s apare diferența față de cazul b1), adică asupra rotorului se aplică un cuplu exterior, rezistent, de +70Nm, mașina devenind motor de inducție (a3dams75). Viteza scade cu câteva procente sub valoarea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alte fenomene însoțitoare depind esențial de momentul când se conectează fazele înfășurării rotorice la sursa de c.c. b2.2) Cazul MAS2. Pentru a argumenta afirmația de mai sus, se prezintă în fig. 6.121-6.124: variațiile cuplului electromagnetic, vitezei unghiulare, caracteristica mecanică dinamică și hodograful fluxului rezultant rotoric pentru aceeași mașină, singura diferență constând în momentul conectării la sursa de c.c. a celor două faze rotorice înseriate (a3dams75-var.). Mai concret, cuplarea se face la t=0,55s (în loc de t
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]