1,817 matches
-
MA primește prin stator P1 de natură electrică, totodată primește prin rotor o putere mecanică de la câmpul gravitațional, P2 astfel încât este satisfăcută ecuația: (5.334) unde mărimea preponderentă este: (5.335) adică puterea transformată în căldură pe rezistența proprie a rotorului și pe rezistența înseriată în exteriorul acestuia. Introducerea de rezistențe în circuitul rotoric este soluția prin care se controlează turația mașinii în regim de frână, în condițiile când curenții prin înfășurări se mențin la valori admisibile. În cele mai frecvente
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe curba 1 din fig. 5.74 b), iar după alimentarea prin intermediul lui K2 p.f. se va afla pe curba 2 - corespunzătoare motorului cu sens de rotație inversat, când n1 trece în -n1. În primul moment al conectării lui K2, rotorul inclusiv masele aflate în rotație își păstrează turația, deci p.f. se va muta din A în B dar pe curba 2. Acestui nou p.f. îi corespunde un cuplu MB - negativ, care va produce o decelerare a rotorului, turația se va
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
conectării lui K2, rotorul inclusiv masele aflate în rotație își păstrează turația, deci p.f. se va muta din A în B dar pe curba 2. Acestui nou p.f. îi corespunde un cuplu MB - negativ, care va produce o decelerare a rotorului, turația se va diminua, 182 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar ajungând la valoarea 0 în scurt timp, p.f. va descrie porțiunea BC a caracteristicii 2. Pe acest interval de timp cuplul de frânare se va menține
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
menționat este faptul că la conectarea lui K2, (conectarea în contracurent) alunecarea devine: curentul I1 devine mai mare decât , așa cum se observă de pe diagrama cercului, la felcurentul raportat rotoric crește de 6-7 ori față de cel nominal, iar pierderile Joule în rotor: , devin de aproximativ 50 ori mai mari decât în regim nominal. Aceste pierderi sunt însoțite de un regim termic greu al mașinii, fiind necesară o evacuare, de cele mai multe ori - forțată, a căldurii din înfășurări. Pe de altă parte șocurile mari
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
al mașinii, fiind necesară o evacuare, de cele mai multe ori - forțată, a căldurii din înfășurări. Pe de altă parte șocurile mari de curenți absorbiți de la rețea pot provoca consumatorilor învecinați variații ale tensiunii, care influențează funcționarea normală. Dacă MA este cu rotor bobinat atunci frânarea în contracurent este însoțită de modificarea rezistenței rotorice echivalente. Astfel, în fig. 5.74 c) se observă că p.f., în momentul conectării lui K2 și a introducerii în rotor a unei rezistențe suplimentare raportate , trece brusc din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
care influențează funcționarea normală. Dacă MA este cu rotor bobinat atunci frânarea în contracurent este însoțită de modificarea rezistenței rotorice echivalente. Astfel, în fig. 5.74 c) se observă că p.f., în momentul conectării lui K2 și a introducerii în rotor a unei rezistențe suplimentare raportate , trece brusc din A în B pe curba 2. Acestui punct îi corespunde un cuplu negativ creat de mașină: , de valoare maximă - negativ, care produce o micșorare importantă a turației. În continuare p.f. se deplasează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
p.f. se deplasează pe porțiunea BC a caracteristicii 2, iar în C turația este nulă. Dacă se dorește o menținere a cuplului de frânare la valori apropiate de cea critică, simultan cu scăderea turației se micșorează și rezistența înseriată în rotor: de la la . Curba 4 este simetrica curbei 1 corespunzătoare scurtcircuitării înfășurării rotorice sau când . De remarcat este faptul că prin introducerea rezistențelor în serie pe circuitul rotoric se obțin unele efecte benefice: -limitarea curenților prin înfășurările mașinii, obținerea unor cupluri
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin introducerea rezistențelor în serie pe circuitul rotoric se obțin unele efecte benefice: -limitarea curenților prin înfășurările mașinii, obținerea unor cupluri de frânare de valori ridicate, degajarea căldurii corespunzătoare pj2 în exteriorul mașinii pe rezistențele suplimentare. Evident, costurile motorului cu rotor bobinat, a reostatelor de reglaj, a echipamentelor de comutație, a releelor etc. sunt mult mai mari decât în cazul mașinii în colivie. 5.7.3 Frânarea mașinii asincrone prin trecerea în regim de generator Există două modalități de trecere în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alta - fără recuperarea energiei. 5.7.3.1 Frânarea prin trecerea în regim de generator cu recuperare (suprasincronă) Se va porni de la un exemplu concret. Fie un tren a cărui locomotivă are ca motor principal o mașină asincronă - MA (cu rotor bobinat, de exemplu). La deplasarea pe orizontală a trenului, motorul dezvoltă un cuplu care învinge atât frecările cât și rezistența la înaintare a trenului, viteza menținându-se la o anumită valoare, nA pe curba 1 din fig. 5.75, p.f.
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rezistenței rR din circuitul rotoric se poate controla mărimea vitezei 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
extinderea folosirii mașinilor de inducție în tracțiunea urbană, la automobile electrice sau hibride etc. 5.7.3.2 Frânarea în regim de generator fără recuperare (dinamică) a) Așa cum s-a constatat anterior, se poate realiza recuperarea energiei doar dacă turația rotorului depășește valoarea celei de sincronism. Frânarea dinamică se realizează astfel: se deconectează statorul de la rețeaua trifazată și se alimentează înfășurările sale în curent continuu, fig. 5.76 a), adică: se deschide K1 și se închid K2 și K3, situație în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din schemele prezentate în fig. 5.76 b) (la care se mai pot adăuga și altele [3, 23, 34...]). În oricare din aceste variante, înfășurarea statorică alimentată în curent continuu se manifestă printr-un flux orientat pe o direcție fixă. Rotorul se rotește într-un câmp magnetic fix, în conductoarele sale inducându-se tensiuni, apar deci curenți induși, alternativi, a căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în curent continuu se manifestă printr-un flux orientat pe o direcție fixă. Rotorul se rotește într-un câmp magnetic fix, în conductoarele sale inducându-se tensiuni, apar deci curenți induși, alternativi, a căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sale inducându-se tensiuni, apar deci curenți induși, alternativi, a căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron în scurtcircuit, prin cuplul său de sens contrar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron în scurtcircuit, prin cuplul său de sens contrar celui aplicat din exterior de inerția maselor în rotație, frânează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron în scurtcircuit, prin cuplul său de sens contrar celui aplicat din exterior de inerția maselor în rotație, frânează rotirea, ceea ce înseamnă că amplitudinea și frecvența curenților induși vor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în timp. Cu cât Pex - puterea de excitație în c.c. este mai mică cu atât timpul de frânare este mai mare. Trebuie remarcat faptul că după ce turația ajunge la 0 nu mai există pericolul rotirii în sens invers a rotorului, acesta blocându-se. Eficiența frânării depinde de turație și de mărimea rezistenței circuitului indus. Pentru o mașină cu rotor în situația de scurtcircuit, cuplul de frânare în funcție de turația relativă n / n1 variază după curba a din fig. 5.77 b
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este mai mare. Trebuie remarcat faptul că după ce turația ajunge la 0 nu mai există pericolul rotirii în sens invers a rotorului, acesta blocându-se. Eficiența frânării depinde de turație și de mărimea rezistenței circuitului indus. Pentru o mașină cu rotor în situația de scurtcircuit, cuplul de frânare în funcție de turația relativă n / n1 variază după curba a din fig. 5.77 b), unde se observă că la turații mari acest cuplu are valori reduse, prezintă un maxim la turații mici, după
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
relativă n / n1 variază după curba a din fig. 5.77 b), unde se observă că la turații mari acest cuplu are valori reduse, prezintă un maxim la turații mici, după care valoarea sa scade spre 0. Dacă mașina are rotor bobinat, în circuitul său se pot înseria rezistențe, cuplul de frânare devine mai pronunțat la valori mari ale turației, variația sa fiind dată de curba b din fig. 5.77 b). b) Un alt caz de frânare fără recuperare este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Un alt caz de frânare fără recuperare este cel obținut prin conectare monofazată. Altfel spus, dacă se cere frânarea unui motor asincron trifazat, se întrerupe unul din cele trei conductoare de alimentare a statorului, mașina devenind una monofazată. Dacă rezistența rotorului este mare atunci pe noua caracteristică de funcționare cuplul mașinii este negativ. Se spune că mașina posedă autofrânare când rezistența rotorică raportată este mai mare decât reactanța de magnetizare [21, 24]. Dacă rezistența rotorului este redusă, la alimentare monofazată mașina
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mașina devenind una monofazată. Dacă rezistența rotorului este mare atunci pe noua caracteristică de funcționare cuplul mașinii este negativ. Se spune că mașina posedă autofrânare când rezistența rotorică raportată este mai mare decât reactanța de magnetizare [21, 24]. Dacă rezistența rotorului este redusă, la alimentare monofazată mașina funcționează cu alunecare crescută iar frânarea se simte eficient doar dacă cuplul rezistent se menține la valori ridicate. Explicația acestei comportări decurge din faptul că în stator câmpul magnetic monofazat se descompune în două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
crescută iar frânarea se simte eficient doar dacă cuplul rezistent se menține la valori ridicate. Explicația acestei comportări decurge din faptul că în stator câmpul magnetic monofazat se descompune în două câmpuri învârtitoare cu sensuri contrare. Aceste câmpuri produc asupra rotorului cupluri de sensuri opuse ale căror valori depind de alunecare. Pentru alunecări pozitive, de la câteva sutimi la 1, cuplul direct (în sensul inițial de rotație) este mai mare decât cel invers, iar dacă diferența lor este mai mare decât cuplul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
își continuă funcționarea ca motor, dar cu alunecare mărită. În concluzie: pentru o frânare cât de cât eficientă, la alimentarea monofazată a statorului este necesară și creșterea rezistenței înseriate în circuitul rotoric dacă mașina este cu inele. La mașinile cu rotor în colivie, frânarea prin conectare monofazată nu este eficientă decât dacă sunt realizate cu 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
necesară și creșterea rezistenței înseriate în circuitul rotoric dacă mașina este cu inele. La mașinile cu rotor în colivie, frânarea prin conectare monofazată nu este eficientă decât dacă sunt realizate cu 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cu inele. La mașinile cu rotor în colivie, frânarea prin conectare monofazată nu este eficientă decât dacă sunt realizate cu 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]