1,818 matches
-
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 caracteristica naturală 1 trece în G' pe caracteristica artificială 2). Se mai precizează faptul că rețeaua de putere infinită nu este influențată, în ceea ce privește frecvența, de GA, adică f1 = ct sau n1 = ct. Modificarea puterii active generate de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Se mai precizează faptul că rețeaua de putere infinită nu este influențată, în ceea ce privește frecvența, de GA, adică f1 = ct sau n1 = ct. Modificarea puterii active generate de mașină rețelei se poate efectua prin variația „fluidului motor”, adică prin modificarea turației rotorului. În ceea ce privește puterea electrică vehiculată între GA și rețea aceasta depinde de curentul electric I1 atât ca modul, cât și ca argument, întrucât fazorul U1 este fix -impus de rețea. Pentru a analiza acest aspect se va apela la diagrama curentului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
valabil bilanțul de puteri active, exprimat prin egalitatea: (5.297) Puterea Pe -generată prin stator este negativă, întrucât ),2/(1 și este „putere de ieșire” -de natură electrică, fiind interpretată ca putere activă utilă ue PP . Puterea Pi - absorbită prin rotor este pozitivă și reprezintă puterea de intrare sau consumată Pi = Pc. Se definește randamentul generatorului astfel: (5.298) Pentru regimul de generator asincron conectat la rețeaua de putere infinită se pot trasa anumite dependențe în funcție de alunecare sau în funcție de modulul puterii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
determină: . Mașina generează putere electrică rețelei pentru . Între s = -0,001 și s = 0 mașina funcționează la turație peste valoarea de sincronism dar puterea absorbită de la motorul de antrenare acoperă numai pierderile de natură mecanică și prin efect Joule în rotor. Între s = -0,999 și -0,001 mașina funcționează ca generator întrucât puterea sa este negativă, fapt ce se deduce din studiul expresiei (5.300) a lui Pe. În acest interval există o valoare extremă a lui Pe negativă, care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
frecvența rețelei, de 50 Hz în Europa. Ținând seama că s este de câteva procente se poate considera că la GA independent, frecvența f1 este cea care corespunde unei turații mai mici cu 1-5% decât cea cu care este antrenat rotorul GA de motorul primar. Această alunecare se poate evalua în practică folosind metoda ampermetrului sau a stroboscopului (caz când lămpile cu neon sunt alimentate direct de la bornele GA, eventual printr-un transformator de adaptare). Alunecarea s depinde de sarcină, dar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rezonanță”, care caracterizează amorsarea GA. Procesul de amorsare este un regim tranzitoriu în care un rol esențial îl joacă magnetismul remanent, existent de la o funcționare anterioară. În fig. 5.70 b) s-a notat cu r0 fluxul remanent existent în rotor. Rotorul, în mișcare induce tensiunea Er0 în faza statorică de referință. Deoarece faza este conectată pe o capacitate Cf , curentul I1G = -IC0 va fi defazat la 2/ radiani în urmă față de tensiune, întrucât: (5.311) Acest curent, prin solenația sa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
care caracterizează amorsarea GA. Procesul de amorsare este un regim tranzitoriu în care un rol esențial îl joacă magnetismul remanent, existent de la o funcționare anterioară. În fig. 5.70 b) s-a notat cu r0 fluxul remanent existent în rotor. Rotorul, în mișcare induce tensiunea Er0 în faza statorică de referință. Deoarece faza este conectată pe o capacitate Cf , curentul I1G = -IC0 va fi defazat la 2/ radiani în urmă față de tensiune, întrucât: (5.311) Acest curent, prin solenația sa statorică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
posibilitățile de frânare în mod eficient și cu investiții reduse pe care aceste mașini le posedă. Dacă se are în vedere bilanțul de puteri într-o mașină asincronă conectată la rețea prin stator, în condițiile când puterea utilă furnizată prin rotor este nulă, rezultă egalitatea: (5.333) Dacă pe axul rotorului (decuplat de la mașina de lucru, întrucât P2=0) este plasat un cilindru pe care este presat un sabot, atunci pierderile mecanice sunt de valoare ridicată, fig.5.71 a). Aceasta
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe care aceste mașini le posedă. Dacă se are în vedere bilanțul de puteri într-o mașină asincronă conectată la rețea prin stator, în condițiile când puterea utilă furnizată prin rotor este nulă, rezultă egalitatea: (5.333) Dacă pe axul rotorului (decuplat de la mașina de lucru, întrucât P2=0) este plasat un cilindru pe care este presat un sabot, atunci pierderile mecanice sunt de valoare ridicată, fig.5.71 a). Aceasta este situația de „frânare mecanică”. Dacă mașina este cu rotor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotorului (decuplat de la mașina de lucru, întrucât P2=0) este plasat un cilindru pe care este presat un sabot, atunci pierderile mecanice sunt de valoare ridicată, fig.5.71 a). Aceasta este situația de „frânare mecanică”. Dacă mașina este cu rotor bobinat este posibilă modificarea rezistenței rotorice și în acest caz se pot crește mult pierderile prin efect electrocaloric în rotor (pj2 fiind preponderente, fig. 5. 71 b). Aceasta este situația de „frânare electrică”. Pe scurt, puterea absorbită de mașină se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pierderile mecanice sunt de valoare ridicată, fig.5.71 a). Aceasta este situația de „frânare mecanică”. Dacă mașina este cu rotor bobinat este posibilă modificarea rezistenței rotorice și în acest caz se pot crește mult pierderile prin efect electrocaloric în rotor (pj2 fiind preponderente, fig. 5. 71 b). Aceasta este situația de „frânare electrică”. Pe scurt, puterea absorbită de mașină se poate regăsi preponderent în pierderile mecanice sau preponderent în pierderile electrocalorice, după cum se adoptă un procedeu de frânare mecanică sau
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se vor considera câteva situații, care se vor expune în cele ce urmează. 5.7.2. Regimul de frână propriu-zisă al mașinii asincrone Se vor analiza două situații întâlnite frecvent în practică: a) când se inversează sensul de rotație a rotorului, păstrându-se sensul de rotație a câmpului învârtitor, iar alunecarea este: ; b) când se inversează sensul câmpului învârtitor păstrându se sensul de rotație a rotorului, iar alunecarea este: 11 11 1 2 n n n nns f ; Cea de-a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
analiza două situații întâlnite frecvent în practică: a) când se inversează sensul de rotație a rotorului, păstrându-se sensul de rotație a câmpului învârtitor, iar alunecarea este: ; b) când se inversează sensul câmpului învârtitor păstrându se sensul de rotație a rotorului, iar alunecarea este: 11 11 1 2 n n n nns f ; Cea de-a doua situație se mai numește frânare prin contraconectare (sau în contracurent) întrucât inversarea sensului de rotire a câmpului inductor se realizează prin inversarea a două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
contraconectare (sau în contracurent) întrucât inversarea sensului de rotire a câmpului inductor se realizează prin inversarea a două faze la rețeaua trifazată. 5.7.2.1 Regimul de frânare la schimbarea sensului de rotație Fie o mașină asincronă trifazată cu rotor bobinat, care antrenează un tambur folosit la ridicarea unei mase m în câmpul gravitațional (c.g.), fig. 5.73 a). Cuplul dezvoltat de mașină, MN învinge cuplul rezistent creat de G , iar turația este nA. Punctul de funcționare (p.f.) se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
turație -nD , contrară celei de la ridicarea masei. Acesta este regimul de frânare propriu-zisă a mașinii. În această situație, bilanțul de puteri este prezentat în fig. 5.73 c), adică: 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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]