1,817 matches
-
pe rotor se aplică un cuplu rezistent; ambele câmpuri (statoric și rotoric) au față de stator aceeași viteză, egală cu cea de sincronism. Mărimea fizică variabilă cu sarcina la această mașină este unghiul intern, notat cu , definit ca unghiul dintre axa rotorului și maximumul undei câmpului rezultant în mașină. Câmpul rezultant este obținut prin suprapunerea câmpului învârtitor statoric cu câmpul de excitație creat de rotor. La gol aceste câmpuri acționează pe aceeași direcție, anume cea a axei polului rotoric, adică 0 . În
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fizică variabilă cu sarcina la această mașină este unghiul intern, notat cu , definit ca unghiul dintre axa rotorului și maximumul undei câmpului rezultant în mașină. Câmpul rezultant este obținut prin suprapunerea câmpului învârtitor statoric cu câmpul de excitație creat de rotor. La gol aceste câmpuri acționează pe aceeași direcție, anume cea a axei polului rotoric, adică 0 . În sarcină (la funcționarea în regim de motor sincron, de exemplu) se manifestă o creștere a acestui unghi, valoarea sa este datorată măririi cuplului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cuplului rezistent rotoric, care impune producerea în mașină a unui cuplu activ (din cel electromagnetic, care fizic se datorează variației energiei magnetice înmagazinate în câmp) egal și de semn contrar celui rezistent. La mașinile sincrone excitate în curent continuu pe rotor, cuplul electromagnetic activ depinde sinusoidal de unghiul intern: . Valoarea maximă a cuplului se obține la unghiul intern de Dacă cuplul rezistent crește exagerat, peste maxM , unghiul intern depășește această valoare limită iar mașina decroșează (iese din sincronism). Fizic, fenomenele se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
decalaj spațial, care crește odată cu creșterea sarcinii. La decroșare unghiul dintre cei doi poli este de ..2/ elrad , cele două câmpuri devin perpendiculare, polul N din stator trece acum, la o perturbație oricât de mică, dincolo de zona neutră magnetică a rotorului intrând în interacțiune cu polul N al rotorului, fapt care va avea ca efect diminuarea cuplului activ, astfel că atunci când cuplul rezistent ar avea o tendință de creștere, apare o situație de echilibru instabil, însoțită de creșterea în continuare a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
decroșare unghiul dintre cei doi poli este de ..2/ elrad , cele două câmpuri devin perpendiculare, polul N din stator trece acum, la o perturbație oricât de mică, dincolo de zona neutră magnetică a rotorului intrând în interacțiune cu polul N al rotorului, fapt care va avea ca efect diminuarea cuplului activ, astfel că atunci când cuplul rezistent ar avea o tendință de creștere, apare o situație de echilibru instabil, însoțită de creșterea în continuare a unghiului intern, spre valoarea ..elrad În această situație
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în continuare a unghiului intern, spre valoarea ..elrad În această situație polul N statoric intră în interacțiune cu cel N rotoric, situație manifestată prin apariția unor cupluri de respingere (negative) fapt ce se traduce practic prin ieșirea din sincronism a rotorului. Dacă mașina sincronă este neexcitată în c.c., având rotor anizotrop (cu poli aparenți) situația se modifică într-o anumită măsură, anume la gol câmpul învârtitor statoric se dispune astfel încât polii săi devin coliniari cu direcția axei polilor aparenți (pe
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
situație polul N statoric intră în interacțiune cu cel N rotoric, situație manifestată prin apariția unor cupluri de respingere (negative) fapt ce se traduce practic prin ieșirea din sincronism a rotorului. Dacă mașina sincronă este neexcitată în c.c., având rotor anizotrop (cu poli aparenți) situația se modifică într-o anumită măsură, anume la gol câmpul învârtitor statoric se dispune astfel încât polii săi devin coliniari cu direcția axei polilor aparenți (pe unde închiderea câmpului este facilă, traseele fiind de reluctanță magnetică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
anumită măsură, anume la gol câmpul învârtitor statoric se dispune astfel încât polii săi devin coliniari cu direcția axei polilor aparenți (pe unde închiderea câmpului este facilă, traseele fiind de reluctanță magnetică minimă). În sarcină apare o rămânere în urmă a rotorului, cu un unghi, numit tot unghi intern, iar cuplul activ produs de stator se manifestă cu o valoare dependentă de dublul unghiului intern, . O explicație deosebit de sumară dar totuși intuitivă a acestui fenomen are la bază faptul că: din câmpul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
polilor aparenți rotorici, iar o altă parte acționează pe o direcție perpendiculară. Faptul că aceste „părți”, obținute totuși printr-o „disecție artificială” din același câmp inductor, interacționează între ele, conduce la un efect mult redus față de cazul motorului excitat pe rotor. În plus, se ajunge la un unghi intern mai mic de două ori, în situația de funcționare limită, anume decroșarea se produce la . În ideea de tratare unificată, cel puțin din considerente didactice, a acestor două tipuri de mașini de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
colector (care, evident, este tot mașină de c.a.). Privite prin prisma numărului de surse ce contribuie la circulația de putere electrică activă, mașinile electrice se pot diviza în două categorii: a) cu o singură sursă (sincronă reactivă, asincronă cu rotor în scurtcircuit, de curent continuu cu 222 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar autoexcitație, transformatorul), b) cu două surse (sincronă excitată în c.c., asincronă cu dublă alimentare, de c.c. cu excitație separată). Cele două categorii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
1, rezultă , ceea ce arată că la , (în momentul pornirii) puterea în secundar este nulă, fapt evident, de altfel. Pentru , rezistența de sarcină tinde la infinit, deci curentul este nul, puterea în secundar este tot nulă; fapt justificat prin aceea că rotorul fiind în sincronism, viteza relativă între acesta și câmp este nulă, deci nu există interacțiune câmp statoric - curent indus rotoric. Diagrama fazorială a mașinii asincrone trifazate când se consideră fluxul Φ - rezultant (util) ca origine de fază, adică: 0je se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se obține configurația OADE unde: (5.45) Având în vedere faptul că U'2 și I'2 sunt în opoziție, unghiul secundar φ2 =π, puterea activă din secundar: U'2·I'2·cos φ2 este negativă, adică mașina cedează prin rotor o putere activă care se regăsește ca putere mecanică cedată mașinii de lucru - cuplată pe arbore. Modulul puterii active din secundar, pentru întrega mașină, dacă neglijăm pierderile mecanice este: (5.401) Din această relație se poate deduce cuplul electromagnetic, după
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dacă neglijăm pierderile mecanice este: (5.401) Din această relație se poate deduce cuplul electromagnetic, după o procedură cunoscută: Se ține seama de bilanțul puterilor active în mașină, de unde se deduce că diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. 5.8.6.3 Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate Relația dintre puteri se scrie astfel: , (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
bilanțul puterilor active în mașină, de unde se deduce că diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. 5.8.6.3 Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate Relația dintre puteri se scrie astfel: , (5.402) unde M este cuplul electromagnetic, care se manifestă la nivelul întrefierului. Prin substituirea lui 1 MP în relația (5.402), știind că
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cuplul are o valoare dependentă armonic, sinusoidal de dublul unghiului ψ2, adică: (5.412) O observație interesantă este aceea că valoarea maximă a cuplului se obține când unghiul intern, (de fapt unghiul ascuțit dintre curentul rotoric și tensiunea indusă în rotor) este egal cu. Se poate exprima într-o formă mai compactă și alunecarea, folosind relația (5.407), adică: 226 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar (5.413) În fig.5.98 este trasată o caracteristică unghiulară pentru
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
observa pe fig.5.98 că există o porțiune de variație OQ1 -de pantă pozitivă, la care odată cu creșterea unghiului intern ψ2, crește cuplul. Fenomenele fizice se petrec astfel: se presupune că pe arbore apare un șoc de cuplu rezistent, rotorul are o tendință de rămânere în urmă, deci unghiul dintre axa fluxului rotoric produs de solenația acestei armături (proporțională ca mărime cu curentul rotoric) și axa câmpului învârtitor creat de stator are tendința naturală de creștere. Această modificare este însoțită
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mărime cu curentul rotoric) și axa câmpului învârtitor creat de stator are tendința naturală de creștere. Această modificare este însoțită și de o creștere a cuplului electromagnetic, care va echilibra noua valoare a cuplului rezistent. Prin rămânerea în urmă a rotorului crește de fapt alunecarea, crește tensiunea indusă în rotor, deci și curentul rotoric, care determină o creștere a cuplului electromagnetic-activ. Mașina va funcționa în noua situație cu o viteză mai mică decât cea anterioară apariției perturbației. Mașina asincronă are, așadar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de stator are tendința naturală de creștere. Această modificare este însoțită și de o creștere a cuplului electromagnetic, care va echilibra noua valoare a cuplului rezistent. Prin rămânerea în urmă a rotorului crește de fapt alunecarea, crește tensiunea indusă în rotor, deci și curentul rotoric, care determină o creștere a cuplului electromagnetic-activ. Mașina va funcționa în noua situație cu o viteză mai mică decât cea anterioară apariției perturbației. Mașina asincronă are, așadar o particularitate esențială în comparație cu cea sincronă (care funcționează la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în funcție de sarcină se modifică doar unghiul intern (pe timpul variației sarcinii), viteza rămânând constantă (cel mult se produce o modificare a turației doar în primul moment al perturbației, cât timp are loc modificarea unghiului intern, însoțită de unele „pendulații”). Modificarea turației rotorului la mașina asincronă, care duce la modificarea atât a amplitudinii cât și a frecvenței tensiunii induse, însoțită de modificarea curentului rotoric, deci a solenației acestei armături, este obținută prin fenomenul de inducție, fenomen specific acestei mașini (de unde vine și denumirea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
valoarea rezistenței rotorice. În timp ce la mașina sincronă domeniul de funcționare stabilă depinde de valorile reactanțelor statorice (diferite pe cele două axe d și q, la mașinile cu poli aparenți) iar limitele acestuia nu pot fi extinse, la mașina asincronă cu rotor bobinat se poate interveni asupra anvergurii zonei de funcționare stabilă dacă se modifică rezistența echivalentă în rotor, adică punctul de funcționare A1 se poate deplasa în Q1, întreagul domeniu de funcționare al mașinii ca motor fiind caracterizat prin stabilitate. Acesta
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe cele două axe d și q, la mașinile cu poli aparenți) iar limitele acestuia nu pot fi extinse, la mașina asincronă cu rotor bobinat se poate interveni asupra anvergurii zonei de funcționare stabilă dacă se modifică rezistența echivalentă în rotor, adică punctul de funcționare A1 se poate deplasa în Q1, întreagul domeniu de funcționare al mașinii ca motor fiind caracterizat prin stabilitate. Acesta este un alt aspect ce diferențiază cele două tipuri de mașini comparate. Din cele expuse mai sus
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
comparate. Din cele expuse mai sus se pot trage următoarele concluzii: La mașina asincronă trifazată de mare putere se poate defini ca unghi intern, unghiul ascuțit, de pe diagrama în complex, dintre direcția pozitivă a curentului rotoric și tensiunea indusă în rotor. Cuplul mașinii asincrone trifazate se poate exprima în funcție de unghiul intern printr-o dependență, similară cu a mașinii sincrone trifazate reactive (de reluctanță), adică valoarea cuplului depinde de sinusul dublului unghiului intern. Valoarea maximă a cuplului se obține când ψ2, ajunge
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mai sus, (5.43), fiind defazate cu π/2 în avans față de flux. Se poate deduce cuplul electromagnetic, după procedura cunoscută, dacă se ține seama de bilanțul puterilor active în mașină, adică diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate în cazul mai general, se exprimă întrucâtva diferit față de (5.411
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ține seama de bilanțul puterilor active în mașină, adică diferența dintre puterea electromagnetică (transferată de la stator la rotor prin întrefier) și puterea activă mecanică (egală în cazul neglijării pierderilor mecanice cu P2) este egală cu pierderile prin efect Joule-Lenz în rotor. Caracteristica unghiulară a mașinii asincrone trifazate în cazul mai general, se exprimă întrucâtva diferit față de (5.411) pentru că la numitor va fi întâlnită impedanța înfășurării, al cărei modul este cu câteva procente mai mare (5-10%) decât reactanța. Pentru a obține
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
observa pe fig.5.101 că există o porțiune de variație OQ1 -de pantă pozitivă, la care odată cu creșterea unghiului intern ψ1, crește cuplul. Fenomenele fizice se petrec astfel: se presupune că pe arbore apare un șoc de cuplu rezistent, rotorul are o tendință de rămânere în urmă, deci unghiul dintre axa fluxului rotoric produs de solenația acestei armături (proporțională ca mărime cu curentul rotoric) și axa câmpului învârtitor creat de stator are tendința naturală de creștere. Această modificare este însoțită
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]