1,818 matches
-
5.20 Se consideră motorul asincron trifazat cu rotor în scurtcircuit, din problema P.5.19, având datele nominale , cu parametrii schemei echivalente în T, determinați din încercările experimentale efectuate la gol la 750C, la scurtcircuit cu tensiune nominală (cu rotor blocat, t=750C) și la scurtcircuit cu tensiune redusă (cu rotor blocat t=750C). Să se exprime acești parametri în valori relative (raportate la impedanța nominală), a) Care sunt valorile curenților și cuplului electromagnetic la pornirea directă, b) Care sunt
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din problema P.5.19, având datele nominale , cu parametrii schemei echivalente în T, determinați din încercările experimentale efectuate la gol la 750C, la scurtcircuit cu tensiune nominală (cu rotor blocat, t=750C) și la scurtcircuit cu tensiune redusă (cu rotor blocat t=750C). Să se exprime acești parametri în valori relative (raportate la impedanța nominală), a) Care sunt valorile curenților și cuplului electromagnetic la pornirea directă, b) Care sunt valorile curenților, cuplului electromagnetic, randamentului, puterii mecanice, puterii utile, și turației
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
destinate anumitor scopuri. În cazul de față este vorba de un motor cu cuplu ridicat și curent de pornire scăzut. Aceste cerințe se au în vedere la proiectare și se reflectă în valorile anumitor parametri ai înfășurărilor; în situația dată rotorul este cu colivie dublă, dacă este în scurtcircuit sau - cu crestături de dimensiuni extinse pe rază dacă este cu rotor bobinat. În continuare se urmărește determinarea tuturor parametrilor schemei echivalente. Din funcționarea la gol se obține factorul de putere corespunzător
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Aceste cerințe se au în vedere la proiectare și se reflectă în valorile anumitor parametri ai înfășurărilor; în situația dată rotorul este cu colivie dublă, dacă este în scurtcircuit sau - cu crestături de dimensiuni extinse pe rază dacă este cu rotor bobinat. În continuare se urmărește determinarea tuturor parametrilor schemei echivalente. Din funcționarea la gol se obține factorul de putere corespunzător, adică: Se poate obține curentul absorbit astfel: unde s-a considerat tensiunea de fază ca având defazaj nul. Puterea activă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o creștere a modulului curentului I10-nesemnificativă, așa cum se observă pe diagrama cercului) adică valoarea sa devine: întrucât la gol real apare încă o componentă activă a curentului 10I , corespunzătoare pierderilor mecanice plus ventilație, adică:b) La încercarea în scurtcircuit, cu rotorul calat se poate ignora ramura din mijloc a schemei echivalente, ajungându-se la schema din fig. R.5.3.1 c), unde: Puterea activă totală absorbită de la sursă va fi: Se știe că valoarea cuplului electromagnetic este, conform (5.71
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de bateria de condensatoare va fi: . Diagrama curenților este prezentată în fig.R.5.8 b). Curentul absorbit acum de la rețea este: a) Se va adopta turația de sincronism . Se obține:. Alunecarea nominală este. La pornirea cu rezistențe suplimentare în rotor rezultă: Curentul rotoric de pornire devine: , iar . Față de pornirea directă, prin folosirea de rezistențe suplimentare rotorice curentul se diminuează cu aproximativ 26%, iar cuplul aproape se dublează. Aplicații la mașinile asincrone trifazate 255 g) Expresia cuplului de pornire în cazul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o ecuație de gradul II: , având solutia 0xRcunoscută, și . Se constată că la o creștere de aproximativ 10 ori a rezistenței rotorice se obține un cuplu de pornire egal cu cel de la pornirea în scurcircuit. h) Impedanța totală a rotorului în acest caz este: Factorul de putere rotoric este: iar curentul rotoric: . Așadar, față de pornirea directă, în scurtcircuit, curentul se micșorează de 3,4 ori, (în ambele situații având același cuplu de pornire). R.5.13 a) Deoarece se neglijează
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
4 ori, (în ambele situații având același cuplu de pornire). R.5.13 a) Deoarece se neglijează pierderile în fier și mecanice (precum și cele prin efect Joule în stator întrucât R1=0), rezultă că încercarea ca transformator la gol cu rotor desfăcut este similară cu cea la sincronism (ideal), adică la această încercare curentul absorbit în stator, de 48 A este numai magnetizant, coliniar cu fluxul, reprezentat printr-un fazor pe axa orizontală. Vârful curentului I10 este un punct al cercului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
gol apar și pierderile Joule în fazele statorice, (unde 1R este rezistența unei faze, egală cu jumătate din cea măsurată între 2 borne statorice) se pot separa pierderile în fier statorice, adică:, de cele mecanice, Wpmec 170 . La încercarea cu rotorul blocat, cuplul (de pornire) este proporțional cu pătratul tensiunii aplicate, deci se poate afla cuplul nominal de pornire (la aplicarea tensiunii nominale statorului) ținând seama de valoarea acestuia la 0,25UN:. La tensiune nominală, curentul va crește de 4 ori
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pornirea cu AT. R.5.17 a) Câmpul învârtitor rotoric va induce în înfășurările statorice tensiuni ale căror unghiuri de defazaj depind de , conform fig.R.5.17, adică: Dacă limităm discuția la două tensiuni de linie omoloage, cea corespunzătoare rotorului fiind luată ca origine de fază,s e poate scrie relația tensiunilor la gol: , unde . Așadar, fazorul U2 are lungimea variabilă, dependentă de . Vârful fazorului U2 descrie un cerc (K) a cărui rază este cU1N, iar modulul respectiv argumentul este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
să acceptăm valoarea pozitivă pentru turația de sincronism atunci când câmpul învârtitor statoric se rotește în sens direct. Este evident că mașina are comportare similară când succesiunea fazelor de alimentare din stator se inversează, dar în sens contrar; a2) respectiv: . Adică, rotorul poate fi rotit în sensul câmpului cu turația de 3n1, sau în sens contrar câmpului statoric cu turația de n1. b) Când rotorul este imobil, tensiunea de linie indusă (ca modul) este: unde: . În cazul . În cazul când frecvența este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
similară când succesiunea fazelor de alimentare din stator se inversează, dar în sens contrar; a2) respectiv: . Adică, rotorul poate fi rotit în sensul câmpului cu turația de 3n1, sau în sens contrar câmpului statoric cu turația de n1. b) Când rotorul este imobil, tensiunea de linie indusă (ca modul) este: unde: . În cazul . În cazul când frecvența este de 100Hz, se va obține: c) Se calculează alunecările în aceste situații limită, anume: ; respectiv: . iar tensiunile induse vor fi: 2020 EsE s
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din încercarea la tensiune redusă, adică: impedanța totală nesaturată (statorică și rotorică) pe fază este:. Rezistența totală rămâne aceeași:; reactanța totală rezultă:. b) Factorul de saturație este: . c) Rezistența rotorică rezultată mai sus corespunde situației de pornire, când frecvența în rotor este 60Hz și se manifestă efectul de refulare, caracterizat prin factorul de majorare kR. Rezistența rotorică la alunecări reduse nu este majorată, adică valoarea corectată este 2,23,1/87,2/22 Rc kRR . În schimb reactanța echivalentă rotorică se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se apelează la (5.35), (5.37):. R.5.20 Se vor stabili mărimile de bază la care se face raportarea: tensiuni, curenți, puteri active, impedanțe (rezistențe, reactanțe), turații, viteze unghiulare, cupluri: . Factorul de putere este: . Curentul de fază în rotor este: . Cuplul electromagnetic nominal este dat de (5.71), unde s=0,03, adică:. Puterea electromagnetică nominală este: . Puterea absorbită de la rețea este: . Pierderi:pierderi Joule statorice: pierderi în fier (principale și rotaționale): pierderi Joule rotorice: , pierderi mecanice, inclusiv ventilație
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Alunecarea critică a motorului se determină după relația (5.78), adică: Curentul de fază în stator se obține din schema echivalentă din fig. 5.10 b), unde: , care, pentru s=0,247, conduce la: . Se deduce: . Curentul de fază în rotor este: . Cuplul electromagnetic critic este dat de (5.71), unde , adică: . Puterea electromagnetică critică este: WMP crcr 79054,188421 . Se pot determina și rapoartele: . 6. REGIMURI TRANZITORII ȘI NESIMETRICE ALE MAȘINILOR DE INDUCȚIE 6.1 ECUAȚIILE ÎN REGIM TRANZITORIU AL
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mașină de inducție bifazată este mașina, care în regim de motor, funcționează pe baza câmpului învârtitor - inductor, produs de o înfășurare bifazată plasată pe armătura statorică, alimentată de la un sistem bifazat de tesiuni de frecvență f1[61 - 69, 74, 75]. Rotorul poate fi bobinat, cu înfășurare bifazată legată la inele, sau polifazată (în colivie, de exemplu), care poate fi substituită, de asemenea, printr-o înfășurare bifazată. Mașina poate furniza, prin rotor, o putere mecanică la un anumit cuplu cu o anumită
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
bifazat de tesiuni de frecvență f1[61 - 69, 74, 75]. Rotorul poate fi bobinat, cu înfășurare bifazată legată la inele, sau polifazată (în colivie, de exemplu), care poate fi substituită, de asemenea, printr-o înfășurare bifazată. Mașina poate furniza, prin rotor, o putere mecanică la un anumit cuplu cu o anumită turație, diferită de cea de sincronism, iar frecvența curenților induși în rotor este exprimată ca la orice mașină de inducție cu câmp învârtitor, indiferent de numărul de faze al armăturii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în colivie, de exemplu), care poate fi substituită, de asemenea, printr-o înfășurare bifazată. Mașina poate furniza, prin rotor, o putere mecanică la un anumit cuplu cu o anumită turație, diferită de cea de sincronism, iar frecvența curenților induși în rotor este exprimată ca la orice mașină de inducție cu câmp învârtitor, indiferent de numărul de faze al armăturii, prin: (5.1) Din punct de vedere al numărului de înfășurări de pe ambele armături această mașină este modelul fizic cel mai simplu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
electrică cu câmp învârtitor circular. Numărul de circuite electrice, deci de ecuații de tensiuni care caracterizează funcționarea mașinii bifazate este de 4, spre deosebire de 6 circuite ale unei 274 Regimuri tranzitorii și nesimetrice ale mașinilor de inducție mașini asincrone trifazate (cu rotor bobinat trifazat). Dacă se ține seama și de interacțiunile magnetice dintre toate înfășurările celor 2 armături, matricea de legătură dintre cele 4 circuite la mașina bifazată are 4×4=16 elemente, mult mai puține decât 36 elemente (6×6) ale
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înfășurările celor 2 armături, matricea de legătură dintre cele 4 circuite la mașina bifazată are 4×4=16 elemente, mult mai puține decât 36 elemente (6×6) ale unei mașini trifazate (cu 3 înfășurări pe stator și 3 înfășurări pe rotor). În scopul diminuării numărului de ecuații și a creșterii vitezei de calcul în sistemele de comandă în timp real, se adoptă ca modalitate simplificatoare de analiză a regimurilor de funcționare a mașinilor trifazate, trecerea prin modelul bifazat echivalent, utilizându-se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mai frecvent, anume mașina trifazată. Modelul fizic de mașină bifazată este prezentat schematic în fig. 6.1 a). Mărimile reale care se referă la stator vor fi identificate prin indicii s și în general litere mici, iar cele privitoare la rotor au indicele R (în general - litere mari). 6.1.1.2 Ecuațiile mașinii de inducție bifazate folosind modelul matematic de mașină primitivă ab-ab Teorema a II-a a lui Kirchhoff pentru cele 4 circuite ale mașinii din fig. 6.1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mașină primitivă ab-ab Teorema a II-a a lui Kirchhoff pentru cele 4 circuite ale mașinii din fig. 6.1 se scrie în forma cunoscută, obținându-se: se numesc matrici ale tensiunilor, rezistențelor, curenților și fluxurilor totale ale statorului, respectiv rotorului. Se observă faptul că fluxurile totale ale înfășurărilor cuprind și termeni ce se referă la cuplajul mutual. Pentru facilitarea scrierii ecuațiilor mașinii și aducerea acestora într-o formă unitară se va face raportarea mărimilor rotorice la cele statorice. Adică, rotorul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotorului. Se observă faptul că fluxurile totale ale înfășurărilor cuprind și termeni ce se referă la cuplajul mutual. Pentru facilitarea scrierii ecuațiilor mașinii și aducerea acestora într-o formă unitară se va face raportarea mărimilor rotorice la cele statorice. Adică, rotorul real, la care numărul de spire pe fază este WR, se va înlocui cu altul echivalent la care numărul de spire devine:(6.4) k este factorul de raportare (un raport de transformare). Toate mărimile rotorice care se vor modifica
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fluxurilor utile se pot considera egale, adică: . Inductanțele proprii ale fazelor rotorice, raportate la stator care cuprind, câte o inductanță utilă - principală raportată și o inductanță de dispersie - scăpări raportată: (6.8) Inductanțele mutuale dintre fazele statorului, respectiv dintre fazele rotorului (fazele acelorași armături) sunt nule, întrucât sunt perechi de bobine plasate la unghiuri de π/2, iar întrefierul este constant: (6.9) În cazul rotirii mașinii se vor defini matricile inductanțelor (cuplajelor) mutuale dintre diferitele perechi de înfășurări ale celor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nule, întrucât sunt perechi de bobine plasate la unghiuri de π/2, iar întrefierul este constant: (6.9) În cazul rotirii mașinii se vor defini matricile inductanțelor (cuplajelor) mutuale dintre diferitele perechi de înfășurări ale celor două armături, stator și rotor, ca funcții de unghiul variabil θR:(6.10) Ecuațiile în regim tranzitoriu al mașinilor de inducție bifazate 277 Matricile inductanțelor mutuale raportate, dintre diferitele perechi de înfășurări ale celor două armături, stator și rotor, devin: (6.11) Matricile tensiunilor, curenților
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]