254 matches
-
părților frontale (inelele de scurtcircuitare) nu sunt influențați decât în mică măsură, de aceea pentru calculul parametrilor schemei echivalente a rotorului se folosesc relațiile următoare, deduse din (5.165), anume: (5.290) unde Rc si Xsc sunt: rezistența conductorului, respectiv reactanța conductorului plasat în crestătură când se neglijează refularea, iar kR(s) și kX(s) sunt dați de (5.286) și (5.287). După ce se determină acești parametri în funcție de s, se poate analiza mașina asincronă, în condițiile raportării (unde Rc și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
o zonă corespunzătoare alunecărilor mici, )1,0;0(s , care este aproximativ un cerc și o zonă corespunzătoare alunecărilor mari care este o curbă mult diferită de cerc. O justificare sumară a acestei comportări a mașinii are la bază diminuarea reactanței de scăpări a înfășurării rotorice, conform relației (5.290) și drept consecință o creștere a diametrului cercului dat de relația (5. 128). Din diagrama prezentată în fig. 5.61 se poate constata o creștere a curentului de pornire atunci când barele
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
kW, cele două colivii sunt realizate din materiale diferite unite prin inele frontale separate (construcții sudate). Colivia exterioară superioară, notată cu Al în fig. 5.63 a), b), c), -mai aproape de întrefier se realizează cu rezistență electrică mai mare și reactanță de scăpări a crestăturii mai mică. Aceasta se numește colivie de pornire întrucât se manifestă în mod deosebit în condiția s=1 când f2=f1, printr-o rezistență echivalentă mare. De obicei, această colivie are barele de secțiune mai mică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
când f2=f1, printr-o rezistență echivalentă mare. De obicei, această colivie are barele de secțiune mai mică. Colivia de la interior (inferioară), notată cu Cu în fig. 5.63 a), b), c) se realizează cu rezistență electrică mai mică și reactanță de scăpări a crestăturii mare (datorită fantei de dimensiuni mari ce desparte cele două colivii). La frecvențe mari în rotor, când s=1 iar f2=f1, refularea curentului rotoric este importantă, variația densității de curent, J, pe înălțimea crestăturii este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
RpRf /(Rp+Rf) = 1, rezultă: (5.292) Pentru frecvențe rotorice mari, la alunecări de peste 20%, curentul rotoric I2 se divizează în două componente având un defazaj important între ele, întrucât în colivia inferioară de funcționare acest curent este puternic inductiv (reactanța sa de scăpări este mare), iar în colivia de pornire curentul are caracter activ. Cele două componente devin aproximativ egale și defazate la un unghi de 900 încât dacă I2 - rezultant este egal cu 1, fiecare dintre componente este aproximativ
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la rețeaua de putere infinită se pot trasa anumite dependențe în funcție de alunecare sau în funcție de modulul puterii electrice Pe utilă, cum ar fi: etc. O procedură de determinare analitică a acestor caracteristici folosește dependența de alunecare a rezistenței statorice, respectiv a reactanței statorice rezultante pornind de la schema electrică echivalentă (fig.5.48 a). Această schemă este valabilă pentru cazul neglijării pierderilor în fier iar parametrii schemei echivalente sunt constanți (cu excepția rezistenței rotorice -dependentă de s). Se obțin: impedanța, rezistența și reactanța echivalentă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a reactanței statorice rezultante pornind de la schema electrică echivalentă (fig.5.48 a). Această schemă este valabilă pentru cazul neglijării pierderilor în fier iar parametrii schemei echivalente sunt constanți (cu excepția rezistenței rotorice -dependentă de s). Se obțin: impedanța, rezistența și reactanța echivalentă, „privite” de la sursa 1U : (5.299) Se poate exprima puterea electrică activă vehiculată de mașină astfel: (5.300) Un caz particular interesant este cel al funcționării mașinii în gol, corespunzător puterii active nule. Se poate determina alunecarea corespunzătoare acestui
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
regim tranzitoriu, pe fiecare din fazele mașinii, determinând, de exemplu, expresiile curenților. Se va considera una din fazele mașinii caracterizată prin impedanța echivalentă statorică, dată de (5.101), adică:(5.312) Se face precizarea că Xm este o valoare a reactanței de magnetizare, anume cea corespunzătoare tensiunii nominale. Dacă se notează cu Zs impedanța sarcinii (care, la gol, este egală cu a condensatorului Cf) se poate scrie ecuația de echilibru la funcționarea în punctul N din fig. 5.70 a), ținând
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Ze, se obține: (5.314) Se separă părțile reale de cele imaginare și se obțin relațiile: (5.315) unde: (5.316) Cu ajutorul relațiilor (5.315) se pot determina condițiile de autoexcitare (amorsare) relative la: -pulsația (care este cuprinsă în mărimile reactanțelor) și -alunecarea s. Dacă se consideră ca necunoscute mărimile rotorice 2R și sX2, ecuațiile din sistemul (5.316) admit soluție unică în condițiile când determinantul acestor necunoscute este nul, adică:(5.317) Această expresie constituie o ecuație bipătratică în care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este apropiată de cea a 170 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar rețelei, notată cu 0 (corespunzătoare lui Cf0, respectiv XC0) din (5.320) se exprimă valorile pulsațiilor 1 și 2 astfel: (5.322) unde X10 este reactanța corespunzătoare unei faze a mașinii în condițiile funcționării în gol, conectată la tensiunea nominală. Această mărime se poate afla cu destulă precizie prin încercarea experimentală a mașinii la mersul în gol. Relațiile (5.322) devin utile atunci când în paralel cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
precizie prin încercarea experimentală a mașinii la mersul în gol. Relațiile (5.322) devin utile atunci când în paralel cu mașina asincronă (în regim de motor sau generator) se utilizează condensatoare pentru îmbunătățirea locală a factorului de putere. De exemplu, dacă reactanța condensatorului existent este 80% din impedanța de mers în gol a mașinii, la deconectarea de la rețea a mașinii (dar rămânând conectată la condensator) pulsația de rezonanță (la mers în gol) este 01 9,0 . Deoarece R1 nu este nulă în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de realizat în practică. În toate cazurile practice se urmărește îndeplinirea condiției de rezonanță la mers în gol, când turația se situează la valori acceptabile pentru mașină. Dacă un motor asincron este prevăzut la borne cu condensatoare corespunzătoare, necesare compensării reactanței sale de mers în gol, atunci se obține autoexcitarea la turație nominală și tensiunea nominală. Când capacitatea este mărită (supracompensare) față de această valoare este de așteptat ca la mers Regimul de generator al mașinii asincrone trifazate 171 în gol cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în paralel sau este necesară folosirea unor relee speciale de tensiune, pentru a nu provoca defecțiuni consumatorilor, datorate creșterii tensiunii. Un alt aspect care intervine în funcționarea GA este legat de limitele de variație a mărimilor și în special a reactanței (inductanței) de magnetizare, care depinde de saturația circuitului magnetic. Deoarece (la mersul în gol) este variabilă, autoexcitația nu se produce la o valoare certă a turației ci pe un domeniu mai restrâns sau mai larg de variație a acesteia. Limita
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
determina pulsația (turația) la care se autoexcită mașina. Ecuația (5.326) devine: (5.327) Această ecuație se rezolvă similar cu (5.314) doar cu diferența că în locul lui C se introduce o valoare mai mică , unde 1/kux arată că reactanța capacitivă crește, sau „capacitatea echivalentă a condensatorului” scade. Această scădere a capacității condensatorului, datorată prezenței reactanței inductive a sarcinii, poate fi „compensată” printr-o creștere a pulsației sau a turației de lucru, încât valoarea pulsației se deduce din egalarea cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se rezolvă similar cu (5.314) doar cu diferența că în locul lui C se introduce o valoare mai mică , unde 1/kux arată că reactanța capacitivă crește, sau „capacitatea echivalentă a condensatorului” scade. Această scădere a capacității condensatorului, datorată prezenței reactanței inductive a sarcinii, poate fi „compensată” printr-o creștere a pulsației sau a turației de lucru, încât valoarea pulsației se deduce din egalarea cu 0 a părții imaginare a expresiei (5.327), adică: (5.328) Evident, kux trebuie să fie
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sau a turației de lucru, încât valoarea pulsației se deduce din egalarea cu 0 a părții imaginare a expresiei (5.327), adică: (5.328) Evident, kux trebuie să fie pozitiv, ceea ce înseamnă că: (5.329) adică există o valoare a reactanței sarcinii pentru o pulsație impusă, egală cu XC sub care generatorul nu se autoexcită, iar în cazul când C și Lu sunt fixate, există o pulsație limită (sau turație) sub care GA nu se autoexcită. b) Dacă se consideră un
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sarcini activ-capacitive, componenta capacitivă a curentului de sarcină are efect magnetizant, care conduce la o oarecare creștere a tensiunii 1U cu Is. La sarcini mari, efectul magnetizant este mai slab întrucât este compensat de unele căderi importante de tensiune pe reactanțele și rezistențele înfășurărilor mașinii. De deosebit interes pentru exploatarea unui GA este și familia de caracteristici la , a cărei alură se apropie de cea trasată în fig. 5.70 c). De asemenea, este utilă și familia de caracteristici fs = f
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
considerării numerelor de spire, astfel încât c = 1, se obțin diagramele în complex ale mărimilor, prezentate în fig 5.83 a) și b), valabile pentru , respectiv . Se va avea în vedere fig.5.83 a), unde se neglijează: pierderile, rezistențele și reactanțele de scăpări ale înfășurărilor. Curentul de sarcină I2 este coliniar cu U2 dar de sens contrar (deoarece sarcina este pur activă). Din bilanțul puterilor complexe rezultă: (5.351) Geometric, relația (5.351) de aflare a lui I1 este echivalentă cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la: (5.356') unde: . Din (5.356') rezultă: (5.357) Mașina asincronă dublu alimentată se comportă față de rețea ca o impedanță a cărei valoare este variabilă cu unghiul (5.358) În particular, când , iar se obține valoarea maximă a impedanței (reactanței inductive), anume: (5.359) Odată cu creșterea lui se modifică cuplajul mutual dintre înfășurările armăturilor, în sensul micșorării lui Xm, valoarea sa ajungând la 0, când unghiul devine egal cu π rad. În această situație se poate vedea că reactanța atinge
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
impedanței (reactanței inductive), anume: (5.359) Odată cu creșterea lui se modifică cuplajul mutual dintre înfășurările armăturilor, în sensul micșorării lui Xm, valoarea sa ajungând la 0, când unghiul devine egal cu π rad. În această situație se poate vedea că reactanța atinge valoarea: (5.359') unde Xs este reactanța de scăpări a statorului, pe fază, egală cu a rotorului. Relația (5.359') se justifică fizic astfel: când =π câmpurile magnetice produse de fiecare din armături sunt în opoziție, ceea ce echivalează cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
lui se modifică cuplajul mutual dintre înfășurările armăturilor, în sensul micșorării lui Xm, valoarea sa ajungând la 0, când unghiul devine egal cu π rad. În această situație se poate vedea că reactanța atinge valoarea: (5.359') unde Xs este reactanța de scăpări a statorului, pe fază, egală cu a rotorului. Relația (5.359') se justifică fizic astfel: când =π câmpurile magnetice produse de fiecare din armături sunt în opoziție, ceea ce echivalează cu un dublu scurtcircuit (pe ambele armături); cele două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
magnetice produse de fiecare din armături sunt în opoziție, ceea ce echivalează cu un dublu scurtcircuit (pe ambele armături); cele două armături sunt, însă, conectate la rețea în paralel, nu în serie ca la un scurtcircuit obișnuit în rotor. Deci, în locul reactanței totale de scăpări: de la un scurtcircuit obișnuit, mașina dublu alimentată se manifestă prin . În cazul prezentat în fig. 5.88 b), înfășurările statorice și rotorice sunt conectate în serie. Se poate deduce expresia impedanței echivalente în funcție de unghiul , similară cu (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
362) În cazul particular: ; se obțin limitele de variație, anume: pentru =0, rezultă limita maximă: (5.363) pentru , rezultă limita minimă: (5.364) În concluzie, pentru situațiile prezentate în fig.5. 87 a), se obține un domeniu de variație a reactanței de la până la . Se face mențiunea că analiza aproximativă expusă mai sus este valabilă în anumite condiții simplificatoare, când parametrii circuitelor cuplate magnetic sunt considerați constanți. În practică intervin unele cauze, cum ar fi saturația circuitului magnetic, armonicile superioare ale câmpurilor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
armonicile superioare ale câmpurilor, neuniformitatea întrefierului etc. care pot altera valabilitatea rezultatelor teoretice prezentate. Așadar, la dubla alimentare a mașinii asincrone, în situația când sensurile de rotație a câmpurilor magnetice create de cele două armături coincid, se obține regimul de reactanță inductivă reglabilă, limitele de variație ale acesteia fiind , respectiv . 5.8.4.3 Regimul de dublă alimentare cu funcționare la viteză relativă dublă față de cea de sincronism În fig. 5.90 se consideră o schemă desfășurată a unei mașini asincrone
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]