435 matches
-
în mod amănunțit de Dolivo - Dobrowolski în 1889. Aproximativ aceleași elemente componente ale mașinii propuse atunci se regăsesc și în construcțiile actuale. În cele ce urmează se vor face referiri la mașinile în construcție directă; inductorul este considerat a fi statorul iar indusul rotorul. Statorul este sub forma unei coroane cilindrice exterioare, iar rotorul este sub forma unui cilindru interior concentric cu statorul. Statorul este ansamblul elementelor fixe ale mașinii, fiind constituit în esență dintr-un miez (jug) feromagnetic care posedă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Dolivo - Dobrowolski în 1889. Aproximativ aceleași elemente componente ale mașinii propuse atunci se regăsesc și în construcțiile actuale. În cele ce urmează se vor face referiri la mașinile în construcție directă; inductorul este considerat a fi statorul iar indusul rotorul. Statorul este sub forma unei coroane cilindrice exterioare, iar rotorul este sub forma unui cilindru interior concentric cu statorul. Statorul este ansamblul elementelor fixe ale mașinii, fiind constituit în esență dintr-un miez (jug) feromagnetic care posedă pe periferia interioară o
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
În cele ce urmează se vor face referiri la mașinile în construcție directă; inductorul este considerat a fi statorul iar indusul rotorul. Statorul este sub forma unei coroane cilindrice exterioare, iar rotorul este sub forma unui cilindru interior concentric cu statorul. Statorul este ansamblul elementelor fixe ale mașinii, fiind constituit în esență dintr-un miez (jug) feromagnetic care posedă pe periferia interioară o înfășurare trifazată, bifazată sau monofazată. La exterior este plasată o carcasă cu rol de protecție și care este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cele ce urmează se vor face referiri la mașinile în construcție directă; inductorul este considerat a fi statorul iar indusul rotorul. Statorul este sub forma unei coroane cilindrice exterioare, iar rotorul este sub forma unui cilindru interior concentric cu statorul. Statorul este ansamblul elementelor fixe ale mașinii, fiind constituit în esență dintr-un miez (jug) feromagnetic care posedă pe periferia interioară o înfășurare trifazată, bifazată sau monofazată. La exterior este plasată o carcasă cu rol de protecție și care este prevăzută
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
56 - 400[mm], având valorile : 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 132; 160; 180; 200; 225; 250; 280; 315[mm]. Această distanță definește „gabaritul“ mașinii și se referă la varianta de construcție simbolizată prin B3 (care semnifică faptul că statorul este fixat pe tălpi, axul este orizontal, mașina are două lagăre pe care se sprijină rotorul, fiind disponibil un capăt de ax). În cadrul aceluiași gabarit, funcție de putere și de turația de sincronism, se pot adopta trei forme de mașini, referitor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
sau 7,5[kW] la 3000[rot/min]; motoare de 5,5[kW] la 1500[rot/min]; motoare de 3[kW] la 1000[rot/min] și motoare de 2,2[kW] la turația de sincronism de 750[rot/min]. Înfășurarea statorului este, în general, distribuită în crestături (q>1) și se realizează din conductoare de cupru (cu secțiune circulară sau dreptunghiulară) izolate cu bumbac, email, fibre de sticlă, materiale ceramice, mică, etc. În funcție de materialele dielectrice utilizate, se definesc clasele de izolație
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
dacă se urmărește pornirea cu curent redus a motorului. 5.2 PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE, ECUAȚII, DIAGRAME ALE MAȘINII DE INDUCȚIE (ASINCRONĂ ) 5.2.1 Principiul de funcționare al motorului trifazat Se presupune o mașină asincronă în construcție directă având pe stator o înfășurare trifazată, alimentată de la un sistem trifazat simetric de tensiuni sau curenți. Acest câmp inductor intersectează atât conductoarele statorice fixe cât și conductoarele rotorice, presupuse inițial imobile (la pornire), inducând în acestea, tensiuni. Tensiunile induse în înfășurarea rotorică trifazată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în cazul mașinilor în colivie. Se poate aprecia că în rotor apare o „ pătură de curent “ indus, care prin interacțiune cu câmpul magnetic inductor, creează forțe tangențiale între armături la nivelul întrefierului, ce se manifestă sub forma unui cuplu electromagnetic. Statorul, prin fixarea sa pe tălpi de exemplu, echilibrează acest cuplu, în schimb rotorul va fi antrenat în mișcare de rotație cu o anumită viteză unghiulară Ω, în sensul de rotire a câmpului inductor. Sensul de rotire a rotorului este astfel încât
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
faze se vor induce curenți de frecvență f2, defazați la câte 2π/3[rad], care vor crea un câmp magnetic rotoric, caracterizat prin fluxul polar rotoric Φrot, rotitor față de rotor. În concluzie, atât Φst cât și Φrot se rotesc față de stator cu aceeași viteză de sincronism Ω1, compunându-se într-un flux rezultant Φ, după regula paralelogramului (fig. 5.7), rotitor față de stator cu Ω1. Evident, acest flux rezultant va intersecta conductoarele statorice cu viteza Ω1, iar conductoarele rotorice cu Ω2
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin fluxul polar rotoric Φrot, rotitor față de rotor. În concluzie, atât Φst cât și Φrot se rotesc față de stator cu aceeași viteză de sincronism Ω1, compunându-se într-un flux rezultant Φ, după regula paralelogramului (fig. 5.7), rotitor față de stator cu Ω1. Evident, acest flux rezultant va intersecta conductoarele statorice cu viteza Ω1, iar conductoarele rotorice cu Ω2 = s Ω1 , frecvența curenților în stator este f1, iar în rotor este f2=s f1. 5.2.2 Ecuațiile de funcționare a
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Ω1, compunându-se într-un flux rezultant Φ, după regula paralelogramului (fig. 5.7), rotitor față de stator cu Ω1. Evident, acest flux rezultant va intersecta conductoarele statorice cu viteza Ω1, iar conductoarele rotorice cu Ω2 = s Ω1 , frecvența curenților în stator este f1, iar în rotor este f2=s f1. 5.2.2 Ecuațiile de funcționare a mașinii asincrone trifazate În fig.5.8 este reprezentată schematic o mașină asincronă trifazată, cu rotor bobinat. Cele trei faze statorice, conectate în stea
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
au câte kw2W2 spire efective și sunt caracterizate de rezistența R2 și inductanța de scăpări Ls2. 5.2.2.1 Funcționarea mașinii asincrone cu rotor imobil la gol Se consideră rotorul fix, iar circuitul rotoric este deschis (Rp este infinit). Statorul este conectat la rețeaua trifazată, curenții absorbiți pe cele trei faze constituie un sistem trifazat simetric, solenațiile, inducțiile și fluxurile polare fiind unde învârtitoare, rotitoare cu viteza de sincronism. Se poate considera că mașina este în regim de transformator trifazat
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din spirele înfășurărilor „fixe“, rotirea câmpului, în raport cu acestea, conduce la obținerea unor tensiuni induse, de frecvență impusă de viteza de rotire a câmpului, f1 - în cazul de față. Față de un transformator trifazat, diferența esențială constă în faptul că există întrefierul stator - rotor între primar și secundar. O consecință a acestui fapt este valoarea ridicată a curentului absorbit de înfășurarea primară (statorică) chiar la mers în gol. Dacă la transformatoarele trifazate de zeci de kVA, I10curentul de mers în gol se situa
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
asincrone trifazate cu rotor în circuit închis în mișcare de rotație Se consideră rotorul în mișcare cu viteză unghiulară (ca motor, ); între câmpul rotitor și conductoarele înfășurării rotorice există o alunecare s , dată de (5.2), (fig. 5.8). În ceea ce privește statorul, fenomenele rămân aproximativ aceleași ca la gol, doar valoarea curentului crește, adică în loc de I10 se va scrie I1 (unde I1>I10), adică în complex simplificat:(5.13) Referitor la rotor, acesta funcționează ca un transformator în sarcină, prin faza a-
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
indusă în faza rotorică se deduce din (5.12), adică: (5.16) unde: (5.17) este tensiunea indusă în faza rotorică, când acesta este imobil (cum ar fi, de exemplu, situația de la pornire), iar frecvența sa este egală cu a statorului. De cele mai multe ori reostatul de pornire se aduce pe poziția de scurtcircuit la scurt timp după conectarea la rețea a statorului. Acesta este regimul normal de funcționare al mașinii. La motoarele cu rotor în colivie, în permanență rotorul funcționează în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
când acesta este imobil (cum ar fi, de exemplu, situația de la pornire), iar frecvența sa este egală cu a statorului. De cele mai multe ori reostatul de pornire se aduce pe poziția de scurtcircuit la scurt timp după conectarea la rețea a statorului. Acesta este regimul normal de funcționare al mașinii. La motoarele cu rotor în colivie, în permanență rotorul funcționează în scurtcircuit. Ecuația rotorului (5.15) se poate aduce, ținând seama de (5.16), la forma: (5.18) Se obține I2 în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.22) unde k este o constantă, în care intră mărimile geometrice și numerele de spire. La funcționarea în sarcină, fluxul Φm (considerat egal cu cel de la gol, deși în realitate diferă cu câteva procente) este determinat de rezultanta solenațiilor statorului și rotorului, adică: (5.23) Din (5.22) și (5.23) se obține relația dintre curenți la mașina cu rotor bobinat: (5.24) Prin împărțirea cu kw1W1, se ajunge la relația: (5.25) unde ki este raportul dintre numerele efective
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.26) în care intervine, spre deosebire de transformator, evident și alunecarea s. 5.2.2.3 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate În mod similar ca la „transformatorul raportat“ se pot obține ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate la stator [6]. Prin raportarea mărimilor rotorice (secundare) la cele ale statorului (primar), se va aduce înfășurarea rotorică la un număr efectiv de spire pe fază egal cu numărul efectiv de spire pe faza statorică. În sistemul (5.26) se înmulțește ecuația
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
s. 5.2.2.3 Ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate În mod similar ca la „transformatorul raportat“ se pot obține ecuațiile mașinii asincrone trifazate în mărimi raportate la stator [6]. Prin raportarea mărimilor rotorice (secundare) la cele ale statorului (primar), se va aduce înfășurarea rotorică la un număr efectiv de spire pe fază egal cu numărul efectiv de spire pe faza statorică. În sistemul (5.26) se înmulțește ecuația a doua cu ki, dat de (5.25), astfel încât se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
astfel încât se obține:(5.27) unde modulul primei mărimi din membrul drept este: (5.28) Prin analogie cu prima ecuație din (5.26), se poate scrie (5.27) sub forma : (5.29) unde s-au introdus mărimile rotorice raportate la stator: (5.30) obținute după regulile cunoscute de la § 2.2.1.2 [6], adică: tensiunile secundare se raportează prin înmulțire cu ki , curenții secundari se raportează prin împărțirea la ki , rezistențele, reactanțele (impedanțele), prin înmulțirea cu ki2. Ecuațiile mașinii asincrone trifazate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.50) Acesta este bilanțul puterilor active în mașina asincronă trifazată. Pentru regimul de motor, bilanțul puterilor active se reprezintă sugestiv printr-o diagramă Sankey în fig. 5.12. Această diagramă arată că puterea electrică activă absorbită de mașină prin stator (pozitivă în cazul de față), este: (5.51) și cuprinde: o componentă redusă „consumată“ prin efect electrocaloric în înfășurări :(5.52) o altă componentă „consumată“ prin încălzirea fierului statoric datorită histerezisului magnetic și curenților turbionari (pierderi în fierul statoric): (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin încălzirea fierului statoric datorită histerezisului magnetic și curenților turbionari (pierderi în fierul statoric): (5.53) o a treia componentă, importantă ca valoare, al cărei modul este : (5.54) numită și putere electromagnetică, care este de fapt puterea transmisă de stator, prin întrefier, rotorului mașinii asincrone. Această putere este exprimată ca produs dintre cuplul manifestat asupra rotorului și viteza unghiulară a câmpului. M este numit cuplu electromagnetic și este egal și de semn contrar cu cuplul ce se manifestă dinspre rotor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
întrefier, rotorului mașinii asincrone. Această putere este exprimată ca produs dintre cuplul manifestat asupra rotorului și viteza unghiulară a câmpului. M este numit cuplu electromagnetic și este egal și de semn contrar cu cuplul ce se manifestă dinspre rotor spre stator. Din puterea electromagnetică primită de rotor, prin câmp, o parte se consumă prin efect electrocaloric în înfășurarea rotorică: (5.52') iar o altă parte, însemnată, constituie puterea mecanică transferată rotorului, al cărei modul este: , (5.55) Această putere mecanică se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
membrul stâng al ecuației. Suma algebrică a acestor puteri este nulă, arată faptul că o „mașină electrică considerată ca un sistem izolat, în repaus față de exterior, se supune legii conservării energiei (puterii)“. În situațiile concrete, pierderile prin efect electrocaloric în stator și în rotor intră cu semnul „ - “ întrucât fizic acestea ies din sistem. La fel și pierderile în fier, care în fapt se manifestă prin încălzirea materialului feromagnetic și transferul căldurii spre exterior. În ceea ce privește pierderile mecanice și prin ventilație, acestea sunt
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
punct de vedere al sensurilor, cele două puteri de natură electrică și mecanică sunt pozitive. În continuare dacă va crește P2 - de natură mecanică, pozitivă, se va ajunge la situația limită (nefigurată), când: pPP 21 ;0 , (5.63) adică, prin stator nu se absoarbe dar nici nu se generează putere activă, toate pierderile în mașină fiind preluate din puterea mecanică ce se manifestă în rotor (luată de la motorul de antrenare). Crescând în continuare P2 (fapt ce se realizează prin tendința de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]