435 matches
-
unde , iar , se obține, prin înmulțirea cu 3: ; (5.67) Această egalitate constituie „bilanțul puterilor reactive“, adică puterea reactivă absorbită de la rețea se regăsește ca putere de magnetizare în reactanța Xm și ca puteri reactive în câmpurile de dispersie ale statorului și rotorului, adică: (5.68) Cei trei termeni din membrul drept al ecuației (5.68) sunt pozitivi; adică mașina asincronă absoarbe, în funcționarea sa, putere reactivă de la rețeaua de alimentare, necesară în primul rând menținerii unui flux magnetic Φ (coliniar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
alimentare, necesară în primul rând menținerii unui flux magnetic Φ (coliniar cu I10r ) în mașină. Acest aspect constituie o particularitate a mașinii asincrone, care arată că atunci când rotorul mașinii este antrenat din exterior, mașina poate funcționa ca generator numai dacă statorul este parcurs de un curent reactiv, de magnetizare, absorbit de la o rețea sau furnizat de un condensator. 5.3.2 Dependența M=f(s), cuplul în funcție de alunecare 5.3.2.1 Funcționarea mașinii asincrone la tensiune și frecvență constante În
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
curent reactiv, de magnetizare, absorbit de la o rețea sau furnizat de un condensator. 5.3.2 Dependența M=f(s), cuplul în funcție de alunecare 5.3.2.1 Funcționarea mașinii asincrone la tensiune și frecvență constante În cele mai întâlnite situații, statorul mașinii asincrone trifazate este conectat la rețeaua industrială de frecvență constantă, f1 = 50 Hz în Europa sau f1 = 60 Hz în America. Totodată, excluzând situațiile particulare, când între mașină și rețea sunt intercalate sisteme de reglare a tensiunii, mărimea tensiunii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rețea doar prin întrerupătoare sau contactoare. Este importantă, pentru caracterizarea funcționării mașinii asincrone, dependența cuplului electromagnetic M, mai ales de alunecarea s, în condițiile Bilanțul de puteri, caracteristica M=f(s) a mașinii trifazate 41 când se impune tensiunea aplicată statorului U1 - pe fază și frecvența acesteia f1 (sau pulsația ω1 ). În condițiile neglijării pierderilor în fier, se poate folosi schema echivalentă din fig. 5.9 b), de unde se deduce expresia puterii mecanice (corespunzătoare puterii electrice din rezistența rotorică variabilă cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
care are rolul de filtrare a c.c. și de menținere a acestuia la o valoare impusă. Se poate, deci, considera că prin fazele statorice ale mașinii, curentul are o valoare impusă (efectivă) I1 - constantă. În general, frecvența curenților prin stator este variabilă în limite extinse; prin acest procedeu se obține un reglaj al vitezei într-un domeniu larg de valori. Întrucât reactanța de magnetizare Xm este mult mai mare decât ceilalți parametri ai mașinii: rezistențe și reactanțe de scăpări, rezultă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
echivalentă pe fază, din figura 5.10 b) se poate substitui cu schema din figura 5.17 a), respectiv b), numite scheme în Γ. Componenta: (5.104) este curentul de mers în gol ideal, corespunzător funcționării la tensiune nominală aplicată statorului, U1=U1N, când s=0, iar 02 I (impedanța ramurii respective este infinită). Această componentă nu depinde de alunecarea s, deci de sarcina mașinii. Componenta:(5.105) este dependentă de alunecarea s și prin urmare, de sarcină. Se va dovedi
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
lungimea maximă . Componenta activă a curentului I1 este MO0 , având valoare maximă. S-a ajuns la un rezultat interesant, anume: un motor asincron absoarbe o putere activă maximă când în rotor componentele: activă și reactivă ale curentului sunt egale. În ceea ce privește statorul se constată că unghiul φ1 corespunzător acestei situații este φ1>45ș sau cosφ1< 22 . Puterea activă maximă este . Tot din diagrama cercului se poate afla punctul M' corespunzător puterii mecanice maxime. Pentru aceasta se duce raza O0M' perpendiculară pe dreapta
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
naționale stabilesc modalitățile de realizare a acestor încercări [14, 15, 16]; asupra unora se vor face câteva referiri în cele ce urmează. b1) Încercarea la mers în gol a mașinii asincrone trifazate, cu rotor bobinat se efectuează în condițiile alimentării statorului, de regulă de la o sursă de tensiune și frecvență nominală - constante pe timpul încercării (§5.5.4.2a). Se măsoară: tensiunile pe faze U1=U1N, curenții de fază I10 (considerând conexiunea în stea) și puterea activă absorbită . Se va determina poziția
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
regimul de mers în gol real, această putere este egală cu suma pierderilor: în fier (prin histerezis și curenți turbionari), în cuprul înfășurării statorice și mecanice (inclusiv cele prin ventilație și suplimentare), adică: (5.134) Rezistența pe fază a înfășurării statorului, R1 se poate măsura prin metode industriale, cu ampermetrul și voltmetrul, sau cu ohmmetrul. Din relația (5.134) se deduce suma: . Pentru a separa pFe de pmec+v se face încercarea la tensiune de alimentare variabilă, frecvența rămânând constantă. Apoi
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
încercarea la gol real, dar mașina funcționează în regim bifazat (o fază statorică este întreruptă) [13] și se determină reactanța totală, cunoscând tensiunea dintre două faze U1l , curentul absorbit, I1b și defazajul φ1b, adică: Se măsoară rezistența pe fază a statorului, R1 și se determină unghiul (5.143) Din punctul O se duce o dreaptă (Δ') înclinată cu unghiul α față de orizontală. Mediatoarea segmentului A0'A1 intersectează dreapta (Δ') într-un punct care este centrul cercului (C), notat tot cu O0
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
valabilă pentru valori ale alunecării de la 0 la sN. Pentru determinarea dreptei puterii electromagnetice nule se duce din A1 o perpendiculară pe dreapta (D), pe care se determină un punct b1 ce îndeplinește condiția: (5.144) unde R1 este rezistența statorului, pe fază, iar Rsc - rezistența în regim de scurtcircuit trifazat. Unind A0 cu b1 se obține dreapta puterii electromagnetice nule, iar A∞ este punctul corespunzător la . Pentru un punct oarecare de pe cerc, AN se poate determina alunecarea trasând dreapta alunecării
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
e'; segmentele determinate pe această verticală au lungimi egale cu următoarele puteri: 2PeAN puterea utilă de natură mecanică la rotor, pierderile mecanice, prin ventilație și suplimentare în rotor, pierderile prin efect electrocaloric în înfășurarea rotorică,pierderile prin efect electrocaloric în stator (din care se scad cele de la mersul în gol ), Fepab pierderile în fier (inclusiv 210110 3 IRp j ), 1PaAN puterea activă absorbită de mașină de la rețeaua trifazată. În figura 5.24, în partea dreaptă, este prezentată circulația de puteri active
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
constant și diagrama de tensiuni la I1=constant, sunt două cazuri extreme - limită de exploatare a mașinii; în realitate mașinile lucrează în condiții intermediare, când este satisfăcută cu aproximație una dintre aceste condiții. 5.4.3 Raportarea înfășurării rotorice la stator 5.4.3.1 Raportarea coliviei rotorice la înfășurarea statorică Mașinile asincrone cu colivie rotorică normală, la care se neglijează efectul de refulare a curentului, se comportă ca și cum ar avea o înfășurare polifazată în rotor, conectată în scurtcircuit prin cele
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
fază este: ; curentul de fază I2 este egal cu curentul prin bara coliviei Ic = I2. A se vedea [7-§ 3.2.3.3]. Se procedează astfel: -a) Se egalează densitățile liniare ale fundamentalelor solenațiilor: înfășurării rotorice trifazate echivalente raportate la stator și a celei polifazate în colivie și se obține relația (a se vedea 3.89, 3.143): 78 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar(5.155) În practică, înfășurarea rotorică în colivie se introduce în crestături înclinate
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înclinate pe generatoare, de aceea în membrul drept al expresiei (5.155) intervine și factorul de înclinare kir<1, a cărui expresie a fost dedusă în [7], relația (3.139). Se obține astfel curentul echivalent rotoric (trifazat, fundamentala) raportat la stator: (5.156) -b) Se echivalează pierderile Joule în rotorul trifazat raportat, respectiv în colivie și se obține relația: (5.157) de unde rezultă rezistența echivalentă a rotorului trifazat raportat:(5.158) Pentru o mai mare exactitate în evaluare trebuie considerate și
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
conductoare ale coliviei rotorice (sau m2 faze rotorice). Impedanța "de fază" rotorică se deduce imediat, la fel și rezistența sau reactanța de scăpări: (5.165) În aceste condiții se pot deduce rezistențele și reactanțele de scăpări ale coliviei, raportate la stator, folosind relațiile (5.158), (5.25), (5.30): (5.166) Curentul rotoric raportat este dat de (5.156) adică: (5.167) Relațiile (5.166), (5.167) au valabilitate pentru orice număr de faze m1 în stator și m2 în rotor
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
ale coliviei, raportate la stator, folosind relațiile (5.158), (5.25), (5.30): (5.166) Curentul rotoric raportat este dat de (5.156) adică: (5.167) Relațiile (5.166), (5.167) au valabilitate pentru orice număr de faze m1 în stator și m2 în rotor. 80 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar 5.4.3.2 Raportarea rotorului bobinat la stator Din motive tehnologice la rotorul bobinat nu se utilizează crestături înclinate, ceea ce înseamnă că: kir=1. În
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
adică: (5.167) Relațiile (5.166), (5.167) au valabilitate pentru orice număr de faze m1 în stator și m2 în rotor. 80 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar 5.4.3.2 Raportarea rotorului bobinat la stator Din motive tehnologice la rotorul bobinat nu se utilizează crestături înclinate, ceea ce înseamnă că: kir=1. În ultimul timp rotorul bobinat este trifazat, adică m2=3. Mai există și motoare asincrone cu rotor bobinat bifazat la care m2=2. În
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
obține: (5.171) adică relația de raportare a tensiunilor aplicate sau a tensiunilor induse. 5.5 REGIMUL DE MOTOR AL MAȘINII DE INDUCȚIE 5 5.1 Definiții, alunecare Regimul de motor al mașinii de inducție este caracterizat prin faptul că statorul, cu înfășurare trifazată, absoarbe de la sursă o putere activă pe care o transformă în putere mecanică, furnizată pe la arbore, unei mașini de lucru. În ceea ce privește alunecarea, în situația când rotorul este imobil, n=0, rezultă . După conectarea statorului la rețeaua trifazată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
prin faptul că statorul, cu înfășurare trifazată, absoarbe de la sursă o putere activă pe care o transformă în putere mecanică, furnizată pe la arbore, unei mașini de lucru. În ceea ce privește alunecarea, în situația când rotorul este imobil, n=0, rezultă . După conectarea statorului la rețeaua trifazată de frecvență f1, câmpul inductor statoric învârtitor cu turație n1, induce tensiuni în rotor. Apar curenți induși (se consideră circuitul rotoric închis) care interacționează cu câmpul inductor. Asupra rotorului, se manifestă un cuplu având tendința rotirii sale
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
șocul de curent la pornire nu este resimțit de consumatorii învecinați, iar motorul cu rotor în colivie pornește fără a fi necesară vreo instalație suplimentară. Când rețeaua impune o limită a curentului de pornire, atunci se diminuează tensiunea corespunzătoare aplicată statorului, cu consecința micșorării și a cuplului de pornire. Pentru porniri în sarcină mare se folosesc tipuri speciale de motoare în scurtcircuit: cu bare înalte sau cu colivie dublă. 84 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar 5.5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
și motor se intercalează un autotransformator care diminuează tensiunea aplicată motorului (aproximativ la jumătate din valoarea rețelei) deci și curentul de pornire. O schemă în care se întâlnește și situația intermediară, a înserierii unor bobine pe circuitul de alimentare a statorului, este prezentată în figura 5.28 a). În prima etapă se închide K1 și apoi K2. Tensiunea de linie aplicată motorului este mai mică decât a rețelei, adică: 2:; (5.185) Faptul acesta determină un curent mai mic absorbit de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
un cuplu de pornire de 0,9MN, mult mai mare decât în cazul folosirii la pornire a unei reactanțe înseriate. b3) Pornirea cu soft-startere Aceste dispozitive electronice cuprind tiristoare sau triacuri prin a căror comandă se realizează modificarea tensiunii aplicate statorului. O schemă tipică de soft-starter este prezentată în figura 5.29. Pe fiecare fază se înseriază câte un dispozitiv electronic cu conducție bidirecțională (triac sau 2 tiristoare în antiparalel) care înlocuiesc și contactorul principal. Există scheme la care o fază
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
două sunt înseriate câte un triac sau tiristoare în antiparalel comandate. Prin modificarea unghiului de aprindere se poate modifica de fapt valoarea efectivă a tensiunii aplicate motorului. În figura 5.29. b) este prezentată dependența de timp a tensiunii aplicate statorului pentru a realiza o pornire cu timp ta ajustabil, în funcție de aplicație. Prin schema folosită, aceste echipamente efectuează o pornire lină, eliminând variațiile bruște ale vitezei (deci fără "pași de pornire") întâlnite în cazurile expuse anterior. Este evident că în general
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
pe circuitul de alimentare statoric. Evident, randamentul în acest caz scade întrucât apar disipații ale puterii active pe rezistențele utilizate. În general costurile sunt mai mici decât la folosirea de reactanțe înseriate. Există unele construcții speciale de motoare cu două statoare la care cele 2 statoare se pot roti unul în raport cu celălalt. Rotorul este comun având bare scurtcircuitate la capetele frontale. La partea mediană a rotorului, la mijloc există un alt inel de scurtcircuitare a barelor, dar de rezistență echivalentă mai
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]