435 matches
-
rezistente, și în sfârșit, schema la cuplu variabil se poate utiliza la ventilatoare, pompe centrifuge etc. Pentru calculele de proiectare a acestor mașini interesează rapoartele fluxurilor polare, a inducțiilor în jugul statoric, precum și a inducțiilor în întrefier (și în dinții statorului). Valorile aproximative ale acestor rapoarte sunt date mai jos (tabelul 5.5) [20], unde indicii 2 și 1 se referă la schemele cu număr de poli p2, respectiv p1 (p2=2p1). Un exemplu concret este prezentat în fig. 5.45-1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
indicată utilizarea unor filtre active, motorul funcționând astfel în condiții apropiate de cele cu tensiuni și curenți sinusoidali. b) Reglajul vitezei în condițiile menținerii constante a fluxului în întrefier Se va considera mașina asincronă cu rotor în colivie alimentată în stator cu tensiuni și curenți sinusoidali, de frecvență variabilă. Se consideră mașina simetrică, cu parametrii constanți în regim permanent sinusoidal, armonicile superioare de timp ale curenților și tensiunilor de frecvență variabilă, furnizate la ieșire de convertoarele electronice fiind neglijate. Dispozitivele care
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
vedere relația lui k1 din (5.224) se observă că la scăderea fluxului panta dreptelor date de (5.225) crește, de asemenea scade și cuplul critic. Pentru a obține condiția de Ψm=ct., în practică este necesară modificarea tensiunii aplicate statorului după o lege care se poate deduce cu unele aproximații acceptate. Se pornește de la schema din figura 5.48 b) și se exprimă U1, adică:(5.226) unde Lm>>L's2, iar: 2121112 2/ sss LLLsR (pentru alunecări în jurul valorii
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
233) rezultă: (5.234) Pentru λ=4 și q=0,07 se obține U10/U1N=0,02, adică tensiunea aplicată care trebuie să compenseze căderea pe impedanța primară este de câteva procente din cea nominală. Întrucât la frecvență nulă impedanța statorului se reduce la rezistența R1, tensiunea U10 este chiar: (5.235) Această valoare se mai numește tensiune de "compensare a I x R" și reprezintă unul dintre parametrii care trebuie introduși în memoria convertorului static de frecvență, de către utilizator, funcție de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
s-a introdus I'2sc -curentul rotoric raportat, în condiția ideală a neglijării rezistenței rotorice (componenta reactivă de scurtcircuit). Acest curent poate fi asimilat cu I1scN adică valoarea curentului de scurtcircuit a motorului, sau de pornire la tensiunea nominală aplicată statorului, care este de (5 - 7)I1N. În cazul considerat, când pe timpul modificării frecvenței f1, alunecarea se păstrează constantă, rezultă că I1 se menține constant. Valoarea acestui curent depinde de λ (figura 5.50 b). Pentru frecvențe mai mari decât f1N
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
frecvenței f1, alunecarea se păstrează constantă, rezultă că I1 se menține constant. Valoarea acestui curent depinde de λ (figura 5.50 b). Pentru frecvențe mai mari decât f1N, menținerea constantă a fluxului Ψm se poate realiza numai dacă se aplică statorului o tensiune U1>U1N. Acest fapt nu este admis cel puțin din două motive: depășirea tensiunii nominale pune în pericol înfășurările mașinii întrucât se poate depăși tensiunea de străpungere a izolației dintre spire; la valori ridicate ale tensiunii sunt puse
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
obține caracteristicile mecanice se pornește de la relația frecvențelor:(5.249) iar formula de aflare a cuplurilor, (5.247) devine: (5.250) adică se obține o familie de drepte la care tăietura este n1=60f1/p - dependentă de frecvența f1 aplicată statorului, iar panta este constantă, atunci când fluxul rotoric este constant (figura 5.52 b). Dacă se micșorează fluxul rotoric atunci se modifică panta, iar caracteristicile devin mai înclinate. Pentru Ψ'2=Ψ'2N se obțin caracteristicile notate cu A iar pentru
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
notate cu A iar pentru Ψ'2=0,8Ψ'2N se obțin caracteristicile notate cu B. Diminuarea fluxului se folosește atunci când frecvența aplicată este mai mare decât valoarea sa nominală, iar mașina lucrează la putere constantă. Pentru alimentarea mașinii prin stator, în condiția menținerii constante a fluxului rotoric este necesară cunoașterea tensiunii aplicate U1, eventual și a curentului statoric I1. Se folosește setul de ecuații (5.31) și se aplică raționamentul de la (5.242) (5.245), adică: (5.251) Din (5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.253) și (5.253'):(5.254) ale cărei modul și fază se pot determina dacă se cunosc parametrii mașinii și frecvența rotorică. Se poate introduce expresia (5.252) și se va obține dependența tensiunii aplicate de la convertorul de frecvență - statorului, în funcție de fluxul rotoric, parametrii mașinii și mărimea cuplului (sau a alunecării). 5.5.3.5 Metode speciale de reglare a turației motoarelor asincrone a) Injecția de curenți rotorici de la o sursă exterioară permite obținerea de viteze reglabile la motoarele cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nulul înfășurării statorice se desface, la aceste borne conectându-se un receptor la care tensiunea este variabilă, de obicei de la 0 la 2U1N, iar frecvența rămâne f1. Dacă f2=f1 dar succesiunea fazelor în rotor este inversă față de cea din stator, atunci se obține regimul de dublă alimentare cu funcționare la viteză relativă între stator și rotor egală cu dublul vitezei de sincronism (punctul C din figura 5.53 b). O idee pentru îndeplinirea acestei condiții ar putea avea în vedere
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
tensiunea este variabilă, de obicei de la 0 la 2U1N, iar frecvența rămâne f1. Dacă f2=f1 dar succesiunea fazelor în rotor este inversă față de cea din stator, atunci se obține regimul de dublă alimentare cu funcționare la viteză relativă între stator și rotor egală cu dublul vitezei de sincronism (punctul C din figura 5.53 b). O idee pentru îndeplinirea acestei condiții ar putea avea în vedere rotirea celor două armături ale mașinii în sensuri contrare cu viteza egală cu n1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
cascadă este o modalitate de reglare a turației motoarelor asincrone cu rotor bobinat, cu importanță practică tot mai mică, dar cu oarecare însemnătate didactică, fiind exemplificată în fig. 5.54. Un prim motor MA1, cu p1 perechi de poli, are statorul conectat la rețeaua trifazată de frecvență f1, iar rotorul său este sursă de alimentare pentru statorul celui de al doilea motor, MA2 care are p2 perechi de poli. Rotorul motorului MA2 este legat la un reostat de pornire Rp (sau
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
tot mai mică, dar cu oarecare însemnătate didactică, fiind exemplificată în fig. 5.54. Un prim motor MA1, cu p1 perechi de poli, are statorul conectat la rețeaua trifazată de frecvență f1, iar rotorul său este sursă de alimentare pentru statorul celui de al doilea motor, MA2 care are p2 perechi de poli. Rotorul motorului MA2 este legat la un reostat de pornire Rp (sau de reglaj al vitezei). Cele două rotoare sunt cuplate mecanic și se rotesc cu viteza ncs-al
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
că:(5.260) adică, peste cuplul util se adaugă un cuplu rezistent corespunzător învingerii frecărilor mecanice ventilației cât și a unor pierderi suplimentare în rotor. Se mai pot prezenta și alte dependențe, cum ar fi M1-cuplul corespunzător puterii absorbite de stator, P1-puterea activă absorbită, ambele în funcție de puterea utilă relativă; aceste curbe au o alură similară cu cea a cuplului electromagnetic, dar situate deasupra acesteia. În unele situații se reprezintă anumite dependențe, cum sunt: M și I1 în funcție de turație, în mărimi relative
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
a acestui raport (întrucât în primar circulă un curent care determină o cădere de tensiune încât U1>E1), se poate proceda la o nouă încercare, cu alimentare prin rotor, când se aplică rotorului o tensiune U'2 iar între fazele statorului se măsoară tensiunea U'10. Se poate determina ki ca medie geometrică între cele două valori obținute, adică: (5.262) Măsurătorile se repetă pentru câteva valori ale tensiunii de alimentare și se adoptă o medie, notată cu ki. Această mărime
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înfășurărilor: R1, respectiv R2, eventual recalculate la 75°C. Puterea absorbită de mașină în acest regim P100 -măsurată de trusa wattmetrică sau prin sisteme de achiziție de date, este egală cu suma dintre: puterea disipată prin efect Joule în înfășurările statorului 21001100 3 IRp j , pierderile de putere în fierul statoric pFe1 si pierderile de putere în fierul rotoric pFe2, adică: 21 2 1001100 3 FeFe ppIRP (5.263) Interesează în mod deosebit aceste valori la tensiunea nominală, dar ele pot
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în final Rp se scurtcircuitează, mașina funcționând totuși în gol, dar cu rotor în rotație (mers în gol real). Se citesc valorile curenților statorici pe cele trei faze și se adoptă o valoare medie I10 evaluându-se pierderile Joule în stator: (5.264) Se măsoară puterea absorbită P10 care acoperă pj10, pierderile de putere în fierul statorului pFe1 și pierderile mecanice-ventilație și suplimentare în rotor, adică pmec+v (acestea din urmă fiind dependente doar de turație). Încercarea se face la diverse
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în gol real). Se citesc valorile curenților statorici pe cele trei faze și se adoptă o valoare medie I10 evaluându-se pierderile Joule în stator: (5.264) Se măsoară puterea absorbită P10 care acoperă pj10, pierderile de putere în fierul statorului pFe1 și pierderile mecanice-ventilație și suplimentare în rotor, adică pmec+v (acestea din urmă fiind dependente doar de turație). Încercarea se face la diverse valori ale tensiunii de alimentare de la 20-30% până la 100%U1N și se trasează dependența: P10=f
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
0 (la gol ideal). Se pot separa aceste pierderi de celelalte pierderi în fier dacă se ține seama de faptul că la antrenarea în sincronism a rotorului, cu un alt motor, relația (5.265') devine: (5.265") Se cunoaște rezistența statorului și curentul absorbit, deci se determină pierderile 10jp . Se măsoară puterea absorbită de la rețea 10P , iar din relația (5.265") se obține: 11Fep . Pierderile mecanice: s-au obținut din fig. 5.56 b). Prin înlocuirea acestor pierderi, determinate mai sus
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
închisă sectoare circulare, intercalate de sectoare vopsite cu o culoare deschisă, încât numărul sectoarelor de o culoare să fie egal cu numărul polilor mașinii 2p. Prin iluminarea cu o lampă cu neon alimentată de la aceeași sursă de la care este alimentat statorul motorului se obține o "imagine" cu 2p sectoare de culoare deschisă intercalate de 2p sectoare de culoare închisă, care se rotește cu o turație mică-dictată de alunecare. Dacă se numără sectoarele de o culoare care trec prin dreptul unui reper
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
obține o "imagine" cu 2p sectoare de culoare deschisă intercalate de 2p sectoare de culoare închisă, care se rotește cu o turație mică-dictată de alunecare. Dacă se numără sectoarele de o culoare care trec prin dreptul unui reper fixat de stator, N, într-un anumit interval de timp t, se poate determina alunecarea după relația (5.267 a). Din încercarea la mers în gol se pot deduce și parametrii schemei echivalente corespunzătoare dispunerii elementelor în serie pe ramura de magnetizare, adică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
perii-inele. Cele trei înfășurări rotorice, conectate în stea, alimentate prin bornele u1, v1, w1, creează un câmp magnetic învârtitor care se rotește față de rotor cu turația n1 Fig. 5. 58 Motoare speciale: a) cu alimentare la rotorul interior, b) cu stator interior (în sens direct). Dacă rotorul este fix (la pornire) câmpul rotitor, caracterizat prin r , intersectează conductoarele statorice, în care induce tensiuni de frecvență f1. Aceste tensiuni întrețin prin circuitul statoric (care se închide prin Rp) curenți care interacționează cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Aceste tensiuni întrețin prin circuitul statoric (care se închide prin Rp) curenți care interacționează cu fluxul inductor r creând un cuplu. Sub acțiunea acestui cuplu ce se manifestă asupra ambelor armături, dar de semne contrare, rotorul se va roti în raport cu statorul (care este fix) în sens contrar rotirii câmpului față de rotor, pentru a diminua viteza relativă dintre conductoarele rotorice și câmpul inductor. Viteza unghiulară de rotire a rotorului va fi mai mică decât cea a câmpului, definindu-se astfel o alunecare
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
va fi mai mică decât cea a câmpului, definindu-se astfel o alunecare dată de relația cunoscută: (5.2) Față de înfășurarea statorică-fixă, câmpul magnetic învârtitor rotoric se rotește cu diferența n1 n (sau 1- ) care dictează frecvența curenților induși în stator: (5.278) Dacă sarcina, de tip cuplu mecanic pe rotor, crește atunci viteza sa de rotație are tendința naturală de descreștere, ceea ce înseamnă o mărire a alunecării; caracteristica cuplu alunecare este la fel ca la motorul normal. În concluzie: la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de tip cuplu mecanic pe rotor, crește atunci viteza sa de rotație are tendința naturală de descreștere, ceea ce înseamnă o mărire a alunecării; caracteristica cuplu alunecare este la fel ca la motorul normal. În concluzie: la motorul cu alimentare rotorică, statorul este circuitul indus, frecvența în stator este dată de (5.278), având valori de ordinul hertzilor; rotorul se rotește în sens contrar câmpului inductor propriu cu turația n<n1 ; pe circuitul statoric se pot înseria rezistențe cu rolul cunoscut: la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]