528 matches
-
se introduce o rezistență în paralel cu reactanța de magnetizare, încât schema devine cea prezentată în fig. 5.10 a) (în Π). Mărimea rezistenței Rmp, se poate deduce cu oarecare exactitate astfel: se face încercarea în gol la viteza de sincronism; se măsoară puterea activă absorbită p10; se calculează pierderile prin efect electrocaloric la mers în gol ; se determină:; se calculează Rmp din egalitatea aproximativă: (5.35) Componentele: activă și reactivă ale curentului, I10 se deduc imediat : ; (5.36) Cunoscând I10r
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la pornire), s = 1. În ambele situații puterea utilă P2 este nulă iar puterea P1 - electrică este absorbită de la rețea, deci este pozitivă. Această putere este egală în modul cu suma pierderilor respective, exemplificate pe desene. În cazul funcționării la sincronism, rotorul mașinii trebuie să fie antrenat din exterior la n = n1 , iar bilanțul de puteri este prezentat în fig. 5.14 a). Din punct de vedere matematic, este valabilă relația generală (5.61), adică : (5.62) dar din punct de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
De exemplu, dacă variația cuplului rezistent Mr(s) este curba 5, atunci mașina poate porni, iar punctul de funcționare se stabilește în N - la sN și MN. Punctul O de pe caracteristica M(s) este caracterizat prin: , adică mașina funcționează la sincronism. Acest punct se obține pentru cazul ideal când Mr = 0, numit punct de funcționare în gol ideal. Practic, se obține această situație dacă rotorul este antrenat din exterior cu un motor care preia pierderile mecanice și prin ventilație (fig. 5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
5.91) și amplificând cu , se ajunge la: (5.92) Din (5.71) rezultă : (5.93) Așadar, cuplul electromagnetic este proporțional cu puterea activă transmisă rotorului mașinii, mai exact este egal cu raportul dintre această putere și viteza unghiulară de sincronism, Ω1. Notă: În cele expuse mai sus s-a considerat numai cuplul corespunzător fundamentalei câmpului magnetic învârtitor, toate mărimile electrice: tensiuni de fază, tensiuni induse, curenți, s-au considerat armonice, de pulsație ω1. De remarcat este faptul că valoarea cuplului
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
numai pierderile mecanice. Așadar, se pot afla pFe pentru funcționarea mașinii în condiții nominale: U1N, f1N. Există și o altă modalitate de determinare a pierderilor pFe, anume dacă se rotește rotorul mașinii cu un motor de antrenare la viteza de sincronism, curentul rotoric fiind nul. Puterea mecanică furnizată de motorul de antrenare acoperă pmec+v, inclusiv cele suplimentare iar pierderile în fier se determină cu relația , unde mărimile cu accent sunt cele măsurate în condițiile acestei încercări (la n=n1). La
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se poate obține punctul A0, pe verticala coborâtă prin A'0 astfel încât 00 AA are lungimea egală cu puterea , adică. Cu oarecare aproximație se poate considera că acest punct este situat pe cercul (C) și reprezintă punctul de funcționare la sincronism (la mers în gol ideal, corespunzător la s=0). b2) Încercarea la scurtcircuit se execută în condițiile calării rotorului, la s=1. Cele trei faze rotorice sunt conectate în scurtcircuit, înfășurarea statorică se alimentează de la o sursă de tensiune reglabilă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la o valoare de câteva procente, dictată de sarcina mecanică la arbore. Valoarea acestei alunecări este apropiată de 0 dacă mașina funcționează în gol. Regimul de motor corespunde așadar, domeniului de alunecări de la s=0 (când rotorul se rotește la sincronism, adică n=n1) la s=1 (când rotorul este blocat-calat, situație ce caracterizează pornirea, n=0). Regimurile de funcționare ale mașinii asincrone, în funcție de valoarea alunecării, sunt prezentate în tabelul 5.1. Regim Generator Motor Frână Valorile nominale ale alunecării depind
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de construcție închisă cu colivie normală produse de BBC, valorile alunecării nominale sunt prezentate în tabelul 5.2. Pornirea motoarelor asincrone este un proces tranzitoriu care se petrece atunci când viteza rotorului crește de la valoarea 0 până la o valoare apropiată de sincronism (sau valoarea nominală). În ceea ce privește alunecarea, aceasta variază de la 1 până în apropierea lui 0. În timpul pornirii, mărimile de natură electrică, magnetică și mecanică au anumite variații în timp, expresiile lor analitice fiind date de sistemul de ecuații diferențiale ce caracterizează ansamblul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în căldură pe timpul pornirii în înfășurarea rotorică; se pleacă de la relația (5.175), unde Mr=0, și se calculează prin integrare în timp, ținând seama de (5.71'): (5.179) Așadar, la pornirea mașinii, pentru variația vitezei de la 0 la sincronism pierderile prin efect Joule în rotor sunt egale cu energia cinetică a rotorului antrenat. Se pot determina pierderile Joule în înfășurarea statorică dacă se acceptă aproximația:(5.180) Pierderile totale de energie prin efect Joule, în mașină, pe timpul pornirii de la
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Joule în rotor sunt egale cu energia cinetică a rotorului antrenat. Se pot determina pierderile Joule în înfășurarea statorică dacă se acceptă aproximația:(5.180) Pierderile totale de energie prin efect Joule, în mașină, pe timpul pornirii de la viteză nulă la sincronism se determină astfel: (5.181) Această relație arată faptul că prin creșterea rezistenței rotorice 2R scad pierderile Joule în mașină; pornirile repetate sunt mai "economice" la mașinile care au rezistența rotorică mărită (cu bare înalte sau cu dublă colivie). b
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
n1(1-sj) se poate afla valoarea rezistenței înseriate raportate, R'rj dacă se impune condiția: (5.211) Metoda are cel puțin două inconveniente: nu poate fi considerată o metodă veritabilă de reglare întrucât la sarcini reduse, în apropierea vitezei de sincronism reglajul este ca și inexistent, fiind mai aproape de adevăr formularea: procedeu de variație a scăderii vitezei în sarcină; prin creșterea alunecării, pierderile Joule în înfășurări cresc și se diminuează randamentul (se știe că pj2=sP, din relația 5.71). De
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
este utilizat preponderent la acționări de puteri reduse. 5.5.3.3 Reglarea turației prin modificarea numărului de perechi de poli După cum se observă și din relația (5.206) modificarea lui p duce la modificarea în trepte a vitezei de sincronism n1. De obicei se modifică valorile turațiilor în raportul 2:1, iar motoarele respective se numesc cu două viteze. Abordând un principiu similar se pot obține motoare cu 3 sau 4 viteze (mai corect ar trebui specificat "de sincronism"). Se
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de sincronism n1. De obicei se modifică valorile turațiilor în raportul 2:1, iar motoarele respective se numesc cu două viteze. Abordând un principiu similar se pot obține motoare cu 3 sau 4 viteze (mai corect ar trebui specificat "de sincronism"). Se întâlnesc în practică următoarele trei variante de obținere a două sau mai multe viteze de sincronism: prin folosirea unei singure înfășurări care permite, prin conectări convenabile ale bobinelor componente, să se realizeze două numere de perechi de poli în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
numesc cu două viteze. Abordând un principiu similar se pot obține motoare cu 3 sau 4 viteze (mai corect ar trebui specificat "de sincronism"). Se întâlnesc în practică următoarele trei variante de obținere a două sau mai multe viteze de sincronism: prin folosirea unei singure înfășurări care permite, prin conectări convenabile ale bobinelor componente, să se realizeze două numere de perechi de poli în raportul 1:2, (în general, dar pot fi 2:3; 3:4 ș.a.). prin utilizarea a două
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
realiza p=1; 2; 3; 4; 6. 5.5.3.4. Reglarea turației prin modificarea frecvenței de alimentare a) Generalități, scheme de convertoare Prin modificarea frecvenței tensiunii de alimentare a mașinii asincrone se poate obține o variație a turației de sincronism și, în funcție de cuplul rezistent, se modifică turația rotorului în scurtcircuit. Acest procedeu, al cărui domeniu de aplicație se lărgește în ultimul timp, folosește un motor cu construcție simplă de preț redus și robust, dar necesită un convertor și o comandă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
caz particular este cel corespunzător lui f2=0, adică în rotor este injectat curent continuu, CF este în această situație un redresor fix sau comandat (pentru reglarea curentului rotoric - ca amplitudine). Turația este n=n1, adică rotorul se rotește la sincronism, punctul A în figura 5.53 b). Mașina asincronă devine mașină sincronă. Practic, soluția este cunoscută sub denumirea de motor asincron sincronizat. În ultimul timp se folosește această mașină și în regim de generator la hidrocentrale electrice cu pompaj [5
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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, respectiv -n1. Cele două armături se pot conecta
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 cascadei. Se poate deduce ncs (de sincronism) dacă se ține seama că frecvența în rotorul motorului MA1 este: (5.256) În ceea ce privește MA2, turația sa de sincronism (egală cu ncs) este: (5.257) unde s-a folosit (5.256). Se determină ncs din (5.257), adică: (5.258
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
reglaj al vitezei). Cele două rotoare sunt cuplate mecanic și se rotesc cu viteza ncs-al cascadei. Se poate deduce ncs (de sincronism) dacă se ține seama că frecvența în rotorul motorului MA1 este: (5.256) În ceea ce privește MA2, turația sa de sincronism (egală cu ncs) este: (5.257) unde s-a folosit (5.256). Se determină ncs din (5.257), adică: (5.258) Un caz concret, cu p1=4; p2=6 arată că se obțin trei viteze de sincronism în această cascadă
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
turația sa de sincronism (egală cu ncs) este: (5.257) unde s-a folosit (5.256). Se determină ncs din (5.257), adică: (5.258) Un caz concret, cu p1=4; p2=6 arată că se obțin trei viteze de sincronism în această cascadă: când este conectat la rețea numai MA1, ; când este conectat numai MA2, ; când sunt conectate MA1 și MA2 în cascadă, . În scopul creșterii numărului de viteze posibile se adoptă cascade cu trei motoare. Soluția este totuși neeconomică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
miimi, iar curenții induși I2 sunt foarte mici, încât pierderile Joule în secundar sunt neglijabile, . Dacă se dispune de un motor de antrenare suplimentar se poate antrena rotorul MAB la 142 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar sincronism, când se obține regimul de gol ideal, pierderile pmec+v sunt preluate de acest motor de antrenare, I10 devenind I10i-ideal, iar P10 acoperă pj10 și pFe1. Note: În unele publicații americane [12, 25] se acceptă faptul că la funcționarea în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
principale, chiar . Aceste pierderi sunt preluate de mașina de antrenare, dacă încercarea se realizează la s=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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
nu induce curenți în circuitul închis compus din barele B1 B2 și inelele frontale. O situație similară cu aceasta se obține și dacă rotorul se rotește cu aceeași turație ca a câmpului inductor, ceea ce corespunde cazului funcționării mașinii asincrone la sincronism, când s=0. În cazul când rotorul este fix iar câmpul inductor se rotește cu turația n1, prin suprafața circuitului închis rotoric delimitat de bare, se obține un câmp magnetic variabil care induce curenți a căror cale de închidere este
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
adică mașina asincronă devine generator. G reprezintă punctul nominal de funcționare în acest nou regim. Alunecarea se definește prin: 0 1 1 n nns , fiind negativă întrucât , adică, viteza cu care este antrenat rotorul este mai mare decât viteza de sincronism. Dacă se trece la caracteristica n = f(M), fig. 5.67 a), se constată că pentru 1nn cuplul electromagnetic devine negativ, mașina trece în regim de generator, furnizând putere activă rețelei pe baza puterii mecanice a motorului de antrenare MA
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se obține alunecarea corespunzătoare puterii generate nule. Pentru un caz concret, practic, când: 03,0/;;1 122 mXRRRc ; se determină: . Mașina generează putere electrică rețelei pentru . Între s = -0,001 și s = 0 mașina funcționează la turație peste valoarea de sincronism dar puterea absorbită de la motorul de antrenare acoperă numai pierderile de natură mecanică și prin efect Joule în rotor. Între s = -0,999 și -0,001 mașina funcționează ca generator întrucât puterea sa este negativă, fapt ce se deduce din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]