435 matches
-
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 pornire și la reglarea turației. Un
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
înseria rezistențe cu rolul cunoscut: la pornire și la reglarea turației. Un caz particular derivat din precedentul este motorul cu rotor exterior, prezentat în fig.5.58 b). Armătura interioară, care de obicei este rotor, devine de această dată fixă stator, iar armătura exterioară, pe care este o înfășurare în colivie este lăsată să se rotească. Rotorul exterior se va roti în același sens cu câmpul învârtitor creat de statorul interior, cu turația n. Se poate calcula alunecarea și se constată
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
interioară, care de obicei este rotor, devine de această dată fixă stator, iar armătura exterioară, pe care este o înfășurare în colivie este lăsată să se rotească. Rotorul exterior se va roti în același sens cu câmpul învârtitor creat de statorul interior, cu turația n. Se poate calcula alunecarea și se constată că în colivia plasată pe armătura exterioară se induc curenți de frecvență f2 = s f1. Această construcție se utilizează la unele acționări unde se cere un moment de inerție
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
un circuit (spiră) închis. Câmpul magnetic existent la suprafața rotorului, în întrefier, are o componentă normală (pe direcție radială coliniară cu axa Oy) care se propagă spre rotor având o mărime constantă pe adâncime dacă rotorul este fix iar inductorul (statorul) este un magnet permanent fix sau un electromagnet excitat în curent continuu. Acest câmp 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
la o rețea trifazată la care sunt conectate receptoare de putere activă, mașina funcționează ca generator asincron cuplat la o rețea (de putere infinită). O altă situație este cea de funcționare ca generator asincron independent de rețea, când la bornele statorului se conectează atât condensatoare cât și receptoare de putere activă sau/și reactivă. 5.6.1 Generatorul asincron conectat la rețea În fig. 5.66 a) se prezintă schema unui generator asincron cu rotor bobinat conectat la o rețea de
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
curentului statoric defazată cu 2/ în urma tensiunii, care întreține starea de magnetizare a mașinii. Această componentă este furnizată de o rețea (de fapt, de generatoarele sincrone care sunt conectate la rețea) sau de o baterie de condensatoare conectate la bornele statorului. Bilanțul puterilor active în generatorul asincron este prezentat în fig 5.68, unde se evidențiază diferitele categorii de pierderi. Este valabil bilanțul de puteri active, exprimat prin egalitatea: (5.297) Puterea Pe -generată prin stator este negativă, întrucât ),2/(1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de condensatoare conectate la bornele statorului. Bilanțul puterilor active în generatorul asincron este prezentat în fig 5.68, unde se evidențiază diferitele categorii de pierderi. Este valabil bilanțul de puteri active, exprimat prin egalitatea: (5.297) Puterea Pe -generată prin stator este negativă, întrucât ),2/(1 și este „putere de ieșire” -de natură electrică, fiind interpretată ca putere activă utilă ue PP . Puterea Pi - absorbită prin rotor este pozitivă și reprezintă puterea de intrare sau consumată Pi = Pc. Se definește randamentul
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mers în gol la tensiune variabilă sau din curba de magnetizare a mașinii dedusă din calcule, în etapa de proiectare. Pentru a fixa anumite idei se vor considera pierderile în fier neglijabile, la fel și pierderile prin efect Joule-Lenz în stator la gol, adică 01 R . Deoarece 0s impedanța pe ramura secundarului va fi infinită și I2 = 0. În aceste condiții, cu K2 deschis, la bornele AX se poate scrie tensiunea U1 în două moduri, (pentru cele două ramuri în
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
se va recurge la mașina MA1, dar în regim de GA ai cărei parametri sunt: Expresia de variație a lui mL se aproximează în S.I., prin: (5.332) iar valoarea XmN este cea corespunzătoare mersului în gol când tensiunea aplicată statorului, de pulsație [rad/s] 314 N , este egală cu cea nominală. În această situație se poate afla curentul de fază la gol, anume la . Rezultă din (5.332), AI 8,2110 . Inductanța NLL 11 se deduce imediat pentru s = 0
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
3V, față de valoarea așteptată, 220V se datorează unor neglijări, printre care și cea a inductanței de scăpări. Pentru aprofundarea funcționării în sarcină a unui GA autoexcitat se apelează la caracteristica externă a acestuia, definită ca dependență a tensiunii la bornele statorului în funcție de curentul de sarcină în condițiile păstrării constante a vitezei de antrenare și a factorului de putere, adică:pentru n = const.,. În fig.5.70 c) se prezintă trei caracteristici externe: pentru 1cos 1 (activ) - curba 1; pentru cos = 0
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
în practică este favorizată, printre altele și de posibilitățile de frânare în mod eficient și cu investiții reduse pe care aceste mașini le posedă. Dacă se are în vedere bilanțul de puteri într-o mașină asincronă conectată la rețea prin stator, în condițiile când puterea utilă furnizată prin rotor este nulă, rezultă egalitatea: (5.333) Dacă pe axul rotorului (decuplat de la mașina de lucru, întrucât P2=0) este plasat un cilindru pe care este presat un sabot, atunci pierderile mecanice sunt
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
f. din B în C, când turația devine nulă. În ceea ce privește bilanțul de puteri, acesta corespunde situației prezentate în fig. 5.71 b), la care pmec≈0 (întrucât, de obicei, acestea sunt proporționale cu turația). În această situație MA absoarbe prin stator o putere electrică, din care o parte sunt pierderile în stator: pFe + pj1, iar cea mai mare parte se transformă în căldură prin efect electrocaloric, în rezistența circuitului rotoric (proprie, la care se mai adaugă rezistența înseriată în exterior Rr2
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
de puteri, acesta corespunde situației prezentate în fig. 5.71 b), la care pmec≈0 (întrucât, de obicei, acestea sunt proporționale cu turația). În această situație MA absoarbe prin stator o putere electrică, din care o parte sunt pierderile în stator: pFe + pj1, iar cea mai mare parte se transformă în căldură prin efect electrocaloric, în rezistența circuitului rotoric (proprie, la care se mai adaugă rezistența înseriată în exterior Rr2). În continuare, dacă se cere o coborâre a masei m cu
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
din C în D, când se obține o turație -nD , contrară celei de la ridicarea masei. Acesta este regimul de frânare propriu-zisă a mașinii. În această situație, bilanțul de puteri este prezentat în fig. 5.73 c), adică: MA primește prin stator P1 de natură electrică, totodată primește prin rotor o putere mecanică de la câmpul gravitațional, P2 astfel încât este satisfăcută ecuația: (5.334) unde mărimea preponderentă este: (5.335) adică puterea transformată în căldură pe rezistența proprie a rotorului și pe rezistența
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
etc. 5.7.3.2 Frânarea în regim de generator fără recuperare (dinamică) a) Așa cum s-a constatat anterior, se poate realiza recuperarea energiei doar dacă turația rotorului depășește valoarea celei de sincronism. Frânarea dinamică se realizează astfel: se deconectează statorul de la rețeaua trifazată și se alimentează înfășurările sale în curent continuu, fig. 5.76 a), adică: se deschide K1 și se închid K2 și K3, situație în care redresorul Rd alimentează înfășurările statorice, după una din schemele prezentate în fig
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
rotește într-un câmp magnetic fix, în conductoarele sale inducându-se tensiuni, apar deci curenți induși, alternativi, a căror mărime și frecvență depind de turația rotorului și de mărimea curentului continuu, de excitație. Mașina devine generator sincron în construcție inversată (statorul - excitat în c.c. este inductor, iar rotorul este indusul) conectat în scurtcircuit (totdeauna la mașinile cu rotor în colivie). Puterea electrică corespunzătoare celei mecanice, intrată prin rotor, se disipă pe rezistența proprie a înfășurării, provocând încălzirea acesteia. Generatorul sincron
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
b din fig. 5.77 b). b) Un alt caz de frânare fără recuperare este cel obținut prin conectare monofazată. Altfel spus, dacă se cere frânarea unui motor asincron trifazat, se întrerupe unul din 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
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
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 câmpul magnetic monofazat se descompune în două câmpuri învârtitoare cu sensuri contrare. Aceste câmpuri produc asupra rotorului cupluri de sensuri opuse ale căror valori depind de alunecare. Pentru alunecări pozitive, de la câteva sutimi la 1, cuplul direct (în sensul inițial
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mare decât cel invers, iar dacă diferența lor este mai mare decât cuplul rezistent pe arbore, atunci mașina își continuă funcționarea ca motor, dar cu alunecare mărită. În concluzie: pentru o frânare cât de cât eficientă, la alimentarea monofazată a statorului este necesară și creșterea rezistenței înseriate în circuitul rotoric dacă mașina este cu inele. La mașinile cu rotor în colivie, frânarea prin conectare monofazată nu este eficientă decât dacă sunt realizate cu rezistență rotorică mare (cum este cazul servomotoarelor asincrone
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
motoarelor cu rotor masiv în forme adecvate). 5.8 REGIMURI SPECIALE DE FUNCȚIONARE A MAȘINILOR ASINCRONE TRIFAZATE 5.8.1 Regimul de convertor de frecvență 5.8.1.1 Convertorul asincron de frecvență O mașină cu rotor bobinat, alimentată în stator de la o sursă trifazată de frecvență f1, poate furniza, prin rotor, o putere în c. a. trifazat pe frecvența f2, unde:(5.336) Această frecvență este dependentă liniar de turația rotorului. Se observă că: pentru n = 0, rezultă f2 = f1
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
mecanice ale mașinilor și se obțin: pentru puterea electrică furnizată de rețeaua de frecvență f1, motorului MA: PElma = PEMA pentru puterea mecanică furnizată la arborele convertorului de frecvență: PMA = PEMA (1-sMA) pentru puterea electrică furnizată de rețeaua de frecvență f1, statorului CAF Pel = PE pentru puterea mecanică apentru puterea electrică furnizată rețelei de frecvență f2 de către (5.339) În condițiile conservării puterilor este valabilă relația: PEMA (1-sMA) + PE(1-s) = 0 (5.340) unde se introduce (5.339 ) și se obține
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
schemă este prezentată în fig.5.79 a). Față de CAF clasic, sistemul propus, realizabil monobloc, sub o carcasă comună, cuprinde în plus un motor, notat MA2 cu 2pMA2 poli care antrenează a doua armătură a motorului cu rotor bobinat, MAB -„statorul” (care devine acum rotitor). Cele două armături ale MAB pot fi rotite în ambele sensuri de mașinile MA1 și de MA2. Fixând sensul câmpului învârtitor al statorului (considerat 190 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar pozitiv) iar
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
2pMA2 poli care antrenează a doua armătură a motorului cu rotor bobinat, MAB -„statorul” (care devine acum rotitor). Cele două armături ale MAB pot fi rotite în ambele sensuri de mașinile MA1 și de MA2. Fixând sensul câmpului învârtitor al statorului (considerat 190 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar pozitiv) iar valoarea turației câmpului față de stator fiind n1, se poate exprima frecvența curenților sau a tensiunilor induse în rotor, pornind de la viteza relativă dintre câmp și rotor, adică
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
Cele două armături ale MAB pot fi rotite în ambele sensuri de mașinile MA1 și de MA2. Fixând sensul câmpului învârtitor al statorului (considerat 190 Mașina asincronă (de inducție) trifazată în regim simetric staționar pozitiv) iar valoarea turației câmpului față de stator fiind n1, se poate exprima frecvența curenților sau a tensiunilor induse în rotor, pornind de la viteza relativă dintre câmp și rotor, adică: (5.343) Pe baza acestei relații se poate trasa dependența f2=f(n) pentru diverse valori ale turației
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]
-
frecvența curenților sau a tensiunilor induse în rotor, pornind de la viteza relativă dintre câmp și rotor, adică: (5.343) Pe baza acestei relații se poate trasa dependența f2=f(n) pentru diverse valori ale turației ns cu care este rotit „statorul”. În fig. 5.79 b) s-au prezentat aceste dependențe pentru: ,obținându-se dreptele: 1, 2, 3. S-a considerat cazul particular când motorul MA2 are același număr de perechi de poli ca MAB. De exemplu, dacă toate mașinile din
Maşini electrice/Vol. 3. : Maşina asincronă by Alecsandru Simion () [Corola-publishinghouse/Science/1660_a_2996]