FUNCTIONAREA MASINII ASINCRONE IN REGIM DE MOTOR
1.
FUNCTIONAREA
CU CIRCUITUL ROTORIC DESCHIS
Acest mod de
functionare, in care circuitul bobinajului rotoric este deschis, nu are
importanta practica, insa urmareste sa puna in evinenta asemanatea care exista
intre functionarea transformatorului ci cea a masinii asincrone, diferenta
intre masna asincrona si transformator fiind de ordin constructive(infasurarea
este repartizata pe stator si rotor, existenta interfierului etc).
Daca la o masina asincrona cu inele se
intrerup toate fazele circuitului rotoric, statorul fiind alimentat de la
retea, bobinajul rotoric nu este parcurs de curent, asupra rotorului nu se
produce niciun cuplu si rotorul ramane nemiscat. Masina se compara ca un transformator,
mergand in gol. Primarul sau este format din statorul masinii, iar secundarul,
de rotorul sau.Deoarece rotorul nu va fi parcurs de curent, in masina va exista
numai fluxul produs de stator, datorita curentului absorbit din retea.Cea mai
mare parte a acestor linii trec prin stator, intrefier si rotor, inlantuind
bobinajul rotoric ; ele formeaza fluxul principal (util sau inductor)
_______. O parte din linii se inchid numai in jurul conductoarelor statorului, fara a inlatura bobinajul
rotoric ; aceste linii formeaza fluxul de scapari ale statorului_______.
Campul produs de bobinajul trifazat este un
camp invartitor, in sensul succesiunii fazelor, cu viteza unghiulara _________
in care este pulsatia retelei de alimentare
______. Turatia campului invartitor n___,numita turatia de sincronism, rezulta :
_________________________________________________
Campul invartitor inductor ___ rotindu-se,
taie atat conductoarele bobinajului statoric cat si canductoarele bobinajului
rotoric, cu aceiasi viteza, deci va induce tensiuni electromotoare in ambele
bobinaje, ca in orice transformator.
In consecinta, in
regim, deosebirea intre masina asincrona si transformator consta in faptul ca , in timp ce in masina asincrona campul este invartitor, in transformator
campul este alternativ.
Tensiunile electromotoare induse au aceeasi
expresie ca la masina sincrona :
- in
stator :
-__________________________
- in
rotor :
-__________________________
1,1. FUNCTIONAREA IN SARCINA
Analogia intre transformator si masina
asincrona se mentine si in cazul cand rotorul este mobil. In aceasta
functionare intervine insa un element nou, si anume : miscarea relativa
antre bobinajul rotoric si cel statoric. Datorita acestui fapt se produce si
transformarea unei parti din energia electrica in lucrul mecanic sau invers.
Se considera un motor cu rotorul
scurtcircuitat si statorul cuplat la retea. Infasurarea trifazata a statorului
va produce un camp invartitor,care se roteste cu
viteza de sincronism n_____,in sensul succesiunii fazelor. Campul
invartitor induce in stator si in rotor tensiunile electromotoare E__ si E__. Tensiunile electromotoare E__, inpreuna cu
caderile de tensiune din stator, va echilibra tensiunea aplicata U__. Tensiunea
electromotoare E__ produce in
infasurarea rotorului curentii I__. Intre acesti curenti si campul magnetic se
vor produce forte care vor da nastere unui cuplu de rotatie, astfel incat
rotorul va incepe sa se roteasca. Sensul rotatiei se deter mina tinandu-se
seama ca, in conformitate cu regula lui Lenz, efectul se opune cauzei. In
consecinta, se va produce miscare astfel incat sa dispara feomenul de inductie
intre stator si rotor, ceea ce este posibil daca rotorul se roteste in acelasi
sens in campul invartitor si cu aceeasi viteza n__
In realitate, rotorul nu poate atinge
viteza n__ , deoarece in acest caz liniile de
forta ale campului invartitor nu ar mai taia conductoarele din rotor sau altfel
spus infasurarea rotorului s-ar gasi intr-un camp constant in timp,si deci nu
s-ar mai induce tensiunea electromotoare E__ si curentul I__. Chiar la mersul
an gol, turatia rotorului nu ajunge la sincronism, deoarece si la mersul in gol
mai exista inca un cuplu rezistent datorita pierderilor .
Pentru a invinnge cuplul rezistent in
sarcina rotorul are turatia n__n_ astfel incat sa existe viteza relativa n__ a
campului invartitor fata de rotor . In acest caz
se induce tensiunea electromotoare E__
apar curentii I_, producandu-se si un cuplu de rotatie.
Masina absoarbe energie electrica de la
retea si o transforma in lucru mecanic, pentru a invinge cuplul rezistent la
arbore, functionand in regim de motor.
In concluzie, motorul asincron are
turatia intotdeauna mai , mica decat turatia sincrona
n_. Sensul de rotatie este sensul
campului invartitor. La mersul an gol n este foarte apropiat de n__, iar cu cat
sarcina creste cu atat n scade.
1.3. ALUNECAREA
Daca cum s-a vazut la functionarea in
sarcina, rotorul are o viteza n diferita de n_, astfel incat campul invartitor
taie conductoarele rotorului cu viteza
n____________. Raportul s dintre viteza n__si viteza de sincronism n__ se
numeste alunecare :
_________________________________
sau, in
procente :
_________________________________
La pornirea, cand n___,alunecarea
este s__________________. La sincronism, cand na____, alunecarea este s_________
Se mentioneaza ca la sarcina nominala,
alunecarea are o valoare mica, si anume :3% -6%,
pentru motoare mici, sau chiar 1% - 3%, pentru motoare mari, adica viteza de
sarcina nominala este apropiata de viteza de sincronism. Daca se aplica la
arbore un cuplu motor viteza creste
peste valoarea de sincronism, n____ ,astfel incat
in rotor se induc curentii care produc un cuplu rezistent, egal dar de sens
opus cu cuplu motor ; masina asincrona functioneaza in acest caz ca
generator, transformand lucrul mecanic in energie electrica.
In acest caz, alunecarea s conform
relatiei s__________________, devine
negativa.In concluzie, pentru regimul de motor, n_____,iar
alunecarea este cuprinsa intre 1(la pornire ) si 0 (la mersul an gol); pentru
regimul de generator n____ iar alunecarea este negativa.
CAP III. PIERDERILE SI
RANDAMENTUL
Motorul asincron trifazat absoarbe de la
retea putera 3U_I_cos__, in care U_ si I_
este tensiunea, respectiv
curentul pe faza. Experimata in functie
de tensiunea intre faze U si curentul in linie I, puterea absorbita este :
___________________________
din care,o parte p________ se
pierde in bobinajul statorului . Deoarece
campul masinii se roteste fata de stator cu viteza n__, in fierul statorului se
produc si pierderile P__. Pentru micsorarea pierderilor P__, statorul este facut din tole. Pentru care a ramas (figura 0,5)
___________________________
este transmisa din stator an rotor,
prin intrmediul campului invartitor.
Puterea P___ este denumita puterea
electromagnetica interioara sau puterea campului invartitor. Din puterea P____
o parte p_______, se transforma in pierderi in bobinajul rotorului. Restul de
putere:
__________________________
se transforma in putere mecanica
,denumita putere mecanica totala
Deoarece in mod
normal, vitrza n______ dintre campul invartitor si rotor este mica, in felul
rotorului nu se produc pierderi importante de putere ;
totusi, din motive constructive si rotorul se executa din tole. Din puterea mecanica totala o
parte p_ se pierde prin frecari mecanice in legare sau prin frecari intre rotor
si aer. Restul:
__________________
este puterea
mecanica utila la arbore. Randamentul motorului va fi:
_____________________
BIBLIOGRAFIE
1. Masini electrice si actionari –Nicolae V.
Botan ; Constantinescu Popescu ; Stelian Popescu
2.
Actionari si automatizari –Profesor doctor inginer N.V.Botan ; doctor
inginer Corneliu Botan.
