MASINA ASINCRONA TRIFAZATA

3 Principiul de functionare al motorului asincron trifazat

Regim de motor - masina asincrona consuma putere electrica de la retea si o transforma in putere mecanica, (putere utila), cedata pe la arbore unui sistem mecanic

Curentii i_A, i_B, i_C produc un camp magnetic invartitor, inductor:

W₁ = w₁/p viteza unghiulara a c. mg. invartitor inductor in

raport cu statorul

C. mg. invartitor inductor induce in infasurarea rotorica o t.e.m.

Infasurarea rotorica este inchisa T prin infasurarile ax, by, cz, se stabilesc curenti

Conductoarele rotorice parcurse de curenti se afla in camp magnetic T asupra conductoarelor se exercita forte elmg. carora le corespunde un cuplu elmg. care deplaseaza rotorul

La o viteza oarecare a rotorului, fluxurile magnetice care inlantuie infasurarile ax, by, cz, sunt:

Aceste fluxuri induc in infasurarile rotorice t.e.m. de forma:

Infasurarile rotorice fiind inchise, prin ele se stabilesc curenti:

j₂ defazajul intre t.e.m. de faza si curentul corespunzator

acelei faze

Curentii i_a, i_b, i_c produc un camp magnetic invartitor de reactie:

W₂ = w₂ / p - viteza unghiulara a c.mg. invartitor de reactie fata

de rotor

Viteza unghiulara a c.mg. invartitor de reactie fata de stator este:

OBSERVATII:

In reperul S₀ campul inductor si campul de reactie au aceeasi viteza unghiulara W₁

Campurile magnetice se rotesc in sensul succesiunii fazelor T rotorul se invarte in sensul succesiunii fazelor

In reperul S₀, c.mg. de reactie are expresia:

Campul magnetic rezultant din intrefierul masinii asincrone este:

OBSERVATII:

Viteza unghiulara a rotorului, W < viteza c.mg. invartitor, W₁ (viteza de sincronism)

Daca W = W₁ T s = 0 T t.e.m. E_2s = s E₂ = 0 si cuplul M = 0 T micsorarea vitezei rotorului T alunecarea s 0 T denumirea de MOTOR ASINCRON

4 Cuplul electromagnetic

Cuplul electromagnetic (pt. Masinile de c.a.) are expresia:

T.e.m. indusa de c. mg. invartitor intr-o infasurare de faza este:

T Cuplul electromagnetic al motorului asincron trifazat:

Infasurarile rotorului sunt conectate in scurtcircuit T tensiunea la bornele lor este nula si expresia:

reprezinta pierderile Joule in rezisten]ele unei faze ale rotorului, P_J2

P_e - puterea electromagnetica (P_J2 = sP_e)

5 Regimurile de functionare ale masinii asincrone trifazate -

Bilantul de puteri

Regim de motor: n I [0; n₁) s I (0; 1]

masina preia puterea electrica de la reteaua de alimentare si o transforma prin intermediul campului electromagnetic in putere mecanica cedata pe la arbore instalatiei cuplate la axul masinii

Regim de generator: n > n₁ s < 0

masina primeste putere mecanica pe care o transforma in putere electrica

cuplul electromagnetic este de sens opus sensului de rotatie

Regim de frana: n < 0 s > 1

masina trebuie antrenata din exterior in sens invers campului invartitor

masina primeste putere mecanica pe la arbore si putere electrica de la reteaua trifazata si le transforma in caldura prin efect Joule

cuplul electromagnetic dezvoltat se opune miscarii

5.1. Bilantul de puteri pentru regimul de motor (s I (0; 1])

Puterea mecanica, P_M, dezvoltata de motor este:

M cuplul electromagnetic; W - viteza unghiulara a rotorului

P₂ puterea utila

P_{m f v} - pierderile mecanice si pierderile de ventilatie

P_Fe2 - pierderile in fierul rotoric

Puterea electromagnetica, P_e, este

W₁ - este viteza unghiulara de sincronism

Pierderile Joule din rotor, P_J2, se pot pune sub forma:

Puterea activa absorbita de la retea, P₁ (putere consumata):

OBSERVATII:

Pentru a obtine un randament cit mai mare este necesar ca:

o       P_J2 = sP = cat mai mici

o       P_M = (1 - s)P_e cit mai mare

T alunecarea s_n trebuie sa fie cat mai mica T s_n = (1.10)%

Pierderile in fierul rotoric, P_Fe2, se pot neglija in raport cu celelalte pierderi din masina (P_Fe ~f, f²; f₂ = sf₁; s_n < 10%)

5.2. Bilantul de puteri pentru regimul de generator (s < 0)

Masina este antrenata cu un motor exterior la turatia W = W₁ T E_2s = 0, I₂ = 0 T masina asincrona nu dezvolta cuplu activ T masina absoarbe de la reteaua trifazata curent necesar producerii fluxului magnetic si absoarbe o putere activa necesara acoperirii pierderilor Joule din infasurarea statorica si a pierderilor in fierul statoric (acesta putere absorbita de la retea este mica)

Masina este antrenata cu un motor exterior la turatia W > W₁ T

T s = (W₁ - W) / W₁ < T E_2s 0 T I₂ 0 T asupra rotorului se exercita un cuplu electromagnetic:

OBSERVATIE: Cuplul electromagnetic, M, este de sens opus

sensului de rotatie, el se opune cuplului exercitat de motorul de antrenare fiind deci un cuplu rezistent

P₁ putere mecanica (consumata)

P_el - putere electrica

P₂ - putere electrica (utila), transmisa retelei trifazate la care este conectata infasurarea statorului

5. Bilantul de puteri pentru regimul de frana s > 1

Daca masina asincrona functioneaza in regim de motor si se schimba succesiunea fazelor statorului T se schimba sensul de rotatie al campului magnetic invartitor T rotorul masinii se invarteste in sens invers sensului de rotatie al campului magnetic invartitor statoric T n < 0, W < 0 T

OBSERVATIE: Cuplul electromagnetic M are semnul contrar vitezei unghiulare W, deci este un cuplu rezistent, se opune miscarii

P_e = M W₁ > 0 T puterea electromagnetica se transmite de la stator spre rotor (aceasta putere este absorbita de la reteaua electrica de alimentare la care este conectata infasurarea statorului)

P_M =M W < 0 T rotorul primeste putere mecanica pe la arbore

OBSERVATII: - Puterea mecanica primita de masina asincrona, P_1m, de la motorul exterior si puterea electrica primita de la retea, P_1el, acopera pierderile din masina

- Pierderile se transforma ireversibil in caldura

f₂ = s f₁, s > 1 T pierderile in miezul rotoric sunt mari T masina se incalzeste puternic