Actionari Electrice - C.M. si R.F. ALE Mcc CU EXCITATIE MIXTA

C.M. si R.F. ALE M_cc CU EXCITATIE MIXTA

- 2 infasurari de excitatie: - una derivatie

- una serie

- motorul preia proprietati si caracteristici intermediare intre serie si derivatie aditional sau diferential

- solenatii egale la sarcina nominala

.

C.M. si R.F. ALE MOT. ASINCRONE

- C.M. nat. a MAS. trifazate

p - nr. de perechi de poli ai statorului motorului

viteza rotorului

unde "n_r" este viteza relativa a c. inv. din stator fata de rotor

Deci

T ,

Daca: E si x sunt t.e.m. si reactanta inductiva a infasurarii rotorice atunci cand rot. este calat T

Se definesc:

- calat

- scurtcircuit

Dar

sau

- se deduce din egalitatea pierderilor in cupru

- tinandu-se seama de faptul ca reactanta depinde de patratul nr. de spire

Puterea activa transmisa in rotor

.

Din schema echivalenta

cu

si , deci

sau

, tinand cont de: si

deci:

dar

dar

deoarece valorile rezistentelor r si r sunt neglijabile in raport cu ale reactantelor.

Din: si

,

P_r se ia in wati, M in Nm, w pulsatia camp. inv.

T

.

Cu aproximarile de mai sus:

T M = f(s) - expr. analitica a c.m. a MAS, care usor poate fi trecuta la n = f(M).

valorile extreme

sau:

Din ac. relatie T

cu ac. "s_k" din expr. lui M(s) T

s_k - alunecarea critica

M_k - cuplu critic

Din expr. lui s_k T .

Cu ac. relatie introdusa in expr. lui M(s) si a expr. M_k, si facand raportul T

pt. mot. mici,

Pt. mot. mari

expr. analitica simplificata a c.m.n.

(expr. lui Kloss) T

simplificat:

OBC - regim de functionare ca motor

OB'C' - regim de functionare ca generator

OB - funct. stabila

BC - funct. instabila

Intre O s_k dependenta liniara intre M si s

pt. s cuprins intre s_k T dependenta hiperbolica intre M si a T

originea O M = 0 si n = n - viteza de sincronism

s = 0

A M = M_n si s = s_n

B M = M_k si s = s_k

si C M = M_p si s = 1 T n = 0.

MAS se proiecteaza si construieste pt. M_k 2,5)M_n

coeficient de suprasarcina a motorului.

Din , se observa ca pt.

pt. n < 0, s > 1 T n = f(M).

OAB ~ cu caract. M_cc derivatie

OBC motor; O'B'C' generator

O'ABC regim de motor, iar CD, regim de franare prin c.i.

Pentru trasarea c.m.n. se pleaca de la datele nominale si ec. lui Kloss T din p_n, U_n, n_n si l

T

, din n_n si

Din Kloss T

Deci - numai cu

C.M. artificiale ale MAS

Din expr. analitica    a caract. mec. ca M_k si s_k pot fi modificati, deci sa modifice c.m.n. La randul lor:

c.m. art. T - prin rezistenta circ. rotoric (U' + R_s

- prin tens. de alimentare

- prin frecventa tens. de alim. f

f atat pulsatia , cat si valoarea reactantelor inductive:

A.C.m.a f(R)

- M_k = ct. indiferent de R

- s_k direct proportional cu R_s din rotor.

Se poate scrie: si

T - rigiditatea c.m.a. cu R_s introdusa in rot.

Prin R_s T

rigiditate cu lui R_s

modific. vitezei in sens descrescator

modificarea cuplului (chiar a lui M_p

T modific. a vitezei in sens descrescator.

Daca la un anume r_p

.

Dar astfel ca M_d sa corespunda restrictiilor impuse de:

soc curent;

soc dinamic.

B. C.m. art. obt. prin modificarea tens. de alimentare a motorului

, iar

la alt

deci

c.m.a. cu atat mai rigide cu cat U

U T M_k scade l

Din .

Deci

dar

tens. minima de alimenatre

modific. tensiunii modificarea vitezei dar intre limite inguste

putin folosita in practica

modific. tens. modificarea lui "l

C. C.M art. obtinute prin modific. frecventei tensiunii de alimentare

Dar, atat M_k cat si s_k depind de "f".

Din:

.

s_k variaza invers proportional cu f

M_k variaza invers proportional cu

, iar

Din c.m. aut T

f T l

f T l

rigiditatea c.m. la f

Pt. sist. M0n T

iar

.

cu o aproximare referitoare doar la f acceptabile si neglijarea v si x T c.m. aut. f(f) cu o aceiasi rigiditate;

modificarea in limite foarte largi (1030 40000 r/min).

Rg. de Fr ale MAS trifazate

ac. regim de franare si in plus regimul de fr. sub s.

Rg. de franare cu recuperare de energie el. in retea

ac. la motoarele derivatie de c.c., motorul ramane cuplat la retea cu n = n (viteza de sincronism)

pt. n > n pct. de functionare in cadranul II

cuplul de franare limitat de valoarea negativa a cuplului critic -M'_k

.

Rg. de franare dinamic

mot. trece in regim de generator sincron

cuplul dezvoltat fiind negativ, motorul va incepe sa functioneze in regim de franare

(sub act. energiei potent. T recuperare in retea prin intermediul conv.)

In "a" I_c, care realizeaza ac. val. a puterii ca si c.a. din I_e T sau , iar

T curentul continuu echivalent total este:

deci

Tinand cont ca pe faza r este rezistenta infas. statorice in c.c. deci rezistenta totala 2r, puterea necesara pt. excit. mot. cu c.c. pe cele 2 faze ("a") T

.

- pt. "b" T ,

- pt. celelalte scheme .

Deci "b" cea mai dezavantajoasa, iar celelalte comparabile T din simplitatea schemei de realizare practica.

R_f (rezistenta de franare in rotor) nu este absolut obligatoriu T valoarea cuplului de franare este unitara la valoarea negativa a M_k al mot.

la acelasi - M_mf , n cu cat R_f

C. Rg. de Fr. prin cuplare inversa

- ca si la M_c.c. cu excit. derivatie T cele 2 variante:

1. - prin R_ci suficient de mari introdusa in rotor

2. - prin inversarea sensului c. mag. inv. (cu sau fara R_ci M_k

Rg. de alimentare asimetrica a motorului asincron trifazat

alimentare asimetrica - tensiuni neegale pe cele 3 faze:    - intamplator

- voit

Pt. obt. unor c.m. speciale de functionare ale MAS T fr. subsincrona expresia analitica a c.m. sp. (3).

Tensiune asimetrica sist. de tens. directe

sist. de tems. inv.

v_d M_kd cuplu motor

v_i M_ki cuplu de franare

"3" din "1" + "2"

direct; "2" invers

Pt. "M_kd "n" I n , adica 1 < s < 0.

Pt. "M_ki "n" I - n 0, adica 1 < s < 2. (n = -n s = 2)

Din fig. T M_p v_d = v_i M_d = M_i

M_pd > M_pi T M_p = M_pd - M_pi si invers pt. M_pd < M_pi

si

cu

si

si T

T expresia analitica a c.m. devine:

notez cu e = T cu notatiile de mai inainte

c.m. "1" pt. e cel mai mic

si "4" pt. e cel mai mare

c.m. pt. e sunt convenabile pt. regim stabil de franare subsincron

Rg. de franare subsincron a mot. asincrone trifazate

Fr. subsincrona a MAS se bazeaza pe alimentarea cu tensiuni asincrone a statorului T

1. prin alimentarea monofazata a MAS trifazat.
2. prin alim. MAS trifazat cu o faza inversata
3. prin alim. MAS trifazat cu tens. asimetrice
4. prin utilizarea a 2 motoare asincrone cuplate pe acelasi ax.

Din fig. T U_T = U_w

Deci:

iar

si intrucat

.

Deci T c.m. rezultata va trece prin originea axelor de coordonate M0n.

1, 2 - c.m.a cu R_s in circ. rotoric

3 - c.m. rezultanta

- M cuplu datorat frecarilor

cuplu potential, funct. in "C"

reactiv in A (rezist. total M

franare la un "n" < n T fr. subsincrona

Fr. subsincrona dat. prin utilizarea a 2 MAS cuplate pe ac. arbore

pt. obt. unor c.m. rigide la viteze mici;

pt. reducerea momentelor de volant;

de asemenea si pt. obt. unor c.m. de franare convenabile

rigiditatea c.m. "3" din rigiditatea lui "1" si "2"

C.m. si rg. de functionare ale motoarelor sincrone (M.S.)

- avantaje

- utilizare

- constructie, probleme legate de pornire.

Pornirea MS - pornirea in asincron a MS

- pornirea lansata (sau cu masina auxiliara).

^o. Pornirea in Asincron a MS

RP - releu de c.c. polarizat

AsP - asincron prelungit

R_t - releu de timp

BM - contact bimetal

A - eliberare armatura RP

B - pct. alimentare cu c.c. a rotorului

^o Pornire lansata (cu masina auxiliara)

C.m. a MS

pt. aprecierea posibilitatilor de incarcare si eventual de supraincarcare ale mot. sincr. T c.m. unghiulara nu n = f(M) ci caracteristica M(q

C.M. UNGHIULARA

Daca r_s T diagrama fazoriala.

x_d, x_q - reactantele ind. long. si transv.

I_d, I_q - componentele long. si transv. ale curentului

Din diagrama fazoriala T

Puterea absorbita din reteaua el. este U tens. de alimentare

m nr. de faze

Din diagrama fazoriala T T

dar: si T .

Dar: si , deci

dar

cu poli aparenti si T

cu poli inecati T

0AB - motor;

oA'B' - gen.;

oA - funct. stabila

AB pt. - instab.

pt. poli inacati