Motoare sincrone reactive si cu histerezis

Motoare sincrone reactive si cu histerezis

Statoarele acestor motoare sunt bifazate sau trifazate cu executie obisnuita ca la masina sincrona. Rotoarele au constructie care difera de cele examinate pana aici. Aceste diferente in principiul constructiei determina si principiile lor de functionare. Si cele doua forme de motoare au constructii simple fara legaturi prin contacte alunecatoare si siguranta in exploatare.

Motorul reactiv

Constructia lui de principiu se observa din constructia primara a echipamen-telor electromecanice cu partea mobila in rotatie din fig.5.34. Rotorul motorului reactiv este cu poli aparenti, fara infasurare de excitatie si magneti permanenti. Se noteaza cu: 1 - pachetele feromagnetice care formeaza polii; 2 - infasurari de pornire in scurtcircuit (in varianta c, 2 este piesa turnata din aluminiu). Datorita permeabilitatii diferite a fluxului magnetic, polii rotorului se orienteaza dupa axa campului magnetic statoric datorita actiunii fortelor tangentiale Aceste forte creaza momentul care roteste rotorul pana in pozitia de minima reactanta pe drumul fluxului magnetic al infasurarii statorice, flux ce se roteste in spatiu cu viteza sincrona. Momentul masinii neexcitate, care roteste rotorul, este determinat de a doua componenta a expresiei (5.30):

(5.31)

Unghiul depinde de sarcina motorului reactiv deoarece la momentul de sarcina si

a) b) c)

Fig.5.34 Motorul reactiv: a) principiu constructiv si functional; b) pachetul de tole rotorice este perpendicular pe arbore; c) pachet de tole rotorice paralel cu arborele.

Executia practica a rotorului se vede din fig.5.31 b si c unde sunt prezentate constructii cu pachetul 1 din tole de otel electrotehnic perpendiculare pe arbore (b) sau pachetele 1 din tole de otel electrotehnic paralele cu arborele (c).

Cu 2 este notata infasurarea in scurtcircuit care poate fi executata cu bare profilate sau prin lipirea cavitatilor dintre pachetele de aluminiu. Motoarele reacti-ve au si relativ mici, dar sunt simple ca constructie si au siguranta in exploatare.

Motorul cu histerezis

Constructia de principiu a motorului cu histerezis este indicata in fig.7.32 a. Statorul 1 nu are particularitati constructive. Rotorul 2 se executa din materiale magnetice, special selectate cu pierderi de histerezis ridicate sau se compune din doua parti. Prima parte a rotorului este realizata din material magnetic dur, iar a doua parte din material magnetic moale sau nemagnetic.

Momentul de rotatie al motorului cu histerezis se bazeaza pe diferenta principala intre utilizarea materialelor magnetice dure pentru magnetii permanenti de excitatie cu rezistenta la magnetizare si acelor pentru motoarele cu histerezis. In cel de al doilea caz se lucreaza cu materiale magnetice dure cu ciclu larg de histerezis, care se magnetizeaza datorita actiunii campului magnetic statoric si determina rotirea rotorului prin intermediul lui

Momentul de histerezis se creaza datorita fortelor tangentiale dintre polii statorici si rotorici. Directiile celor doua campuri sunt defazate cu unghiul El depinde de forma materialului si de constructia rotorului (compact sau din tole). Daca se neglijeaza pierderile datorate curentilor turbionari, pierderile de baza in procesul de magnetizare ciclica vor fi pierderile prin histerezis.

a) b) c)

Fig.5.35 a) Constructia de principiu a motorului cu histerezis;

b) unghiul γ<( F_s; Φ_R); c) dependeta M=f(s);

In fig.5.35 b este prezentat unghiul spatial dintre t.m.m. determinata de curentul statoric I si fluxul rotorului Unghiul este proportional cu pierderile la magnetizare ciclica, care depind de latimea ciclului de histerezis. Pentru materialele utilizate si constructii realizate este in limitele aproximative Rotirea rotorului se datoreaza cuplului de histerezis cand frecventa de magnetizare ciclica se determina de catre .

Unghiul de sarcina trebuie sa fie mai mic decat In caz contrar rotorul iese din sincronism si functioneaza ca asincron. Atunci cuplului i se adauga si , care se obtine datorita curentilor turbionari din stratul de histerezis compact. Momentul suplimentar se obtine si daca bucsa interioara este din material compact nemagnetic sau magnetic.

In fig.5.35 b este indicata caracteristica mecanica. Momentul rezultant este suma dintre momentul de histerezis si momentul asincron

Motoarele cu histerezis sunt motoare electrice fara contacte cu constructie simpla, sigure in pornire si exploatare. Ca dezavantaje se retin indicatorii energetici scazuti.