Reglarea turatiei motoarelor asincrone

Reglarea turatiei motoarelor asincrone

Prin reglarea turatiei se intelege variatia ei fortata, independent de sarcina la arborele masinii. Indicatorii de reglare (domeniu, finete, stabilitate si economicita-te) sunt amanuntit examinati la motoarele de c.c., motiv pentru care asupra lor nu ne oprim.

Daca se porneste de la expresia

n=n₁(1-s)=(1-s) (3.49)

se observa ca turatia motorului asincron se poate regla prin trei procedee:

a)     prin variatia alunecarii s;

b)    prin variatia frecventei f₁ a tensiunii de alimentare;

c)     prin variatia numarului perechilor de poli p.

Variatia alunecarii s se realizeaza prin doua procedee:

a₁) prin variatia tensiunii de alimentare;

a₂) prin introducerea unei rezistente suplimentare in circuitul rotoric al motorului;

a₃) prin introducerea de t.e.m. suplimentare in circuitul rotoric.

Ultimele doua metode (a₂ si a₃) se pot aplica numai la motorul asincron cu rotorul bobinat.

Reglajul turatiei prin variatia tensiunii de alimentare se aplica foarte rar datorita urmatoarelor neajunsuri:

Ø   la reducerea tensiunii de alimentare se reduce momentul maxim al motorului si capacitatea sa de supraincarcare;

Ø   domeniul de reglare este mic;

Ø   in reglarea reostatica se obtin pierderi suplimentare de energie.

Procedeul de variatie a alunecarii s - prin variatia rezistentei in circuitul rotorului, se aplica motoarelor asincrone cu inele de contact. In acest sens, in circuitul rotorului se introduce un reostat de reglare (dimensionat pentru regimul de functionare de lunga durata) potrivit schemei din fig.3.22. Din egalitatea:

rezulta ca la cresterea rezistentei din circuitul rotoric, alunecarea s creste proportional, iar turatia rotorului motorului se reduce.

In fig.3.19 este data familia de caracteristici mecanice reostatice. Din aces-tea se observa ca la momentul nominal M_n cu cat rezistenta circuitului rotoric este mai mare, cu atat turatia este mai mica (n₃<n₂<n₁). Din aceeasi figura se vede ca la M redus domeniul de reglare se reduce sensibil, adica atunci cand motorul functioneaza la sarcina foarte mica, reglajul de turatie este aproape imposibil. Desi prin acest procedeu de reglare cu cresterea rezistentei in rotor se reduce stabilitatea si se amplifica pierderile de energie, el are larga raspandire datorita executiei relativ usoare si domeniului larg de reglare. Se aplica la macarale, trolii, poduri rulante etc.

Reglarea turatiei prin variatia frecventei f₁ a tensiunii de alimentare se utilizeaza la motoarele cu rotorul in scurtcircuit. Dupa indicatorii sai de calitate, (finete, domeniu de reglare, stabilitate si lipsa pierderilor), acest procedeu de reglare se apropie de indicatorii reglarii turatiei motoarelor de c.c. La variatia frecventei f₁ a tensiunii la bornele generatorului se modifica turatia campului magnetic invartitor, iar de aici - si aceea a rotorului motorului. Neajunsul principal al acestui procedeu de reglare este necesitatea surselor de alimentare cu frecventa reglabila care creste pretul echipamentului. Iata de ce, independent de avantajul sau, el se aplica numai in cazurile cand indicii tehnici primeaza fata de cei economici.

In ultima vreme, in scopul reglarii turatiei, se utilizeaza convertoare de frecventa cu semiconductoare (convertoare de frecventa cu tiristoare). La iesirea acestor convertoare de frecventa se obtine legea dorita de variatie a frecventei f₁ si a valorii efective a tensiunii alternative U₁ (obisnuit U₁/f₁=const.).

Trebuie a se sublinia ca, pentru reglarea turatiei, este necesar a se varia nu-mai f₁, dar aceasta conduce la variatia lui M_max (vezi rel.3.44). Pentru a se mentine capacitatea de suprasarcina, factorul de putere si randamentul la nivelul necesar, simultan cu variatia lui f₁ se modifica si U₁. Utilizarea motoarelor asincrone, com-pletate cu astfel de convertoare de frecventa este de suficienta perspectiva.

Reglarea turatiei motoarelor asincrone prin variatia numarului perechi-lor de ploi p ai infasurarii statorice se aplica de asemenea la motoarele cu rotor in scurtcircuit. La motoarele cu inele de contact ea nu se aplica, deoarece comutarea (schimbarea) perechilor de poli ai infasurarii statorice este necesara in infasurarea rotorica, complicandu-se astfel constructia motorului.

Pentru modificarea numarului perechilor de poli, motoarele cu rotor in scurt-circuit se executa sau cu doua infasurari separate cu numar diferit de perechi de poli, sau cu o infasurare, la care se poate modifica numarul de poli. La al doilea procedeu, infasurarea fiecarei faze are doua semiinfasurari.

Atunci cand aceste semiinfasurari sunt inseriate, se obtin patru poli (fig.3.26 a), iar cand sunt puse in paralel se obtin doi poli (fig.3.26 b). Neajunsul principal al acestui procedeu de reglare este ca se realizeaza reglarea in trepte si constructia motoarelor se complica. Obisnuit motoarele se realizeaza pentru doua turatii.

Fig.3.26 a, b Explicative privind obtinerea de numere diferite de poli

pentru infasurarile statorice

Cel mai frecvent, motoarele asincrone cu rotorul in scurtcircuit, se utilizeaza in actionarile electrice cu turatie nereglabila, pentru actionarea pompelor, ventila-toarelor, transportoarelor cu lanturi si cu banda, masinilor de excitatie, troliilor de screpere, combinelor de galerii, masinilor de maruntit (spart) cu actionare nereglata a organului de spart (maruntit) s.a.

In actionarile electrice de c.a. cu reglaj de viteza se utilizeaza mai ales motoare asincrone cu inele de contact. In minele cu gaze si praf, in scopul reglarii actionarilor electrice sunt in special de perspectiva motoarele asincrone cu rotorul in scurtcircuit completate cu convertoare de frecventa. Avantajul esential al acestor motoare in medii cu foc si explozive este ca la acestea spre deosebire de motoarele de c.c. si motoarele asincrone cu inele de contact, lipsesc periile de contact.