FUNCTIONAREA MASINII ASINCRONE IN REGIM DE MOTOR

FUNCTIONAREA MASINII ASINCRONE IN REGIM DE MOTOR

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 % -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

. 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.