masina sincron - principii de functionare

Upload: zisu-corneliu

Post on 23-Feb-2018

291 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    1/40

    ARGUMENT

    Numele acestei maini vine din caracteristica ei principal de

    funcionare i anume faptul c viteza cmpului nvrtitor este

    ntotdeauna egal cu viteza mecanic a rotorului mainii.

    Maina sincron poate fi utilizat att n regim de generatorct

    i n regim de motor. Totui, n marea majoritate a aplicaiilor ea este

    utilizat ca i generator.Generatoarele sincrone sunt realizate ca maini

    sincrone trifazate i servesc pentru producerea energiei electrice.

    Motoarele sincrone se folosesc la acionarea unor utilaje de mare

    putere la care nu este necesar reglarea turaiei i care nu necesit

    porniri prea dese.Maina sincron are dou pri constructive de baz

    statoruli rotorul.

    Statorulmainii sincrone este partea fi! "imobil# a mainii i

    cuprinde miezul magnetic statoric i nfurrile statorice. Miezul

    statoric este realizat din tole de oel electrote$nic de %,& mm grosimeizolate prin lcuire sau o!idare. Miezul statoric are form de coroan

    cilindric i este prevzut la periferia interioar cu crestturi "anuri#

    longitudinale n care se aeaz nfurarea statoric "trifazat#.

    'nfurrile statorice, trifazate, sunt realizate de obicei din conductoare

    de cupru. 'n aceste nfurri se induce tensiunea electromotoare,

    produs de flu!ul inductor creat de nfurarea rotoric alimentat nc.c. i aflat n micare de rotaie. (e aceea statorul poart denumirea

    de indus al mainii sincrone.

    Rotorul mainii sincrone este partea mobil a mainii, care

    cuprinde miezul de fier rotoric, nfurrile rotorice "de curent

    continuu#, inelele colectoare si periile. )nelele i periile servesc pentru

    alimentarea nfurrilor rotorice.*!ist dou forme constructive

    principale ale rotorului

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    2/40

    rotor cu poli apareni,format dintr+o serie de piese polare fi!ate de

    jug. e poli sunt aezate bobinele rotorice, numite bobine de e!citaie,

    alimentate n curent continuu astfel nct s formeze poli care s

    alterneze succesiv -, , -,/etc. 0otorul cu poli apareni se folosete

    numai la maini sincrone cu turaie de cel mult 1%%% rot2min "3 perec$i

    de poli -+# deoarece este dificil s se asigure o rezisten mecanic

    corespunztoare la turaii mai ridicate pentru aceast variant

    constructiv.

    rotor cu poli necai, format dintr+un bloc masiv cilindric de oel

    prevzut la periferie cu crestturi longitudinale n care se aeaz

    nfurarea rotoric de e!citaie. (in acelai bloc de oel este realizat i

    arborele rotorului. 4apetele nfurrii rotorice "de curent continuu#

    sunt conectate la dou inele colectoare pe care alunec o perec$e de

    perii. 5ceast variant constructiv este preferat la viteze mari de

    rotaie, de 1&%% sau 3%%% rot2min, datorit rezistenei mecanice mai

    ridicate i siguranei mai mari n funcionare.5limentarea n curent continuu a nfurrii de e!citaie a

    mainii sincrone se poate realiza de la un generator de curent continuu

    ce se afl pe acelai arbore "a!# cu maina sincron, denumit

    e!citatoare. 'nfurarea rotoric a generatorului, cea care prin micare

    de rotaie induce tensiune electromotoare n nfurrile statorice se

    numete nfurare de e!citaie sau inductor.Generatoarele sincrone de turaie mare "1&%% sau 3%%% rot2min#

    i de putere nominal mare se construiesc cu poli necai i sunt

    antrenate de turbine cu abur sau turbogeneratoare. Generatoarele

    sincrone cu poli apareni, de turaie redus i putere nominal mare

    sunt antrenate, de regul, de turbine $idraulice i se numesc

    $idrogeneratoare.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    3/40

    MASINA SINCRONA

    .! Generalit"i #i de$iniii

    Maina sincron este o main de curent alternativ a crei turaie este

    constant, indiferent de regimul de funcionare "stabilizat# i independent de

    valoarea sarcinii "n limite normale#. Turaia este cea de sincronism i este

    legat riguros de frecvena f a reelei de curent alternativ la care este cuplat

    maina.

    Mainile sincrone pot funciona n dou regimuri de baz, ca generatoare

    i ca motoare.

    n regimul de generator, maina transform puterea mecanic, primit

    pe la arbore de la un motor au!iliar, n putere electric, debitat ntr+o reea de

    curent alternativ.

    n regimul de motor, maina transform puterea electric, primit de la o

    reea de curent alternativ, n putere mecanic, cedat pe la arbore unei instalaii

    mecanice.

    6n alt regim posibil de funcionare a mainii sincrone este acela de

    compensator al factorului de putere. 0egimul de compensator nu este ns un

    regim de baz distinct, ci un regim de motor funcionnd n gol.

    4ea mai larg rspndire o are maina sincron n regim de generator

    sincron trifazat, folosit n prezent, n e!clusivitate, n toate centralele electrice de

    mare putere.

    Motoarele sincrone se utilizeaz n instalaiile la care este necesar meninerea

    turaiei riguros constant i un factor de putere bun la turaii mici.

    4ompensatoarele sincrone se folosesc pentru compensarea puterii reactive

    n sistemele electromagnetice.

    0egimul de funcionare a unei maini sincrone se caracte+rizeaz prin

    mrimile nominale nscrise pe plcua ei indicatoare

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    4/40

    regimul de funcionare "generator, motor, compensator#7

    puterea la generatoare8 puterea aparent la borne, n 9:5 sau M:5, sau

    puterea activ la borne, n 9; sau M;7 la motoare8 puterea mecanic la

    arbore, n 9;7 la compensatoare 8 puterea reactiv la borne, n 9:ar sau

    M:ar, n regim suprae!citat.

    curentul de linie n 5 sau 957

    tensiunea de linie n : sau 9:7

    factorul de putere7

    numrul de faze7

    cone!iunea nfurrilor indusului7

    frecvena n

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    5/40

    =a maina sincron, armtura inductoare, n general rotorul, posed o

    nfurare "de e!citaie# alimentat n curent continuu, iar armtura indusului, n

    general statorul, este ec$ipat cu nfurarea de curent alternativ. 4onstrucia se

    face astfel, deoarece

    curentul continuu, de alimentare a nfurrii inductorului este mult mai

    mic dect curentul care circul prin nfurarea indusului7

    mainile sincronede puteri mari, n special generatoarele sincrone, se

    construiesc de obicei pentru tensiuni mari "pn la 3% 9:#, la care izolaia

    unui bobinaj static prezint mai mult siguran de funcionare dect

    izolaia unui bobinaj situat pe o armtur care se rotete.=a mainile de puteri mici "sub &% 9:5#, sau la maini cu destinaie

    special, se utilizeaz i construcia >invers? "indusul + rotor i inductorul +

    stator#.

    (up forma inductorului, se deosebesc maini cu poli necai, utilizate n

    special la turaii mari "3%%% 8 1%.%%% rot2min# i maini cu poli apareni,

    folosite la turaii mici "de obicei sub 1&%% rot2min#.Generatorul sincron se mai denumete, dup felul motorului de antrenare

    turbogenerator, cnd motorul este o turbin cu aburi sau cu gaze, de turaie

    mare i hidrogenerator, cnd motorul primar este o turbin $idraulic.

    Turbogeneratoarelese realizeaz de obicei ca maini bipolare, cu poli

    necai, cu a!ul orizontal7 hidrogeneratoarelese construiesc numai cu poli

    apareni i de obicei cu a!ul vertical.Generatoarele sincrone antrenate de motoare termice "motoare (iesel sau

    turbine cu gaze de turaie joas# se realizeaz cu poli apareni i cu a!ul

    orizontal.

    Motoarele sincrone, la puteri medii i mari, se construiesc de obicei cu

    poli apareni.

    4ompensatoarele sincrone se realizeaz de obicei ca maini cu poli necai

    sau apareni, la turaii de 1%%% rot2min sau 1&%% rot2min.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    6/40

    Statorulmainii este alctuit din

    partea activ+ miezul feromagnetic i nfurarea statoric plasat n

    crestturi7

    partea inactiv+ carcasa, scuturile cu lagre, sistemul de ventilaie, etc.

    Miezul statoric al mainii sincrone este construit din tole de oel

    electrote$nic, izolate ntre ele i prezint, la periferia dinspre rotor, crestturi "de

    diferite forme#, n care sunt plasate bobinele nfurrilor trifazate de curent

    alternativ.

    4arcasa se face uneori din font turnat, eventual cu nervuri pentru

    mrirea suprafeei de rcire, iar la mainile de puteri mari ea se e!ecut din oel ,

    turnat sau din tabl roluit, sudat i ntrit cu profiluri de oel.

    Rotorulmainii sincrone poate fi cu poli apareni sau cu poli necai.

    0otorul cu poli necai este construit dintr+o roat polar "compus din butuc,

    brae, prag# pe care se fi!eaz polii mainii "compui din miezul polar i piesa

    polar#. =a mainile de puteri mici, braele roii polare pot lipsi.

    @orma piesei polare este astfel realizat nct s se obin o distribuie acmpului magnetic n ntrefier ct mai apropiat de o sinusoid. 'n piesele polare

    se prevd crestturi pentru plasarea barelor coliviei de amortizare.

    Aarele sunt scurtcircuitate la ambele capete prin segmente inelare care se aeaz

    numai n lungul arcului polar sau de jur mprejur.

    Aobinele polare de e!citaie se efectueaz din band de cupru sau

    conductor rotund.

    )igura ! &ol pre'"*ut cu crest"turi pentru +arele coli'iei de amorti*are!

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    7/40

    =a periferia rotorului mainilor cu poli necai, pe un numr par de

    poriuni ale circumferinei acestuia, sunt prevzute crestturile n care se aeaz

    nfurarea de e!citaie. @i!area nfurrilor n crestturi se face cu ajutorul

    penelor, iar fi!area prilor frontale cu ajutorul unor bandaje puternice.

    )igura %! ariant" de rotor cu poli necai!

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    8/40

    e a!ul rotorului sunt dispuse, n general, dou inele la care se conecteaz

    capetele nfurrii de e!citaie.eriile, care calc pe inele, asigur legtura

    dintre sursa de curent continuu i nfurarea de e!citaie.

    ursa de curent continuu este fie o main e!citatoare fie o instalaie de

    e!citaie. *!citatoarea sau instalaia de e!citaie fac parte dintr+un sistem de

    e!citaie care asigur funciuni multiple de reglaj i de protecie.

    istemul de e!citaie are un rol semnificativ n comportarea ansamblului

    generator + motor de antrenare n e!ploatare, avnd totodat i o pondere

    nsemnat n costul total al agregatului "&+1BC#.

    rincipalele surse de e!citaie ale generatoarelor sincrone sunturmtoarele

    e!citatoare de curent continuu7

    e!citatoare de curent alternativ i redresoare7

    autoalimentare de la bornele generatorului sincron prin intermediul

    transformatoarelor i redresoarelor necomandate i comandate7

    alimentare de la o reea de tensiune constant, prin intermediul

    redresoarelor comandate.

    istemul de e!citaie trebuie s ndeplineasc dou condiii importante

    vitez de rspuns mare+ asigurarea creterii rapide a tensiunii la bornele

    nfurrii de e!citaie a generatorului7

    plafon ridicat al tensiunii de excitaie+ BDB,& ori tensiunea de e!citaie

    nominal, n vederea forrii e!citaiei n regimuri tranzitorii de curent.

    !-! &rincipiul de $uncionare n regim de generator electric!

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    9/40

    e consider c rotorul mainii "inductorul# este antrenat cu viteza

    ung$iular de ctre motorul su primar, care dezvolt un cuplu activMa.

    'nfurarea de e!citaie a celor 2p poli, alimentat n curent continuu, produce

    un cmp magnetic nvrtitor inductor, care se rotete cu viteza ung$iular n

    acelai sens cu rotorul. 4orespunztor acestui cmp, spirele nfurrilor de faz

    ale statorului "indus# sunt ntretiate de un flu! , variabil n timp.

    (ac cmpul nvrtitor inductor are o repartiie sinusoidal n spaiu,

    flu!ul va avea o variaie sinusoidal n timp, de pulsaie, . p

    'ntr+o nfurare de faz se va induce o t.e.m. sinusoidal n timp, de

    aceeai pulsaie , iar n cele trei nfurri de faz se va induce un sistem de

    trei t.e.m. simetrice, ec$ilibrate. uccesiunea n timp a celor trei t.e.m. este

    impus de sensul de rotaie a cmpului nvrtitor inductor.

    (ac nfurarea statorului este conectat pe o impedan trifazat

    simetric, aceasta va fi parcurs de curenii de faz care formeaz un sistem

    simetric ec$ilibrat. Maina furnizeaz impedanei de sarcin o putere activP2,

    funcionnd deci, n regim de generator.

    !/! 0ilanul puterilor #i randamentul ma#inii sincrone!

    Motorul primar, care dezvolt un cuplu activMa"al crui sens de rotaie

    coincide cu cel al rotorului i deci al cmpului nvrtitor# cedeaz mainii

    sincrone puterea mecanic, &. Ma

    5supra indusului mainii se e!ercit cuplul electromagnetic

    ( )

    =

    ),*cos)*M %%

    deoarece viteza ung$iular relativ a indusului "stator# fa de cmpul magnetic

    nvrtitor este .

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    10/40

    5cest cuplu este pozitiv fiindc, oricare ar fi natura impedanei de sarcin,

    cos(E! "#$. 4uplul electromagnetic tinde s roteasc indusul n sensul

    cmpului nvrtitor dar, statorul fiind fi!, nu se poate roti. 4onform principiului

    aciunii i reaciunii, asupra rotorului se e!ercit n acest caz un cuplu

    electromagneticM, n sens opus sensului de micare, deci reprezint un cuplu

    rezistent.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    11/40

    e de alt parte, asupra rotorului se mai e!ercit i alte cupluri rezistente

    cuplul datorat frecrilor mecanice i de ventilaie,Mfvi cuplul datorat

    e!citatoarei de curent continuu,Mex"dac aceasta este cuplat la a!ul

    generatorului sincron#.

    (ac se consider ca sens pozitiv al cuplului electromagnetic sensul

    cmpului nvrtitor, se obine

    Ma8 Mfv8 Me!E +M

    sau,

    MaE +M F MfvF Me!

    i nmulind cu viteza ung$iular,MaE 1E + F fvF e!.

    (eci, din puterea absorbit pe la a!,%&' a, o parte,%fv' fv,

    reprezint pierderile mecanice de frecare i ventilaie ale mainii, alt parte,

    Pex= Mex , reprezint puterea mecanic preluat de e!citatoare "dac aceasta

    este cuplat la a!ul generatorului# i alt parte,P = M , reprezint puterea

    electro+magnetic ce se transmite de la rotor la stator, la nivelul ntrefierului,

    prin intermediul cmpului electromagnetic.

    uterea electromagnetic este componenta cea mai important a puterii

    absorbite.

    (in aceast putere%, o parte acoper pierderile n nfurrile statorului,

    %)u2"pierderi prin efect oule#, o alt parte compenseaz pierderile n miezul

    feromagnetic al statorului,%*e2"pierderi de $isterezis i prin cureni turbionari#,

    iar cea mai mare parte devine putere util,%2i este transmis impedanei de

    sarcin.

    e poate considera c n miezul feromagnetic al rotorului nu se produc

    pierderi deoarece acesta este strbtut de un cmp magnetic constant n timp.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    12/40

    PFe1

    PCu1

    Pex

    Pfv

    P1

    -M = P

    P2

    Ailanul puterilor mainii sincrone este prezentat sc$ematic in figura 3

    )igura -! 0ilanul puterilor ma#inii sincrone

    0andamentul generatorului sincron se e!prim prin relaia

    1@e14ue!fv1

    B

    cos6)3

    cos6)3

    ++++

    ==

    ,

    unde +i"sunt mrimile de faz.

    :aloarea randamentului crete cu puterea unitar a genera+torului,

    ajungnd la valori ma!ime de HI+HI,& C pentru puteri de ordinul sutelor de

    M:5.

    !1! Cuplarea #i $uncionarea n paralel a generatoarelor sincrone

    'n centralele electrice sunt instalate de obicei mai multe generatoaresincrone, destinate a funciona n paralel, pentru a debita energie electric ntr+un

    sistem electroenergetic de putere mare, n comparaie cu puterea nominal a

    fiecrui generator.

    @uncionarea n paralel a generatoarelor sincrone genereaz dou

    categorii de probleme una legat de efectuarea operaiei de cuplare n paralel i

    alta referitoare la funcionarea efectiv a generatoarelor cuplate n paralel.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    13/40

    !1!! Conectarea n paralel a generatoarelor sincrone

    4onectarea unui generator la barele unei reele, fr a perturba

    funcionarea sistemului i a pune n pericol generatorul, se poate face numai

    dac sunt ndeplinite condiiile de sincronizare.

    5ceste condiii decurg din necesitatea ca, n momentul cuplrii, s e!iste

    egalitate ntre valorile instantanee ale tensiunii electromotoare de mers n gol a

    generatorului ce urmeaz a fi cuplat i tensiunii barelor la care se face

    conectarea i impun satisfacerea simultan a urmtoarelor deziderate

    aceeai valoare efectiv a tensiunilor ambelor sisteme7

    aceeai frecven7

    aceeai succesiune a fazelor "ine!istena unui defazaj ntre cele doua

    mrimi#.

    Jperaia de identificare a succesiunii fazelor la generatoarele fi!e se face o

    singur dat, la montarea generatorului. (ac aceast identificare nu a fost

    fcut ea se va face odat cu stabilirea i a celorlalte dou condiii.

    A2 Metode de sincroni*are $in"

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    14/40

    5ceste metode urmresc ca, la conectarea n paralel a unui generator

    sincron, condiiile de sincronizare s fie ndeplinite riguros.

    4ondiiile de tensiune i de frecven se pot verifica cu ajutorul voltmetrelor i

    al frecvenmetrelor. 4oincidena fazelor tensiunilor omoloage ale generatorului

    i reelei, n momentul cuplrii, se poate verifica prin mai multe metode.

    Metoda voltmetrului !ero"=a aceast metod se msoar diferena dintre

    tensiunile fazelor omoloage ale generatorului i reelei, cu ajutorul unui

    voltmetru conectat pe bornele ntreruptorului cu ajutorul cruia se face

    cuplarea n paralel. 'n acelai timp se mai unteaz, prin elemente de

    rezisten egal cu cea a voltmetrului i celelalte dou contacte alentreruptorului. =a trecerea prin zero, sau printr+un minim, a tensiunii

    indicate de voltmetru, tensiunile fazelor omoloage ale generatorului i

    reelei coincid "desigur, dac este satisfcut i condiia succesiunii

    fazelor#.

    Metoda #incrono#copului cu l$mpi.=a aceast metod se folosete un

    sincronoscop cu lmpi, care const dintr+un sistem de trei becuri cuincandescen montate ntr+o cutie, n vrfurile unui triung$i ec$ilateral i

    conectate electric ntre cele dou sisteme. 4onectarea se poate face n

    montajul cu Kfoc nvrtitor? sau cu Kfoc stins 8 aprins?.

    o 'n sc$ema cu Kfoc nvrtitor? una din lmpi,,&, este conectat ntre

    fazele omoloage, iar celelalte dou ncruciat.

    o 4oincidena tensiunilor fazelor omoloage este marcat, n aceastsc$em, prin stingerea lmpii,&i o luminozitate egal a lmpilor

    ,2i,-.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    15/40

    o =a inegalitatea frecvenelor generatorului i reelei, lmpile se

    aprind i se sting succesiv crend iluzia unui foc nvrtitor a crui

    vitez indic gradul de abatere a celor dou frecvene. c$ema

    verific i sensul de succesiune a fazelor generatorului cu cel al

    reelei la coincidena succesiunii focul este nvrtitor, altfel se sting

    i se aprind, succesiv, toate lmpile odat.

    o 'n sc$ema cu Kfoc stins 8 aprins?, toate becurile sunt montate ntre

    bornele omologe. )dentitatea succesiunii fazelor este indicat de

    faptul c becurile se sting sau se aprind toate odat, iar diferena

    dintre frecvene este dat de frecvena stingerii i aprinderiilmpilor.

    Metoda #incrono#copului cu c%mp nv%rtitor. =a aceast metod se

    folosete un dispozitiv electromecanic analog cu motorul asincron

    bipolar, cu rotorul bobinat. 'nfurarea statoric este alimentat de la

    reea "prin intermediul unor transformatoare reductoare#, iar

    nfurarea rotoric de la bornele generatorului sincron. 'n aceastsituaie, rotorul sincronoscopului se va roti cu o vitez determinat de

    diferena dintre pulsaiile celor dou sisteme.

    'n general, metodele de sincronizare fin, dac sunt bine aplicate,

    asigur cuplarea la reea n cele mai bune condiii. *le prezint

    neajunsul c nu se pot face suficient de rapid i uneori de loc, n cazul

    n care n sistemul energetic e!ist variaii de tensiune i frecven "nurma unor avarii#.

    02 Metoda autosincroni*"rii

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    16/40

    5ceast metod nu necesit un aparataj special, dar poate fi folosit numai

    dac reeaua este suficient de puternic i dac, n prealabil s+a identificat

    succesiunea fazelor generatorului ce urmeaz a fi cuplat.

    Generatorul sincron nee!citat i avnd nfurarea de e!citaie conectat

    pe o rezisten corespunztoare, este adus "cu ajutorul motorului su de

    antrenare# la o turaie apropiat de turaia de sincronism.

    =a mainile mari, turaia poate diferi de cea de sincronism cu cel mult 3C,

    iar la cele mici cu ma!imum &C. 4nd se ating aceste turaii generatorul se

    cupleaz la reea. )mediat dup cuplare se alimenteaz nfurarea de e!citaie

    cu un curent corespunztor funcionrii n gol, dup care, ntr+un interval detimp foarte scurt, generatorul intr n sincronism.

    *!plicaia acestei metode este urmtoarea

    Maina nefiind e!citat n momentul cuplrii, deci t.e.m. *%fiind nul,

    generatorul absoarbe din reea un curent mare, care produce un cmp nvrtitor.

    (in interaciunea acestui cmp nvrtitor statoric i curenii indui n

    nfurarea de amortizare a rotorului apare un cuplu asincron care, adugndu+secuplului motor furnizat de motorul de antrenare, accelereaz rotorul tinznd s+l

    aduc la viteza de sincronism. =a generatorul sincron cu poli apareni acioneaz

    n acelai sens i cuplul reactiv.

    'n momentul alimentrii nfurrii de e!citaie se produce i un cuplu

    sincron important i generatorul intr n sincronism.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    17/40

    Metoda autosincronizrii prezint neajunsul de a provoca, n momentul

    cuplrii la reea a generatorului nee!citat, un oc de curent n nfurarea

    indusului i o cdere de tensiune corespunztoare, n reea.

    rocesul tranzitoriu este ns de scurt durat, astfel nct nu este periclitat

    nici generatorul i nu este perturbat nici reeaua. =a generatoarele conectate la

    reea prin intermediul unui transformator, ocul de curent i cderea de tensiune

    respectiv se reduc simitor.

    6neori, metoda autosincronizrii se aplic ntr+o variant care prevede

    aplicarea tensiunii de e!citaie simultan cuplarii la reea a generatoarelor. 'n

    acest caz ocul de curent este mai mare, ns durata fenomenului scade, fapt cu oimpor+tan major n situaia n care, intervenia rapid a unui nou generator

    este strict necesar.

    'n centralele mari e!ist dispozitive care efectueaz automat toate

    operaiile de sincronizare i controleaz ndeplinirea condiiilor de cuplare la

    reea a generatorului sincron.

    !1!%! )uncionarea generatoarelor sincrone n paralel

    Maina sincron, odat cuplat n paralel cu un generator sau cu o reea, nu se

    ncarc de la sine ci funcioneaz n gol, atta timp ct nu se acioneaz asupra

    ei.

    e presupune pentru simplificare un generator sincron cu poli necai i se

    neglijeaz cderea de tensiune n rezistena indusului.

    0ezult ecuaia

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    18/40

    "./+Es+=%

    ,

    sau,

    s./+E"

    = %

    .

    (eci, pentru a ncrca generatorul cu un curent", este necesar n general,

    ca fazorulEs fie diferit ca faz sau ca amplitudine fa de fazorul +, pentru a

    se obineE0 + $ .

    A2 3nc"rcarea ma#inii sincrone cu putere acti'"

    e poate realiza prin defazarea tensiunii electromotoareEa mainii

    respective n raport cu tensiunea +a reelei, sau a generatorului cu care este

    cuplat. 5ceasta se obine prin decalarea inductorului mainii n raport cu

    cmpul magnetic nvrtitor rezultant.

    (ac se mrete viteza motorului de antrenare a generatorului, a!a

    inductorului acestuia se va decala naintea a!ei cmpului magnetic rezultant "

    $ #, iar maina sincron debiteaz o putere activ "%$#, deci funcioneaz n

    regim de generator.

    rin aplicarea unui cuplu rezistent la arborele rotorului, a!a magnetic a

    inductorului se va decala n urma a!ei cmpului magnetic rezultant "1 #,

    maina primete de la reea putere activ "% 1#, deci funcioneaz n regim de

    motor.

    02 3nc"rcarea ma#inii sincrone cu sarcin" reacti'"

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    19/40

    e poate realiza prin meninerea n faz a celor dou tensiuni i

    modificarea amplitudinii fazorului tensiunii electromotoareE. 5ceasta se obine

    prin variaia curentului de e!citaie al mainii sincrone respective, indiferent de

    regimul de funcionare, generator sau motor electric.

    ASIGURAREA CA4ITATII

    Identi$icarea cerintelor #i aplicarea normelor de calitate

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    20/40

    'n domeniul calitii, n etapa actual, se manifest dou tendine

    definitorii + mbuntirea considerabil a calitii produselor i reducerea

    substanial a costurilor calitii, ambele fiind impuse de preferinele

    consumatorilor i intensificarea concurenei. 'n cazul controlului calitii este

    necesar s se stabileasc obiectivele strategice ale calitii. 5cestea, la rndul lor,

    depind de principalii factori ai calitii 1# ieele7 B# ersonalul7 3# 0esursele

    financiare7 L# Materialele7 6tilajele i te$nologiile folosite7 # Managementul

    firmei.

    &ieele!4lienii cer i obin produse i servicii tot mai bune pe msura

    creterii preteniilor lor antrenate de progres. ieele + ca locuri n care sentlnete cererea i oferta, devin tot mai e!igente din ambele pri i se

    specializeaz funcional. 4a atare, un obiectiv determinant al controlului calitii

    n cadrul firmelor este de a asigura fle!ibilitate n satisfacerea cererii care se

    specializeaz. 5ici este vorba de fi!area performanelor produselor care se cer

    urmrite i mbuntite, cum ar fi productivitatea, fiabilitatea, disponibilitatea,

    randamentul, reducerea polurii de orice fel. 5sociat acestora se cer createcondiii te$nologice + ec$ipamente i metode de control apte s identifice i s

    msoare performanele calitative ale produselor.

    &ersonalul!Jdat ce se sc$imb produsele, iar pieele devin tot mai

    e!igente, personalul de concepie i cel e!ecutant necesit noi cunotine i

    deprinderi care se pot obine prin educaie continu la locul de munc i n

    instituiile de nvmnt. 4ercurile de calitate din practica firmelor japoneze

    sunt o e!presie elocvent a cerinei de acumulare de cunotine n domeniu ca i

    de stimulare a creativitii oamenilor.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    21/40

    @olosirea sistemelor fle!ibile de producie, a roboilor industriali i a

    calculatoarelor, accentueaz sensibilitatea dependenei te$nicii de calitatea

    materiilor prime, a pieselor i componentelor folosite. 5cestea impun

    intensificarea e!igenei de control la locurile de munc. reteniile fa de

    calitatea pe care o asigur lucrtorii la locurile de munc sunt e!primate prin

    obiective cum ar fi cel preconizat de e!tinderea conceptului de control al calitii

    produciei, avnd ca impact Kzero defecte?.

    Resursele $inanciare!'ntruct intensificarea concurenei reduce

    profiturile, se caut mobilizarea tuturor rezervelor de reducere a costurilor de

    producie. J cale important pentru atingerea acestui scop este cretereaproductivitii muncii prin automatizare, dar automatizarea necesit investiii

    care la rndul lor genereaz noi costuri cu amortizarea, mentenana i asigurrile

    pentru reducerea riscurilor, aa nct efectul automatizrii asupra reducerii

    costurilor apare diminuat. 0mne s se acioneze asupra costurilor calitii

    nsi. (ireciile de acionare depind de condiiile interne i e!terne ale firmei.

    (ac, de e!emplu, costul service+ului produsului n garanie este mare, iarcel de prevenire a defectelor sau de e!ercitare a controlului n uzina

    productoare este mic, nseamn c este necesar s se modifice orientarea

    uzinei, accentundu+se preocuprile pentru prevenirea defectelor i pentru

    e!ecuia controlului calitii pe flu!urile te$nologice.

    4azul invers se ntmpl mai rar.

    Materialele!olicitrile produselor n e!ploatare s+au intensificat.

    Materialeledin care se fabric produsele se sc$imb i se diversific n mod

    corespunztor. 4a atare simpla inspecie vizual i testarea prin ncercri sumare

    a materialelor nu mai asigur condiiile cerute de calitatea produselor. e impune

    folosirea probelor fizice i c$imice de laborator i a unor ec$ipamente de control

    adecvate.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    22/40

    Utila5ele #i te6nologiile $olosite&4u ct firmele mecanizeaz i

    automatizeaz mai mult procesele de producie n vederea creterii

    productivitii muncii i mbuntirii folosirii materiilor prime i materialelor,

    cu att mai mult se pune accentul pe creterea nivelului calitii pieselor i

    subansamblurilor i pe stabilitatea calitii acestora. 5adar, dac firma prevede

    s mecanizeze i s automatizeze noi procese n viitor, calitatea obiectelor

    muncii prelucrate n aceste procese va trebui aliniat la noile condiii.

    Managementul!)mpactul asupra calitii, determinat de aciunile asupra

    factorilor calitii este ma!im atunci cnd aciunile respective sunt coordonate.

    *ste indiscutabil c managementul firmei este singurul n msur s corelezeeforturile tuturor compartimentelor care au responsabiliti n asigurarea calitii

    produselor i serviciilor livrate pe pia. (ac acest management nu este n stare

    s+o fac, va avea de suferit calitatea, iar firmei nu+i va merge bine.

    Conceputul de control al calit"ii

    Supra'eg6erea calit"ii reprezint monitorizarea i verificarea continu astrii unei entiti, n scopul asigurrii c cerinele specificate sunt satisfcute.

    'valuarea calit$ii reprezint examinarea sistematic! efectuat pentru a

    determina n ce msur o entitate este capail s satisfac cerinele

    specificate.

    Inspecia calit"iireprezint activitile prin care se msoar, e!amineaz,

    ncearc una sau mai multe caracteristici ale unei entiti i se compar rezultatul

    cu cerinele specificate, n scopul determinrii conformitii acestor caracteristici

    eri$icarea calit"ii reprezint confirmarea conformitii cu cerinele

    specificate ,prin e!aminarea i aducerea de probe tangibile.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    23/40

    Utili*area standardelor internaionale ISO 7888

    tandardele )J H%%% au fost dezvoltate, n principal n scopul facilitrii

    relaiilor comerciale, mai ales la nivel regional i internaional i pentru a da mai

    mult ncredere clienilor privind capacitatea unui anumit furnizor de a satisface

    n mod constant cerinele referitoare la calitatea produselor i serviciilor pe care

    le ofer.

    @amilia de standarde )J H%%% cuprinde patru standarde de baz, nsoite

    de un numr de rapoarte te$nice

    ISO 7888+ isteme de management al calitii. rincipii de baz i vocabular

    ISO 788+ isteme de management al calitii. 4erine

    ISO 788/+ isteme de management al calitii. G$id pentru mbuntirea

    performanelor

    ISO 88+ G$id pentru auditarea sistemelor de mangement al calitii

    Elemente de asigurare a calitaii n procesele de producie

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    24/40

    lanificarea inerii sub control a proceselor presupune specificareaoperaiilor de producie prin instruciuni de lucru documentate i stabilirea

    te$nicilor de verificare a calitii pe flu!ul de fabricaie.

    5sigurarea capabilitii proceselor se face att din punct de vedere

    cantitativ, ceea ce presupune corelarea capacitii de producie a seciei,

    utilajului sau ntreprinderii cu producia programat, ct i calitativ, aceasta

    nsemnnd capacitatea de a realiza produse n limitele de toleran stabilite prin

    documentaia te$nologic de fabricaie. 5naliza cantitativ a capabilitii se face

    prin elaborarea balanei de capacitate la nceputul perioadei de plan. 5naliza

    calitativ se face prin studii statistice. 5sigurarea utilitilor i condiiilor de mediu, presupune controlul i

    verificarea periodic a materialelor i facilitilor au!iliare cum ar fi apa, aerul

    comprimat, energia electric i produsele c$imice utilizate n producie, pentru a

    se asigura uniformitatea efectului lor asupra proceselor de fabricaie.

    )dentificarea i trasabilitatea materialelor pe flu!ul de fabricaie se face prin

    marca de identificare unic care cuprinde lotul de fabricaie sau de recepie7numrul sau seria de fabricaie7 comanda intern de fabricaie sau contractul de

    livrare.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    25/40

    Ninerea sub control a ec$ipamentelor se refer la verificarea utilajelor de

    producie, a dispozitivelor, sculelor, instrumentelor de msurare, n ceea ce

    privete e!actitatea i fidelitatea. J atenie deosebit se acord calculatoarelor

    utilizate pentru controlul proceselor i mentenanei softOare+ului asociat. entru

    a se asigura capabilitatea continu a proceselor trebuie stabilit un program de

    mentenan preventiv a ec$ipamentelor de producie.

    5sigurarea documentaiei

    necesare presupune elaborarea procedurilor operaionale, a instruciunilor de

    lucru, a planurilor de calitate i inerea sub control a difuzrii acestora n cadrul

    ntreprinderii.

    tadiul verificrilor materialelor se identific pe tot parcursul produciei.J astfel de identificare poate lua forma de tampile, etic$ete sau inspecii pe

    containerul de transport intern. )dentificarea trebuie s includ posibilitatea de a

    deosebi materialele verificate de cele neverificate i indicarea acceptrii la

    punctul de verificare.

    Ninerea sub control a modificrilor presupune evaluarea produsului dup

    orice modificare a sculelor, ec$ipamentelor, materialelor sau procesuluite$nologic. (e asemenea, orice modificare trebuie documentat prin proceduri i

    comunicat factorilor responsabili.

    :erificarea produselor se face nainte de prelucrare, pe flu!ul de fabricaie

    i la final, prin metode i te$nologii de control adecvate, stabilite n funcie de

    caracterul produciei i caracteristicile produselor fabricate.

    5baterile de la calitate reprezint neconformiti.Ninerea sub control a

    neconformitilor presupune identificarea acestora pe flu!ul de fabricaie,

    izolare, soluionare i prevenirea repetrii. oluionarea nseamn alegerea uneia

    din urmtoarele aciuni posibile repararea, reprelucrarea "retuarea#,

    declasarea "ntr+o clas inferioar de calitate# sau rebutarea. 'n prealabil, este

    necesar s se evalueze efectele poteniale ale neconformitii constatate asupra

    caracteristicilor produsului, dar i asupra continuitii procesului de fabricaie.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    26/40

    5ciunile corective au la baz analiza de tip cauz+efect, care implic

    identificarea i nlturarea factorilor care au determinat abateri de la calitate.

    5ceste aciuni, care pot consta n modificri ale procesului te$nologic, ale

    materialelor sau ec$ipamentelor de producie au rol de a preveni repetarea pe

    viitor a unei neconformiti.

    &rin ce se caracteri*ea*a controlul calit"ii produciei

    'mbuntirea calitii produciei are ca scop minimizarea defectelor defabricaie.

    4ontrolul calitii are att un rol pasiv de depistare,constatare i

    nregistrarea defectelor calitative " neconformitilor# ,ct i un rol activ de a

    influena producia n sensul prevenirii apariiei defectelor.

    4ontrolul calitii semnaleaz abaterile de la calitatea prescris i permite

    stabilirea coreciilor care trebuie aduse materialelor aprovizionate i2sau

    elementelor procesului de producie .

    MASURI 9E SANATATEA SI SECURITATEA MUNCII

    Masuri de protectie impotri'a pericolului de electrocutare

    5rt. 3L& 2 -GM entru protecia mpotriva electrocutrii prin atingere

    directa trebuie sa se aplice masuri te$nice si organizatorice. Masurile

    organizatorice le completeaz pe cele te$nice in realizarea proteciei necesare.

    Masurile te6nicecare pot fi folosite pentru protecia mpotriva electrocutrii

    prin atingere directa sunt urmtoarele

    acoperiri cu materiale eiectroizolante ale prtilor active

    "izolarea de protecie# ale instalaiilor si ec$ipamentelor

    electrice7

    nc$ideri in carcase sau acoperiri cu nveliuri e!terioare 7

    ngrdiri7

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    27/40

    protecia prin amplasare in locuri inaccesibile prin asigurarea

    unor distante minime de securitate7

    scoaterea de sub tensiune a instalaiei sau *.*. )a care

    urmeaz a se efectua lucrri si verificarea lipsei de tensiune7

    utilizarea de dispozitive speciale pentru legri la pmnt si in

    scurtcircuit7

    folosirea mijloacelor de protecie electroizolante.

    Masurile organi*atoricecare pot fi aplicate mpotriva electrocutrii prin

    atingere directa sunt urmtoarele e!ecutarea interveniilor la instalaiile electrice "depanri, reparri,

    racordri etc# trebuie sa se fac numai de personal calificat in meseria de

    electrician, autorizat si instruit pentru lucrul respectiv7

    e!ecutarea interveniilor in baza uneia din formele de lucru urmtoare

    5.=. + autorizaie de lucru

    )T)+M 3 instruciuni te$nice interne de protecie a muncii

    5.. + atribuii de serviciu

    (.:. + dispoziii verbale

    .:. + procese verbale

    J.. + obligaii de serviciu

    .0. + pe propria rspundere

    delimitarea materiala a locului de munca "ngrdire#7

    ealonarea operatiilor de intervenie la instalaiile electrice7

    elaborarea unor instruciuni de lucru pentru fiecare intervenie la

    instalaiile electrice7

    organizarea si e!ecutarea verificrilor periodice ale masurilor te$nice de

    protecie impotriva atingerilor directe.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    28/40

    entru protecia impotriva electrocutrii prin atingere indirecta trebuie sa se

    realizeze si sa se aplice numai masuri si mijloace de protecie te$nice. *ste

    interzisa inlocuirea masurilor si mijloacelor te$nice de protecie cu masuri de

    protecie organizatorice.

    entru evitarea electrocutrii prin atingere indirecta trebuie sa se aplice

    doua masuri de protecie o msura de protecie principala, care sa asigure

    protecia in orice condiii, si o msura de protecie suplimentara, care sa asigure

    protecia in cazul deteriorrii proteciei principale.

    4ele doua masuri trebuie astfel alese incat sa nu se anuleze una pe cealalt.

    entru evitarea accidentelor prin electrocutare, prin atingere indirecta,

    masurile de protecie pot fi urmtoarele

    folosirea tensiunilor foarte joase de securitate T@7

    legarea la pmnt7

    legarea la nul de protecie7

    izolarea suplimentara de protecie, aplicata utilajului, inprocesul de fabricare7

    izolarea amplasamentului7

    separarea de protecie7

    deconectarea automata in cazul apariiei unei tensiuni sau a

    unui curent de efecte periculoase7

    folosirea mijloacelor de protecie electroizolante.

    @olosirea mijloacelor de protecie izolante este obligatorie att la lucrri n

    instalaiile scoase de sub tensiune, cat si in cazul lucrrilor efectuate fr

    scoatere de sub tensiune a instalaiilor si a *.*. 5cestea din urma se efctueaza de

    ctre personal autorizat pentru lucrul sub tensiune.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    29/40

    =a instalaiile de joasa tensiune folosirea mijloacelor individuale de

    protecie electroizolante constituie singura msura te$nice de protecie si se

    folosete cumulat cu masurile organizatorice.

    )nstalaiile sau locurile unde e!ista sau se e!ploateaz *.*. trebuie sa fie

    dotate r in funcie de lucrrile si condiiile de e!ploatare, cu urmtoarele

    categorii de mijloace de protecie

    mijloace de protecie care au drept scop protejarea omului prin izolarea

    acestuia fata de elementele aflate sub tensiune sau fata de pmnt7

    detectoare mobile de tensiune7

    garnituri mobile de legare la pmnt si in scurtcircuit7

    panouri, paravane, mprejmuiri "ngrdiri#7

    panouri de semnalizare.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    30/40

    ANE:E

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    31/40

    Sc6ia unei seciuni printr;o ma#in" electric" cu poli apareni #i $orma de

    'ariaie a induciei in intre$ier

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    32/40

    Semne con'entionale pentru masinile sincrone

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    33/40

    a+generator cu poli formatii de magneti permanenti7 b+generator trifazat,in stea7 c+generator trifazat in stea cu nulul scos7 d+motor sincron

    Sc6ita de principiu a unei In$asurarea de amorti*are la

    masini sincrone cu poli inecati o masina cu poli aparenti

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    34/40

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    35/40

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    36/40

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    37/40

    Sc6ema +loc a unui motor sincron $ara perii tri$a*at cu alimentare sicomanda prin curenti c'asi;dreptung6iulari

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    38/40

    Motorul sincron cu 'ite*a 'aria+ila, o+tinuta cu con'ertor de $rec'entaa + cu comutatie e!terna independenta7 b + condus de motor.

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    39/40

    Sc6ema de pornire a unei actionari electrice cu masina sincrona

  • 7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare

    40/40

    0I04IOGRA)IE

    .