motor asin mono

8/8/2019 Motor Asin Mono

1/26

SISTEME DE ACTIONARE

II

Prof. dr. ing. Valer DOLGA,


2/26

Prof. dr. ing. Valer DOLGA 2

Cuprins_9

Actionare electrica prin motoare de c.a.: Introducere

Complemente de masina asincrona

Pornirea motorului asincron


3/26


Introducere

Maina asincron sau maina de inducie, are o larg aplicabilitate n acionrileelectrice datorit avantajelorproprii n comparaie cu alte maini:

construcie simpl i robust;

siguran n funcionare;

pre de cost mai sczut;

alimentare direct de la reeaua de curent alternativ.

Mainile asincrone au ns i dezavantaje:

dificulti n reglarea economic a vitezei n limite largi;

nrutirea factorului de putere;

un gabarit sporit i o greutate mai mare.

Mainile asincrone se construiesc pentru:

tensiuni pn la 10 kV si o gam larg de puteri i turaii: de la civa watt

pn la zeci de MW i de la sute de rot/min la 3000 rot/min;

frecvena tensiunii de alimentare este in general 50 Hz.


4/26


Complemente de masina asincrona

Motorul asincron este format din:

parte fixstator;

o parte mobil numit rotor.

In crestturile statorice i cele rotorice sunt plasate nfurri.

Dup construcia nfurrii rotorice se deosebesc:

motoare cu rotorul bobinatsau cu rotor cu inele colectoare

motoare cu rotorul n scurtcircuit.

Funcionarea motorului asincron se bazeaz pe aciunea cmpului

magnetic nvrtitorcreat n nfurarea polifazat statoric.

Cea mai simpl schem pentru a obine un cmp magnetic nvrtitor esteformat din dou bobine identice 1 i 2, aezate n aa fel nct planurile celor

dou bobine s fie perpendiculare ntre ele, bobinele fiind alimentate cu

curent alternativ bifazat


5/26


y

xi

i

12

B

B

1

1

2

2

BtsinIi m1 =

=

2tsinIi m2

Conform principiilor de bazdin electrotehnic:

valoarea induciei cmpului magnetic rezultant, creat de cele dou nfurri,

are o valoare constant;

cmpulmagnetic rezultant se rotete cu o vitez unghiular constant 0 n

sensul acelor de ceasornic (pentru sensurile pozitive admise).


6/26


Cmpul magnetic nvrtitor se poate obine i cu ajutorul curentului

trifazat.

In acest caz trebuie utilizate trei bobine identice, dispuse la 1200 i

alimentate cu curent trifazat.

inducia cmpului magnetic rezultant va fi constantca mrime;

Cmpul magnetic se va roti cu aceai vitez unghiular ca n cazul

anterior0 = / p unde este pulsaia reelei de alimentare iar p numrulde perechi de poli ai mainii.

Sensul de rotaie a cmpului depinde de succesiunea de alimentare a

nfurrilor;

Pentru a schimba sensul de rotaie a cmpului magnetic nvrtitor, este

necesari suficient a schimba alimentarea a doufaze ntre ele.


7/26



8/26



9/26


[ ]%100s0

0

=

Alunecarea:

Unde:

0 este viteza unghiular a cmpului magnetic nvrtitor;

este viteza unghiular a rotorului.

alunecarea nominal variaz n intervalul 1.5 6 %, valorile mai mici

corespunznd motoarelor mai mari.

pe lng lucrul mecanic util la arbore, se mai disip o parte de energie n nfurarea

rotoric sub form de cldur;

puterea P a cmpului magnetic nvrtitor trebuie s fie egal cu suma dintre puterea

util P2 i puterea disipat n rotor.

cuplul M creat de cmpul magnetic nvrtitor cuplul electromagnetic conform

principiului aciunii i reaciunii, este egal cu cuplul util la arborele motorului.


10/26


Regimul de motor:

1 viteza de

sincronism

viteza rotorului


11/26


Regimul de generator


12/26


In cazul regimului de frina electromagnetica, masina este antrenata din

exterior in sens contrar campului statoric;

Masina primeste putere mecanica pe la arbore si putere electrica pe la bornele

infasurarii statorice;

Diferenta se disipa in infasurarile masinii


13/26


( )2'2112

'

211

'

2

0

2

11

XCX

s

RCR

sR

UmM

++

+

=

unde: m1 este numrul de faze din stator ; U1 tensiunea pe faz din stator ;

R1, R2, X1, X2 parametrii electrici ai mainii; C1 - constant complex de

modul 1,04 1,08

5,3...8,1M

M

n

k == coeficient desuprancrcare

( )nk

ss 6.....4= alunecare critica

Mk cuplu critic


14/26


s

s

s

s

M2M

k

k

k

+

=

Modificarearezistentei intercalate

in circuitul rotoric


15/26


( )2'2112110

2

11

k

XCXRR

1

C2

Um

M++

=

semnul (+) este utilizat pentru regimul

de motor i semnul (-) pentru regimul

de generator2

'1

1

2k

1k

U

U

M

M

=

21

21

kf

U~M

Se poate meniona astfel cpentru

a menine un cuplu critic constant

se impune sexiste relaia:

.constf

U

1

1 =


16/26


Schema principial a unui servomotor

asincron bifazat;

Una din nfurri este permanent alimentat

la tensiunea Ue i se numete nfurare deexcitaie;

A doua nfurare este decalat la 900 i este

alimentat intermitent la tensiunea Uc i se

numete nfurare de comand.

Servomotoarele asincrone bifazate prezint o

rezisten rotoric echivalent ridicat care

asigur autofrnarea la dispariia semnalului de

comand.


17/26


Motorul asincron monofazat n construcie clasic are un cuplu de pornirenul (asupra rotorului acioneaz dou cupluri electromagnetice Md i Mi de

sensuri contrare).

In vederea obinerii unui cuplu deferit de zero, se utilizeaz o nfurare

suplimentar n cuadratur magnetic cu nfurarea principal. Se obine

astfel un cmp magnetic eliptic care permite existena unui cuplu de pornire


18/26


Pornirea motorului asincron

La alegerea metodei de pornire trebuie avute in vedere:

puterea instalat a reelei de alimentare;

restriciile impuse de buna funcionare a altor consumatori cuplai la

aceeai reea de alimentare (tensiunea n reea s nu scad sub 0,9U1N);

frecvena pornirilor;restriciile privind ocul de pornire;

tipul caracteristicii statice a mainii de lucru;

pierderile n timpul pornirii;

costul echipamentului utilizat pentru pornirea acionrii.

Determinarea parametrilor pentru pornire urmrete:

determinarea cuplului de pornire dezvoltat de motor;

calculul valorilor parametrilor care se modific n timpul pornirii:

tensiune, rezisten, tensiune i frecven;

timpul de pornire.


19/26


Pornirea motoarelor asincrone

monofazate

Cinci scheme de conectare alecelor dou nfurri;

IP-nfurarea principal delucru;

IA-nfurarea auxiliar ;

R-rezisten de pornire;

L- inductivitate de pornire;

Cp condensator de

pornire;

Cl condensator de lucru;

S.C.- spir n scurtcircuit;

K - contactor.


20/26


Din analiza caracteristicilor mecanice disponibile pentru acestea, rezult cmainile asincrone monofazate se pot mpri n trei clase:

motoare cu cuplu mrit, pentru care Mp / Mn = 1.5 3 (fig.:a, b, c)

motoare cu cuplu nominal, pentru care Mp = Mn ( fig.:d);

motoare cu pornire n gol pentru care Mp / Mn = 0.2 .0.4 (fig.: e, f)

Deconectarea nfurrii auxiliare (IA) sau a condensatorului de pornire se

realizeaz la 75 % - 80 % din turaia de sincronism.


21/26


Pornirea motorului asincron trifazat

prin cuplare directa

Pornirea prin cuplare direct este cea mai simpl metod i se ntlnete

pentru acionarea unor maini unelte simple, tarnsportoare, ventilatoare,

polizoare etc. Schemele de pornire sunt simple i sigure n funcionare.

Prin aceast metod, motorul este conectat la reea printr-un aparat de

conectare sub sarcin: ntreruptor manual sau automat, contactor simplusau cu relee de protecie.

Curentul de pornire Ip este relativ ridicat, (5 8) In , motiv pentru care

procedeul de pornire se aplic cu unele restricii funcie de puterea

motorului. Astfel:

dac reeaua consumatorului este racordat direct la reeua de joastensiune a furnizorului, puterea maxim a motoarelor asincrone care pot

porni prin conectare direct este de 4 kW pentru tensiunea de 220 V i 5,5

kW pentru tensiunea de 380 V;

dac reeaua consumatorului este racordat la reeaua furnizorului prin

transformatoare proprii, puterea maxim a motoarelor asincrone care se pot porni prin conectare direct este de 20 % din puterea nominal a

transformatorului;

se recomand ca pornirea s se realizeze n mod ealonat n timp.


22/26



23/26


21

2

K

KKP

s

sMM

+=

K

mM

J 0=

-J = momentul de inertie redus la rotorul motorului;

-0 viteza de sincronims

( ) mpt 4...3

Durata de pornire:

Neglijind fenomenele tranzitorii electromagnetice

Neglijind fenomenele tranzitorii electgromagnetice si admitind

respectarea caracteristicii statice, prin integrarea ec. de miscare


24/26



25/26


Pornirea prin caracteristici de tensiune

R S T

a1

a2

AT

a3

M~

Pornirea stea -

triunghi

Pornirea prin

autotransformator


26/26


Pornirea stea-triunghi:

pentru motoarele de joasa tensiune care functioneaza cu infasurarile

statorice conectate in triunghi;

pentru motoare care pornesc in gol sau antreneaza masini de lucru care

dezvolta cuplu static proportional cu viteza (generatoare de sudura) sau proportionale cu patratul vitezei (ventilatoare centgrifugale, pompe

centgrifugale)

pentru schimbarea conexiuni stea triunghi se utilizeaza comutatoare

manuale sau scheme automate

motor asin mono

Documents