C.M. si R.F. ALE Mcc CU EXCITATIE MIXTA

C.M. si R.F. ALE M_cc CU EXCITAŢIE MIXTĂ

- 2 înfasurari de excitatie: - una derivatie

- una serie

- motorul preia proprietati si caracteristici intermediare 11111e44l între serie si derivatie aditional sau diferential

- solenatii egale la sarcina nominala

.

C.M. si R.F. ALE MOT. ASINCRONE

- C.M. nat. a MAs. trifazate

viteza rotorului

r" este viteza relativa a c. inv. din stator fata de rotor

Deci

,

Daca: E si x sunt t.e.m. si reactanta inductiva a înfasurarii rotorice atunci când rot. este calat

Se definesc:

Dar

sau

- se deduce din egalitatea pierderilor în cupru

- tinându-se seama de faptul ca reactanta depinde de patratul nr. de spire

Puterea activa transmisa în rotor

.

Din schema echivalenta

cu

si   , deci

sunt neglijabile în raport cu ale reactantelor.

Din:   si

,

P_r se ia în wati, M în Nm, w pulsatia câmp. inv.

.

Cu aproximarile de mai sus:

M = f(s) - expr. analitica a c.m. a MAS, care usor poate fi trecuta la n = f(M).

valorile extreme

sau:

Din ac. relatie

cu ac. "s_k" din expr. lui M(s)

s_k - alunecarea critica

M_k - cuplu critic

Din expr. lui s_k .

Cu ac. relatie introdusa în expr. lui M(s) si a expr. M_k, si facând raportul

pt. mot. mici,

Pt. mot. mari

expr. analitica simplificata a c.m.n.

(expr. lui Kloss)

simplificat:

OBC - regim de functionare ca motor

OB'C' - regim de functionare ca generator

OB - funct. stabila

BC - funct. instabila

Între O s_k dependenta liniara între M si s

pt. s cuprins între s_k dependenta hiperbolica între M si a

M = 0 si n = n - viteza de sincronism

s = 0

A M = M_n si   s = s_n

B M = M_k si   s = s_k

si   C M = M_p si   s = 1 n = 0.

MAS se proiecteaza si construieste pt. M_k 2,5)M_n

coeficient de suprasarcina a motorului.

Din , se observa ca pt.

pt. n < 0, s > 1 n = f(M).

OAB ~ cu caract. M_cc derivatie

OBC motor; O'B'C' generator

O'ABC regim de motor, iar CD, regim de frânare prin c.i.

Pentru trasarea c.m.n. se pleaca de la datele nominale si ec. lui Kloss din p_n, U_n, n_n si l

, din n_n si

Din Kloss

Deci - numai cu

C.M. artificiale ale MAS

Din expr. analitica a caract. mec. ca M_k si s_k pot fi modificati, deci sa modifice c.m.n. La rândul lor:

c.m. art. - prin rezistenta circ. rotoric (U' + R_s

- prin tens. de alimentare

- prin frecventa tens. de alim. f

f atât pulsatia , cât si valoarea reactantelor inductive:

A.C.m.a f(R)

- M_k = ct. indiferent de R

- s_k direct proportional cu R_s din rotor.

Se poate scrie: si

- rigiditatea c.m.a. cu R_s introdusa în rot.

Prin R_s

rigiditate cu lui R_s

modific. vitezei în sens descrescator

modificarea cuplului (chiar a lui M_p

modific. a vitezei în sens descrescator.

Daca la un anume r_p

.

Dar astfel ca M_d sa corespunda restrictiilor impuse de:

soc curent;

soc dinamic.

B. C.m. art. obt. prin modificarea tens. de alimentare a motorului

, iar

la alt

deci

c.m.a. cu atât mai rigide cu cât U

U M_k scade l

Din .

Deci

dar

tens. minima de alimenatre

modific. tensiunii modificarea vitezei dar între limite înguste

putin folosita în practica

modific. tens. modificarea lui "l

C. C.M art. obtinute prin modific. frecventei tensiunii de alimentare

Dar, atât M_k cât si s_k depind de "f".

Din:

.

s_k variaza invers proportional cu f

M_k variaza invers proportional cu

, iar

Din c.m. aut

f l

f l

rigiditatea c.m. la f

Pt. sist. M0n

iar

.

cu o aproximare referitoare doar la f acceptabile si neglijarea v si x c.m. aut. f(f) cu o aceiasi rigiditate;

modificarea în limite foarte largi (10...30 40000 r/min).

Rg. de Fr ale MAS trifazate

ac. regim de frânare si în plus regimul de fr. sub s.

Rg. de frânare cu recuperare de energie el. în retea

ac. la motoarele derivatie de c.c., motorul ramâne cuplat la retea cu n = n (viteza de sincronism)

pt. n > n pct. de functionare în cadranul II

cuplul de frânare limitat de valoarea negativa a cuplului critic -M'_k

.

Rg. de frânare dinamic

mot. trece în regim de generator sincron

cuplul dezvoltat fiind negativ, motorul va începe sa functioneze în regim de frânare

(sub act. energiei potent. recuperare în retea prin intermediul conv.)

În "a" I_c, care realizeaza ac. val. a puterii ca si c.a. din I_e sau , iar

curentul continuu echivalent total este:

deci

Ţinând cont ca pe faza r este rezistenta înfas. statorice în c.c. deci rezistenta totala 2r, puterea necesara pt. excit. mot. cu c.c. pe cele 2 faze ("a")

.

- pt. "b" ,

- pt. celelalte scheme .

Deci "b" cea mai dezavantajoasa, iar celelalte comparabile din simplitatea schemei de realizare practica.

R_f (rezistenta de frânare în rotor) nu este absolut obligatoriu valoarea cuplului de frânare este unitara la valoarea negativa a M_k al mot.

la acelasi - M_mf , n cu cât R_f

C. Rg. de Fr. prin cuplare inversa

- ca si la M_c.c. cu excit. derivatie cele 2 variante:

1. - prin R_ci suficient de mari introdusa în rotor

2. - prin inversarea sensului c. mag. inv. (cu sau fara R_ci M_k

Rg. de alimentare asimetrica a motorului asincron trifazat

alimentare asimetrica - tensiuni neegale pe cele 3 faze: - întâmplator

- voit

Pt. obt. unor c.m. speciale de functionare ale MAS fr. subsincrona expresia analitica a c.m. sp. (3).

Tensiune asimetrica sist. de tens. directe

sist. de tems. inv.

v_d M_kd cuplu motor

v_i M_ki cuplu de frânare

"3" din "1" + "2"

direct; "2" invers

Pt. "M_kd "n" n , adica 1 < s < 0.

Pt. "M_ki "n" - n 0, adica 1 < s < 2. (n = -n s = 2)

Din fig. M_p v_d = v_i M_d = M_i

M_pd > M_pi M_p = M_pd - M_pi si invers pt. M_pd < M_pi

si

cu  

si

si

expresia analitica a c.m. devine:

notez cu e = cu notatiile de mai înainte

c.m. "1" pt. e cel mai mic

si "4" pt. e cel mai mare

c.m. pt. e sunt convenabile pt. regim stabil de frânare subsincron

Rg. de frânare subsincron a mot. asincrone trifazate

Fr. subsincrona a MAS se bazeaza pe alimentarea cu tensiuni asincrone a statorului

prin alimentarea monofazata a MAS trifazat.

prin alim. MAS trifazat cu o faza inversata

prin alim. MAS trifazat cu tens. asimetrice

prin utilizarea a 2 motoare asincrone cuplate pe acelasi ax.

Din fig. U_T = U_w

Deci:

iar

si întrucât

.

Deci c.m. rezultata va trece prin originea axelor de coordonate M0n.

1, 2 - c.m.a cu R_s în circ. rotoric

3 - c.m. rezultanta

- M cuplu datorat frecarilor

cuplu potential, funct. în "C"

reactiv în A (rezist. total M

frânare la un "n" < n fr. subsincrona

Fr. subsincrona dat. prin utilizarea a 2 MAS cuplate pe ac. arbore

pt. obt. unor c.m. rigide la viteze mici;

pt. reducerea momentelor de volant;

de asemenea si pt. obt. unor c.m. de frânare convenabile

rigiditatea c.m. "3" din rigiditatea lui "1" si "2"

C.m. si rg. de functionare ale motoarelor sincrone (M.S.)

- avantaje

- utilizare

- constructie, probleme legate de pornire.

Pornirea MS - pornirea în asincron a MS

- pornirea lansata (sau cu masina auxiliara).

^o. Pornirea în Asincron a MS

RP - releu de c.c. polarizat

AsP - asincron prelungit

R_t - releu de timp

BM - contact bimetal

A - eliberare armatura RP

B - pct. alimentare cu c.c. a rotorului

^o Pornire lansata (cu masina auxiliara)

C.m. a MS

pt. aprecierea posibilitatilor de încarcare si eventual de supraîncarcare ale mot. sincr. c.m. unghiulara nu n = f(M) ci caracteristica M(q

C.M. UNGHIULARĂ

Daca r_s diagrama fazoriala.

x_d, x_q - reactantele ind. long. si transv.

I_d, I_q - componentele long. si transv. ale curentului

Din diagrama fazoriala

Puterea absorbita din reteaua el. este U tens. de alimentare

m nr. de faze

Din diagrama fazoriala

dar: si .

Dar:   si , deci

dar

cu poli aparenti si

cu poli înecati

0AB - motor;

oA'B' - gen.;

oA - funct. stabila

AB pt. - instab.

pt. poli înacati