18.2.4. FUNCTIONAREA MASINII ASINCRONE CU MOTOR ELECTRIC
Poate functiona in trei regimuri de motor: de generator si de frāna electrica. Regimul de baza al amsinii asincrone este cel de motor, fapt care pentru se va studia cu precadere acest regim.
Infasurarea trifazata
este alimentata de la o retea electrica trifazata. Cele trei infasurari de 424t1923e faza
al statorului vor fi parcurse de curenti sinusoidali de pulsatie wl , (pulsatia tensiunii de alimentare) care
formeaza un sistem trifazat simetric. Acesti curenti produc un cāmp magnetic
invārtitor care se roteste cu viteza Wl = 
(18.2.9)
in care p este numarul de perechi de poli, Wl se numeste viteza unghiulara de sincronism, iar
turatia corespunzatoare :
Nl = 
Wl 
=
f1=
se numeste turatie de sincronism. Cāmpul statoric va avea fata de rotor viteza relativa ΔΩ=Ω1-Ω un de Ω este turatia motorului.
Se noteaza cu s alunecarea rotorului fata de cāmpul invārtitor statoric:
s=
=
(18.2.11).
adica viteza relativa raportata la viteza de sincronism.
Rezulta: ΔΩ=s Ω1 (18.2.12)
In (fig.18.2.7) s-au notat aceste viteze pe schita armaturilor masinii in dreptul axei cāmpului statoric.
Fig. 18.2.7
Cāmpul magnetic invārtitor statoric induce in infasurarile rotorice scurtcircuitate (cu sau fara reostat de pornire) (considerate pentru simplificare tot trifazate, simetrice) un sistem trifazat simetric de t.e.m. cu pulsatia:
w = ΔΩ ∙ p= s Ω1
∙ p = sp ∙ 
= sω1 ( 18.2.13)
Infasurarile rotorice fiind conectate in scurtcircuit, sau fiind inchise pe un reostat trifazat echilibrat, in ele apar curenti trifazati simetrici de pulsatie w , sensul succesiunii fazelor fiind cel al sensului de rotire a cāmpului. Curentoo rotorici produc la rāndul lor, un cāmo invārtitor rotoric care se roteste cu viteza w / pentru sΩ1, fata de rotor, respectiv cu viteza Ω +ΔΩ = Ω1 fata de rotor.Deci cāmpul magnetic creat de curentii rotorici are aceeasi viteza cu cāmpul magnetic al curentilor statorici, cu care se compune intr-un cāmp rezultant, ce se roteste cu viteza unghiulara Ω1. Prin interactiunea dintre cāmpul rezultant si curentii din infasurari, ia nastere cuplul electromagnetic care solicita in sensuri opuse armaturile statorice si rotorice. Din relatia (18.2.11), viteza unghiulara a rotorului se poate exprima prin intermediul alunecarii s.
Ω = (1-s) Ω1 (18.2.14)
si respectiv turatia n = Ω = (1-s)n1 (18.2.15)
Din relatia (8.2.13), rezulta ca ω2 ω1 = s cum f1 = ω1 2π, si f2 = ω2 2π reiese ca relatia dintre frecventele curentilor rotorici si statorici este f2 = f1 (18.2.16)
Daca Ф este fluxul pe pol al cāmpului magnetic invārtitor rezultant din intrefierul masinii asincrone, t.e.m. indusa intr-o infasurare de faza statorica va avea valoarea efectiva
E1 = ω1 / 
W1Kw1 · · W1 · Kw1 · (18.2.17)
unde cu W1 si KW1 s-au notat numarul de spire si factorul de infasurare al infasurarii de faza statorice.
Cāmpul invārtitor induce in infasurarile rotorice, avānd W2 spire si factorul de infasurare Kw2 t.e.m. cu valoarea efectiva :
E2S
= 
W2 · Kw2 · Ф = 4,44 f2W2 · Kw2 · (
18.2.18)
Notānd cu E2 t.e.m. de faza a rotorului la alunrcare s = 1 ( rotor mobil )
E2 = 4,44 f1 W2 · Kw2 ·
t.e.m. rotorice vor avea la o alunecare oarecare valoarea:
E2s = s ·E2 (18.2.19)
Raportul t.e.m. la rotor
imobil, KE = 
= 
(18.2.10)
este o marime constructiva a masinii si se numeste raport de transformare a tensiunilor.
O parte din liniile cāmpului magnetic al infasurarilor statorice si rotorice se inchid in imediatta vecinatate a laturilor infasurarilor (transversal prin crescaturi de la dinte la dinte: in jurul capetelor de bobina), fara a inconjura si spirele infasurarii de pe cealalta armatura.
Acestea formeaza fluxuri de dispersie ale infasurarilor proportionale cu curentii armaturilor respective.
Фσ1 = Lσ 1 i1 si Фσ 2 = Lσ2 i2 ( 18.2.21)
Fluxurile de dispersie induc in infasurarile carora le sunt asociate t.e.m. suplimentare, de frecventa curentilor respectici ( statoric f1 si rotoric f2 = sf1 ) si defazate cu π 2 in urma acestora, valorile lor efective fiind:
Eσ1 = ω1L σ1I1 = Xσ1 · I1
Eσ1 = ω2L σ2I2 = sX σ2 · I2 (18.2.22)
Rectantele de dispersie Xσ1 = ω1L σ1 si X σ2 = ω1L σ2 se definesc la frecventa curentilor statorici pentru ambele armaturi ( stator si rptor).
|
