PORNIREA SI FRANAREA MOTORULUI
ASINCRON
1.Pornirea prin introducerea rezistentelor de pornire in circuitul
rotoric
Introducerea rezistentelor in circuitul rotoric al motoarelor asincrone cu rotorul bobinat permite obtinerea unor caracateristici cu cuplu de pornire mare si un regim tranzitoriu lin, fara socuri electrice sau mecanice .Dupa terminarea regimului tranzitoriu rezistenta de pornire se scoate din circuitul rotoric si motorul functioneaza pe caracteristica naturala care asigura atingerea turatiei nominale si sta 959d323j bilitatea turatiei la modificarile cuplului rezistent.
Scoaterea rezistentei de pornire din circuit dupa terminarea regimului tranzitorui se impune si datorita consumului important si nedorit de energie in aceasta rezistenta .
Pentru reazilarea unei porniri de calitate cat mai buna , se utilizeaza mai multe trepte pentru rezistenta trifazata de pornire ,in general intre 3 si 6 trepte , numarul acestora fiind dictat atat de necesitatea de a obtine performante superioare din punct de vedere al regimului tranzitoriu de pornire , cat si de eficienta economica a instalatiei in ansamblul, tinand cont de costul ridicat al unei rezistente cu numar mare de trepte, al conexiunilor si aparaturii de comanda aferente.
2. Pornirea prin reducerea tensiunii de alimentare
a infasurarilor statorice
2.1. Pornirea cu comutator stea-triungi.
Comutatorul stea-triungi este un comutator cu actionare manuala sau automana, care poate realiza o pornire in doua trepte de tensiune a motorului asincron cu rotorul in scurtcircuit sau a celui cu rotor bobinat Anexa 3)
Intr-adevar , tensiunea aplicata infasurarilor statorului in cazul conexiunii in stea este de 3 ori mai mica decat tensiunea nominala a retelei intre faze.
Aceast procedeu de pornire este utilizat la motoare mici si mijlocii si este mai simplu si mai ieftin .
Caracteristicile de pornire sunt reprezentate in anexa 3.b Se observa ca motorul porneste pe caracteristica My = f(s) si accelereaza pana in momentul comutarii pe conexiunea in stea , in punctual A.
In acest moment punctul de functionare al motorului sare
brusc din A in A' si motorul continua sa accelereze in
continuare pe caracteristica M
= f(s).Punctul de functionare se va deplasa in A' catre 0 si se va
stabili in functie de valoarea cupluilui rezistent.
Alimentarea motorului cu tensiune scazuta pana la atingerea punctului A, deci in timpul utilizarii conexiunii in stea, are dezavantajele aratate in paragrajul anterior : cuplul de pornire si cuplul critic sint mult mai mici. Intrucat cuplul scade cu patratul temiunii aplicate, in cazul conexiunii in stea cuplul de pornire si cuplul critic sunt de 3 ori mai mici decat in cazul conexiunii in triunghi.
2.2 Pornirea cu rezistente inseriate in circuitul statoric
In Anexa 4a este prezentata schema electrica a infasurarilor statorice si a rezistentelor de pornire corespunzatoare.In timpul pornirii, cand apar curentii de pornire mari , pe rezistente apare o cadere de tensiune. In felul acesta, infasurarilor statorice li se aplica tensiuni reduse si curentii de pornire sunt limitati la valori admisibile.
Metoda este aplicabila atat la motoarele asincrone trifazate cu rotorul in scurtcircuit , cat si la cele cu rotorul bobinat.
La motoarele cu porniri dese, consumul de energie in rezistenta trifazata de pornire incepe sa aiba o oarecare insemnatate si de acea metoda se aplica la motoarele cu porniri rare.
Contactele C1 , C C in circuitul de alimentare al infasurarilor statorice. Dupa trecerea unui anumit timp , se comanda inchiderea contactelor contactului L. Rezistentele de pornire R sunt scoase din circuit si motorul este alimentat la tensiunea nominala.
Pornirea cu bobine de reactanta inseriate in circuitul statoric
Este similara cu pornirea cu rezistente de pornire.Reactoarele folosite in acest caz au avantajul ca se consuma mai putina energie active , dar sunt scume si inrautatesc factorul de putere in timpul pornirii. Se folosesc la motoare mari si in special la motoarele sincrone cu pornire in asincron.
2.4 Pornirea cu autoransformator de alimenatre
In Anexa 4 b este prezentata schema de pornire prin reducerea tensiunii de alimentare cu ajurorul autotransformatorului AT. Atutotransformatorul este cuplat in schema la inceputul pornirii prin contactorul A si dupa trecerea unui anumit timp, motorul este conectat la retea direct prin contactorul C. Autotransformatorul se deconecteaza si motorul se accelereaza si functioneaza la tensiunea nominala.
3. Franarea motorului asincron
3.1 Regimul de generator cu recuperarea energiei in reteaua de alimentare
Regimul de generator cu recuperarea energiei in retea realizeaza de fapt o limitare a vitezei de rotatie a mecanismului si apare in mod natural in anumite situatii , fara a fi necesar sa se ia masuri speciale.
Un caz tipic este acela al coborarii sarcinii la podurile rulante. Motorul lucreaza in sensul ridicarii in regim nominal de motor, dar imediat ce este comandata coborarea, trece in regim de generator si limiteaza viteza de coborare a sarcinii. Aceasta se intampla datorita faptului ca sarcina tinde sa coboare din ce in ce mai repede si antreneaza rotorul motorului la viteze mai mari decat viteza nominala, apoi depaseste viteza de sincronism si motorul trece in regim de generator , impiedicand sarcina sa depaseasca o viteza admisibila.
Desi in regim de generator se realizeaza numai limitarea vitezei, el este considerat regim de franare datorita aparitiei cuplului negative de franare .
Regimul de franare prin recuperarea energiei in retea este deosebit de important in cazul troliilor , podurilor rulante, mecanismelor care coboara pante, etc. si apare atat la motoarele asincrone cu rotorul in scurtcircuit , cat si la cele cu rotorul bobinat.
3.2 Regim de franare dinamica
In anexa 5 este reprezentata schema de franare dinamica a motorului asincron trifazat cu rotorul bobinat.
Este important de retinut ca franarea dinamica se aplica si motoarelor asincrone cu rotorul in scurtcircuit.
Motorul asincron se deconecteaza de la reteaua de current alternative prin deschiderea intreruptorului tripolar I si doua faze ale sale se alimenteaza de la o sursa de current continuu care consta, in cazul acesta, dintr-un transformator Tr si un redresor in punte Rd cuplate prin intreruptoarele bipolare I si I . Alimentarea cu current continuu a infasurarilor statorice se poate face in patru moduri diferite, aratate in anexa 5.c .Rotorul este conectat pe rezistenta de franare R .
In momentul executarii acestor operatii, motorul- desi a pierdut alimentarea de la retea- continua sa se roteasca datorita energiei cinetice inmagazinate de sistem.Se trece in regim de generator sincron cu inductorul fix care induce in rotor curenti de frecventa variabila , acestia inchizandu-se pe rezistenta R .
3.3 Regimul de franare prin contraconectare
In cazul schimbarii sensului de rotatie al rotorului fata de campul invartitor din stator , apare franarea prin contraconectare.Aceasta situatie apare fie atunci cand mecanismul , antrenand motorul in sensul cuplului rezistent, invinge cuplul motoru, fie atunci cand se face inversarea a doua faze ale statorului.
In cazul franarii in regim de recuperare a energiei , se obtine o limitare a vitezei , cu avantajul ca prin introducerea de rezistente corezpunzatoare in circuitul rotoric se pot obtine orice valori ale vitezei de coborare mai mici.
Energia provenita de la sarcina, la fel ca si energia electrica absorbita din retea se consuma aproape integral prin rezistenta circuitului rotoric.
Contraconectarea prin inversarea a doua faze statorice se poate utilize atat la motoarele asincrone in scurtcircuit, cat si la cele cu rotorul bobinat. Rezistentele pentru limitarea curentilor mari din timplu franarii se introduce in cazul motoarelor in scurtcircuit in circuitul infasurarilor statorice.
In cazul acestui tip de contraconectare ,se modifica sensul de rotatie al campului invartitor , prin inversarea a doua faze statorice.
|
