Motorul asincron

Trimis la data: 2005-03-22 Materia: Fizica Nivel: Liceu Pagini: 19 Nota: / 10 Downloads: 22
Autor: Luiza Anghel Dimensiune: 21kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vezi mai multe detalii vezi mai putine detalii
Cap. I. Definiţie şi elemente constructive de bază
Motorul asincron este orice motor cu curent alternativ, care la frecvenţa dată a reţelei, funcţionează cu turaţie variabilă cu sarcina. În continuare, vor fi prezentate numai motoarele asincron fără colector, numite obişnuit motoare asincrone sau de inducţie, care sunt cele mai robuste şi sigure în exploatare, motiv pentru care sunt cele mai utilizate.
Raporteaza o eroare

Motorul asincron este compus din armătura statornică (stator) şi armătură rotorică (rotor). Statorul format din unul sau mai multe pachete de tole are în crestături o înfăşurare monofazată sau trifazată care se conectează la reţea şi formează inductorul motorului.

Rotorul este format tot din pachete de tole, dar în crestături poate avea o înfăşurare trifazată concetată în forma de stea cu capetele scoase la trei inch sau o înfăşurare în scurt circuit de tipul unei colivii.De aceea, după forma înfăşurării rotorului, maşinile asincrone se mai numesc “motoare asincrone cu inel” sau “motoare aisncrone cu rotorul în scurt circuit” sau “rotorul în colivii”.

În afară de aceste părţi, motorul mai are, în funcţie de destinaţie, de tipul de protecţie la pătrunderea apei şi a corpurilor străine în motor, de forma constructivă, de sistemul de răcire, de putere şi tensiune o serie de elemente constructive:portperii;carcasă;scut;rulmenţi;cutia cu placă de borne stator;
bornă de putere la pământ.Terminologia generală pentru maşinile electrice, dată de STAS 4861-73 cuprinde şi terminologia subansamblelor şi pieselor componente.
Simbolizarea formelor constructive este dată în STAS 3998-74.

I.2. Semne convenţionale
Notarea înfăşurărilor statorice şi rotorice se face conform STAS 3530-71. La înfăşurarea statorică trifazată cu cele şapte capete scoase, bornele sunt notate astfel:
“a” pentru conexiunea în stea;
“b” pentru conexiunea în triunghi;
“U”, “V”, “W”, pentru cordoanele de alimentare ce se leagă la borne.


I.3. Domenii de utilizare
Se utilizează aproape în exclusivitate ca motor în acţionările cu turaţie practic constantă şi mai rar la turaţii variabile, din cauza instalaţiilor de alimentare costisitoare. Motoarele asincrone trifazate formează cea mai mare categorie de consumatori de energie electrică din sistemul energetic fiind utilizate în toate domeniile de activitate. Motoarele monofazate sunt utilizate în special în instalaţii de uz gospodăresc.
Cap. II. Principiul şi ecuaţiile de funcţionare a motoarelor asincrone
II.1. Principiul de funcţionare

Se consideră un motor asincron cu câte o înfăşurare trifazată pe fiecare din cele două armături. Dacă înfăşurarea statorică se conectează la o reţea trifazată de tensiune şi frecvenţă corespunzătoare ea va fi parcursă de un sistem trifazat de curenţi care vor produce în intrefier un câmp magnetic învârtitor, cu viteza unghiulară (1. Dacă armătura rotorică cere în acel moment viteza unghiulară (, într-o înfăşurare de fază a ei, denumită secundară, se induce t.e.m.

e2=(W1-W)W2KW2(cos(W1-W)t=W2WaKW2(cosW2t
unde: W2 este pulsaţia t.e.m. induse
(2 este viteza relativă dintre câmpul inductor şi rotor

Dacă înfăşurarea rotorului se închide, ea va fi parcursă de curenţi, care, la rândul lor, produc un câmp învârtitor de reacţie cu o sinteză unghiulară faţă de înfăşurarea care l-a produs:(2=W2/p=W1-W/p=(1-(
Faţă de stator, câmpul de reacţie are viteza unghiulară:(+(2=(+((1-()=(1

Adică, indiferent de turaţia rotorului, câmpul inductor şi cel de reacţie au aceeaşi viteză relativă faţă de stator. Deci, cele două câmpuri sunt fixe între ele şi se pot însuma, dând un câmp rezultant în întrejur. Prin interacţiunea dintre acest câmp şi curenţii din înfăşurări, se exercită între cele două armături un cuplu electromagnetic.

Relaţia: e2=(W1-W)W2KW2(cos(W1-W)t=W2W2KW2(cosW2t arată că în înfăşurarea rotorică sunt curenţi, deci se poate exercita un cuplu numai dacă e2(0, adică (((1. În acest caz se spune că se poate exercita un cuplu numai dacă rotorul alunecă faţă de câmpul învârtitor inductor.Această alunecare, valori relative, este definită din relaţia:(C) D=((1-()/(1=(n1-n)n1=(W1-W)/W1=W2/W1=(2/(1
unde în general, (=2(n şi W=2((

II.2. Regimurile de funcţionare a motoarelor asincrone
Analiza regimurilor de funcţionare ale motoarelor asincrone se face în funcţie de turaţia relativă n2 a rotorului faţă de câmpul învârtitor inductor produs de stator, adică de turaţia n2=n1-n.

Dacă turaţia rotorului este n(n1, deci n2(0 şi ((0, t.e.m. indusă îşi schimbă polaritatea, deci si I2 iar forţa (F se opune ccreşterii turaţiei “n” a rotorului. Deci, pentru menţinerea acestei turaţii, trebuie ca maşina să primească energie mecanică şi dă energie electrică, funcţionând în regim de generator.

Când rotorul este rotit în sens opus câmpului învârtitor inductor, deci are faţă de acesta turaţia n2=n1+n şi alunecarea ((1 t.e.m. indusă produce pe I2, iar (F are sens opus faţă de n. În acest caz, motorul primeşte energie mecanică pe la arbore să menţină turaţia n în sens opus lui (F şi energie electrică de la reţea, să aducă rotorul către turaţia de sincronism. Motorul funcţionează în regim de frână,.În exploatarea motoarelor electrice sunt întâlnite toate regimurile de funcţionare menţionate, dar regimul de bază este de motor.

II.3. Ecuaţiile de funcţionare
Ecuaţiile se stabilesc pentru mărimile de fază din stator (primar) şi din rotor (secundar). Ca şi la transformator, în afara fluxului util care este comun celor două înfăşurări există şi fluxuri de dispersie sau de scăpare.
Luând aceleaşi sensuri de referinţă pentru curenţi:primar – I1;secundar – I2
ca şi la transformator, ecuaţiile tensiunilor pentru două faze omologate se deduc ca şi ecuaţiile transformatorului, având aceeaşi formă, cu deosebirea că U2=0, înfăşurarea secundară (rotorică) fiind în scurtcircuit (Rp=0) :
U1=R1I1+jx01I1-E1=Z1I1-E1
0=R2I2+jx02I2+E2=Z2I2+E2

Dacă ecuaţiile:
(() U1=R1I1+jx01I1-E1=Z1I1-E1
(E) 0=R2I2+jx02I2+E2=Z2I2+E2 şi
(F) –U2=R2I2+jx02I2+E2=Z2I2+E2
sunt formal asemenea, ca fond diferă mult. Astfel, câmpul învârtitor de la motorul asincron are faţă de înfăşurarea rotorică pulsaţia W2=p(2.

Totodată, având în vedere convenţia de sume făcută pentru t.e.m. indusă de fluxurile utile în cele două înfăşurări la maşina asincronă, t.e.m., E1 şi E2 au valorile:(G) E1=-jw1/(2.w1kw1(=-j((2(1w1kw1(
(H) E2(=-jw2/(2.w2kw2(=-j((2(2w2kw2(=(E2 unde,
kw1 şi kw2 sunt factorii de înfăşurare care ţin seama de modul de repartiţie a înfăşurărilor în crestături, w2=sw1, în baza relaţiei (C) iar E2 este t.e.m. când n=0, (=1 şi (2=(1 (rotor calat)

Dacă relaţiile (D) şi (E) se înlocuieşte E2(=(E2 din (F) şi x02(=w2L02=(w1L02=(x02, apoi se împarte cu ((0, se obţine:
0=(R2/()I2+jx02I2+E2=Z2I2+E2

Această relaţie corespunde unui rotor echivalent şi conduce la un motor echivalent la care tensiunile şi curenţii din stator şi rotor au aceeaşi frecvenţă ca la transformator, dar apare rezistenţa rotorului variabilă cu alunecarea s definită din relaţia (C) şi care se va lua ca parametru. Dacă relaţia (I) este pentru un motor trifazat ca şi statorul şi se înmulţeşte cu raportul t.e.m. scos din relaţiile (H) şi (G), pentru s=1:(J) E1/E2=(w1kw1/w2kw2)=kI
se obţine ecuaţia rotorului:
(K) U1=R1J1+jx01I1-E1=Z1J1-E1
(L) 0=R(2/2.I2+jx(02I(2+E1=Z(2I(2+E1
în care mărimile raportate au, ca şi la transformator, valorile:
R(2=K2iR2
X(02=K2iX02
I(2=I2/K1
E1=K1E2
Z(2=K2iZ2




























Cap.IV. Bilanţul de putere, randamentul şi factorul de putere



Puterea activă absorbită de motorul asincron trifazat de la reţea este:
P1=3U(I(cos(=(3U1cos(
Făcând bilanţul puterilor active, se obţine ca şi la transformator pentru motorul monfazat.
P1=3(R1I21+(R(2/s).I(22+R1mI210a)=
=3(R1I21+R(2I(22+(1-s)/sR(2I(22+R1mI210a=
=Pw1+Pw2+PFe+(1-s)/s.Pw2
Puterea transmisă rotorului prin inducţie, numită putere electromagnetică, se poate face astfel:
Pe=P1-Pw1-PFe1=Pw2+(1-s)/s.Pw2=Pw2/s=(3R(2I(22)/s
Iar puterea mecanică transmisă rotorului:
Pmec=Pe-Pw2=Pw2/s-Pw2=(1/s-1)Pw2

Scăzând pierderile de frecare şi ventilaţie P(v a elementelor în mişcare se obţine, puterea utilă la arbore:
Pu=Pmec-P(v=P2
Dacă se iau în vedere relaţiile:
P1=3U(I(cos(=(3UIcos( şi PU=Pmec-P(v=P2
Se reprezintă schema bilanţului de puteri şi se deduce expresia randamentului motorului asincron trifazat:
(=P2/P1=((3UIcos(-(PW1+PW2+PFe+P(V)/(3UIcos(
Făcând bilanţul puterilor reactive, ca şi la transformator se obţin:
Q1=3U(I(sin(=3(x01I21+x02I(22+x1mI21n)=Q01+Q02+Qn1
Unde puterile reactive necesare creării câmpurilor de dispersie Q01 şi Q02 sunt neglijabile faţă de puterea Qn-3x1mI21n necesară menţinerii câmpului magnetic principal care este practic constant de la funcţionarea în gol la sarcină.
Ca surse de putere reactivă se pot utiliza baterii de condesatoare sau motoare sincrone, iar motorul primeşte ...

Nota explicativa
Referatele si lucrarile oferite de Referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Referat.ro te invata cum sa faci o lucrare de nota 10!
Filmele zilei
 
Linkuri utile
Filmulete haioase Filme, poante si cele mai tari faze Jocuri Cele mai tari jocuri de pe net Referate scoala Resurse, lucrari, referate materiale pentru lucrari de nota 10 Bacalaureat 2012 Vezi subiectele examenului de Bacalaureat din 2012 Rezultate Bacalaureat 2012 Aici se vor afisa rezultatele examenului de Bacalaureat 2012
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.