Convertoare Electromecanice I Curs

download Convertoare Electromecanice I Curs

of 84

description

fiemii ucv Convertoare electromecanice Ioan Vladu

Transcript of Convertoare Electromecanice I Curs

  • Ion VLAD

    CONVERTOARE

    ELECTROMECANICE I

    Notie de curs

  • 1. NOIUNI DE BAZ

    1.1. Definiii.Clasificarea mainilor electrice Prin main electric se nelege, un ansamblu de nfurri plasate

    pe un sistem de miezuri feromagnetice, fixe sau mobile ntre ele, cuplate electric, magnetic, sau electric i magnetic. Prin intermediul acestui ansamblu, puterea electric se transform n putere mecanic i invers.

    Mainile electrice sunt reversibile, adic pot funciona ca motor sau generator fr modificri constructive. In procesul de conversie al energiei n main apar pierderi datorit fenomenelor electromagnetice de baz,pierderi care se transform n cldur i nclzesc maina.

    Dup modul de transformare al energiei se disting maini generatoare care primesc putere sub form mecanic i o transform n putere electric (fig.1.1,a) i maini motoare la care se inverseaz sensul de circulaie al puterii (fig.1.1,b).

    Transformatorul electric, reprezinta un caz limit de main

    electric, unde nfurrile sunt plasate pe miezuri feromagnetice fixe, fiind cuplate electric i magnetic sau numai magnetic. El transform puterea electric, tot n putere electric, dar modific parametrii acesteia: tensiunea, curentul, numrul de faze i pstreaz aceeai frecven (fig.1.1,c).

    Dup natura curentului ce strbate nfurrile, mainile electrice se mpart n: maini de curent alternativ (sincrone, asincrone cu sau fr

    colector), monofazate sau polifazate i maini de curent continuu.

  • !

    Din punct de vedere constructiv, la mainile rotative normale se distinge o armtur feromagnetic cilindric fix numit stator i o armtur

    mobil concentric numit rotor, plasat n interiorul statorului. Spaiul de aer dintre armturi se numete ntrefier i se noteaz cu . n stator i rotor de partea interfierului sunt plasate o serie de conductoare legate potrivit, numite nfurrile mainii.

    1. TRANSFORMATORUL ELECTRIC 1.1. ELEMENTE CONSTRUCTIVE " #$ $ #

    # %&

    %& # & ' ( #

    % ) &** + $

    ,

    $ #' * * &% $#$ - &%##& .de putere&

    $ $% -cu destinaie special&

    #$ #& & &%& " # ) )1kVAS N < & & % #%&%# . ##*/00123 # -miezul feromagnetic; -nfurrile; -schela; -construcia metalic; -accesoriile.

    1.1.1.Construcia miezului feromagnetic Miezul feromagnetic& # miezul magnetic& #$

    %( 4 ## $# 4 &

    $

    &

    %

    #

  • 5

    " # $ (&

    $ % 6

    $ ## &

    # & * &*( $ - $

    $$ ( & & $ carlit )$& #$ #

    %

    ) naia de magnetizare) i #7Se impune ca liniile de cmp s

    aib o direcia paralel cu direcia de laminare. $ )

    # & # #. # * & * ( $ 7i a #' &* %#

    * 4

    %#

    ) C0800 " % ( %. # &

    % #

    &

    & %

    8 %

    & # recoacere

    &%%#(

    $ 8 # & $ # ### $ & ' %(

    *#% + #& ' # %* # #(& # 94 4$ % # ## #%

    8 $$ #

    045 . #.

    #

  • :

    ,#&' 4 # $ $# *% &$; $ $ %#( # % $ '& %*. $' %#$%

    , & ' #)7(5:

  • /

    - # $$ # # % . # "' & . # ?"&%#4

    8 $ % % $ 4& * & % ' $ % ## $ 3## % 4 % #&

    $*. # 8# & %# cilindrice, stratificate, n galei, continue i spiralate

    A. Construcia metalic-

    # $& # & &

    # , )##*0123& # #

    & #+# #&

    + # # 4

    # * % $

    # & * #

    4 8 & # % # %$

    + # $## $ # # & #* %

    1.2. ECUAIILE TRANSFORMATORULUI ELECTRIC

    1.2.1. Genaraliti

    8 $ $ # $ & $

  • @

    # % )# % %4 ( 3 $ # $#$%:&

    :a . # $b . $4%#

    8 #miezul trifazat cu circuite magnetice coplanare

    (cu fluxuri forate) :& )/& % #'4 %#3 $' ##$

    1.2.2. Principiul de funcionare # #

    $& #$

    ##%@9 .$# # %&&

    # ., 21 NN # #' * #

    1u

    1i 2u 2i # %

    3 #$ # #$ # # % # #% > 21 , ii . %* $ $ *# ## &

    %

    -

    1U nfurare primar& % # 20U % & nfurare secundar ) %

  • A

    8 3B %

    # #

    1u & #%# 11iN > *# % #C#

    *# %( #$ % % * fluxul magnetic util (flux magnetic fascicular h )& # %(#%'%

    #*fluxul magnetic de scpri (de dispersie)#

    @#$ ( $

    4 dt

    dNu he

    = 11 &

    dtd

    Nu he

    = 22 %* .2

    1

    2

    1

    NN

    UU

    e

    e = + %&

    #

    2

    1

    2

    1

    20

    1

    NN

    UU

    UU

    e

    e = )

    84 %#

    thmh sin= )

    cchm SB= )!#$44#. # cB .4%$&%" cS .

    $&%

    2m &

  • D& ) %% #$

    ][2

    sin2

    sin 2222 VtUtNdtd

    Nu ehmh

    e

    =

    =

    =

    )5

    ># #

    hmme

    e fNU

    U == 22

    2 22

    ):

    8 %

    $ #&

    % 2i & %

    # 2u

    1.2.3. Ecuaiile teoriei tehnice > % % $

    $ % $ % 4

    ) ( $ # #

    ##

    # -%# # ( $ # ( # &

    $*#4##

    dtd

    KK hohoh

    = /// )/

    4>#

    .E((# 1 ##

    4 %

    & # #&

    dtd

    dtduiR h11111

    = )@

    # 2 $

    dtd

    dtd

    uiR h22222

    =+ )A

    4 # 21 , %(%## % # & #

    ,111 iL = 222 iL = )D

  • 0

    21 , LL 4 ## hh 21 , 4

    ## h %%#

    ,11 hh N = hhh N = 22 )0

    +#4 h ##* %

    #

    111 iN= * 222 iN= %

    ),( f= h # *#

    21 , %# $$ 22110 iNiN += )

    3 0 #

    %

    # &%

    ( & %* 01i *#%$%$

    01i curentul total al transformatorului redus la primar

    2211011 iNiNiN += )>##

    %

    &%

    $ 02i # $ # ,011101 iL hh = 022202 iL hh = )!

    > %

    % # 8 %# )@& %*

    11iR dtd 1

    % &

    # dt

    du h11

    $ # & $ 4 3#

    44 ##

  • 11 2

    NU

    hm = )5

    8 )( 01ifh =

    %#' ,hm

    h # %# hh LL 2211 , # &

    # +

    $$ ##' ,hm %

    hh LL 2211 , & * # $%

    & F*

    dt

    dudt

    du hehe 2211 ,

    =

    = ):

    * )/ . )0 *# 1u

    hh LL 2211 , & #

    %%(&

    =

    +=

    +=

    ++=

    +=

    2112

    201

    2

    1101

    111

    2211011

    22

    2222

    11

    1111

    ```

    ee

    hhe

    e

    e

    uNuNdt

    idLK

    dtdi

    LKu

    iNiNiN

    udtdi

    LiRu

    udtdi

    LiRu

    )/

    - #

    $ &

    )/ # %#4

    ==

    =

    =+=+=

    2112

    0111

    22

    0112211

    2222

    1111

    ee

    me

    e

    e

    UNUNIZU

    IZUINININ

    IZUUIZUU

    )@

    . -

    .

    ;111 jXRZ += 11 LX =

    222 jXRZ += 22 LX = )A

  • ;111 mmm jXRZ += ;11

    21 hm LKR = hm LKX 111 =

    jXRZ += &B. #$

    Raportarea secundarului la primar , # % % ( # $ #) 1

    /21

    /2 , mmNN == >#

    & # $ #, % .4# % (&

    111/21

    /2 22 emme UNfNfU === )D

    %

    me NfU = 212 2 )0 8

    #&

    122

    /2/

    2 eee UKUNN

    U === )

    . (&/2

    /222 ININ = )

    221

    2/2

    1 IK

    INN

    I == )!

    . #% (&2/

    2/2

    222

    /22 IRIRpp CuCu == )5

    8$#$ &

    22

    2

    2

    /2

    2/2 RKRI

    IR =

    = ):

    -condiia de pstrare a defazajului dintre t.e.m. indus i curent la cele dou secundare,

    /2

    /2

    2

    2/22 R

    Xarctg

    RX

    arctg == )/

  • !

    $ # # &

    22

    2

    2

    /2

    2/2 XKXI

    IX =

    = )@

    , $ #$

    )/&)@#% # 4#

    #F*

    =

    =

    =

    =

    ==

    /22

    2

    /2

    /'22

    /22

    1/22

    1

    ZZK

    ZZK

    IIK

    UUK

    UUUK eee

    )A

    2

    1

    NNK = #

    #& transformator echivalent

    011/21

    /2

    /2

    /2

    01'21

    /'2

    /2

    /2

    /2

    1111

    IZUU

    IZU

    III

    IZUU

    IZUU

    mee

    e

    e

    ==

    =

    =+

    =

    +=

    )D

    , ( #

    $ ## Diagrama fazorial

    , 2U & 2I $' 2 & #

    &

    mm XRXXRR 112121 ,,,,, > $ #

    )A $%##4 >

    D8$ %

  • 5

    #$$ * $' 2 & ')D / 2eU 8)D $ 01I

    & # .1I 8#$% 1U $' 1 .1I

    Schema echivalent n T a transformatorului 9

    * )D # '201

    '21 ,,, IIUU e

    #

    1''21

    ''21

    11)( I

    ZZZZZZZU

    m

    m

    !

    "

    +++

    += )!0

    Fig. 1.20. Schema echivalent n T cu ramurile circuitului # %#

    Se obine astfel schema echivalent n T cu elementele circuitului de

    magnetizare conectate n paralel (fig.1.20) unde transformatorul apare fade reea ca o impedan de parametrii dependeni att de datele transformatorului ct i ale receptorului. Se poate urmrii astfel ncrcarea transformatorului n funcie de mrimea i caracterul sarcinii secundare. Se definete astfel impedana echivalent a transformatorului,

    !

    "

    ++

    ++= ''

    21

    ''21

    1)(

    ZZZZZZ

    ZZm

    me )!

    3 ((%" %#

    % )

    ( #$ # % ##$ $ FeR mR1

  • :

    >((%"%

    8 # $

    %#

    &

    uFe

    uFemmm jXR

    jXRjXRZ

    1

    1111 +

    #=+= )!

    Prin identificare rezult valorile:

    21

    21

    2

    121

    2

    21

    1uFe

    uFem

    uFe

    uFem XR

    XRX

    XRXR

    R+

    =+

    = )!!

    Schema echivalent n $ (cu circuitul de magnetizare scos la borne) ,)!0## '&

    !

    "

    +++

    +=

    )(11

    ''2

    211111

    11 ZZCZCZZUI

    m

    )!5

    %mZ

    ZC1

    11 1+= .

    >((%$

  • /

    ,$)!5se obine schema echivalent n $ (fig.1.22), folosit mai ales la studiul locurilor geometrice unde la ramurile legate n paralel apar curenii 01I ,

    //2I . Schemele echivalente au avantajul c

    nlocuiesc cuplajul magnetic al nfurrilor prin cuplaj galvanic i pe aceast baz se simplific analiza comportrii transformatorului.

    5Conexiunile transformatoarelor # $ % $ %

    # %# * 3&B& #a, x )!& a #

    $ %

    % 8 4 % % $ $ & % # #4 #$ # $

    $

    axAX UU , )!&b

    8 $# %# * %& )(axU #$ % #$ $ AXU % ( #%## *%

    + $& % %# # G conexiune > % % #%

    5 a . % % # b .$

    !a . %% ; b. $

  • @

    8 % # %# * % conexiunea stea#H I) 00 , yY

    , $ &

    $ %:d %

    4 fl UU 3= & #$#& fl II =

    Fig.1.25. Conexiunile nfurrilor transformatoarelor trifazate i $

    #$

    8 # %# %

    # * conexiunea triunghi) d,% &:&b."

    ):&e $ %

    $ %

    &4 .3 fl II =- # conexiunea zigzag # J&$& *

    %$ %#% %3 4 % &

    schema de conexiuni >$#&4%

    %

    > / % "% & #4 nYz F &

  • A

    6/

    =n $'

    #

    %%

    > & & # % # & # # % #%#$#%# * & # # $&%#$>#%##

    #

    "

    ( 4 &$grup de conexiuni.

    F #$ # %# & # * # #4

    1.2.5.Ecuaiile transformatorului trifazat 9

    ( (

    #

    $ # $ # $

    ,

    % ( ( #

    % $ " %

    #$*###&

    # $8 $

    & % $ # %

    ##*%$

    + & % # %* # *# $&$%#$

    ## # #$ %

    $ inductivitate principal ciclic !K ## ## $

    = hh LL 111 2

    3

    # $ *

    # # %

    &

  • D

    -

    % ( (& mZ1 #$ #

    $&

    $ & ## ##

    1.3.1.1. Regimul de mers n gol al transformatorului monofazat + % &='Z ( ( #

    A& a " #

    % $ # 1Z $# mZ1

    Aa . (( %b. $

    mZ1 # %

    10I & & NII 110 )1,002,0( = %*

    & curent nominal de mers n gol.

    9

    %

  • 0

    20'21

    1011

    10111

    UKUUIZU

    IZUU

    e

    me

    e

    ===+=

    )!:

    8 $ #$ % A&b #%$ h (' )% .#$ 10I #$#% aI 10 & 10I

    Bilanul de puteri la funcionarea n gol # 1U

    & #$# 10P %2101

    21011010 IRIRppP mFeCu +=+= )!/

    ,#$#%%#&& # ( % + #%%%& NII 110

  • 10cos #$ % ),( 110 UfI = ),( 110 UfP = )(cos 110 Uf= & )D& b& >

    $

    10cos %

    $ #$

    NNN IP 101010 ,cos, %D&b

    Parametri transformatorului la funcionarea n gol 8 &

    # %&

    N

    N

    IU

    Z10

    110 = )!/

    $ %&

    210

    1010

    N

    N

    IP

    R = )!@

    #&2

    102

    1010 RZX = )!A

    1.3.2. Regimul de scurtcircuit 6 $ % *

    % #

    % )# $& 0' =Z 8#

    #

    Scurtcircuitul de avarie $ % #

    # %

    #% Nsc II )2010( =

    % ##8 # $ % # #*

    Scurtcircuitul de prob - $ % % &

    % #

    $ #% ##

  • "ensiune nominal de scurtcircuit#$

    % & % % &.

    *#& Nsc UU 11 )%105( =

    Ecuaiile transformatorului la proba de scurtcircuit 9

    &%$# 0=Z & *

    scmscesce

    scscsc

    scsce

    scscesc

    IZUU

    III

    IZU

    IZUU

    011/21

    01'21

    '2

    '2

    /2

    1111

    ==

    =+

    =

    +=

    ):5

    Schema echivalent la scurtcircuit " # $

    # '21 , ZZ & % & scscsc jXRZ 111 += impedan de scurtcircuit scsc XR 11 , # $ &

    '211 RRR sc +=

    '211 XXX sc += )::

    - scZZZ 1'21 =+ $

    scscsc IZU 111 = ):/

    !/a . (( % b . ( #

    .$ #

  • !

    Diagrama fazorial la scurtcircuit , $

    ):5 $

    #

    )!/& scscscxscscsca IjXUIRU 111111 , ==

    componentele active i reactive

    scU 1 ( 3L& ( 6( sc1

    scscsc RarctgX 111 /= 8 ( # ) )11 Nsc II = & triunghi principal de scurtcircuit.

    # scZ 1 # # % ( #

    #

    Bilanul de puteri la scurtcircuitul de prob , ##%

    %%

    FescscscFescscsc pIRpIRRP +=++=2

    1121

    '211 )( ):A

    "

    # #%

    & *# # *# # #

    '#%%$* &

    2111 scscsc IRP ):D

    Incercarea la scurtcicuitul de prob -$ $scurtcircuitul de prob

    >

    $ & # %

    )( 11 scsc UfI = & )( 11 scsc Ufp = & )(cos 11 scsc Uf= #$%!@&

    !@- . (%.

  • 5

    # scZ1 $&

    % $ % sc1cos * #

    Parametrii transformatorului la scurtcircuit ,

    21

    2112

    1

    11

    1

    11 ,, scscsc

    sc

    scsc

    sc

    scsc RZXI

    pR

    IU

    Z === )/0

    8 # # # %10

    1.3.3. Regimul de funcionare n sarcin + % $

    & % $

    $ #

    #*% $ 8 #

    ,31

    22 NPP > NP2 # & % (

    ( % " $ 01'21 , III >> $ #

    ' %*

    $$ ( #

    !A&% # '2U . %

    /'2

    //2 UU =

    9

    % $

    ==

    +=

    1/2

    //2

    /2

    //2

    11//21

    III

    UU

    IZUU sc )/

    !A. (( #

    % .$ #$

  • :

    , $

    & * & 222 ,, IU #

    scsc XR 11 , . $)!A& 1.3.4. Stabilirea tensiunii secundare n sarcin + % &

    #$ & %#

    ,220 UU %#

    100[%]20UUu %=% )/

    !D8$ 2u%

    %

    & * $ $ , E## !A& #

    '& %!D

    ,

    %

    2202 UUU =% )/!8 %# 1&

    #&'21

    '2

    '20

    '2 UUUUU ==% (1.64)

    8!D ADOAOCU ==% / )/:

    #$ # 0/ =DC & $*

  • /

    ////2 CBABADU +=)% )//

    8(#(3LL

    2112/ coscos IRABAB sc== )/@

    (#(L

    2112//// sinsin IXBCBCCB sc=== )/A

    > &%.sincos 211211

    /2 IXIRU scsc +=% )/D

    ,#& $%& %#

    [%]100100100[%] 220

    220

    1

    /21

    /20

    /2

    /20/

    2 uUUU

    UUU

    UUU

    u %=

    =

    =

    =% )@0

    & 4# 2u% % #& %#

    ,)/D&

    21

    112

    1

    11

    1

    /2

    2 sin100cos100100[%] N

    sc

    N

    sc

    N UIX

    UIR

    UU

    u +=%

    =% )@

    #%%# NI1

    21

    1

    1

    112

    1

    1

    1

    112 sin100cos100[%]

    NN

    Nsc

    NN

    Nsc

    II

    UIX

    II

    UIR

    u +=% )@

    8

    $

    NNs I

    III

    k2

    2

    1

    1 == )@!

    )@( )222 sincos[%] krNkaNs uuku +=% )@5

    kaNu krNu #

    %# )@ )@5 #

    #

    ) 2I $#

    sk & $' 2 1U 50 #$

    % #

    &50#$

    %#

    &%

    &50& 2u% #$) $ & #) #

  • @

    502

    . )(2 skfu =%# .cos. 21 ctsictU == . )(cos 22 fu =% # ..1 ctksictU s ==

    aracteristica extern &

    .cos.

    )(2

    122 const

    constUIfU

    ==

    =

    #$%5

    1.3.5. Pierderile i randamentul L# #$

    %5!&

    1S .###

    2S .##

    1P .##

    2P .#

    1Cup .#%%#

    2Cup .#%%

    FeP .#%

    1Q .##

    2Q .#

    5 4) $& #

  • A

    1Q .##%%#

    2Q .##%%

    mQ1 .##%

    5!L#

    % 4#

    1

    2

    PP

    =, )@:

    22222 cosIUmP = & # # pPP -+= 21 & # p- . #

    & #%%& CuFe ppp +=- % *### *#

    % & # % & # %&

    ,%% # #

    #& 2111 IRmp scCu = * sk

    2sCuNCu kpp = )@/

  • D

    3#4* 2U % # % ,2202 NUUU == $ 22222 cosIUmP N #= * Ns IkI 22 =

    222 cossN kSP = )@@ NNN IUmS 2222 = ##

    FeCuNssN

    sN

    ppkkSkS

    ++= 2

    22

    22

    coscos

    , )@A

    > ,

    & # sk

    2 -55 #$)( 2Pf=, #

    2cos + ,2 ct= sk #

    max,, =

    0=..

    sk,

    )@D

    $ CuNsFe pkp

    2= )A08

    4 & %#

    .CuNFe pp = & #

    ##DD=1.4.CUPLAREA N PARALEL A TRANSFORMATOARELOR F #

    %#

    -n anumite situaii puterea instalat a staiei de transformare depete puterea transformatoarelor construite;

    .

    #

    .#

    $

    #

    . # # % #% &*. % #$

    55# 2cos

  • !0

    - 5:& % # $ $ $ .#J##$ #(#$#$

    5:%# + # % #

    % # % +##

    # ## #

    % $$, #% $% & # 4- $

    &

    -

    # %

    %% % # % 5:& ,$ % # #%& %

    # # % #

    1. Toate transformatoarele s aib acelai raport de transformare; 2. Transformatoarele s aparin aceleiai grupe de conexiuni; 3. Tensiunile nominale de scurtcircuit s fie egale; 4. Raportul puterilor nominale de maximum 1/3-1/4. - *

    %#

    3

    $ #

    #

    #

    &%

    '$ ( #

    #$%5:&

  • !

    1.4.1. Funcionarea n paralel a transformatoarelor cu rapoarte de transformare diferite > # #

    &

    III KK < # NN SS 21 < & 1U > # ) scaIIscaI UU 11 = &

    scxIIscxI UU 11 = &( ## + % & #& &

    III UU 2020 , + % #&% $# %* 2U # #9

    # #%#

    IIIUIZU

    UIZU

    III

    IIIIscII

    IIscI

    =+

    =

    =

    11

    /2111

    /2111

    )A0

    $* % #

    # III II 11 , &

    isc

    scI

    isc

    IIIII

    isc

    scII

    isc

    IIII

    ZIZ

    ZUU

    I

    ZIZ

    ZUU

    I

    -+

    -

    =

    -+

    -

    =

    1/2

    /2

    1

    1/2

    /2

    1

    )A

    scIIscIisc ZZZ 11 +=- )A

    1.4.1.1. Funcionarea la mersul n gol a transformatoarelor cuplate - $M0

    III II 11 ,

    isc

    III

    isc

    IIIIII Z

    UKKZ

    UUII

    -

    =-

    == 20/2

    /2

    1010)(

    )A!

    20/21 UKU I= & 20

    /2 UKU IIII =

    " 20U N

    III II 1010 , N(#NN5:&N .#$

    #$ 8 $ # N N

  • !

    5/3#

    ## $

    )./( 11111 scascxscscIIscI UUarctg===

    #

    # ( N# &

    # N 6 = N #

    $ # :.0=

    9N & # # 8 ##N

    $& #

    1.4.1.2. Funcionarea n sarcin a transformatoarelor cuplate- 0/I ##

    isc

    scIII

    isc

    scIII

    ZIZ

    I

    ZIZ

    I

    -=

    -=

    1/1

    1/1

    )A5

    III II 11 , 8 )1111 NIIscIINIscI IZIZ = & #%#

    )A!$

    NII

    NI

    NIIN

    NIN

    NII

    INI

    NI

    sc

    NII

    sc

    scI

    scII

    II

    I

    SS

    IUIU

    II

    IUIU

    ZZ

    II

    =====11

    11

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    1/1

    /1

    33

    )A:

    '1'1 , III II $ ##

    )

    #)A5& $) . scIIscI =

    III II 11 , $ # ## #

    # '1'1 , III II $ 1U ( &

    $5@

    5/ G % #

  • !!

    - . '1III &N* . INIIN SS >>>> - 2U 20U N N. #

    " # #&

    $ # &

    N> N$ & # # #N, # &

    # # N* # $ N&

    - $

    # & #

    $#4

    n concluzie, % # # & # % %

    $# # % &% - # # '# %&*%

    * % # # # # %5,0 #

    1.4.2. Funcionarea n paralel a transformatoarelor cu grupe de conexiuni diferite - $

    # $ ) .

    # $&

    0/20/20 /=0 III UUU %#

    , # &

    5@8

    N N$

  • !5

    $ ' #* # 4 & # $' o30= )5A #4$

    1/20

    /20 UUU III ==

    > #& # #

    &

    #

    .11 scIIscI ZZ = )A/

    , $

    $ 11 52,015sin2 UUUo ==%

    $

    NIscNI

    NINIscINI

    NI

    scII Iu

    I

    UIZI

    IZ

    UI 1

    11

    1

    111

    1

    1

    110 2

    52

    1002

    10052,02

    52,0====

    ####========

    )A@8 %51 =scNIu $ NII II 110 5 &

    $& # % # ##4

    1.4.3. Funcionarea n paralel a transformatoarelor cu tensiuni nominale de scurtcircuit diferite

    &

    $

    %#

    % #& # #$$###

    % $ , #)A % % # # ) /2

    /2 III UU = &$*

    scI

    scII

    II

    I

    ZZ

    II

    1

    1

    1

    1 = )AA

    8 &

    '* % $&

    1/22

    /21 0 IKIKIII ==)+ )AD

    )AA&

    NII

    NI

    NIscI

    NIIscII

    II

    I

    II

    I

    II

    IZIZ

    II

    II

    1

    1

    11

    11

    1

    1

    2

    2== )D0

    5A8 # #4

  • !:*%4#

    NIIscIIscII

    NIscIscI

    IZUIZU

    111

    111

    =

    =)D

    )(

    1

    1

    11

    11

    1

    1

    1

    1

    1

    1

    2

    211

    33

    scIscIIj

    scI

    scII

    NII

    NI

    NII

    NI

    scI

    scII

    NII

    NI

    scI

    scII

    II

    I eUU

    SS

    IUIU

    UU

    II

    UU

    I

    I === )D

    scIIscI si 11 & # & # $ ( ##

    , #

    $ # & $ -cazul cnd tensiunile de scurtcircuit sunt egale ca modul, dar au componente diferite; -cazul cnd tensiunile de scurtcircuit sunt diferite ca modul, dar au componentele proporionale.

    # $ scIIscI UU 11 = & scIIscI 11 / & % $ )AD$$'%

    8$'& 2I $& * & $#!&:=

    . $& * scIIscI 11 = scIIscI UU 11 / &

    %$& # #4%$)D$*

    scI

    scII

    NII

    NI

    II

    I

    UU

    SS

    II

    1

    1

    2

    2 = )D5

    scI

    scII

    NII

    NI

    II

    I

    UU

    SS

    IUIU

    1

    1

    22

    22

    33

    = )D:

    8$ #$*%

    scI

    scII

    NII

    NI

    II

    I

    uu

    SS

    SS

    1

    1= )D/

    ,#

    scII

    NII

    scI

    NI

    III

    scII

    NII

    II

    scI

    NI

    I

    uS

    uS

    SS

    uSS

    uSS

    +

    +== )D@

  • !/

    )D@ # # #

    III SS + & ### ## , % ## # &

    )D )D@ $

    ##%#

    -Cele dou transformatoare s aib tensiunile nominale de scurtcircuit egale ca modul;

    -Componentele tensiunilor nominale de scurtcircuit active i reactive s fie egale.

    , ## *#

    sci

    Ni

    i

    scj

    Njj

    uSS

    uS

    S-

    -= )DD

    ># %

    %5,0 # & # %

    scNudin%10 & $' 4 # :3 $'& # # ##%# *:

    1.5. FUNCIONAREA TRANSFORMATOARELOR TRIFAZATE INCRCATE NESIMETRIC

    4# $& #

    *

    # $ . $

    $

    $ %$#$

    #

    $ $ (

    &

    0=++ CABCAB UUU )00 & %

    '$

  • !@

    # ##

    ## ##

    ##

    $ cba III ,, *

    clblal III ,,

    #$ CBA III ,,

    ClBlAl III ,, $ cba UUU ,,

    cabcba UUU ,, #$ CBA UUU ,, 3

    $ #

    % # )# *

    ($%

    3

    $$ & # # % . . . (#( #$% &

    #% $

    $ $

    cba VVV ,, %#

    =

    c

    b

    a

    i

    d

    h

    VVV

    aaaa

    VVV

    2

    2

    11

    111)0

    #&

    =

    i

    d

    h

    c

    b

    a

    VVV

    aaaa

    VVV

    2

    2

    11

    111)0

    # dac

    %51ad

    ai

    II

    )0!

  • !A

    1.5.1. Funcionarea n sarcin nesimetric a transformatorului cu conexiunea oYy , $ %

    $

    %:0& II a = 0== cb II + 4&

    $ $ * % #*% ):0$ aI & # $ ##(#&4 &

    % # 0=hI 4

    3* %

    0== cb II & 0/aI )0 $

    #$

    ( )

    ( )

    ( )

    =++=

    =++=

    =++=

    IIaIaII

    IIaIaII

    IIIII

    cbaai

    cbaad

    cbaah

    31

    31

    31

    31

    31

    31

    2

    2 )05

    , #$ $ 4 #$% ):& " 4 $ #$ % :& #$ ) $#$$ aI $ eaU (

    $ & (# ) )05 $& #$

    :&&&

    :0" 4 oYy % $

  • !D

    :4 %& #

    $ 4

    & % # 4

    (#&%# # %$

    ##

    #

    ( )

    ( )

    ( ) Ik

    IIk

    I

    Ik

    IIk

    I

    Ik

    IIk

    I

    cicdC

    bibdB

    aiadA

    3111

    ;3111

    ;3211

    =+=

    =+=

    =+=

    )0:

    8$ $4 oYy $ # $ ##

    $ #$ *

    %# # $ #& #$(#* *# #*#(## & $

    + $ #&*#(# #%(%

    # .$%*E((

    8 *# (# %( # & & #

    &$*%4(#): + $ )# & *# (# #

    (# % & %( # $ $ 8

  • 50

    : +

    *# (#

    :! F 4

    #$

    (#

    #

    & 4 (#(#(#

    3 4 (# % $ 44 $ 4 ):!& 4(# % % (# ehU #

    $ ecebea UUU ,, %:!&&$

    # $ & (# ehU #$ % eAU $ %

    eCeB UsiU &

    CaBCAB UUU ,, 8 & (# # #

    $ ehU + #

    4 (# * $ 4 (##'4##

    , % # $& ## ##

    No II %301

    1.6.1.Autotransformatorul 3 %

    &

    $#

    %

  • 5

    * #* :0=& * # # 9 4 $& $ #

    $ %> # ###

    $ % (& 3 # 4 %

    >( $ #$ % :AG$ # # %

    $$

    , L %

    #$& #

    ,,,, 2211 iuiu # #

    #$

    8 1N # %

    % 3& 2N # % L&& #

    .2

    1

    2

    1

    UU

    NNK == )0

    -:A 21 NN > & 12 UU < autotransformatorul cobottor de tensiune 8 # % $& autotransformator ridictor de tensiune

    , , # % ##inducie electromagnetic##

    3Ldirect& ##L, emP #

    =

    =

    KP

    NNN

    PPem111

    1

    211 )A

    #

    # # $% *#. %

    CuTCuA pKp

    =

    11 )

    :A >( $

  • 5

    $ $ #PPem < & $ *$

    % ,FeTFeA pp < # #& * * E > ' % &

    1.7.1. Regimul tranzitoriu la conectarea n gol

    a transformatorului la reea b) Se consider saturaia miezului feromagnetic > # #& % & #

    $#

    dtd

    iRu 1101012

    += )!

    10101 iL=2 . 4 %#

    * .11110 ctLLL h /+= & )!4#

    10i

    3*% %

    1010iR #10

    110 Li

    2= #

    10L >

    dtd

    LR

    u 1110

    101

    22 += )!

    >)!

    10)sin( 10011Tt

    m Ket

    ++= '2 )!!8 rem11 =2 & M0& E&

    [ ] 10)sin()sin( 1001110011 Tt

    mremm et

    ++= ''2 )!5> #$

    p12 .este componenta periodic a fluxului&)sin( 10011 '2 += tmp )!:

    ap12 .este componenta aperiodic a fluxului&

    [ ] 10)sin( 100111 Tt

    mremap e

    = '2 )!/

  • 5!

    1

    12U

    m = .#$#

    4

    ,$ # # ap12 # ## 12 $

    #

    10i

    > $' # * # #M0&4 mrem 11 + # 2/0 ' )

    8)!5 44412 =t

    m1maxmax,1 )3,22,2( = )!A>#*

    %* ## %#' %##

    10i &*#8 % 2/10 1010 RL >> rezult

    [ ] 10011011 cos)cos( Tt

    mremm et

    +++= ''2 )!DF

    '* 4 &

    #$ # 00 =' /! #$ # )!D

    )(1 tf=2 & $* )( 101 if=2 .## )(10 tfi = $$#. maxmax,10I

    /! )(10 tfi = )(1 tf=2

  • 55

    maxmax,10I & curent de oc la conectare. -4## %$

    TBm 4,1= ) #$ #& % ##

    ##

    # % :0.A0& #

    # 00.0 O* % % #$ #4 := &$#

    ##/.A ##

    94# $ # $ ( 1R

    $$& #& % #4 /.A & %&%#40 (

    ## *%& #$ # # 2 #% # #4 ,

    # $# & % $ % $ & # 8 # #$$

    1.7.2. Regimul de scurtcircuit brusc la bornele secundare ale transformatorului > #

    , $ # ((

    dtdi

    LiRu scscscsc1

    1111 += )50

    )sin(2 11 sctUu ' += )5sc' .$

    & #

    ,$)50

    scTt

    scscscsc KetIi

    ++= )sin(2 111 ' )5 scI1 . % &

    21

    21

    11

    )( scscsc

    LR

    UI

    += )5!

    sc1 .($' .&

  • 5:

    sc

    scsc R

    LT

    1

    1= . #

    E. &M0 $ )0(11 ii sc = $ #

    [ ] scTt

    scscscscscscsc eIitIi

    ++= )sin(2)0()sin(2 111111 '' )55 > # $& # scpi1 .componenta periodic a curentului,

    )sin(2 111 scscscscp tIi ' += )5: scapi1 -componenta aperiodic a curentului,

    [ ] scTt

    scscscscap eIii

    = )sin(2)0( 1111 ' )5/ > &

    * 4 sci1 &

    # # 4 max,1scI #% =t # scT $$ # $& #

    sTsc )2,001,0( = & %* 3 % # $ $$ # % . # A.D# # 3,12,1 =scK & # 85,17,1 =scK # 8 01 = scsc ' ## & # 8 4#& %101 =scu 8,1=scK Nsc II 1max,1 24=

    2 )0.!0 NI # # # & # '

    %

    /:2 % #

  • 5/

    2. MAINA ASINCRON 2.1. PRI COMPONENTE I MATERIALE UTILIZATE G % %

    % 4#G #& *&% $7#$ $

    ,#$stator - parte fix cu rol de inductor, rotor - parte mobil cu rol de indus i elemente

    constructive auxiliare.

    2.1.1. Prile componente ale statorului Carcasa # $ %

    4$##9 #4%

    .& % Miezul feromagnetic al statorului # ;#%#

    $$

    &$ 4$& 0&:

    " #$ #$ 3 # #$ % $ % *& #(#*% # # ,$ %%*#

    nfurarea statorului e % $ %. % )& 4 # # % $

    & # %

    # & ($

    #

  • 5@

    Infurrile din conductor rotund) * #&4 ' & % #& #&)/ *#&:

    +&

    $ # % # $ .

    FGF& # &%$& %$#

    $

    Infurrile din conductor profilat & % ' & # $ ),9>

    + #& $ % *. # 6 # %

    # Infurrile din conductor profilat izolate (prefabricate)

    $ 7 & % $

    $ ( + $$)##$

    2.1.2. Prile componente ale rotorului Miezul feromagnetic al rotorului

    & $ 8 7

    )4&

    #

    $ # '$ & $#*

    La mainile de puteri mici miezul feromagnetic al rotorului se preseaz direct pe arbore, iar la mainile de puteri medii i mari se preseaz pe nervurile sudate pe arbore sau pe butucul rotoric.

    nfurarea rotoric (indus) # % #$##$

    8 # %

    & # 7 )#

    A. nfurarea rotoarelor bobinate, 7 & $& #

    7 % *# ! # & $ ; %; #

    &

    $$ nfurarea din bare n dou straturide tip ondulat)4

    # %

    & 7( (

  • 5A

    B. nfurarea tip colivie

    $ 9 $% ##

    P & # # # & ! #

    &7

    8#(&

    ##%

    a) Coliviile sudate # #& L $$ % ##

    b) Coliviile turnate #& % # *& (%

    #

    Cmpul magnetic pulsatoriu

    8

    $&

    txBtxB 5

    sinsin),( 11 ==== )/D

    *##$ % #%## &*## )!D # #

    5

    ++

    5

    = xtBxtBtxB sin21sin

    21),( 111 )@0

    >. *# %* #

    & $ %

    *#$#$#

    5fvpfn dd 2======== )@

    #

    5fvpfn ii 2======== )@

    2.3.2. Cmpul magnetic nvrtitor circular 1. Cmpul magnetic nvrtitor circular produs pe cale electric

    !D *# # #

  • 5D

    > $ # &% #$ # # #& % ,

    %

    $

    & $ $

    =

    =

    =

    34sin2

    32sin2

    sin2

    tIi

    tIi

    tIi

    C

    B

    A

    )@!

    *&%$#%#, % % 4 ) 50& * *# # & ($ *#%*

    5

    ++

    5

    =

    5

    ++

    5

    =

    5

    ++

    5

    =

    38sin

    21sin

    21),(

    34sin

    21sin

    21),(

    sin21sin

    21),(

    xtBxtBtxB

    xtBxtBtxB

    xtBxtBtxB

    C

    B

    A

    )@5

    >.

    # % 4 $ 3& M0 #$

    #$ $

    *#$#%

    5

    = xtBtxB sin23),( )@:

    #$ & %

    $8$# #*#

    ),(),( ttxxBtxB %% ++++++++==== )@/$

    ( ) ( )xxttxt %+5

    %+=5

    )@@

    8#

    50,*#%*#

  • :0

    pfnf

    txv ============ 5

    %% 2 )@A

    8$Q0&*# $ # $% #$4C4)5&

    5*#

    8 ($% #$&

    #. $

    5

    += xtBtxB sin23),( )@D

    #$ & %

    $8#

    pfnf

    txv ii ============ 5%

    % 2 )A0

    8$ 0

  • :

    22 pnf = )

    nnn = 12 )! *#%*

    -

    & &alunecare

    1

    1

    nnns = )5

    3 # 2f % % & 4 F % $ #G

    Regimurile de funcionare ale mainii asincrone Regimul de motor al mainii asincrone , 10 nn

  • :

    Regimul de generator al mainii asincrone 8

    4

    * ) 1nn > &F # G ( )& & # G### #

    *# %##$

    Regimul de frn electromagnetic

    4

    4

    & % *# ) 0 # #

    & % #$ ## #*#%*$% # #& ' # $ # $

    $ 4 $ % !- $ #$ $ 1R %

  • :!*# $ sshs LLL ,, ) # &

    3

    %$ $ 2R .,, rrhr LLL

    + #$ #$ # # % # % & % &

    %#4

    2222

    1111

    IZUUIZUU

    sse

    e

    =

    +=)A

    1eU . #$ *#& seU 2 . #$ %

    )A .

    ,,

    222,2222

    111111

    sss jXRZsXLXjXRZLX

    +===

    +==

    )D

    1Z .# # # $ sZ 2 .# # #$% & # #

    & * $ 9

    % #4 # % #

    $ & * #

    0111122221111 IKNmIKNmIKNm BBB =+ )0 , *###%%

    hBhse

    hBhe

    KNjsjUKNjjU

    ==

    ==

    221222

    111111

    )

    ,$#$

    0111

    012111

    2221

    2222

    1111

    IZU

    IIKNmKNm

    I

    IZUUIZUU

    me

    B

    B

    sse

    e

    =

    =+

    =

    +=

    )

    ! #$ (

  • :5

    - )

    % # .12 sff = , #* $ %$ %

    & # %

    .02 =U , % & %

    #. &

    8 # & # # ( %## %

    0222 = IZU e )!

    22

    2 jXsRZ += )5

    #$ # # $ &

    hBe KNjU = 2212 ):>## #$&

    & # # $ #&

    s

    sRmRs

    =1

    22 )@

    ( ( )5&

    #

    ,## %%($& #' & % %

    G # $ #& #

    % $& %

    # ) 1

    /21

    /21

    /2 ,, BB KKNNmm === #

    .expresiile t.e.m. induse pe o faz n rotorul real i cel raportat,

    5 >( ( $(

  • ::

    hBe

    hBe

    KNjU

    KNjU

    =

    =/

    2/21

    /2

    2212

    )D

    ># &

    22

    11

    B

    BU KN

    KNK = )0

    12/2 eeUe UUKU == )

    .condiia de conservare a solenaiilor la rotorul real i cel raportat: /2

    /2

    /2

    /22222 IKNmIKNm BB = )

    ># &

    222

    111

    B

    BI KNm

    KNmK = )!

    $##& #

    4#

    01/212

    /2

    1 IIIIK

    II

    =+= )5

    . #%%#

    2/2

    /2

    /2

    2222 IRmIRm = ):

    ,#$$ #&

    2/2 RKKR IU= )/

    . $'

    /2

    /2

    2

    2

    RX

    arctgRX

    artctg = )@

    $#&

    2/2 XKKX IU= )A

    ,$ #$& %# #&

    #

    011/21

    01/21

    /2

    /2

    /2

    1111

    0

    IZUU

    III

    IZU

    IZUU

    mee

    e

    e

    ==

    =+

    =

    +=

    )D

    9

    # # 8 #

    $$ ,* &

  • :/

    $'%# #*# %* )5

    )D # % 1eU & &

    shmshmmmm LKXLKRjXRZ 1'

    121

    ''1111 ,, ==+= )!0

    ,$

    (( % " % $ ) $ #$%:

    Pentru schema echivalent cu circuitul de magnetizare scos la borne (fig.2.15, b) se

    definete coeficientul de corecie:

    mZ

    ZC1

    11 1+= )!

    :>((

    8 $ #$

    (( :& &:&& #$#

    , ( (:

    # # +&

  • :@

    M 0 9 regimul de scurtcircuit al mainii # M 0&$ &=sR 0=mecP 9 regimul de mers n gol ideal 101 II = #

    FepIRmP +=2

    101110 )!

    '*#%%

    FepP 10 )!!+ M0 #

    # 4

    8 * % # $ & alunecare de mers n gol G$ # & * # # 9 regimul de mers n gol real 8

    '$ # % %

    # #

    vmFe ppP ++10 )!5 2.4. CUPLUL ELECTROMAGNETIC AL MAINII ASINCRONE - T

    #$ #T

    #caracteristica mecanicGM ) 3* %#

    s n,#caracteristica mecanic M)G

    # 1P ## T 8# ## 1Cup %% % Fep # #

    sp & # MP #

    ) # #'% - ##%% 2Cup # eP2 # )% $ #$T # % -U T% 12 sff = #

    '#%

    A L #$

  • :A

    , %putere mecanic mecP # T vmp + T puterea mecanic util 2P 8 T 02 =U & $

    02 =eP $

    2CumecM pPP = )55 , MP # % # U#%*$( 16 #U$(6

    6=6= MPMP mecM ,1 )5:,%%)55&

    2'2

    '211 2)( IRmpM Cu ==66 )5/

    2'2

    '2

    1

    1 Is

    RmM

    6= )5@

    //21/2 */1 IcI = (( n $

    '211

    1/2

    2111

    1

    1

    /2

    1ZCZ

    UZCZC

    UC

    I+

    =+

    = ):0

    .11 CC i se ine/21 , ZZ

    ( )2'2112'

    211

    212/

    2

    XCXs

    RCR

    UI

    ++

    +

    = ):

    #

    2/

    211

    2/2

    11

    21

    /2

    1

    1

    )( XCXs

    RCR

    Us

    Rpm

    M

    ++

    +

    =

    ):

    9TGM) #$ T#$ M0 &=s ,

    4 kM & # $ T

    0=ds

    dM & T ks #$

    2/211

    21

    /21

    )( XCXR

    RCsk

    ++= ):!

    ,% kss = %): #4)

  • :D

    2'211

    211

    21

    11

    1

    )(2 XCXRR

    UC

    pmM k

    ++= ):5

    Fig.2.19. Caracteristica mecanic la maina asincron n cele dou variante: a - curba M = f(s); b - curba n=f(M).

    + T ):5 $

    # KM #

    % # T 8 & % #4 #$ T

    & $ % , $ #$& # &

    ===

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUsfM

    ===

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUMfn )::

    D . #$ .#$

    -#TT

    ):@&):A Tforma canonic )

    E

    GM) ,#'

    1R $*

    ss

    ss

    MM

    k

    k

    k

    +=

    2)/

  • /0

    - T )/ #

    U kk sM , ) # # #

    &

    $ %T Observatii JT

    #

    3T % # % ) ).,0 ks > capacitatea de suprancrcare

    # Nk MM /=7 NM . # &

    32 =7 2.4.1. Expresii simplificate pentru alunecarea i cuplul critic

    Deoarece rezistena nfurrii statorului este neglijabil n raport cu reactana de scurtcircuit, i tinnd cont de expresiile scrise pentru alunecarea critic (2.53), respectiv cuplul critic (2.54) rezult urmtoarele expresii simplificate:

    '21

    '2

    XXR

    sk += )/

    '21

    21

    1

    1

    2 XXUpm

    M k +=

    )/!

    -aspecte privind alunecarea critic: #

    )( 1Ufsk / #

    $ )( '2Rfsk =

    ##

    =

    1

    1f

    fsk

    -aspecte privind cuplul critic: ##

    )( 21UfM k = #$ )( '2RfM k /

    ###

    = 2

    1

    1f

    fM k

    2.4.2. Caracteristicile mecanice + & % #

    # 1.Caracteristicile mecanice artificiale de tensiune

    ==/

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUsfM

    ==/

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUMfn )/5

  • /

    Dac se crete tensiunea de alimentare peste valoarea nominal, ifrecvena se menine constant ( .1'11 constfsiUU =8 ), atunci din ecuaia de tensiuni a statorului n ipoteza neglijrii cderilor de tensiune pe impedanafazei,

    hBe KNfUU =) 11111 2 )/:$

    $

    #%

    8 $

    # &)/! ##

    2.Caracteristicile mecanice artificiale reostatice

    >==

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUsfM

    >==

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUMfn )//

  • /

    - #$ $ $ #

    %$

    )/)/!

    %## # $

    4.Caracteristicile mecanice artificiale de tensiune i frecven

    =//

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUsfM

    =//

    =0

    )( 1111

    s

    N

    N

    Rff

    UUMfn )/D

    8

    $ T ./ 11 ctfU = $ # .ctM k & # # ./ 1

    21 ctfU = $ # .ctPM & ) #

    '

    $ T 1R T )'211 XCX + & ks %

    5 #

    Observaie: $

    # # % 0 J T

    # .0>> ssk - #$

    )%41( =Ns & )%246( =ks ) #8#$ T $#T% #

    #&T&U

  • /!

    2.5. PORNIREA MOTORULUI ASINCRON 3

    $#'(.

    . Npp IIK = ##. NpM MMK = # ##&. ,pt # #&.#%%&.%$%&. M)&+ #& # U regimul tranzitoriu mecanic

    TT

    & regim tranzitoriu electromagnetic TTT4

    2 %T % # #& ## &T

    2/21

    2/21

    1

    1

    11

    )()( XXRR

    UZU

    Isc

    p+++

    = )@A

    2.5.1. Pornirea motorului asincron cu rotor bobinat

    G %

    &$ T /'2R &$ # # 8 )@A

    $ T % T # #):.@

    T# # # & #

    # pR (D&

    - $ T& $ T #

    pR % % $ T %

    $ T /2R 3 # pI1 -#)T/ %U # # )D& > #

    $ T #

    & %U T 1=ks & U#$#4

  • /5

    Toate caracteristicile ridicate pentru 0/pR sau la alte tensiuni si frecvente sunt caracteristici mecanice artificiale.

    D ###

    -

    T& $ T

    # 43 )D# #$

    -U # # # # $ &

    % T # T % T

    T# #$& T 3#4U '21 II ): $# %T& T

    U )* # T #$ # a & $#$ T pR #T # %L

    #$

    # #& %-# b $#$ T pR & #% TT

    #U '# U

  • /:

    pR # , T 4$% .rMM =

    8 # $ T $ & %* ##

    &)#$ $%

    #

    maxmin pp II & Np II )2,11,1(min = & #

    Np II )0,28,1(max = 8 #$ $ # #$ T pR # # pK # MK & $*(.#

    8 #

    #$ %

    # #' # # ##

    &% &

    (

    2.5.3.Pornirea motoarelor asincrone cu rotorul n scurtcircuit 2.5.3.1. Pornirea prin conectare direct la reea

    > #

    # '

    ) A0 1V % T##% $

    ( ) 2'2112'211

    21

    '2

    1

    1

    )( XCXRCR

    URpmM pd

    +++=

    )D

    ( ) ( )2'2112'2111'

    21

    XCXRCR

    UIII pd

    +++=)= )D!

    , $ # & )#

    &

    Npd II )85( = # & Npd MM )3,11,1( = 8 T

    # # T #

    2.5.3.2. Pornirea cu autotransformator ,

    > $ # T& #$ # # F #

  • //

    # #$ pApA MI , # (!& ,,1 pAIU # # # & pmm IU , #$ # E &

    pApmm KIIUKU == ,1 1 )D5

    , % ## $

    + # #

    pdpA MKM 2

    1= pdpA IK

    I 21

    = )DA

    > # & T

    pM KK , % - # # E & %U T# pM KK , # ##$># $ & $ * #*' # # # # , #** ' * #

    2.5.3.3. Pornirea cu bobine de reactan#

    &

    # & $*

    9,08,0,1 == '' undeUU m )DD

    !,

  • /@

    # # #$ $ pXpX MI ,

    # # & #*. # direct :

    pdpX MM2'= pdpX II '= )0!

    >T

    $

    T)!& #

    T& # U > #

    MK & #$$'8# % T %( %#

    fK &T

    %

    2.5.3.4. Pornirea stea-triunghi G #

    %T$

    %#%4(G

    % # % # pyI $

    sc

    Nfypy

    ZU

    II1

    1

    3== )05

    +#%#%4(&$

    sc

    Nf Z

    UI

    1

    1=% )0:

    # T

    sc

    Nfp Z

    UII

    1

    133 == %% )0/

    #U

    )05&)0/ T

    31

    =%p

    py

    II

    )0@

    -U $ 4 % 3 &$&

  • /A

    31

    31

    ==%0 M

    MUU y

    f

    fy )0A

    T

    pM KK , 4

    $ # $ # #

    -U###

    4 & #

    #% % redus 8# % T& ##$T(

    Fig.2.33. Pornire cu comutator stea-triunghi. a)- schema de legturi; b) - curbele de variaie ale curentului i cuplului la pornirea stea-triunghi.

    2.5.4. mbuntirea condiiilor de pornire ale

    mainii asincrone cu rotor n scurtcircuit G % % T &$%##

    #

    !5 . #

    &.##

    )% #

  • /D

    3 # $' T

    & % $ # - %T

    #T #&

    % T #& UU (

    2.5.4.1. Motorul asincron cu rotor cu bare nalte +

    %%

    # CuCu bh )106( = &

    U# #

    #$#%

    )!/&

    , U# % T T 2f + # 4 % & % # #4

    !/.%U# #

    .#T T

    %.$

    # 4

    &%# &%# # 6$*$!/& #4$% h: % 2eU %

    o90 8# &$

    '$ % # # 3 2I

    %$%

    o90 & 4 # 2: % $ " 2eU % 4 #

    &$ o90 %

  • @0

    > # & %.# 22 ee UU 8&

    % %#%# # , %# # # # & # # 9 %* #

    & # % 0.:& # > # # $ #T T

    T& # #T # . T)!@- T $ , % T&T 2f &U##% %. % #T T

    + T& #$$#)!/&&$ T T #

    #T # U# #

    $ T '2R #

    & ## G % $ # #

    Np MM )5,12,1( = & #$

    U# # U %

    T % T # T % # > # #%

    !@ 9 %

  • @

    5#%# #

    2.6. CARACTERISTICILE DE FUNCIONARE ALE MOTORULUI ASINCRON

    ==

    =N

    N

    ffUU

    PfMnsIP11

    112111 )(,cos,,,,,, ,

    3 # % #$ % 5! . #$

    )(,, 211 PfsIP = > T

    $%

    U # 2P & caracteristic de turatie Curba randamentului#T 2 4 T# .)75,06,0( 22 NPP = % %.9085

    Curba )(cos 21 Pf=

    , 02 =P ) % . & 9#4%'#

    + # '

    & T # % % > # # # T # % & #

  • @

    .# %#$ T 1R #% > # % # 1P &

    1I & $111

    11cos IUm

    P=

    5!

    2.7. REGLAREA TURATIEI MOTORULUI ASINCRON GT &

    $$% 8 # U & # ' T& 3

    $ $' (.

    R$ minmax / nn=; 8'! '5 3 #

    2.7.1 Reglarea turaiei prin variaia tensiunii i frecvenei

    > izeaz un convertor static T

    $$##

  • @!

    ,$

    )/&)/!&

    ) .1 ctU = T ) Nff 11 < & ks kM 8&T

    hBe KfNUU = 1111 2 )0D #$ T

    % T T

    1f # #8 Nff 11 > & # & # % #

    #%

    8 T % T

    &

    .1

    1 ctf

    U= & #

    #' & # $ #4 55&

    8 .1

    21 ct

    fU

    = &

    4& # $# 55&

    55 M)GT

    #TT .1

    1 ctf

    U= & # .

    1

    21 ct

    fU

    =

    #(. &'

  • @5

    R' 108min

    max ==nn

    ;

    8 ' # $ $ #

    !'' '

    53 # > # $' #& ##$'## # #

    2.7.2.Reglarea turaiei prin variaia tensiunii de alimentare 8)/&)/!

    1U (%

    # kM & ks UU - 5: #$ M)G# 1U , # $ .ctM r = &

    & T

    "T4 # T

    1max nn = & )1(1min ksnn = #

    # rk MM = '

    R '

    33,11

    1

    min

    max =

    ==ksn

    n;

    8 ' $

    !'' '

    53 # > # $' #& # ' # #

    5: M)GT#T

  • @:

    2.7.3.Reglarea turaiei prin schimbarea numrului de poli , % # $ %

    #& # #( #

    & %#4 T#(#

    G #

    % #

    #$#

    %

    - 5/ # #M # M U4 % $ - $ & # % ( #( #

    & %U

    #% T

    -T& TT$# #

    5/>(###

    %#

    5@ M)G##

  • @/

    5@ #$ #

    $ % '$%

    * # $# &* #

    '

    R'$ 32min

    max ==nn

    ;

    8 ' # $ $ #

    !'%U##U%&'T %#

    53 # > # $' # # # #

    & # '

    $## #

    2.7.4.Reglarea turaiei prin introducerea de rezistene n rotor , & #

    & $ % $ T #

    T 5A U$ T & U)/ , # $

    .ctM r = U$ T & T % # #'T$ ' T

    ' R ' )

    $## 32min

    max ==nn

    ; 8

    #

    &

    5A'$#

  • @@ $' # #&

    $$ TT0.:=

    8 ' $

    ! '& # % #

    #$ '

    53 # # ## & # # T & # T% > ##$$'#%

    2.8. REGIMUL DE GENERATOR AL MASINII ASINCRONE T 1UTU3U4

    mainii la o T 1nn > & ): #

    ( & #$

    > % & # ( & # UU %

    G $ # % T # #

    U# T

    T4 TT8 #Tgenerator autonom& # retea proprie& #. '#$ %: %# "

    & # % # 4T T 8 #$ & % T T U# %U #&% T%% # # T & #T

    #$T %( # & # U# T

    $&%U#- T& % % & #

  • @A

    4T #

    1U FU%: I & $#$

    cI # &

    c

    shm

    IC

    jU

    ILLjIXXjU

    1

    )()(

    1

    1111

    =

    +=+)

    8 T 1mX #$ U# ##& %

    T )(1 = IfU caracteristici magnetice de main electric )(1 cIfU =#$#: = II c & % T#) %& T %,):& )(),( 11 cIUIU $#U #T#

    $4T T

    & # $ )(1 IfU = # %

    # )(1 cIfU = T )#$ %# % : # T /P & "

    T#T#T

    :>( :34

  • @D

    + % & # %. # # 8 #& ( #T

    $ 8 %

    & # ( # % , # $ T T

    Concluzii + T generator autonom& #T $

    $ # - # & ##

    T % & #T 8

    $

    2.9 FRNAREA MAINII ASINCRONE > *

    .*# .* .*

    2.9.1. Frnarea recuperativ C % *

    #*#$ %# % )

    * & $( #&

    > 4# ( # $ # $& T$ % #3 # ):!

    :! U#

  • A0

    * #& # $ %# aM )#

    %& # # $#

    * .# % ( #*>' %#L):! * # $ % # (

    $& fa MM =

    8

    $ * $&

    $ *%&$# # # *$#L

    Bilanul de puteri: % ### #.*$&%##### % #> #* ' #$$' *

    $$

    #

    2.9.2. Frnarea contacurent #$ 1>s & T % T U#%U'4

    $ %* #

    . #$% #$*$

    . % $ *

    # $% U#%U#

    TU8 $ T

    # & T #U #U KM T

    #%

  • A

    8 % & # T#& % U % T

    :: %$ T 3 # #$ T

    & %#L # * 1fR

    :5L# ::

    % *)* # $

    # & T& U$ * # # # #* #> #*8 * & *#* ' minfM & $ $ * # 2fR & #4 maxfM & ##* 8##&T $ 3 U #U #

    & # Bilanul de puteri: -U % U# %U& # # - T& T U & #

    #

  • A

    - # # & %

    2.9.3. Frnarea dinamic

    Potrivit metodei, maina este deconectat de la reea i alimentat n stator de la o surs de curent continuu sau o instalaie redresoare, conform uneia din schemele din fig.2.56.

    2$ U T % &% &%# $ T

    :/>(* :@ %$ 3 # #$

    & %#L # * 1fR

    :@ U> #*$ &

    #* $ * #& * # ' minfM &

  • A!$ * # 2fR & # 4

    maxfM & ##* Bilanul de puteri %* #. *## & %##### % # $ * > #* ' #

    2.10.2. Arborele electric fr maini de egalizare - T

    # # # TT& T$T

    >( /0 # IM & IIM # schem de arbore electric.

    - $ %U %#% TT 1f % T T .2f > IM & IIM & &

    Dac ncrcrile IM & IIM # # ( 4 % & $ % % T T % # ,2 222 IIII IIII =+= T$

    #&U $ T

    /0>( #8 ncrcrile IM & IIM # '

    4 & $ % $ #$ # %

  • A5

    curent de egalizare # # # % # % % # *%

    , $%# IM & IIM

    $$T ) #$% # $# #

    % #$T

    $ $$ % IM & IIM & cuplu sincronizat )

    $

    -& #

    & III TT , & # # # $ IM & IIM #

    2.10.3. Arborele electric cu maini de egalizare - (/# $ IM &

    IIM & # $ % #& 4

    III AA , %

    />(

    $

    U # % # III TT , & T

    IM & IIM & & T

    T%#&

    G III AA , T$ ( $# +$(

    %# III TT , & %4

    III AA , T $&

    '$#& # # 8 IM %& IA T U. #T& IIA &%U #

    IIM %&% IM & IIM

    $$ 3'

    # $ # 4

    & % # # T 22 , fU # $ # #& III AA ,

    % U#%U