VERIFICAREA SENSULUI DE ROTAŢIE A MOTOARELOR ASINCRONE.

DETERMINAREA RAPORTULUI DE TRANSFORMARE LA MOTOARELE

ASINCRONE CU ROTORUL BOBINAT

1. Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone

Aspecte generale

Sensul de rotaţie al maşinii electrice este dictat de sensul

de rotaţie al motorului de antrenare în cazul generatoarelor sau

de necesitatea unui anumit sens de rotaţie al agregatului sau

mecanismului pentru motoare.

Verificarea sensului de rotaţie are o importanţă

deosebită în cazul motoarelor care acţionează instalaţii cu sens

restrictiv de rotaţie (pompe, ventilatoare, malaxoare) şi unde

acţionarea într-un sens incorect poate conduce la distrugerea

instalaţiei sau agregatului sau mecanismului respectiv. În

practică există suficiente exemple care evidenţiază cazuri de

avarii provocate de acţionarea incorectă a instalaţiilor

respective. Unul din aceste exemple (fig.1) prezintă cazul

avarierii unui transformator, datorită funcţionării incorecte a

servosistemului destinat pentru acţionarea comutatorului folosit

pentru reglarea sub sarcină a tensiunii. Alimentarea

servosistemului cu un sistem de tensiuni de succesiune

incorectă a condus la o necorelare între sensul de rotaţie a

motorului asincron şi ansamblul limitatoarelor de cursă montate

în cadrul servosistemului. Drept urmare s-a ajuns la depăşirea

limitelor extreme ale comutatorului de prize urmate de

avarierea acestuia precum şi a înfăşurărilor aşa cum indică

imaginile prezentate în fig.1.

Stabilirea sensului de rotaţie. Dacă maşina nu

posedă decât un singur capăt de arbore (sau posedă două capete

de arbore de diametre diferite) sensul de rotaţie este cel pe

care-l vede un observator aşezat cu faţa spre arborele unic (sau

în faţa arborelui cu diametrul mai mare).

Dacă posedă două capete de arbore de acelaşi diametru

sau nu posedă capete de arbore, observatorul trebuie plasat:

a) În partea opusă colectorului sau inelelor colectoare,

dacă nu există colector şi (sau) inel decât într-o parte a maşinii;

b) În partea inelelor dacă maşina posedă într-o parte

colectorul şi în cealaltă inelelor colectoare;

c) conform standardului de produs în cazul când

convenţiile precedente duc la confuzii.

Sensul de rotaţie “dreapta” corespunde la rotaţia

maşinii în sens orar.

Sensul de rotaţie “stânga” corespunde la rotaţia maşinii

în sens antiorar.

Sensul de rotaţie al unui motor asincron este dat de

sensul de rotaţie al câmpului învârtitor creat de stator şi care la

rândul său este dat de sensul de succesiune a fazelor. Din cele

arătate rezultă că sensul de rotaţie al unui motor asincron poate

fi schimbat dacă se modifică succesiunea fazelor sistemului

trifazat al tensiunilor de alimentare. În mod practic acest lucru

se poate realiza prin inversarea a două legături între stator şi

placa de borne sau prin inversarea a două legături între placa de

borne şi cablul de alimentare.

Modul de lucru

Verificarea sensului de rotaţie a unui motor electric

asincron cu rotorul bobinat presupune transformarea temporară

a motorului asincron într-un motor sincron. În acest scop

înfăşurarea rotorică este conectată după schema prezentată în

fig.2 şi este alimentată de la o sursă de curent continuu.

Fig. 1: a – avaria arborelui de acţionare a selectorului (vedere generală); b – avaria arborelui de acţionare a selectorului (vedere detailată);

c – avaria contactorului (vedere generală); d – idem (detaliu); e – avaria înfăşurării de înaltă tensiune;

f - avaria înfăşurării de joasă tensiune

Tensiunea de alimentare trebuie limitată la o valoare care să

conducă la un curent rotoric Irot = (0,05 – 0,1) Irot n .

La bornele motorului se racordează un dispozitiv pentru

identificarea succesiunii fazelor (DISF). Corespondenţa dintre

notaţia bornelor discului şi notaţia înfăşurărilor rotorice trebuie

să fie în mod obligatoriu cea indicată în fig.2. Se imprimă

rotorului o rotire cât se poate de bruscă, în sensul dorit.

Tensiunea indusă în înfăşurările statorice şi dată la aparat poate

fi suficientă pentru a indica succesiunea tensiunii obţinute. În

cazul în care DISF-ul indică succesiunea directă se poate

concluziona că sensul de rotaţie al motorului, atunci când

alimentarea se realizează cu un sistem echilibrat de tensiuni de

succesiune directă, este cel dorit.

Dacă valoarea tensiunii obţinute este prea mică, pentru

a executa proba se folosesc două transformatoare ridicătoare,

montate în V pentru alimentarea DISF-ului.

În cazul motoarelor cu rotorul în scurtcircuit sunt

utilizate, în general, metodele prezentate în continuare.

Se alimentează statorul cu o tensiune redusă, în cazul

motoarelor de tensiune înaltă, de obicei cu 3 x 380V, iar pentru

Fig. 2 Montajul pentru verificarea sensului de rotaţie a unui motor asincron cu rotorul bobinatIS – înfăşurare statorică; IR – înfăşurare rotorică ; T1, T2 – transformatoare ridicătoare;

DISF – dispozitiv pentru identificarea succesiunii fazelor; S.R.c.c. – sursă reglabilă de curent continuu

R S T

DISF

A

V

S.R. de c.c.

x1

a2

a2

Rx2

A1

A2

X2

X1

IR IS

U1

V1

W1

T1

T2

Motor asincron cu rotor bobinat

motoarele de tensiune joasă cu un sistem de tensiune trifazat

redus.

Se dă un cuplu de rotaţie rotorului în sensul dorit şi în

cazul în care sensul de rotaţie dat corespunde cu cel al

câmpului învârtitor, motorul se va roti încet în continuare.

Pentru motoarele mari, alimentarea se face prin trei

ampermetre montate cum se indică în fig. 3.

Dacă la rotirea în sensul dorit ele vor arăta un curent în

scădere, rezultă că sensul de rotaţie corespunde cu cel al

câmpului.

În caz contrar indicaţiile aparatelor vor creşte ca rezultat

al sensurilor opuse al rotaţiei cu cel al câmpului.

Pentru obţinerea sensului de rotaţie necesar, se vor

inversa două faze între ele.

2. Determinarea raportului de transformare la motoare asincrone cu rotorul bobinat

Aspecte generale

Pentru determinarea raportului de transformare se

utilizează:

metoda alimentării trifazate a înfăşurării statorice;

metoda alimentării trifazice, succesiv, a înfăşurării

statorice şi rotorice;

metoda alimentării unei faze a înfăşurării statorice.

În mod obişnuit raportul de transformare se

determină prin metoda alimentării înfăşurării statorice. Pentru

determinări de precizie se poate utiliza una din celelalte două

metode.

Descrierea metodelor şi prezentarea modului de lucru

Metoda alimentării trifazate a înfăşurării statorice.

Pentru determinarea raportului de transformare, se aplică

DISF

S TR

RST

K

DISF

A1 A2 A3

Fig. 3 Montaj pentru verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone trifazate cu rotor în colivie prin alimentarea cu tensiune redusă

înfăşurării statorice un sistem simetric trifazat de tensiuni, cu

înfăşurarea rotorică deschisă, reostatul de pornire deconectat şi

rotorul imobil.

Se măsoară cele trei tensiuni de linie la bornele

înfăşurării statorice şi la inelele de contact.

La motoarele asincrone cu tensiune nominale până la

660 V inclusiv, se aplică înfăşurării statorice tensiunea de linie

nominală. La motoarele asincrone cu tensiunea nominală mai

mare de 660V se aplică înfăşurării statorice 10…..15% din

tensiunea de linie normală.

Raportul de transformare kt se determină cu relaţia:

Kt=

în care:

Us reprezintă media aritmetică a valorilor tensiunilor de

linie ale înfăşurării statorice;

Ur reprezintă media aritmetică a tensiunilor de linie ale

înfăşurării rotorice.

Metoda alimentării trifazate a înfăşurării statorice şi rotorice

Pentru determinarea raportului de transformare se

procedează astfel:

a) Se determină raportul de transformare ca la punctul

anterior;

b) Se aplică înfăşurării rotorice un sistem trifazat de

tensiuni, înfăşurarea statorică fiind deschisă şi rotorul fiind

blocat.

c) Se măsoară cele trei tensiuni de linie la bornele

înfăşurării statorice şi la inelele de contact.

La motoarele asincrone cu tensiunea nominală a

înfăşurării rotorice mai mică sau egală cu 660V, se aplică la

inelele de contact tensiunea de linie nominală. La motoarele cu

tensiunea nominală a înfăşurării rotorice mai mare de 660V se

aplică la inelele de contact 10…15% din tensiunea de linie

nominală.

Raportul de transformare determinat prin metoda

alimentării înfăşurărilor statorice şi rotorice este media

aritmetică a valorilor determinate utilizând relaţia de la punctul

2, pentru măsurările de la punctul 3 a şi 3 b.

Metoda alimentării unei faze a înfăşurării statorice

Pentru determinarea raportului de transformare prin

această metodă se procedează astfel:

a) se alimentează o singură fază (de exemplu faza

U1U2) a înfăşurării statorice cu tensiunea alternativă, de valoare

dată, menţinută constantă;

b) fazele constante (V1V2, W1W2) ale statorului sunt

deconectate;

c) înfăşurarea rotorică este deschisă, iar rotorul este

imobil;

d) se roteşte uşor rotorul (manual) până când se obţine

valoarea cea mai mare a tensiunii electromotoare, măsurată

între două inele oarecare;

e) se măsoară concomitent valoarea cea mai mare a

tensiunii electromotoare Uer, între două inele ale rotorului şi

tensiunile electromotoare UeV şi UeW la bornele fazelor libere ale

înfăşurării statorice.

Raportul de transformare se determină cu relaţia:

kt =

în care:

UeV,UeW reprezintă tensiunea electromotoare indusă în

fazele libere (V1V2, W1W2) ale înfăşurării statorice;

Uer reprezintă valoarea cea mai mare, în funcţie de

poziţia rotorului, a tensiunii electromotoare induse în două din

fazele înfăşurării rotorice, conectate în stea.