PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL MASINII ELECRICE CA MOTOR
1.Principiul de functionare al masinii de curent continuu
In prezenta campului magnetic produs de polii de excitatie, periile sunt conectate la o retea de current continuu. Prin infasurarea indusului va circula curentul indus Ia0 care va produce un cuplu electromagnetic Me, ce pune in miscare rotorul cu turatia n0 de mers in gol. Curentul Ia0 este mic, acoperind pierderile in masina la mersul in gol. In infasurare se produce o t.e.m. E, la fel ca la generator, insa de sens opus curentului Ia0.
Daca la capatul de arbore se aplica un cuplu rezistent dat de un mecanism actionat de motor, curentul in motor creste la valoarea Ia pentru a creste cuplul motor si motorul merge in sarcina.
Ecuatia de mers in sarcina este:
U = E + ∆U
Pentru diferitele sisteme de excitatie, ecuatia in sarcina este:
excitatie separate: U = E + RaI;
excitatie serie: U = E + (Ra + Re)I;
excitatie mixa: U = E + (Ra + Re)(I - i);
2.Principiul de functionare al masinii sincrone
Daca un generator sincron este rotit de un motor primar care debiteaza energie la retea, se stie ca campul invartitor al rotorului se roteste odata cu rotorul cu viteza n = n0, iar campul statorului se roteste in acelasi sens si cu aceeasi viteza.
Polii rotorului sunt decalati in spatiu inaintea polilor campului rezultant in sensul rotirii cu unghiul Ø. Fortele ce se nasc intre polii rotorului si cei ai statorului explica aparitia cuplului rezistent in cazul generatorului.
Daca sarcina se micsoreaza treptat pana la mersul in gol, fara ca generatorul sa fie decuplat de la retea, unghiul Ø se micsoareaza treptat pana cand polii rotorului si polii statorului ajun g pe aceeasi axa si nu se mai produc forte intre poli, deci dispare cuplul rezistent.
Generatorul nu mai debiteaza energie la retea, iar de la motorul primar primeste numai puterea necesara pentru acoperirea pierderilor la mersul in gol.
Daca motorul primar incepe sa functioneze in regim de frana rotorul ramane in campul in urma campului statorului, insa continua sa se roteasca cu viteza de sincronism n = n0. Polii rotorului sunt decalati in urma polilor statorului cu unghiul Ø.
Fortele ce se nasc intre polii rotorului si cei ai statorului produc un cuplu motor, iar masina functioneaza in regim de motor, transformand energia electrica in energie mecanica.
3.Principiul de functionare al masinii asincrone
Fuctionarea masinii asincrone este analoaga cu cea a transformatorului: statorul este comparabil cu infasurarea primara, iar rotorul cu infasurarea secundarea a transformatorului. Apare ce element nou miscarea rotorului fata de stator.
In prezenta campului invartitor al statorului, asupra conductoarelor parcurse de curentii din infasurarea rotorului, se vor exercita forte, producand un cuplu electromagnetic ce va roti rotorul in sensul campului invartitor. Turatia motorului va creste pana la o valoare n<n1 cand cuplul dezvoltat de motor este egal cu cuplul rezistent.
Rotorul nu poate ajunge la sincronism, adica n=n0,deoarece in acest caz conductoarele infasurarii rotorului ar fi immobile in raport cu campul magnetic invartitor al statorului si nu s-ar mai induce curenti in rotor. Chiar la mersul in gol, turatie nu ajunge la sincronism, deoarece si la mersul in gol mai exista inca un cuplu rezistent datorita pierderilor
Pentru a invinge cuplul rezistent in sarcina, rotorul are turatia n mai mica decat n1, astfel incat sa existe turatia relativa n2 a campuli invartitor fata de rotor. In aceasta se induc t.e.m. E2 si curentii I2, de frecventa f2, producandu-se si cuplul de rotatie.
Masina absoarbe energie electrica de la retea si o transforma in energie mecanica, pentru a invinge cuplul rezistent la arbore, functionand in regim de motor.
In concluzie, motorul asincron are turatia n mai mica decat n1, pentru a putea fi posibila interactiunea electromagnetica intre stator si rotor. Sensul de rotatie este acelasi cu sencul campului invartitor. La mersul in gol n este foarte apropiat de n2, iar cu cat sarcina creste cu atat n scade.
|
