To tylko jedna z 17 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
C. MASZYNY INDUKCYJNE (ASYNCHRONICZNE)
1. Zasada działania, budowa, poślizg, napięcia indukowane w różnych stanach pracy.
Maszyna indukcyjna - maszyna, w której napięcie do obwodu wirnika nie jest doprowadzane z zewnątrz lecz pojawia się w wyniku indukcji.
Budowa:
- nieruchomy stojan
- wirujący wirnik
- obwód magnetyczny (rdzeń z żelaza w formie pakietu z blach)
- obwód elektryczny (uzwojenie wykonane z drutu nawojowego lub prętów)
- szczelina między stojanem i wirnikiem jak najcieńsza.
- elementy konstrukcyjne (obudowa, chłodzenie)
Rodzaje budowy:
- pierścieniowe - uzwojenie wirnika wykonane z drutu nawojowego z połączonymi pierścieniami ślizgowymi, które umożliwiają włączenie w obwód wirnika urządzeń rozruchowych i regulayjnych.
- klatkowe - uzwojenie wirnika wykonane z prętów. Wystające z rdzenia pręty łączy się po obu stronach pierścieniami zwierającymi tworząc klatkę. Klatkę można traktować jako uzwojenie trójfazowe o liczbie faz równej liczbie prętów.
Zasada działania:
Zasilenie stojana trójfazowym prądem powoduje powstanie wirującego kołowa pola magnetycznego z prędkością (f1 - częstotliwość zasilania, p - liczba par biegunów). Wirujące pole przecina uzwojenie nieruchomego wirnika powodując indukowanie się w nim napięcia oraz przepływ prądu. Wskutek oddziaływania pola na przewód z prądem powstanie moment elektromagnetyczny. Jeżeli osiągnie on wartość większa od momentu obciążenia to wirnik zacznie się obracać zwiększając swoją prędkość obrotową. Maszyna pracuje jako silnik przetwarzając energie elektryczną na mechaniczną. Wirnik podąża za obracającym się polem stojana wirując w kierunku zgodnym z kierunkiem wirowania pola dążąc do osiągnięcia prędkości synchronicznej. Osiągnięcie tej prędkości spowodowałoby, że ustałoby przecinanie uzwojenia wirnika przez pole stojana, nie indukowałoby się napięcie i nie popłynąłby prąd uzwojeniu, nie powstałby moment elektromagnetyczny. O wartości napięcia indukowanego w prętach wirnika i o wartości płynącego prądu decyduje prędkość przecinania tych prętów przez linie pola magnetycznego. Im jest ona większa tym większą wartość mają napięcia i prądu. Prędkość ta to poślizg. Poślizg - względna prędkość wirującego pola względem wirnika odniesiona do prędkości synchronicznej: .
Ponieważ pole stojana i wirnika wirują z różnymi prędkościami, różnić się będzie również częstotliwość wirowania tych pól: . W maszynie asynchronicznej występują dwa obwody elektryczne sprzężone ze sobą magnetycznie, pracujące przy różnych częstotliwościach, przy czym w obwodzie wirnika częstotliwość ulega zmianom przy zmianie obciążenia lub zmianie rodzaju pracy.
(…)
…, i napięciem zwarcia uz%: .
Pomiar prądu zwarciowego jest trudny ze względu na grzanie się maszyny i niezbędną moc źródła zasilania, dlatego pomiary przeprowadza się przy obniżonym napięciu zasilania. W maszynach asynchronicznych stan zwarcia występuję każdorazowo podczas rozruchu maszyny.
6. Bilans mocy i sprawność (wykres Sankey`a).
- moc pobierana z sieci zasilającej - straty mocy w uzwojeniu stojana…
… pochodną funkcja ma dwa ekstrema przy poślizgach nazywanych krytycznymi: .
Moment krytyczny jest to największa wartość momentu elekromagnetycznego w zakresie poślizgów : .
Poślizg krytyczny jest funkcją rezystancji obwodu wirnika, natomiast moment krytyczny zależy głównie od napięcia zasilania U1 oraz reaktancji rozproszenia obwodu stojana XS1 oraz wirnika XS2.
9. Wzór Kloss`a, wyznaczenie charakterystyki…
… momentu przy tym samym poślizgu i różnych napięciach zasilających można zauważyć wyraźny wpływ zmian napięcia U1 na przebieg charakterystyki momentu ponieważ zależy on od kwadratu napięcia: przy s=const.
Jest to niekorzystne dla pracy maszyny, gdyż moment obrotowy użyteczny gwałtownie się zmniejsza przy obniżeniu napięcia zasilania co grozi zatrzymaniem się silnika.
Wpływ zmiany rezystancji włączonej…
… w obwód stojana:
14. Regulacja prędkości obrotowej.
Regulacja prędkości obrotowej jest możliwa przez zmianę:
- częstotliwości zasilania - zmniejszając częstotliwość regulujemy prędkość obrotową wirującego pola, w rezultacie regulujemy prędkość obrotową wirnika. Zmieniając częstotliwość należy również regulować napięcie U1 ponieważ przy stałej wartości napięcia zasilania wzrost częstotliwości powodowałby…
…. 90o). jeżeli prądy płynące w tych dwu uzwojeniach będą przesunięte względem siebie w fazie o dany kąt to powstanie pole wirujące kołowe. W chwili zasilenia nieruchomego silnika napięciem pojawi się moment rozruchowy. aby uzyskać przesunięcie fazowe pomiędzy prądami w fazie roboczej i rozruchowej, włączamy w szereg z fazą rozruchową kondensator lub rezystor. - silnik z umieszczonym zwojem zwartym na części jawnego bieguna w stojanie. Powstają wówczas dwa strumienie o osiach przesuniętych względem siebie w przestrzeni i o pewnym przesunięciu fazowym. Wobec tego pole wypadkowe jest wirujące i zapewnia powstanie momentu rozruchowego.
16. Praca silnika w warunkach różnych od znamionowych.
Praca silnika przy zasilaniu jednofazowym:
Może wystąpić gdy przepali się bezpiecznik jednej z faz. Wówczas…
…
- współczynnik mocy
Znaczny prąd jałowy (w porównaniu ze znamionowym) i mały współczynnik mocy stanowią wady silnika asynchronicznego. Pobierana przez silnik moc bierna blokuje źródła zasilania i sieć zasilającą. Przyczyną poboru dużego prądu jałowego jest szczelina powietrzna w obwodzie magnetycznym przez którą przechodzi strumień główny. Im jest ona grubsza tym większy jest prąd jałowy.
Stan zwarcia…
… 1:10. Jeżeli przez pręt umieszczony w żłobku płynie prąd przemienny to powstaje strumień magnetyczny rozproszenia. Dolne warstwy pręta będą skojarzone z większym strumieniem rozproszenia niż górne. Wartość prądu płynącego w poszczególnych warstwach zależy od indukowanego napięcia i impedancji tej warstwy. Ponieważ we wszystkich warstwach napięcie indukowane jest takie samo, o rozpływie prądu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)