Defecte și regimuri anormale de funcționare a mașinilor electrice rotative

MEMORIU JUSTIFICATIV

Pentru antrenarea diverselor utilaje tehnologice sunt folosite: motoare asincrone de joasă tenisiune până la puteri de 100 kW şi de medie tensiune (6. 10 kV) la puteri mari, motoare sincrone (justificate numai pentru puteri mari şi funcţionare, fără şocuri şi fără grad mare de iregularilate, existând pericolul ieşirii lor din sincronism), motoare de curent continuu cu excitaţie serie, derivaţie sau mixtă.

În cele ce urmează se vor analiza exploatarea şi repararea motoarelor asincrone, de joasă tensiune şi a celor de c.c., ele fiind frecvent întâlnite în atelierele şi secţiile întreprinderilor industriale şi pe care este autorizat să le exploateze electricianul de întreţinere şi reparaţii.

CAPITOLUL 1

EXPLOATAREA MAŞINLOR ELECTRICE

Exploatarea corectă a maşinilor electrice constă în supravegherea încălzirii şi a incărcării normale, în curăţarea şi ungerea regulată, in inlăturarea scânteilor de la colector.Zona controlată trebuie extinsă pe intreg circuitul de forţă (siguranţele, releele termice, conductoarele, legăturile electrice, celelalte dispozitive cu care este dotat respectivul circuit), deoarece la o defecţiune pe circuit, motorul eletric este scos din funcţiune. Presupunând o alegere corectă a puterii nominale a motorului, a secţiunii conductoarelor şi a elementelor de protecţie (siguranţe, relee) se impune cunoaşterea unor probleme tehnico-economice în exploatarea motoarelor asincrone trifazate.

a. Menţinerea valorii tensiunii, în limitele admise de norme,

la bornele motorului

În fig.1.1 se arată modul de scădere a cuplului activ la scăderea tensiunii.Presupunând cuplul rezistent Mrez = ct, funcţionarea motorului are loc în punctul A(Ma = Mrez; s = sA). Dacă tensiunea scade la U2, motorul funcţionează în A’ (cu o alunecare mai mare, respectiv cu o turaţie mai mică).

Fig. 1.1. Variaţia cuplului activ cu

tensiunea la motorul asincron trifazat.

Dacă tensiunea scade la U3, motorul nu mai poate funcţiona, deoarece Ma < Mrez. În acest ultim caz, turaţia scade la zero şi maşina intră în regimul de motor cu rotorul calat (regim de scurtcircuit) ceea ce determină protecţia să acţioneze pentru decuplarea lui de la reţea.

b. Influenţa gradului de încărcare al motorului asupra factorutui de putere

Regimul real de încărcare a maşinilor electrice diferă mult de regimul nominal, în sensul că puterea absorbită este mai mică decât cea pentru care ele au fost dimensionate a funcţiona, din cauză, pe de o parte, a dificultăţilor de a se adapta puterea nominală a motoarelor electrice la puterea nominală a utilajelor antrenate de ecestea (datorită treptelor de putere standardizate ale motoarelor electrice), iar pe de altă parte datorită regimului de lucru variabil al utilajelor.

În figura 1.2 este arătat modul de -variaţie al factorului de putere la conexiunea ∆ a înfăşurărilor (cos φ∆) cu încărcarea motorului , din care se deduce că, la sarcini reduse, factorul de putere este redus, impunând cheltuieli pentru ameliorarea lui. Pentru a imbunătăţi situaţia, la motoarele care funcţionează cu sarcini reduse, dar au şase borne accesibile, cu tensiunea infăşurării egală cu tensiunea de linie a reţelei, se pot monta comutatoare Y/∆ ,şi se trece din ∆ in Y in situaţiile când-sarcina scade. În acest caz, curba factorului de putere îşi deptasează maximul spre valorile mici de sarcină (a se vedea curba cos φ, din figura 1.2).

Fig. 1.2. Variaţia factorului de putere al

motorului asincron trifazat cu sarcina.

c.Influenla gradului de incărcare al motorului asupra randamentului

În figură 1.2 se indică modul de variaţie a randarmentului cu sarcina în două variante: conexiunea în Y şi conexiunea în ∆ a înfăşurărilor aceluiaşi motor.

Maximul randamentului la conexiunea Y este deplasat spre încărcarea mică a motorului. De aici rezultă că la sarcini reduse este economic (pierderi micşorate) să se comute conexiunea infăşurărilor motorului din ∆ în Y, dacă există această posibilitate (motorul are accesibile cele şase borne şi s-a montat un comutator ∆/Y pe circuit).