Metode de Pornire și Reglare a Motoarelor Asincrone

MEMORIU JUSTIFICATIV

Motoarele asincrone trifazate sunt cele mai folosite motoare pentru acţionări electrice de putere. Acestea prezintă numeroase avantaje practice, dintre care amintim: cost redus, posibilitatea de cuplare la reţeaua de alimentare publică, construcţie simplă şi întreţinere relativ uşoară.

Pentru a putea utiliza motoarele asincrone trifazate, este necesară cunoaşterea metodelor de pornire a acestor motoare, dar mai ales metodele de reglare a vitezei (turaţiei) motoarelor asincrone. Acest lucru este vital, deoarece sarcina antrenată de motor poate varia, sau pentru că în multe aplicaţii este necesară variaţia turaţiei motoarelor. Utilizarea eficientă şi în siguranţă a motoarelor asincrone presupune cunoaşterea cât mai profundă a acestor metode (aplicate în funcţie de natura procesului în care este implicat motorul, sau de caracteristicile motorului), dar şi a regulilor de utilizare a maşinilor electrice, pentru evitarea producerii accidentelor de muncă.

Reglarea vitezei motoarelor asincrone se face prin diferite metode analogice, dar în ultima vreme au luat avânt sistemele de control numerice, care se bazează pe microcontroller-e sau coprocesoare vectoriale cu algoritmi adaptivi, care aduc avantajul costului redus, a simplităţii proiectării, a posibilităţii reprogramării parametrilor sistemelor precum şi, mai nou, posibilitatea autodetecţiei componentelor hardware a motoarelor şi a sistemelor auxiliare.

Tehnologia motoarelor asincrone este în continuă evoluţie, o dată cu dezvoltarea tehnicii şi miniaturizarea sistemelor, ele ajungând să ia locul motoarelor de curent continuu în unele sisteme care erau, până nu demult, apanajul acestora din urmă. Această ramură a tehnicii este una de viitor, care promite o dezvoltare puternică în viitor, în speţă a sistemelor orientate spre domeniul digital. Folosirea DSP-urilor (procesoare digitale de semnal) programabile, de mare viteză, precum şi a senzorilor inteligenţi, permite crearea unor algoritmi din ce în ce mai performanţi de pornire şi reglare a motoarelor asincrone, precum şi posibilitatea modificării parametrilor de funcţionare a acestora, şi, de ce nu, autodiagnosticarea sistemului şi controlul centralizat, de la distanţă.

În concluzie, domeniul motoarelor electrice asincrone este un domeniu în plină dezvoltare, care promite mult şi care se infiltrează din ce în ce mai mult în tehnica actuală, în domeniile ce presupun controlul mişcării, atât pentru sistemele de mică putere, cât şi în cele de mare putere.

1. INTRODUCERE

1.1 Maşina electrică asincronă: generalităţi

Maşinile electrice asincrone sunt cele mai utilizate maşini în acţionările cu maşini de curent alternativ. S-au dat mai multe definiţii în ceea ce priveşte maşina electrică asincronă. Două dintre cele mai folosite definiţii din domeniul acţionărilor electrice sunt:

1. O maşină asincronă este o maşină de curent alternativ pentru care viteza în sarcină şi frecvenţa reţelei la care este legată nu sunt într-un raport constant.

2. O maşină este asincronă dacă circuitului magnetic îi sunt asociate două sau mai multe circuite ce se deplasează unul în raport cu celălalt şi în care energia este transferată de la partea fixă la partea mobilă sau invers prin fenomenul inducţiei electromagnetice.

O caracteristic a maşinilor asincrone este faptul că viteza de rotaţie este puţin diferită de viteza câmpului învârtitor, de unde şi numele de asincrone. Ele pot funcţiona în regim de generator (mai puţin răspândit) sau de motor. Cea mai largă utilizare o au ca motoare electrice (în curent trifazat), fiind preferate faţă de celelalte tipuri de motoare prin construcţia mai simplă (deci şi mai ieftină), extinderea reţelelor de alimentare trifazate şi prin siguranţa în exploatare.

În schemele electrice, maşina asincronă este reprezentată prin următoarele simboluri:

Fig. 1 Simbolurile de reprezentare a maşinilor electrice asincrone.

La aceste motoare, viteza scade puţin cu sarcina; din acest motiv caracteristica lor mecanică se numeşte caracteristică tip derivaţie. Motoarele asincrone se folosesc în acţionările în care se cere ca turaţia să nu varieze cu sarcina: maşini-unelte obişnuite, ventilatoare, unele maşini de ridicat, ascensoare, etc.