Motorul Electric Trifazat cu Rotor Bobinat

1. Consideraţii teoretice

1.1 Construcţie, principiu şi caracteristici de funcţionare

Statorul (inductorul) motorului asincron cu rotor bobinat are ca elemente componente:

carcasa, scuturi portlagăr, capac ventilator, miez magnetic şi o înfăşurare trifazată "distribuită"

în crestături, conectată de regulă în stea şi având capetele scoase la o placă de borne dispusă

pe carcasă.

Rotorul (indusul) se compune din: miez magnetic confecţionat din tole cu crestături

uşor înclinate faţă de axa de rotaţie, arbore, ventilator si o înfăşurare trifazată cu acelaşi număr

p de perechi de poli ca şi cea statorică. Înfăşurarea rotorică se conectează de regulă în stea,

capetele ei fiind legate la trei inele colectoare pe care calcă tot atâtea grupuri de perii la care

se leagă un reostat exterior folosit pentru pornirea sau reglarea turaţiei.

Principiul de funcţionare se bazează pe interacţiunea dintre câmpul magnetic învârtitor

rezultant din întrefier, care se roteşte faţă de stator cu turaţia sincronă:

n1 = 60f1 / p (1)

şi conductoarele înfăşurării rotorice parcurse de curenţii induşi de câmpul învârtitor.

În absenţa reostatului rotoric, turaţia n a motorului este apropiată de cea sincronă,

alunecarea

n = (n1-n)/n1 (2)

ca şi frecvenţa tensiunilor si curenţilor rotorici

f2 = s.f1 (3)

având valori relativ scăzute iar caracteristicile naturale de funcţionare au alura ca şi la motorul

cu rotorul în scurtcircuit (fig.1,2,3). Caracteristicile artificiale diferă cu atât mai mult cu cât

rezistenţa reostatului rotoric Rr (fig.7) este mai mare.

Astfel, dacă motorul absoarbe din reţea puterea electrică:

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

odată cu creşterea rezistenţei Rr, creşte puterea pierdută prin efect Joule în rotor (puterea de

alunecare ),

P (R R)I J2 2 r 2

= + . 2 (5)

şi scade puterea mecanică la arbore

P2 = M2 2πn/60 (6)

şi deci şi randamentul

η =P2 /P1 (7)

1.2. Pornirea motorului

Limitarea curenţilor de pornire la valori acceptabile pentru reţea şi înfăşurări, se

realizează simplu prin înserierea rotorică a unui reostat trifazat care se scurtcircuitează treptat

pe măsură ce motorul demarează. În acelaşi timp se realizează creşterea cuplului de pornire,

dacă reostatul se alege corespunzător, putându-se obţine la pornire chiar cuplul maxim Mm

(fig. 4).

1.3. Reglarea turaţiei

În cazul motorului cu rotor bobinat, reglarea turaţiei se face prin creşterea energiei de

alunecare (rel.5), disipată pe un reostat rotoric, sau recuperată fie pe cale mecanică, fie

electromagnetică cu ajutorul cascadei subsincrone.

Prima metodă, mai simplă si convenabilă în cazul puterilor mici şi a regimurilor

intermitente de funcţionare are la bază dependenţa alunecării critice

de rezistenţa circuitului rotoric. Odată cu creşterea rezistenţei reostatului de reglaj Rr (fig.7),

alunecarea critică creşte (fig.5), turaţia critică scade (fig.6), caracteristicile mecanice

înclinându-se şi intersectând caracteristica Mr a maşinii de lucru la turaţii din ce in ce mai

mici (fig.6)