Proiectarea și simularea unei mașini asincrone trifazate cu rotor bobinat

Capitolul 1

1.1 Introducere (scurt istoric)

Mașinile de curent alternativ se împart în două mari categorii: mașini sincrone și mașini asincrone. Mașinile asincrone funcționează în general cu viteze diferite de cea sincrona, sunt excitate în curent alternativ, au întrefierul redus la minimum posibil din punct de vedere constructive și sunt folosite cel mai des ca motoare.Denumirea acestei mașini „asincronă“ este întâlnită în literatura franceză, în special, unde „o masină asincronă este o mașină de curent alternativ la care viteza în sarcină și frecvența rețelei la care este conectată nu sunt într-un raport constant”.

Michael Faraday a constatat in anul 1821, ca daca roteste un cadru dreptunghiular in apropierea magnetilor permanenti , prin cadru circula un curent electric.Mai tarziu in anul 1832 francezul Hippolyte Pixii dezvotand ideea lui Faraday a prezentat o masina care produce curent alternativ monofazat rotind manual un magnet permanent in fata polilor unui electromagnet fix. Aceasta reprezinta prima etpa a dezvoltarii generatorului electric prin utilizarea magnetilor permanenti. In anul 1851 inginerul danez Soeren Hjorth a proiectat si realizat prima masina electrica cu excitatie independenta.[4] . In urmatorii ani apar :

- in anul 1860 apare generatorul de curent continuu cu bobinaj rotiric in inele

- in anul 1871 apare generatorul de curent continuu cu induc in forma de tambur

- in anul 1878 se contruieste primul generator de curent alternativ

- 10 ani mai tarziu in anul 1888 se construieste primul generator de curent electric trifazat

In anul 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski propune utilizarea curentul alternativ trifazat si inventeaza motorul asincron cu rotorul in colivie .

In tara noastra se instaleaza una din primele centrale electrice de curent alternativ din Europa ,la Timisoara .Aceasta avea 4 grupuri de cate 30 kW cafre alimentau 731 de becuri destinate iluminatului public. La Bucuresti se instaleaza o centrala electrica de curent continuu in 1885 , in 1896 se instaleaza de asemenea si la Craiova si Sibiu.

Pana la al doilea rezboi mondial exista un singur centru de construirea masinilor electrice ,in Resita.

Acum se produc in mai multe orase masini electrice , cum ar fi :

- Intrepinderea de Masini Grele Bucuresti care produce turbogeneratoare sincrone de puteri mari ,compensatoare sincrone ,motoare sincrone speciale

- la Craiova se produc transformatoare de puteri foarte mari 10-400 MVA,motoare asincrone cu puteri cuprinse intre 200-1600 kW,motoare sincrone de curent continuu pentru tractiune electrica

-la Resita se produc hidrogeneratoare electrice de putere mare

- la Timisoara se produc motoare asincrone cu inele sau colivie cu puteri cuprinse intre 10-30 kW,servomotoare de curent continuu

- la Sacele se produc motoare asincrone cu puteri de pana la 13 kW si echipamente pentru autovehicule

- la Piteti se produc motoare electrice universale si motoare asincrone de puteri mici .Acestea se produc in serii mari

- se mai produc masini electrice si transformatoare in Curtea de Arges,Targu Mures, Bucuresti

1.2 Notiuni fundamentale

Masina asincrona cunsocuta si ca masina de inductie este cea mai raspandita masina electrica cunoscuta . Ea se intalneste in actionarile elctrice indeosebi in actionarea masinilor unelte(pompa,compresor,aparatura medicala ,etc).

Masina de inductie se contruieste pentru a acoperi o gama larga de puteri cu valori de ordinul W pana la valori de ordinul MW.

Masinile de inductie prezinta o serie de avantaje cum ar fi :

- constructie simpla

- cost redus

- prezinta perfomante tehnice ridicate cum ar fi: randament ridicat sau cuplu mare la pornire

- se poate alimenta direct de la reteua trifazata de curent alternativ

De asemenea acestea au si dezavantaje :

- prezinta o caracteristica mecanica dura

- curent mare la pornire

- factorul de putere este relativ scazut

- gabaritul si greutatea mare