Stand experimental pentru studiul motoarelor monofazate

Memoriu justificativ

Am ales aceasta lucrarea “studiul motoarelor monofazate” deoarece motoarele asincrone monofazate sunt utilizate pe larg în acţionări de puteri mici. In majoritatea cazurilor acestea sunt folosite pentru a pune în funcţiune maşini de uz casnic,şi alte unităţi, acolo unde lipsesc reţelele electrice trifazate.

Progresul tehnicii a făcut ca mecanizarea şi automatizarea să pătrundă din ce în ce mai mult în procesul de producţie, dar şi în viaţa de toate zilele.

Dispozitivele mecanice variate care execută diverse servicii, sunt acţionate de un număr mare de motoare electrice de putere mică care în majoritatea lor sunt micromotoare asincrone monofazate. Cele monofazate sunt mai răspândite, datorită faptului că în mod obişnuit reţelele de alimentare sunt monofazate.

Pentru instalaţiile de putere foarte mică ( W), se folosesc motoare cu spiră în scurtcircuit pe poli, de construcţie simplă şi cu preţ de cost scăzut. Statorul are poli aparenţi, în jurul cărora sunt dispuse bobinele concentrate ale înfăşurării principale.

Ca şi celelalte tipuri de motoare asincrone, rotorul este executat în scurtcircuit, în colivie de veveriţă. Intre poli se dispun şunturi magnetice stabilizatoare.

Motoarele cu fază auxiliară şi-au găsit o largă întrebuinţare în instalaţiile care nu necesita un cuplu de pornire deosebit de mare, ca: pompe centrifugale, injectoare, motoare tip contoare, ungătoare, maşini de polizat, maşini de ascuţit; de asemenea pentru maşini de spălat casnice, frigidere, aparate medicale. De obicei puterea acestor motoare este cuprinsă în domeniul 20 200W.

Motoarele cu condensatoare de puteri mai mari de 50W, sunt larg răspândite în instalaţiile care necesită un cuplu de pornire foarte mare: compresoare, instalaţii pentru condiţionarea aerului, focare cu grătare de împingere, pompe de benzină, refrigeratoare. Pentru aceste motoare, se confecţionează condensatoare de pornire electrolitice, de gabarit redus, fixate nemijlocit pe carcasa maşinii.

Motoarele cu spiră în scurtcircuit pe poli, pe lângă cuplul de pornire mic, prezintă un randament şi un factor de putere reduse. Din acest motiv folosirea lor este limitată până la puteri de maxim 30 W (cel mai des se întâlnesc la puteri de 15 W), pentru ventilatoare mici, aparate pentru uscarea părului, magnetofoane, pickupuri, mecanisme cu bandă rulantă. Se menţionează că la acest tip de motor, curentul absorbit în starea de repaus este cu puţin mai mare decât la sarcina nominală şi ca urmare el poate suporta timp îndelungat starea de repaus sub tensiune, fără a fi necesare măsuri de protecţie pentru integritatea bobinelor înfăşurării principale.

1.Scurt istoric

Prin descoperirea de catre M. O. Dolivo-Dobrovolski a motorului asincron trifazat, mai simplu, mai robust si mai ieftin decit masinile cu colector, dezvoltarea maşinilor de curent alternativ cu colector a fost pentru un timp oprita. Doua dintre cele mai folosite definitii din domeniul actionarilor electrice sunt :

1. O masina asincrona este o masina de curent alternative pentru care viteza in sarcina si frecventa retelei la care este legata nu sunt intr-un raport constant.

2. O masina este asincrona daca circuitul magnetic ii sunt asociate doua sau mai multe circuite ce se deplaseaza unul in raport cu celalalt si in care energia este transferata de la partea fixa la partea mobila sau invers prin fenomenu inductiei electromagnetice.

Maşina, de c.a. cu colector revine de actualitate o dată cu dezvoltarea tracţiunil electrice (1900-1914), In primul rind motorul serie monofazat, gratie faptului că păstrează calităţile motorului serie de curent continuu,odată cu maşinile monofazate cu colector se dezvolta, maşinile trifazate cu colector, în special pentru acele aplicaţii in care se cere un reglaj economic şi in limite largi al vitezei de rotatie.

In 1889 Dolivo-Dobrovolski, a conceput şi realizat maşina asincronă cu rotorul bobinat, respectiv în scurtcircuit, în forma în care se utilizează aproape în prezent; Dolivo-Dobrovolski a conceput de asemenea motorul asincron cu colivie dublă în rotor.

Motorul asincron monofazat a atras interesul cercetătorilor şi constructorilor odată cu dezvoltarea tehnicii, a sistemelor electromecanice de mică şi medie putere, fiind utilizat în mai toate aplicaţiile care solicită motoare de inducţie de mică putere. Motorul cu poli ecranaţi este deficitar în ceea ce priveşte randamentul, fiind recomandat în consecinţă a fi utilizat la puteri sub 250W, acolo unde acest dezavantaj nu este jenant. Comparativ cu motorul monofazat cu fază auxiliară şi condensator, caracteristicile acestui motor sunt uşor inferioare.

Dezavantajele menţionate sunt însă compensate prin simplitate constructivă (robust), fiabilitate, siguranţă în funcţionare, lipsa zgomotului şi a paraziţilor radiofonici, nu necesită întreţinere şi este ieftin. Ca o particularitate în funcţionare, nu este sensibil la eventuala blocare a rotorului. Specificul constructiv şi întrefierul mare face ca motorul cu poli ecranaţi să aibă un curent ridicat la mersul în gol, dar şi o variaţie redusă a curentului în cazul regimului tranzitoriu (pornire, blocare).