Mașini Asincrone

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

Exploatarea corectă a maşinilor electrice constă în supravegherea încălzirii normale, în curăţarea şi ungerea regulată, în înlăturarea scânteilor de la colector.

Zona controlată trebuie extinsă pe întreg circuitul de forţă (siguranţele, releele termice, conductoarele, legăturile electrice, celelalte dispozitive cu care este dotat respectivul circuit), deoarece la o defecţiune pe circuit, motorul electric 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.

CAP I. MAŞINI ELECTRICE

I.1 ROLUL ŞI CLASIFICAREA MAŞINILOR ELECTRICE

I.1.1 ROLUL MAŞINILOR ELECTRICE

Maşina electrică este un sistem tehnic care transformă energia mecanică în energie electrică sau invers, sau care modifică parametrii energiei electrice.

Maşinile electrice se caracterizează prin prezenţa unor piese în mişcare, în general de rotaţie, din care cauză se mai numesc maşini electrice rotative.

După modul de transformare se deosebesc:

- generatoare electrice, care transformă energia mecanică în energie electrică. De exemplu, în centralele electrice generatoarele transformă energia mecanică primită de la un motor primar (motor tehnic, turbină) în energie electrică, pe care o transmit unei reţele electrice.

- motoare electrice, care transformă energia electrică în energie mecanică. De exemplu, la o acţionare electrică, motorul transformă energia electrică primită de la o reţea în energie mecanică prin care se acţionează o maşină de lucru (strung, macara etc.);

- convertizoare electrice, care, cu intervenţia energiei mecanice, modifică parametrii unei transmisii de energie electrică, de exemplu, tensiunea, curentul, frecvenţa, numărul de faze, felul curentului.

Transformarea de energie se face cu anumite pierderi, în principal în miezurile magnetice şi în înfăşurări, în care o parte din energia absorbită de maşină se transformă în energie termică, care este răspândită în mediul înconjurător. De aceea, energia transformată (utilă) este mai mică decât energia absorbită de maşina electrică. Raportul dintre energia utilă şi energia absorbită se numeşte randament şi este întotdeauna subunitar.

I.1.2 TIPURI DE MAŞINI ELECTRICE. FUNCŢIONARE

O maşină electrică are două parţi constructive de bază: statorul, care este fix şi rotorul, care este mobil (rotitorul).

Rotorul este prevăzut cu un capăt de arbore care iese în afara maşinii, la care se face cuplarea mecanică (cu un cuplaj, o roată dinţată sau o roată de curea) cu motorul primar (în cazul generatoarelor) sau cu maşina de lucru (în cazul motoarelor).

Energia electrică este primită (la motoare) sau cedată reţelei (la generatoare) prin cutia de borne, la care sunt conectate cablurile ce fac legătura cu reţeaua şi înfăşurările din interiorul maşinii.

Maşinile electrice funcţionează pe baza fenomenului de inducţie electromagnetică. Inductorul maşinii (la cele mai multe tipuri de maşini, acesta este statorul) produce un câmp magnetic care induce în conductoarele înfăşurării indusului (rotorului) o tensiune electromotoare.

Pentru definirea funcţionării ca generator sau ca motor a unei maşini electrice, să considerăm un conductor al înfăşurării indusului, aflat în câmpul magnetic al inductorului.

Dacă conductorul este deplasat în câmpul magnetic, prin deplasarea relativă dintre inductor şi indus, în conductor se induce o tensiune electromotoare care produce în acelaşi sens un curent electric debitat în reţea, maşina funcţionând ca generator.

Asupra conductorului se exercită o forţă electromagnetică care se opune mişcării rotorului de către motorul primar.

Dacă conductorul aflat în repaus este parcurs de un curent electric produs de tensiunea reţelei, asupra conductorului se va exercita o forţă electromagnetică care deplasează conductorul producând un cuplu motor, maşina funcţionând ca motor. În conductor se induce o tensiune electromotoare, însă de sens opus curentului şi tensiunii aplicată din exterior.

I.1.3 CLASIFICAREA MAŞINILOR ELECTRICE

După natura curentului, maşinile electrice se clasifică în maşini de curent continuu şi maşini de curent alternativ.

Maşinile de curent continuu se utilizează atât ca motoare cât si ca generatoare.

Maşinile de curent alternativ se împart în:

- maşini sincrone, la care turaţia este constantă , independentă de sarcină şi care se utilizează ca generatoare sau ca motoare;

- maşini asincrone, la care turaţia variază între anumite limite cu sarcina. Ele se utilizează de obicei ca motoare şi pot fi cu rotorul bobinat, numite şi maşini cu inele sau cu rotorul în scurtcircuit (cu rotor în colive);

- maşini de curent alternativ cu colector.

În funcţie de numărul de faze ale reţelei la care sunt racordate, maşinile de curent alternativ pot fi monofazate sau trifazate.

După destinaţie, maşinile electrice se clasifică în:

- maşini de uz general, cu caracteristici de funcţionare normalizate şi o construcţie care le permite utilizarea în condiţii obişnuite de serviciu;

- maşini cu utilizare determinată, cu caracteristici de funcţionare normalizate însă cu o construcţie care le permite o anumită utilizare, de exemplu motoare de macara, motoare antiexplozive (pentru industria chimică unde pot funcţiona în medii explozive), motoare antigrizutoase (pentru minele de cărbuni), motoare pentru maşini-unelte, maşini pentru laminoare etc.;