Motoare asincrone speciale

Dintre motoarele asincroane speciale mai raspandite sunt: motoarele asincrone monofazate si motoarele asincrone duble.

a) Motoarele asincrone monofazate - au o infasurare statorica monofazata, astfel incat nu mai apare un camp magnetic invartitor rezultand dificultati la pornire (in alegerea sensului de rotatie).

Pentru determinarea sensului de rotatie se poate proceda prin mai multe metode, si anume:

-prin imprimarea unui impuls exterior de rotatie al rotorului in sensul dorit;

-pornire cu faza auxiliara si condensator de pornire;

-cu spira in scurtcircuit (sau cu bobinaj de ecranare).

La motoarele cu spira in scurtcircuit (fig.37), pe statorul (1) pe langa infasurarea obisnuita (4) care se leaga la retea, pe fiecare pol exista o spira in scurtcircuit (3) in care se induce o tensiune electromotoare ce determina un curent mare care creaza un flux rotit cu fata de cel principal , creand un pol aparent, si care pune in miscare rotorul (2) la pornire inspre polul aparent.

Aceste motoare au moment de pornire mic.

Fig. 37

b) Motoarele asincrone duble - asigura o turatie de sincronism de 6000 .

Exista doua variante:

-cu rotoare concentrice;

-cu rotoare coaxiale.

Mai raspandita este prima varianta. Ea are doua rotoare: un rotor central tip colivie; un rotor intermediar prevazut la interior cu un bobonaj ca cel statoric, iar la exterior cu o colivie in scurtcircuit. Statorul are infasurari normale. Cele doua rotoare se rotesc fiecare cu 3000, astfel incat turatia rotorului central este dubla (6000).

Motoare de curent alternativ cu turatie reglabila

Sunt motoare de curent alternativ cu rotorul bobinat, cu colector.

Avantaje:

- reglarea turatiei in limite largi, cu aparatura simpla, si sub sarcina;

- cuplu mare de pornire;

- caracteristica rigida, mai ales la turatii ridicate

Dezavantaje:

- constructie mai complicata;

- prezenta colectorului - dispozitiv cu uzuri mari si care genereaza paraziti electromagnetici;

- elasticitate mare a caracteristicii la turatii mici.

a)       Motoare de curent alternativ monofazate cu colector

Constructiv se aseamana cu cele de curent continuu, avand un stator cu infasurare de excitatie si un rotor (indus) bobinat cu infasurarile legate la un colector alimentat de la reteaua de curent alternativ. El poate fi alimentat si in curent continuu, de aceea mai este numit si motor universal.

Infasuratoarea statorica este inseriata cu cea rotorica, deci schimbarea sensului de rotatie se face prin schimbarea sensului curentului in una din cele doua infasurari.

Reglarea turatiei - se realizeaza prin reglarea curentului, fiind preferata reglarea curentului rotoric (se obtine o mai buna stabilitate turatiei la valori reduse).

In functie de modul de reglare a turatiei, aceste motoare pot fi de trei feluri (fig.38).

Fig.38

Caracteristici:

Aceste motoare realizeaza turatii mari si foarte mari (pana la 40.000). De asemenea, ele realizeaza momente de pornire mari, , in conditiile unui curent de pornire mic,

3 Motoare de curent alternativ trifazate cu colector cu alimentare in rotor (Schrage)

Rotorul - are doua infasurari separate pe fiecare faza: prima, dispusa la baza crestaturilor, constituie primarul unui transformator rotativ in alimentata de la retea prin trei inele colectoare; infasurarea secundara, dispusa peste primar, este, o infasurare cu prize multiple cu capetele legate la lamele unui colector. Tensiunea indusa in infasurarea secundara este culeasa la doua seturi de perii A si B si aplicata la infasurarea statorica trifazata. Periile au pozitia unghiulara reglabila, astfel ca tensiunea U, de frecventa relativa este reglabila.

Apar doua situatii:

- unghiul pozitiv - se obtine rotire intr-un sens, cu turatie suprasincrona fata de

- unghiul (periile A si B se afla pe aceeasi lamela) - motor asincron cu infasurarea indusului (stator) in scurtcircuit (alunecarea depinde de rezistenta infasurarii statorice);

- unghiul negativ - rezulta rotire in sens invers.

Pentru vom avea turatia , cu. Pentru reducerea solicitarilor se limiteaza turatia la intervalul .

Fig. 39

Avantaje

- curentul absorbit este proportional cu cuplul;

- caracteristica rigida, ca a motorului de curent continuu cu excitatie derivatie la reglarea fluxului de excitatie ;

- cuplu mare de pornire, , la curent mic de pornire , fiind posibila pornirea directa pana la puterea ;

- raport de reglare a turatiei pana la (chiar la puteri mici);

- sunt economice in exploatare.

Dezavantaje

- sunt scumpe;

- timp de pornire mare.

Motoare de curent alternativ trifazat cu colector cu alimentare in stator (Winter - Eichberg) (fig.40)

Statorul (inductorul) - are infasurari trifazate ca la motorul asincron obisnuit si este alimentat de la retea.

Rotorul - este confectionat din tole avand infasurarile legate la un colector cu trei perii colectoare dispuse la . Periile se leaga la cursoarele unui transformator de reglaj Tr (cu prize mediane la secundar).

Statorul produce un camp magnetic invartitor cu turatia , care induce in rotor o tensiune de frecventa , care se insumeaza vectorial cu tensiunea Ur aplicata prin transformator, rezultand un curent si cuplul corespunzator.

Se disting trei situatii:

daca cursorul Tr este la zero, si motorul lucreaza ca un motor asincron cu rotorul in scurtcircuit;

daca cursorul este sus, si in faza cu , deci in antifaza cu rezultand un curent mic si un cuplu mic, deci turatie mica; motorul functioneaza asemanator cu motorul asincron cu rezistente in circuit rotoric;

cursorul jos ,, opusa ca faza cu si in faza cu , cu care se aduna; rezulta curent mare, cuplu mare, turatie mare suprasincrona.

Fig.40

Domeniul de reglaj este din , deci raportul de reglare , cu randamente mari la turatii si randamente mai mici pentru turatii . Se poate obtine chiar

Se construiesc pentru puteri mari (>100 KW) si , cu porniri si inversari frecvente.

4. Arborele electric

Arborele electric este un grup de masini electrice interconectate in vederea sincronizarii a doua miscari realizate la distanta, fara utilizarea unor legaturi mecanice.

Exemplul 1 - arbore electric realizat cu patru masini electrice (fig.41)

Fig. 41

motor asincron cu rotor tip colivie

motor asincron cu rotorul bobinat cu infasurarile legate in opozitie si identice.

Daca: (functionare sincrona), tensiunile electromotoare si induse in rotoarele lui si sunt egale si opuse, deci curentii rotorici sunt nuli.

Daca: , tensiunile electromotoare si nu mai sunt in antifaza (fig.42), rezulta E0 si

Fig. 42

Se observa ca este in faza cu , dar este in antifaza cu , deci va lucra ca generator, iar va lucra ca motor, accelerand miscarea , pana ce din nou se obtine egalitatea

Aceasta varianta se foloseste atunci cand puterile la cele doua miscari sunt aproximativ egale si mari.

Daca un motor actioneaza un lant cinematic principal si altul un lant cinematic auxiliar, cu , se poate folosi un arbore electric cu 3 masini.

Exemplul 2: arbore electric cu trei masini electrice (fig.43)

Pentru a avea , este necesar ca sa fie alimentat in rotor permanent de tensiune electromotoare indusa in rotorul lui , deci cele doua miscari nu sunt strict sincrone, ci intotdeauna exista un desincronism, care se mentine insa aproximativ constant. In consecinta, intotdeauna vom avea

Fig.43

Exemplul 3: arbore electric cu doua masini electrice (fig.44)

Se foloseste la viteze reduse si puteri mici.

reostate pentru echilibrare.

In acest caz ambele motoare trebuie sa fie cu rotorul bobinat.

Fig. 44

Dezavantajele arborelui electric:

- cost si gabarit ridicat;

- necesitatea introducerii unor reductoare intre motor si organul de executie, deoarece la turatii mari ale motorului sincronizarea este mai buna.