Sinkroni i asinkroni strojevi

SHEME SPAJANJA I POKRETANJA ELEKTRIČNIH MOTORA

Pokretanje ili zalet elektromotora prijelazno je stanje u radu elektromotora od trenutka uključenja napona napajanja do postizanja željenog pogonskog stanja. Ovisi o vrsti i konstrukciji, pojedini elektromotori tijekom pokretanja prolaze različita prijelazna stanja. Pri tome se posebna pažnja mora posvetiti struji pokretanja i poteznom momentu. Struja pokretanja ne smije biti previsoka zbog štetnog djelovanja na mrežu i na elektromotor. Potezni moment mora biti u okviru određenih granica kako bi elektromotor mogao obavljati svoju temeljnu zadaću, svladavanje priključnog momenta.

SINKRONI MOTOR

Armaturni (radni, statorski) namot priključuje se na izmjeničnu mrežu, a uzbudni (rotorski) namot na istosmjerni izvor. (Dakle, ako sinkroni stroj spojen na krutu mrežu opteretimo momentom, umjesto da ga tjeramo pogonskim strojem, on počinje raditi kao motor.)

Brzina vrtnje je sinkrona i određena izrazom: Najvažnija karakteristika svakog elektromotora je vanjska ili mehanička

karakteristika, koja pokazuje ovisnost n=f(M). Za sinkroni motor ova karakteristika je apsolutno kruta ili sinkrona, tj.

brzina vrtnje je konstantna i ne ovisi o opterećenju.

Glavne karakteristike sinkronog motora:-konstantna brzina vrtnje-veća specifična težina i specifična cijena od asinkronog motora-ako se poveća uzbuda (preuzbuda) može popravljati faktor snage cosφ-ne može se pokrenuti bez prigušnog namota-brzina vrtnje može se podešavati samo promjenom frekvencije-kod velikih opterećenja ispadne iz sinkronizma

*Faktor snage cos φ je kvocijent djelatne i prividne snage. To je mjera koja pokazuje u kojem iznosu se pored djelatne pojavljuje i jalova snaga.

Pokretanje sinkronih motora se vrši :a) Asinkronim pokretanjem( Slika 3.1-1 do 3.1-4)b) Pokretanjem pomoću frekvencijskog pretvaračac) Pokretanjem pomoćnim zaletnim motorom

ASINKRONI MOTOR

Asinkroni motor otkrio je Nikola Tesla 1882. godine. Asinkroni motori najviše se koriste od svih električnih motora. Do prije dvadesetak godina asinkroni motori uglavnom su se koristili kod pogona koji ne

zahtijevaju regulaciju brzine vrtnje. Zahvaljujući razvoju frekvencijskog pretvarača, u posljednje vrijeme počeli su prevladavati i u

pogonima s regulacijom brzine vrtnje. Asinkroni motori se uglavnom izrađuju i koriste kao trofazni motori, koji na statoru imaju

trofazni simetrični namot. Pokretanje se vrši pomoću:

a) Pokretanje pomoću autotransformatora (slika 3.2-1)b) Pokretanje pomoću otpora u krugu rotorac) Pokretanje pomoću statorskih pokretača (slika 3.2-2)d) Pokretanje prespajanjem zvijezda-trokut (slika 3.2-3)

Nadomjesna shema Slično transformatoru, asinkroni motor možemo prikazati nadomjesnom

shemom koja vrijedi samo za statičku stanja. Parametri statorskog namota su otpor (Rs) i rasipni induktivitet (Xsσ), a Xm je

reaktancija magnetiziranja kojom se nadomješta glavni tok u zračnom rasporu kojeg ulančuju i statorski i rotorski namot .

Otpor (Rr’) i rasipni induktivitet (Xrσ’) su reducirani parametri rotorskog namota, a otpornički parametar Rr’(1-s)/s nadomješta (simulira) mehanički rad na osovini motora.

Uz poznavanje svih parametara i klizanja (s), iz nadomjesne sheme se za svaku statičku radnu točku mogu izračunati sve karakteristike motora.

Reverziranje (promjena smjera) brzine vrtnje

Smjer vrtnje okretnog polja i brzine vrtnje određen je redoslijedom faza. Želimo li ga promijeniti, dovoljno je međusobno zamijeniti priključke 2 od 3 fazna namota trofaznog motora. To se obično radi primjenom dva sklopnika.

Uključenjem sklopnika S1 motor ima desni smjer vrtnje i razvija pozitivni moment, a uključenjem sklopnika S2 motor se vrti u lijevo i razvija negativni moment.

Upravljanje brzinom vrtnje

Brzinom vrtnje asinkronog motora moguće je upravljati na sljedeće načine:

1) Promjenom efektivne vrijednosti napona statora2) Promjenom broja pari polova3) Dodavanjem otpora u rotorski krug (samo kod kolutnih

motora)4) Promjenom frekvencije i napona statora –

najkvalitetnije upravljanje

1) Promjenom efektivne vrijednosti napona statora Efektivnu vrijednost napona statora mijenjamo kutem

upravljanja (α) tiristorskog pretvarača, koji u svakoj fazi ima antiparalelni spoj dva tiristora.

Za svaku brzinu moment motora je proporcionalan kvadratu napona, M=k Us

2

Nedostatak ovog upravljanja je usko područje regulacije i povećani gubici motora.

2) Promjenom broja pari polova Statorski namot je posebno projektiran tako da se njegovim prespajanjem

dobiva namot s različitim brojem polova, čime se mijenja sinkrona brzina

vrtnje: Različitim spojevima mogu se postići različite brzine, momenti i snage Primjer: Dahlanderov spoj - statorski namot s šest namotaja –

a) spoj u zvijezdub) spoj u trokut - omjer sinkronih brzina 1 : 2

3) Upravljanje brzinom vrtnje promjenom frekvencije Brzina je direktno proporcionalna frekvenciji

Da bi, pri promjeni frekvencije, maksimalni moment motora ostao jednak potrebno je da magnetski tok (Φ) ostane konstantan.

Magnetski tok u motoru približno je proporcionalan omjeru Us / fs, pa se iz tog razloga osim frekvencije mijenja i napon.