Modele in element finit ale masinilor electrice

MODELE IN ELEMENT FINIT ALE MASINILOR ELECTRICE

Raspunsuri la intrebarile pentru examinarea finala

1. Ce modelele diferentiale se utilizeaza in studiul masinilor asincrone

In studiul MAS se utilizeaza:

1. Modele diferentiale destinate analizei numerice in domeniul frecventa , unde marimea de stare (potentialul magnetic vector) si marimile locale derivate sunt exprimate prin imaginile lor in complex, independente de variabila timp, respectiv prin numere complexe.
2. Modele de analiza numerica pas cu pas in domeniul timp, utilizate pentru evidentierea oscilatiilor instantanee ale cuplului electromagnetic in jurul valorii medii in regimuri permanente de functionare ale masinii, in care marimile de stare, dependente de variabila timp, sunt exprimate prin numere reale.
3. Modele in element finit de tipul cuplaj camp-circuit-miscare de rotatie, destinate studiului unor regimuri dinamice in functionarea masinii asincrone. Acesta tine cont de ecuatiile care caracterizeaza campul electromagnetic, ecuatiile circuitelor statoric si rotoric ale masinii si ecuatia miscarii de rotatie a rotorului, care face legatura dintre valorile instantanee ale cuplului electromagnetic si turatiei.

2. Care sunt sursele campului electromagnetic intr-o masina asincrona cu rotorul bobinat, respectiv in scurtcircuit?

Campul electromagnetic intr-o MAS este creat de:

- bobinele statorice si rotorice parcurse de curent alternativ (regiuni de tip sursa), caracterizate prin densitatea de curent Js(t), in cazul masinilor cu rotorul bobinat;

- bobinele statorice si de curentii indusi in colivia rotorica in cazul masinilor cu rotorul in scurtcircuit.

3. Ce tipuri de regiuni contine domeniul de calcul 2D al campului electromagnetic in modelele EF de studiu ale masinilor asincrone?

Domeniul de calcul 2D al campului elmag. contine urmatoarele tipuri de regiuni:

- regiuni magnetice, neconductoare (σ = 0), fara surse (Js=0), corespunzatoare miezurilor magnetice staroric si rotoric;

- regiuni nemagnetice (µ=µ₀), neconductoare, cu surse (Js≠0), corespunzatoare conductorului filiform din care sunt realizate infasurarile bobinelor (statorice/rotorice);

- regiuni nemagnetice (µ=µ₀), conductoare (σ≠0), fara surse (in care densitatea de crt este variabila de la pct la pct si necunoscuta), corespunzatoare elementelor coliviei rotorice;

- regiuni nemagnetice, neconductoare si fara surse, corespunzatoare izolatiei electrice si mediului inconjurator.

4. Cand studiul unei masini asincrone face apel la un model EF de tip cuplaj camp-circuit?

Modelele de tipul cuplaj camp - circuit sunt utilizate atunci cand sursele cunoscute ale campului sunt reprezentate de tensiunile la borne, respectiv de curentii care parcurg infasurarile si densitatea de curent Js fiind apriori necunoscuta.

Valoarea densitatii de curent, este constana, daca regiunea este de tip conductor filiform, sau variabila de la punct la punct, daca regiunea este de tip conductor masiv si rezulta in urma determinarii solutiei sistemului format de ecuatiile campului electromagnetic si de ecuatiile circuitelor care includ sursele cunoscute.

5. Cand studiul unei masini asincrone face apel la un model EF de tip cuplaj camp-circuit-miscare de rotatie?

Studiul MAS face apel la modelul in EF de tip cuplaj camp-circuit-miscare de rotatie atunci cand rotorul se deplaseaza (in timp) fata de stator.

Solutia, pas cu pas, in domeniul timp a ecuatiei rot( rot A) + σ dA/dt = Js ia in considerare la fiecare pas de timp pozitia corespunzatoare a rotorului in raport cu statorul.

Desenati domeniul de calcul al campului 2D plan-paralel al unei masini

asincrone. Precizati numarul de poli si proprietatile fizice ale diverselor regiuni.

MAS studiat (reprezentat) are 2 poli;

Proprietatile fizice ale regiunilor sunt urmatoarele:

> Miezul statoruc - regiune magnetica si neconductoare;

> Miezul rotoric - regiune magnetica si neconductoare;

> Intrefierul - regiunea inelara dintre stator si rotor, nemagnetica si neconductoare;

> Izolatia, din crestaturi intre infaurare si intrefier - regiune nemagnetica si neconductoare;

> Infasurarile statorice - regiuni de tip conductor filiform, nemagnetice si neconductoare plasate in crestaturile statorului, corespunzatoare celor doua grupuri de laturi de bobine;

> Barele (elementele) coliviei - regiuni de tip conductor masiv, nemagnetice (plasate in cele 10 crestaturi rotorice din domeniul de calcul).

7. Desenati modelul de circuit cu alimentare in tensiune al unei masini asincrone cu rotorul in scurtcircuit si dati exemplu de un modele EF care utilizeaza acest model de circuit.

Modelele EF care utilizeaza acest tip de circuit sunt modelele cu alimentare in tensiune - modelul de studiu al oscilatiilor instantanee ale cuplului in jurul valorii medii.

8. Desenati modelul de circuit cu alimentare in curent al unei masini asincrone

si dati exemplu de un model EF care utilizeaza acest model de circuit.

Modelele EF care utilizeaza acest tip de circuit sunt modelele cu alimentare in curent - modelul cu rotor blocat si alimentare la curent nominal.

9. Cum se determina marimile (starea) corespunzatoare functionarii unui motor asincron in sarcina nominala, in conditii nominale de alimentare pe baza unui model EF de regim de camp cvazistationar armonic? Care sunt marimile nominale ce pot fi astfel evaluate?

Pentru determinarea marimilor corespunzatoare func. unei MAS in sarc nom. se dau mai multe valori parametrului alunecare, intr-un domeniu in care se estimeaza a se afla alunecarea nominala (valori succesive ale alunecarii cu pasul 0,002 in domeniul [0,01 0,05] ). Pentru fiecare valoare a parametrului se determina urmatoarele marimi:

- val. efective ale crtilor. de faza IU, IV, IW , valoarea medie,I1

- pierderile magnetice Pm in miezul magnetic statoric;

- puterea activa, P si reactiva, Q (absorbite de motor de la cele trei surse de tensiune) si factorul de putere corespunzator, cosφ

- pierderile Joule in infasurarea statorica, Pj1 ;

- pierderile Joule in colivia rotorica, Pj2 ;

- cuplul electromagnetic Me ;

- turatia motorului, n ;

- cuplul motorului,M ;

- randamentul motorului, η .

Prin postprocesarea rezultatelor acestei analize mono-parametrice se determina curentul nominal I1n, cuplul nominal Mn, alunecarea nominal sn, turatia nominala nn, factorul de putere nominal cosφn si randamentul nominal η_n.

10. Cum se determina si care este aliura caracteristicii cuplu - alunecare a unui

motor asincron pe baza unui model EF de regim de camp cvazistationar

armonic? Care sunt marimile care pot fi evaluate cu ajutorul acestui model?

Caracteristica cuplu electromagnetic functie de alunecare este rezultatul analizei

parametrice de regim armonic, pentru diferite valori ale parametrului alunecare (s = 0,01; 0,02; 0,03;0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,14; 0,16; 0,18; 0,20; 0,22; 0,25; 0,40; 0.55; 0,70; 0,85; 1,00).

Marimile ce pot fi evaluate cu ajutorul acestui model sunt:

1. Valorile curentului I1p si cuplul electromagnetic Mep corespunzator pornirii motorului, adica pentru valoarea s = 1 a alunecarii;

2. Valoarea sm a alunecarii critice si cuplul electromagnetic corespunzator Mem.

11. Prin ce se caracterizeaza modelul EF de studiu al functionarii motorului asincron in regim permanent in gol, in conditii nominale de alimentare? Cum se evalueaza pe baza rezultatelor acestui model reactanta de magnetizare si rezistenta echivalenta pierderilor magnetice?

Modelul functionarii MAS in regim permanent in gol se caracterizeaza prin posibilitatea de a utiliza doua modele de studiu (in regim armonic):

1) Un model cu o alunecare mult mai mica decat alunecarea nominala (de exemplu S = 0,001);

2) Un model cu alunecare mica (de exemplu alunecarea nominala si o valoare a rezistivitaii barelor rotorice mult mai mare decat valoarea reala, de exemplu de 10⁵ ori mai mare).

Evaluarea reactantei de magnetiazare si a rezistentei echivalente pierderilor magnetice se realizeaza dupa calculul curentului de mers in gol, I10 si a pierderilor in miezul magnetic, Pm₀ , marimi care intervin in formulele de calcul.

12. Prin ce se caracterizeaza modelele de tip rotor blocat pentru determinarea

parametrilor echivalenti ai circuitului rotoric la functionarea motorului cu

rotorul in scurtcircuit la sarcina nominala, respectiv in momentul

pornirii? De ce rezistenta circuitului rotoric are o valoare mult mai mare in

momentul pornirii decat la functionarea in sarcina nominala?

Modelele de tip rotor blocat pentru determinarea parametrilor echivalenti ai circuitului rotoric (la functionarea motorului cu rotorul in scurtcircuit la sarcina nominala) se careacterizeaza prin:

valoarea alunecarii s=1;

curentul statoric are valoarea I1n (ceea ce inseamna ca se considera modelul de circuit cu alimentare in curent).

- valoarea frecventei de alimentare depinde de parametrii ce urmeaza a fi evaluati. Astfel exista doua variante de modele cu rotor blocat:

1) modelul cu valoarea f1n a frecventei de alimentare, destinat evaluarii parametrilor rotorului in momentul pornirii;

2) modelul cu valoarea sn *f1n a frecventei de alimentare, pentru evaluarea parametrilor rotorului la functionarea in sarcina nominala.

Rezistenta circuitului rotoric are o valoare mult mai mare in momentul pornirii decat la functionarea in sarcina nominala pentru ca puterea activa absorbita la pornire este mai mare, curentul si tensiunea fiind mai mari decat la sarcina nominala. Conform formulelor de calcul se obtine o rezistenta mai mare la pornire de aproximativ 2.5 ori.

13. Care este cauza oscilatiilor instantanee ale cuplului electromagnetic in jurul

valorii medii si cum pot fi evaluate aceste oscilatii pe baza unui model EF?

Variatia cuplului electromagnetic depinde puternic de pozitia instantanee a rotorului fata de stator si de prezenta crestaturilor statorice si rotorice.

Oscilatiile pot fi evaluate utilizand un model de analiza pas cu pas in domeniul timp, capabil sa determine valorile instantanee ale cuplului, luand in considerare armonicile campului magnetic datorate intrefierului neuniform in conditii de turatie constanta, impusa, a rotorului.

14. Care sunt proprietatile fizice specifice modelului EF pentru studiul regimului dinamic al pornirii motorului asincron in gol si care sunt marimile care fac obiectul postprocesarii rezultatelor acestui model?

Proprietatile fizice specifice modelului EF pentru studiul regimului dinamic al pornirii motorului asincron in gol sunt:

- turatia initial a rotorului, n = 0;

- cuplul de sarcina Mr = 0;

- fazele initiale ale celor trei surse de alim. φ_U = - 112⁰ , φ_V = 128⁰ , φ_W = 8⁰

- rezistenta interna a surselor de tensiune R_U, R_V, R_W, este 0,9 Ω;

- temperatura masinii este cea ambienta 20 C (stare rece a masinii).

Acest model considera:

- valoarea 0,77*0,6448 = 0,496 Ohmi a rezistentei fiecarei din cele 2 bobine de pe fiecare faza statorica;

- valoarea 0,0312 Ohmi mm^2/m pentru rezistivitatea barelor coliviei rotorice;

- valoarea (1,39 *10^(-6))* 0,65 = 0,9035*10^(-6) ohmi pentru rezistenta inelului dintre doua bare rotorice.

In postprocesare se studiaza variatia urmatoarelor marimi:

- turatia;

- cuplul electromagnetic;

- curentul si tensiunea la pornire prin cele trei faze;

- inductia magnetica

15. Care sunt proprietatile fizice specifice modelului EF pentru studiul franarii

dinamice in actionarile cu motoare asincrone si care sunt marimile care fac

obiectul postprocesarii rezultatelor acestui model?

Modelul franarii dinamice presupune modificarea alimentarii motorului. Sursa de alimentare este o sursa de curent continuu care alimenteaza o singura faza ale motorului (din cele trei). Tensiunea aplicata celorlalte doua faze este nula. Studiul regimului franarii dinamice presupune un interval de 0,175 s, in care viteza motorului

se anuleaza.

In postprocesare se studiaza variatia urmatoarelor marimi:

- turatia;

- cuplul electromagnetic;

- curentul prin cele trei faze;

- variatia curentului printr-o bara rotorica;

- puterea debitata de sursa de cc.

1 Cum este influentata aliura caracteristicii cuplu - alunecare de catre geometria crestaturilor/barelor dreptunghiulare ale coliviei rotorice?

In cazul barelor de sectiune dreptunghiulara, cresterea raportului h /a , care inseamna trecerea de la bare de sectiune patrata la bare inalte, are ca efect cresterea cuplului relativ de pornire Mp/Mn si descresterea cuplului maxim relativ, Mmax/Mn.

In cazul crestaturilor, dependenta cuplului de pornire Mp si a cuplului maxim Mm, de raportul h1/h2, se reflecta in obtinerea unor valori maxime ale cuplului de pornire Mp si ale cuplului maxim, Mm, la o geomtrie optima.

17. Care este avantajul unei structuri de colivie cu bare intercalate de geometrii diferite?

Avantaju structurii de colivie cu bare intercalate, de geometii difeirte,este acela ca poate combina proprietatile celor 2 tipuri de constructii pe care le combina. Astfel in cazul barelor in trepte avem o valoare ridicata a cuplului de pornire pentru (h /h )opt iar in cazul barelor dreptunghiulare avem o valoare ridicata a cuplului maxim pentru (h /a )min .

==========================================================

7.1. Care este structura electromagnetica si care este principiul de functionare al unui tahogenerator de curent alternativ cu rotor de tip conductor masiv?

Tahogeneratorul cu rotor de tip conductor masiv este o masina electrica traductoare a carui marime de intrare este turatia de masurat, respectiv turatia rotorului sau, iar marimea de iesire este tensiunea indusa intr-una din cele dou infasurari plasate pe stator.

Miezul magnetic din tole al statorului acestui traductor este asemanator aceluia al unei masini asincrone. In crestaturile statorului se afla doua infasurari monofazate de tip repartizat, ale caror axe de simetrie sunt decalate una fata de alta la 90 grade electrice, ceea ce inseamna 90 grade geometrice in caz traductoarelor cu 2p = 2 poli, sau 45 grade geometrice in cazul celor cu 4 poli.

Una dintre infasurari, alimentata cu un curent sinusoidal, indeplineste rolul de infasurare de excitatie. Ea genereaza campul magnetic inductor care este unul heteropolar alternativ. Cea de a doua este infasurarea de masura , la bornele careia se recupereaza semnalul de iesire al tahogeneratorului.

7.2. Pentru care dintre cele trei variante de tahogenerator - cu rotor din cupru, cu rotor din otel, sau cu rotor cupru-otel, optati in urma analizei rezultatelor modelelor lor EF si care este justificarea acestei optiuni.

In urma analizei rezultatelor modelelor EF pentru cele trei variante alegem cea cu rotor cupru-otel pentru ca:

limita superioara a domeniului de masura a turatiei, 4700 rpm, este mai mare decat in celelalte doua variante, nelinearitatea caracteristicii este mai redusa si sensibilitatea tahogeneratorului este mai mare;

- avantajele unui rotor din otel sunt obtinute daca grosimea stratului de cupru tinde la zero; grosimea optima a camasii de cupru este de 0.5 mm dpdv. al tensiunii de iesire, curentul abs in rotor, pierderile Joule rotorice si puterea aparenta crescand cu cresterea grosimii camasii de cupru;

- valoarea curentilor indusi este mai mare decat in celelalte cazuri datorita prezentei miezului magnetic;

- valoarea inductiei magnetice se palseaza intre valorile celorlalte variante de rotor.

7.3. Ce reprezinta un tahogenerator de raspuns tranzitoriu cu rotor de tip conductor masiv

Un tahogenerator de raspuns tranzitoriu functioneaza pe baza dependentei Uem in functie de turatia n, a maximului instantaneu al raspunsului tranzitoriu in functie de turatie atunci cand se aplica excitatiei o treapta de tensiune continua. Alimentarea si utilizarea unui astfel de traductor nu mai este una de tip continuu, ceea ce poate reprezenta un avantaj in anumite aplicatii.

8.1. Care este obiectul de studiul al unei masini sincrone utilizind modele diferentiale de camp magnetic stationar? Care sunt sursele campului magnetic in astfel de modele?

Un model de camp magnetic stationar este utilizat pentru evaluarea reactantei sincrone Xs a masinii sincrone cu poli inecati, sau a reactantelor sincrone longitudinala Xd si transversala Xq ale masinii cu poli aparenti. Campul magnetic este generat exclusiv de curentii prin infasurarea trifazata a indusului, curenti continui in cele trei faze avand valori egale cu valorile instantanee ale curentilor statorici variabili in timp la momentul de timp in care valoarea instantanee a curentului prin faza de referinta este maxima.

8.2. Care este obiectul de studiul al unei masini sincrone utilizind modele diferentiale de camp electromagnetic cvazistationar? Care sunt sursele campului

electromagnetic in astfel de modele?

Un model de camp magnetic cvasistationar este utilizat pentru a si curentii indusi in regiunile de tipul conductor masiv, pe langa reactanta sincrona Xs a masinii sincrone cu poli inecati, sau a reactantele sincrone longitudinala Xd si transversala Xq ale masinii cu poli aparenti.

Sursele sunt curentii din regiunile care reprezinta bobinele infaurarilor indusului si de excitatie de tip conductor filiform.

8.3. Desenati domeniul de calcul al campului 2D plan-paralel al unei masini sincrone Precizati numarul de poli si proprietatile fizice ale diverselor regiuni.

Domeniul de calcul prezentat este construit pentru o masina sincrona cu 4 poli.

Proprietatile fizicea ale diverselor regiuni sunt urmatoarele:

> Miezurile magnetice ale statorului si rotorului - regiune magnetica, neliniara, realizata din tole, fiind caracterizate de permeabilitatea magnetica relativesi inductia de saturatie Bs;

> Infasurarile de excitatie de pe rotor si cea trifazata de pe stator - au bobine de tip filiform (fara curenti indusi), regiuni neconductoare avand permeabilitatea magnetica relativa µ_r=1 ;

> Barele coliviei de amortizare/pornire - regiuni nemagnetice, cu rezistivitate cunoscuta.

> Frontiera exterioara si interioara - regiuni de tip frontiera, caracterizate de flux magnetic nul.

> Conditie de periodicitate de tip ciclic a variabilei de stare relativ la puncte corespondente ale celor dou linii radiale care inchid domeniul de calcul

8.4. Desenati modelul de circuit al unui generator sincron in gol, sau pe retea proprie, cu infasurare de amortizare de tip conductor masiv.

8.5. Desenati modelul de circuit al unui generator sincron ce functioneaza in paralel cu o retea de putere infinita, generator prevazut cu infasurare de amortizare de tip conductor masiv.

8.5. Precizati proprietatile fizice ale modelului EF pentru determinarea caracteristicii magnetice in gol a unei masini sincrone si alura acestei caracteristici.

Cand turatia rotorului este turatia de sincronism, curentul in infasurarea statorica este nul si in colivia de amortizare / pornire, singura sursa a campului magnetic in acest model este curentul continuu ce parcurge bobinele infasurarii de excitatie.

Fluxul magnetic inductor se evalueaza relativ la un pas polar, respectiv la arcul de cerc de 90° din intrefier. Valoarea medie a inductiei de-a lungul acestui arc de cerc multiplicata cu lungimea pasului polar, cu profunzimea masinii i cu numarul

de spire we reprezint fluxul magnetic inductor Ф

8. Descrieti modelele EF pentru determinarea reactantelor sincrone X_d , X_q ale unei masini sincrone cu poli aparenti si precizati proprietatile fizice ale acestor modele.

Cele doua reactante sincrone care caracterizeaza modelul masinii sincrone, longitudinala Xd , respectiv transversala Xq , sunt parametri ai infasurarii statorice. Reactanta longitudinala Xd corespunde pozitiei rotorului in care axa unui pol al acestuia corespunde cu axa fazei W, respectiv pentru care fluxul magnetic inductor, generat de rotor prin aceast faza are valoarea maxima. Reactanta transversala Xq corespunde pozitiei rotorului in care axa polului se afla la 90 grade electrice in raport cu axa fazei W, respectiv pentru care fluxul magnetic inductor prin aceast faz este nul.

Se utilizeaza un model magnetic stationar multi-parametric, in care campul magnetic este generat de curentii in infasurarea statorica. Curentul de excitatie este nul in acest model.

Parametrii sunt:

1.pozitia unghiulara relativa rotor - stator.

2. curentul total in fiecare din regiunile infasurarii statorice din domeniul de calcul.

Curentul IW corespunzator regiunilor pozitiv si negativ orientate dpdv al crt ,al fazei W,este egal cu amplitudinea curentului alternativ statoric, . Relativ la sistemul trifazat instantaneu al celor trei curenti statorici, valorile curentului corespunzator regiunilor pozitiv si negativ orientate dpdv al crt in faza U si in faza V sunt IU = IV = - IW/

Aceast relatie intre curentii continui in cele trei faze ale infasurarii statorice in modelul magnetic stationar pentru determinarea reactantelor sincrone corespunde momentului de timp pentru care valoarea instantanee a curentului in faza W este maxima.

8.7. Precizati proprietatile fizice ale modelului EF pentru determinarea variatia

instantanee a tensiunilor electromotoare induse in cele trei faze ale indusului

masinii sincrone la functionarea ca generator in gol. Ce se urmareste prin

postprocesarea rezultatelor acestui model?

Acest model este unul de tip magnetic tranzitoriu, in care turatia rotorului este turatia de sincronism. Circuitul asociat modelului de camp al generatorului sincron in gol este un circuit al masinii functionand ca generator electric pe retea proprie, in care rezistoarele R1, R2 i R3 au valori foarte mari ale rezistentei.

Prin postprocesare se urmareste studiul variatiei instantanee a tensiunii induse in cele 3 faze statorice in regim permanent de generator, in gol. Starea masinii ca generator in gol, din finalul acestui studiu, reprezinta starea initiala pentru studiul regimurilor de scurtcircuit.

8.8. Precizati proprietatile fizice ale modelului EF pentru studiul scurtcircuitului

trifazat brusc. Ce se determina prin postprocesarea rezultatelor acestui model?

Acest model este de tip magnetic tranzitoriu, in care turatia are valoarea de sincronism; Valorile rezistentelor R1, R2, R3 i R_NULL (in modelul de circuit) sunt foarte mici in raport cu valoarea rezistentei fazelor statorice.

Studiul regimului tranzitoriu dupa aparitia scurtcircuitului trifazat se efectueaza pe un interval de timp in care se atinge un nou regimul permanent.

Modelul scutcircuitului trifazat presupune o simulare de tip transient start-up, care pleaca de la starea finala a studiului regimului de generator sincron in gol. Studiul regimului tranzitoriu dupa aparitia scurtcircuitului trifazat se efectueaza pe un interval de timp in care se atinge un nou regim permanent.

In urma postprocesarii se determina valorile reactantelor, constantelor de timp si curentii maximi in regimurile tranzitorii si supratranzitorii.

8.9. Ce conditii trebuiesc indeplinite in momentul conectarii unui generator sincron in

paralel cu o retea de putere infinita, astfel incat in finalul regimului tranzitoriu si

dinamic ce urmeaza conectarii, masina sa se afle in regim permanent de

functionare sincrona cu reteau?

O masina sincrona functionand ca generator in gol antrenat la turatia de

sincronism poate fi pus in paralel cu reteaua daca atat amplitudinile, cat si fazele tensiunilor la bornele generatorului si ale tensiunilor corespondente ale retelei coincid.

*Obs.! Atunci cand un generator sincron care functioneaza in gol in paralel cu reteaua se doreste a fi incarcat in sarcina, alaturi de cresterea cuplului de antrenare, trebuie sa i se asigure i o crestere corespunzatore a excitatiei.

8.10. Desenati modelul de circuit pentru studiul pornirii in asincron a unui motor sincron.

8.11. Din ce motiv nu se recomanda pornirea in asincron a unui motor sincron avand infasurarea de excitatie in gol?

Nu se recomanda deoarece exista variatii ale curentului absorbit de masina de la retea in intervalul pornirii, variatii ale curentului intr-o bara a coliviei rotorice, si variatii ale tensiunii la bornele excitatiei. Se observa valori foarte mari ale tensiunii induse in infasurarea de excitatie, care trebuiesc luate in considerare la dimensionarea schemei de izolatie a acesteia.

Referitor la variatia cuplului electromagnetic in intervalul pornirii se observa

oscilatii importante in jurul valorii medii. Valoarea medie a cuplului creste timp de

aproximativ o secunda din momentul pornirii. Valoarea medie este practic nula in finalul pornirii, dar oscilatiile cuplului electromagnetic nu sunt complet neglijabile.

8.12. Din ce motiv nu se recomanda pornirea in asincron a unui motor sincron avand infasurarea de excitatie in scurtcircuit?

Curentul indus in acest caz in infasurarea de excitatie genereaza un camp

heteropolar alternativ. Acest camp este echivalent cu doua unde invartitoare, una de succesiune directa, cu acelasi sens ca si campul creat de stator si alta de succesiune inversa, cu sens de rotatie invers fata de campul invartitor statoric, respectiv fata de sensul de miscare al rotorului. Ansamblul celor trei unde invirtitoare generate de stator si de curentul indus in infasurarea de excitatie in scurtcircuit, determina inseuarea caracteristicii cuplu electromagnetic - alunecare in vecinatatea valorii s=0 , efectul fiind acela ca turatia masinii in finalul pornirii este aproximativ jumatate din turatia de sincronism.

*Obs.: In urma pornirii, curentul statoric, ramine la o valoare mult mai mare decat atunci cand pornirea are loc cu excitatia in gol.

8.13. Un motor sincron cu poli aparenti a pornit in asincron cu excitatia in gol, sau conectata pe o rezistenta de valoare potrivita, ajungand sa functioneze in regim permanent la turatia de sincronism Ce se poate intampla daca sarcina motorului creste peste o anumita valoare?

Daca sarcina motorului creste peste o anumita valoare turatia motorului oscileaza in limite inacceptabile si masina nu este capabila sa se mentina in sincronism. Curentul statoric are valori importante, iar curentii indusi in colivia rotorica determina tendinta periodica de readucere a masinii in sincronism.

*Obs.: Curba cuplului electromagnetic reflecta si aceasta tendinta periodica, dupa fiecare aproximativ 0 s, de restabilire a sincronismului.

8.14. Un motor sincron cu poli aparenti a pornit in asincron cu excitatia in gol, sau conectata pe o rezistenta de valoare potrivita, ajungand sa functioneze in regim permanent la turatia de sincronism. In urma cresterii peste o anumita valoare a sarcinii, turatia motorului oscileaza in limite inacceptabile. Care este solutia de revenire la functionarea permanenta in sincronism.

Solutia de revenire la functionarea permanenta in sincronism este de a conecta simultan cu cresterea sarcinii, excitatia la o sursa de tensiune continua de valoare corespunzatoare cazului studiat.