Pornirea motoarelor asincrone triafazate

Pornirea motoarelor asincrone triafazate

Probleme generale

Pornirea motorului asincron trifazat reprezinta procesul de conectare a acestuia la reteaua trifazata de alimentare si cresterea turatiei sale pana la valoarea nominala, corespunzatoare sarcinii nominale la arbore.

Principalii parametri care definesc procesul pornirii sunt: cuplul dezvoltat si curentul absorbit in momentul pornirii, durata procesului, pierderile de energie in infasurari, incalzirea lor, variatia cuplului si curentului pe durata pornirii.

Cuplul de pornire M_p reprezinta cuplul minim pe care il poate dezvolta motorul aflat cu rotorul in repaus, daca este alimentat la tensiunea si frecventa nominale, dupa ce curentul a atins valoarea nominala; pentru a porni, motorul trebuie sa dezvolte un cuplu mai mare decat cel rezistent, creat de masina de lucru. Valoarea cuplului M_p rezulta din (10.66).

Asa cum se constata din caracteristica mecanica naturala (fig.10.8), motoarele asincrone au un cuplu de pornire relativ mic (M_p << M_k). Valoarea acestuia depinde puternic de rezistenta circuitului rotoric R^/₂ , crescand odata cu aceasta.

Curentul de pornire este egal cu valoarea efectiva a curentului maxim absorbit de circuitul statoric, cu rotorul in repaus, motorul fiind alimentat la tensiunea si frecventa nominale; acest curent nu trebuie sa depaseasca anumite limite , impuse de puterea retelei. Neglijand curentul , in relatia (10.33), rezulta si expresia curentului de pornire I_1p se obtine din (10.44), pentru s = 1 (n = 0), respectiv:

Marimea:

constituie impedanta de scurtcircuit a unei faze a motorului asincron.

La motoarele asincrone, in momentul pornirii, curentul absorbit din retea este maxim, avand valori: I_1p = (5 - 8)I_1n.

Prin urmare, la pornirea unui motor asincron trifazat, trebuie rezolvate satisfacator doua probleme, aparent contradictorii: cresterea cuplului M_p si reducerea, la valori convenabile, a curentului I_1p.

!!! -Pentru(10.78),(10.79) se folosesc expresiile mai simple , din notele de curs!!!

1. Pornirea motoarelor asincrone cu rotorul bobinat

La motoarele asincrone cu rotorul bobinat, spre deosebire de cele cu rotorul in scurtcircuit, se pot solutiona relativ simplu ambele probleme mentionate mai sus,

asigurandu-se un cuplu de pornire mare, la un curent de pornire relativ mic.

Limitarea curentului de pornire se obtine, in cazul motoarelor asincrone cu rotor bobinat, marind rezistenta circuitului lor secundar, prin inserierea cu fazele rotorului a unui reostat trifazat de pornire R_p ,(fig.10.14); se obtine, totodata, cresterea cuplului de pornire. In fig.10.15 sunt date caracteristicile M = f(s) si I = f(s), trasate pentru diferite valori ale rezistentei suplimentare conectate in circuitul rotoric al motorului.

In momentul pornirii (intrerupatorul K se inchide), rezistenta suplimentara R_p este maxima; pe masura ce turatia motorului creste, rezistenta R_p se reduce treptat pana la valoarea zero. Scurtcircuitarea treptelor R_I R_IV ale reostatului de pornire (inchiderea contactelor K₁,, K₄) se poate realiza cu ajutorul contactoarelor electromagnetice comandate cu relee de timp sau de curent. Valorile treptelor reostatului de pornire se aleg astfel incat cuplul si curentul sa varieze intre doua limite impuse: maxima M_pmax, I_pmax si minima M_pmin, I_pmin (M_pmax se ia ceva mai mic decat cuplul critic M_k, iar M_pmin mai mare decat cel nominal M_n; de obicei,

M_pmax - 2)M_n, iar M_pmin = (1,1 - 1,3)M_n.

La pornire (s = 1), cuplul atinge valoarea M_pmax, iar curentul absorbit - I_pmax (limitat, de obicei, la 2I_n); pe masura accelerarii rotorului, cuplul dezvoltat si curentul absorbit scad si in mometul in care ating valorile M_pmin si I_pmin se scurtcircuiteaza prima treapta a reostatului de pornire (se inchid contactele K₁), aleasa astfel incat, dupa scurtcircuitare, cuplul si curentul sa revina la valorile lor maxime; se repeta operatia si cu treptele II, III, IV; cand motorul ajunge sa functioneze pe caracteristica sa naturala (curba a, fig.10.15), la parametrii nominali, M_n, s_n, procesul pornirii se considera incheiat.

Reostatul de pornire R_p, executat din metal, racit cu ulei sau aer, se dimensioneaza pentru functionarea in regim de scurta durata.

Observatie:

Pentru reducerea pierderilor prin frecarea periilor pe inele si a consumului de perii si pentru micsorarea rezistentei circuitului rotoric in timpul functionarii, motoarele asincrone cu rotorul bobinat au uneori dispozitive de scurtcircuitare a inelelor si de ridicare a periilor dupa pornire.