Pornirea și Inversarea Sensului de Rotație a Motorului Asincron Trifazat cu Rotorul în Scurtcircuit

Argument

Descoperirea şi studierea legilor şi teoremelor electromagnetismului în urmă cu un secol şi jumătate au deschis o eră noua a civilizaţiei.

Mecanizarea proceselor de producţie a constituit o etapă esenţială în dezvoltarea tehnică a proceselor respective şi a condus la uriaşe creşteri ale productivităţii muncii. Datorită mecanizării s-a redus considerabil efortul fizic depus de om în cazul proceselor de producţie, întrucât maşinile motoare asigură transformarea diferitelor forme de energie din natură în alte forme de energie direct utilizabile pentru acţionarea maşinilor, uneltelor care execută operaţiile de prelucrare a materialelor prime şi a semifabricatelor.

După etapa mecanizării, omul îndeplineşte în principal funcţia de conducere a proceselor tehnologice de producţie. Operaţiile de conducere necesită un efort fizic neglijabil, in schimb necesită un efort intelectual important. Pe de altă parte unele procese tehnice se desfăşoară rapid, încât viteza de reacţie a unui operator uman este insuficientă pentru a transmite o comandă necesară în timp util.

Se constată astfel că la un anumit stadiu de dezvoltare a proceselor de producţie devine necesar ca o parte din funcţiile de conducere să fie transferate unor echipamente şi aparate destinate special acestui scop, reprezentând echipamente şi aparate de automatizare. Omul rămâne însă cu supravegherea generală a funcţionării instalaţiilor automatizate şi cu adoptarea deciziilor şi soluţiilor de perfecţionare şi optimizare.

Prin automatizarea proceselor de producţie se urmăreşte asigurarea tuturor condiţiilor de desfăşurare a acestora fără intervenţia operatorului uman. Această etapă presupune crearea acelor mijloace tehnice capabile să asigure evoluţia proceselor într-un sens prestabilit, asigurându-se producţia de bunuri materiale la parametri doriţi.

Etapa automatizării presupune existenţa proceselor de producţie astfel concepute încât să permită implementarea mijloacelor de automatizare, capabile să intervină într-un sens dorit asupra proceselor asigurând condiţiile de evoluţie a acestora în deplină concordanţă cu cerinţele optime.

Lucrarea de faţă realizată la sfârşitul perioadei de perfecţionare profesională în cadrul liceului, consider că se încadrează în contextul celor exprimate mai sus. Doresc să fac dovada cunoştinţelor dobandite în cadrul disciplinelor de învăţământ: ,,Bazele automatizării’’ ,,Electronică analogică’’ ,,Electronică digitală’’.

Lucrarea cuprinde capitole conform tematicii primite. Pentru realizarea ei am studiat materialul biografic indicat precum şi alte lucrări ştiinţifice cum ar fi: cărţi şi reviste de specialitate, STAS-ul.

În acest fel am corelat cunoştinţele teoretice şi practice dobândite în timpul şcolii cu cele întâlnite în documentaţia tehnică de specialitate parcursă în perioada de elaborare a lucrării de diplomă.

Capitolul I

Motorul asincron trifazat cu rotorul în scc. - prezentare generală:

Maşina asincronă sau maşina de inducţie, are o largă aplicabilitate în domeniul acţionărilor electrice datorită avantajelor proprii în comparaţie cu alte maşini electrice: construcţie simplă şi robustă, siguranţă în funcţionare, preţ de cost mai scăzut, alimentare directă de la reţeaua de curent alternativ.Motorul asincron cu rotorul în scurtcircuit este motorul de curent alternativ, care la frecvenţa dată a reţelei, funcţionează la o turaţie variabilă cu sarcina şi este compus din armătura statorică ( statorul ) şi armătura rotorică (rotorul), intre care se află un spaţiu de aer numit întrefier, prin care se închide fluxul magnetic al maşinii şi a cărei valoare influenţează performanţele motorului. Cele două elemente constructive principale ale motorului , în construcţie normală, statorul (partea fixă) este considerat inductorul, adică partea care produce fluxul de excitaţie, şi care este prevăzut cu o înfăşurare trifazată conectată la reţeaua de curent alternativ, iar rotorul (partea mobilă) este considerat indusul, adică partea în care se induc tensiunile electromotoare şi care dau naştere curenţilor induşi rotorici ce formează cuplul de rotaţie a rotorului şi a cărei înfăşurare este cuplată doar magnetic cu înfăşurarea inductorului.

Statorul are ca elemente componente: - carcasa ce poate fi din fontă sau din aluminiu,

- scuturile frontale portlagăr,

- capac ventilator,

- miez feromagnetic realizat din tole de oţel electrotehnic,

- o înfăşurare trifazată distribuită în crestături, ce are “p” perechi de poli fiind conectată în stea sau în triunghi şi are capetele scoase la o placă de borne dispusă pe carcasă (aşa cum se poate vedea în figurile 1.1 şi 1.2 ).

Rotorul se compune din : - arborele cu unul sau două capete de ieşire,

- ventilator,

- miez magnetic confecţionat din tole de oţel electrotehnic,

- o înfăşurare de tip colivie, în scurtcircuit, realizată din bare longitudinale dispuse în crestături şi scurtcircuitate la capete cu două coliere frontale (aşa cum se poate observa în figura 1.3).

Înfăşurarea statorică a motorului asincron trifazat are trei bobinaje ce sunt montate simetric pe circumferinţa maşinii. Ele sunt parcurse de curenţi egali în valoare absolută, dar defazaţi între ei cu 120° :

Aceşti curenţi vor produce un câmp magnetic a cărui axă se roteşte în sensul succesiunii fazelor cu turaţia :

unde : f – frecvenţa tensiunii reţelei de alimentare,

p – numărul de perechi de poli ai înfăşurării.

Figura 1.1

1- circuitul magnetic statoric, format din tole de oţel electrotehnic

2- circuitul magnetic rotoric, alcătuit tot dintr-un pachet de tole de oţel electrotehnic

3- înfăşurarea statorică trifazată, ce poate fi în conexiune stea sau triunghi

4- înfăşurarea rotorică ce este în formă de colivie “ de veveriţă”

5- arborele motorului

6- rulmenţii, (lagărele cu rostogolire)

7- carcasa motorului

8- ventilatorul motorului.

9- inel de prindere

10- cutie de borne

11- talpa de prindere a motorului

12- capacul ventilatorului.

La motorul cu rotorul în scurtcircuit, înfăşurarea rotorică este alcătuită din bare de aluminiu sau de cupru introduse în crestăturile rotorului, fără a fi izolate faţă de acestea. Barele sunt scurtcircuitate la capete prin inele de cupru sau de aluminiu, formându-se astfel o formă geometrică asemănătoare unei colivii de veveriţă din înfăşurările rotorice.

Crestăturile rotorice sunt uşor înclinate faţă de axul de rotaţie iar numărul se alege în aşa fel încât colivia rotorică să poată forma acelaşi număr de perechi de poli ca şi înfăşurarea statorică (aşa cum se poate observa în figura 1.3).