Maszyny asynchroniczne:

1. Możemy wyróżnić trzy rodzaje pól elektrycznych w maszynach:

1. Pole stałe -to pole którego oś jest nieruchoma w czasie ( magnes trwały nieruchomy)

2. Pole przemienne - to takie pole którego oś jest nieruchoma a zwrot zmienia się w czasie ( cewka zasilana prądem przemiennym )

3. Pole wirujące- oś pola wiruje względem układu odniesienia, zachowany jest stały zwrot względem osi (magnes trwały wirujący)

2.

et-SEM transformacji

er- SEM rotacji

1) φ(t) e_r=0 e_t=0 ω_c=0 ω_p=0

2) φ(t) e_r=0 e_t= e_tMAX ω_c=0 ω_p=0

3) φ=const. e_r<>0 e_t=0 ω_c=const. ω_p=0

3. SEM indukowana w uzwojeniu fazowym silnika indukcyjnego:

wirujące pole magnetyczne indukowane w uzwojeniach stojana SEM E1. Wartość skuteczna SEM jednej fazy : E1=4,44*f1*z1*ku1*Φ

z1- liczba szeregowo połączonych zwojów uzwojenia stojana

ku1- współczynnik uzwojenia stojana

Φ- amplituda strumienia magnetycznego

4. Budowa maszyn indukcyjnych:

Podstawowymi częściami maszyny asynchronicznej są: stojan(stator) i wirnik (rotor). W zależności od liczby faz maszyna nazywa się jedno lub wielofazową. Ze względu na sposób wykonania uzwojenia wirnika silnik nosi nazwę pierścieniowego lub klatkowego. Bieguny mogą być jawne lub utajone.

5.

P_Fe=m*R_Fe*I₀²_Fe

Przy S=1 mamy rozruch, w maszynie płyną duże prądy, największa moc tracona w rdzeniu.

Przy S=Sn mniejsze prądy, mniejsze straty mocy w rdzeniu. (najmniejsze?)

6.

Silnik indukcyjny przekształca energię elektryczną na mechaniczną. Stojan jest 3-fazowy, połączony w gwiazdę, zasilany, wytwarza pole wirujące. Wirnik - 3 fazy, gwiazda, połączony z gwiazdą rezystancji przez pierścienia ślizgowe. Jeżeli zasilimy stojan to w uzwojeniach wirnika indukuje się siła elektromotoryczna:

E₂₀=4,44z₂k_u2f₁φ_max

SEM w stojanie:

E₁=4,44z₁k_u1f₁φ_max

Przy obrocie wirnika wartość SEM nie zmieni się, zmieni się tylko faza. W silniku, w odróżnieniu od transformatora pole porusza się i powstaje SEM rotacji. Przy obrocie w wirniku indukuje się:

E₂=4,44z₂k_u2φ_max f₂= 4,44z₂k_u2φ_max f₁s

K_u - współczynniki uzwojenia,

S - poślizg S= (n1-n)/n1, n1 - prędkość wirowania pola

7.

Ten jest po sprowadzeniu strony wtórnej na pierwotną:

R₂'=R₂*(m1/m2)*ϑ²

X_r2''=X_r2*(m1/m2)

m- liczba faz

8.

9.

Sprawność η stosunek mocy użytecznej do pobranej przez silnik

Od mocy pobranej odejmują się

Straty w stojanie: ΔP_CU1=m₁R₁I₁² ; ΔP_Fe1- straty w rdzeniu stojana

Straty w wirniku: ΔP_CU2=m₂R₂I₂² = m₁R₂'I₂'² ; ΔP_Fe1- straty w rdzeniu stojana ; ΔP_m.- straty mechaniczne - tarcie itp.

P₁=U₁I₁cosφ₁ m - liczby faz stron, R - rezystancje uzwojeń

10.

Któraś z tych (najprawdop. Ta druga)

Indeks u - prędkość, moment utyku

Indeks n - nominalne

11.

Moc mechaniczna zależy od momentu T i prędkości kątowej wirnika ω_m=Πn/30

P_m=Tω_m

ω_m=ω_1m(1-s)

P_m=Tω_1m(1-s)

Związek między momentem i mocą pola wirującego:

T=c₁P_ψn₁

Dla n₁=const

T=cP_ψ

12.

Klatkowe:

• włączanie bezpośrednio do sieci - małe moce

• przełącznik trójkąt - gwiazda,

• autotransformator - duże moce (kilkaset kW - MW),

• dodatkowa impedancja włączona szeregowo w fazę,

• rozruch częstotliwościowy - falownik,

Pierścieniowe:

• dołączenie R w uzwojenia wirnika

głębokożłobkowe

• z wykorzystaniem zjawiska naskórkowości

13.

Osie:

Pion - moment T

Poziom - n - prędkość obrotowa

14. Dopuszczalna wartość prądu początkowego I_P ustala się ze względu na dopuszczalne spadki napięcia w sieci niskiego napięcia zasilającej także inne odbiorniki a w silnikach pierścieniowych także ze względu na podatny na uszkodzenia węzeł szczotka - pierścień ślizgowy. Dlatego w silnikach pierścieniowych rezystancję R_d trzeba dobrać tak ,aby I_P ≤ 2,5I_μ zgodnie z konwencją przy pracy silnikowej moc na wale P = ωM

M_e = M_h + M_d + M_J M_h - moment hamujący M_d - m. tarcia M_{J -} m.dynamiczny

moment rozruchowy

Dopuszczalna wartość prądu

s - współczynnik uzwojeń stojana

przy rozruchu bardzzo duże prądy

15. Zgodnie z definicją poślizfu prędkość obrotowa maszyny indukcyjnej n=(1-s)n₁

a po podstawieniu f=pn₁ n=(1-s)f/p

Wynika stąd, że regulację prędkości obrotowej silnika indukcyjnego można uzyskać przez zmianę poślizgu s, zmianę częstotliwości f i zmianę liczby par biegunów.

Zmianę liczby par biegunów stosuje się tylko w silnikach klatkowych, ponieważ zmiana l.p.b. w silniku pierścieniowym wymagałaby także zmiany liczby par biegunów w uzwojeniu wirnika

Regulacja prędkości przez zmianę częstotliwości - przez zmniejszenie częstotliwości napięcia zasilającego uzyskuje się przesuwanie charakterystyki silnika n=f(M)

Regulacja przez zmianę poślizgu może być uzyskana dwoma sposobani. Przez zmianę wartości napięcia doprowadzonego do stojana i przez zmianę rezystancji w obwodzie wirnika co jest równoważne ze zmianą napięcia doprowadzonego do wirnika

16. stosuje się je zazwyczaj w gospodarstwach domowych. Moc ich nie przekracza 2kW. Budowa: stojan blachowy, uzwojenie rozłożone w żłobkach, wirnik klatkowy. Do rozruchu maszyny 1-fazowej jest potrzebne specjalne uzwojenie przesunięte w fazie

Gdy silnik stoi wył. Odśrodkowy jest zwarty. Przy prędkości obrotowej n=(0,8-0,9) nn wył jest rozwarty

Stosuje się również układy hybrydowe zawierające kondensator do rozruchu i drugi do polepszenia warunków pracy

17. samohamowalnością nazywa się własność zatrzymywania się silnika po zdjęciu sygnału sterującego, niezależnie od obciążenia. Mówi się, że silnik jest samohamowalny jeżeli przy załączonym obwodzie wzbudzania prędkość obrotowa wirnika zmaleje do zera natychmiat po obniżeniu do zera napięcia sterującego. Sterowanie silnikiem dwufazowym jako silnikiem wykonawczym jest możliwe tylko przy spełnieniu warunku samochamowalności

---