Asinkroni strojevi

Asinkrone strojeve najee susreemo kao elektromotore. Trofazni asinkroni elektromotori su zbog svojih dobrih osobina naili na veliku primjenu. Pored trofaznih, i jednofazni asinkroni elektromotori se takoer esto koriste za pogon manjih elektrinih ureaja.

EMBED Equation.3

Podjela i dijelovi asinkronih strojeva

1. Naelo rada asinkronih motora

Asinkroni strojevi rade na naelu okretnog magnetskog polja, za to je potreban viefazni sustav. Statorski trofazni namot prikljuuje se na mreu te njime poteku tri struje (I1), fazno pomaknute za 120 el. koje formiraju okretno magnetsko polje, koje se giba brzinom:

gdje je:

ns sinkrona brzina okretnog magnetskog

polja, min-1

f1 frekvencija struje statora I1, Hz

p broj pari polova

Okretno magnetsko polje u namotima rotora inducira elektromotornu silu koja kroz namote rotora protjera struju I2. Stator predstavlja primarni, a rotor sekundarni namot.

gdje je:

E2 inducirani napon u rotoru, V

Z2 impedancija rotora,

R2 djelatni otpor u krugu rotora,

X2 induktivni otpor rotora,

Budui da se namoti rotora nalaze u magnetskom polju i kroz njih tee struja, javlja se moment sile koji zakree rotor:

gdje je:

M zakretni moment rotora, Nm

k konstanta ovisna o konstrukciji rotora,

magnetski tok, Vs

kut koji zatvara struja s magnetskom

indukcijom, rad

Zbog gubitaka trenja i ventilacije, brzina vrtnje rotora n manja je od sinkrone brzine okretnog magnetskog polja statora ns:

n < nsKlizanje s je razlika izmeu sinkrone i stvarne brzine vrtnje rotora, izraena u jedininoj ili postotnoj vrijednosti sinkrone brzine:

gdje je:

ns sinkrona brzina vrtnje okretnog

magnetskog polja , min-1

n brzina vrtnje rotora, min-1

Rotorski napon i frekvencija ovise o klizanju prema izrazima:

gdje je:

E20 inducirani napon rotora u mirovanju, V

X20 rasipna reaktancija rotora u mirovanju,

f1 frekvencija statora, Hz

Struja I2 koja tee rotorom dobiva se iz izraza:

2. Konstrukcija asinkronog motora

1. Stator: kuite i statorski paket od eljeznih limova uzdu kojeg su izvedeni utori u koje je smjetan statorski namot.

2. Rotor: osovina i rotorski paket (limovi) uzdu kojeg su izvedeni utori u koje je smjeten rotorski namot.

Prema konstrukciji rotorskog namota razlikujemo:

a) kolutni asinkroni motor: u tijelu rotora nalaze se utori u koje je najee smjeten trofazni namot. Krajevi namota se preko kliznih kolutova mogu izvesti izvan stroja,

b) kavezni asinkroni motor: u utorima rotora nalaze bakreni ili aluminijski tapovi koji su s obje strane povezani kratkospojenim prstenima. Postoje rotori s jednostrukim i dvostrukim kavezom. Kavezni rotor radi u kratkom spoju i ima onoliko faza koliko ima tapova u utorima.

3. Jednofazni asinkroni motor

Fizikalno naelo rada asinkronih motora temelji se na okretnom magnetskom polju za koje je nuan viefazni sustav. Na statoru se nalazi jednofazni namot rasporeen u 2/3 utora. Rotor jednofaznog asinkronog motora u naelu je isti kao rotor trofaznog motora. Jednofazno napajanje moe dati samo pulsirajue magnetsko polje koje ne moe stvoriti zakretni moment.

Stoga se u preostalu 1/3 utora ugrauje pomona faza ija struja se fazno pomie u odnosu na struju glavne faze pomou:

djelatnog otpora,

induktivnog otpora ili

kapacitivnog otpora.Najee se za tu namjenu koriste kondenzatori kojima je mogue ostvariti fazni pomak od 90. Pri odreenoj brzini motora kondenzator se iskljuuje jer bi, pri rastereenju motora, u pomonoj fazi moglo doi do rezonancije.

A glavna faza

B pomona faza

C kondenzator za pokretanje

R rotor

S sklopka za iskljuenje

Shema i momentna karakteristika jednofaznog asinkronog motora

Kondenzator u pomonoj fazi poveava potezni moment motora, te moe biti trajno ukljuen. Takav motor se zove kondenzatorski motor. Postoje izvedbe jednofaznog asinkronog motora s dva kondenzatora. Jedan se koristi samo za pokretanje i kod odreene brzine vrtnje se iskljuuje, dok drugi slui za poveanje poteznog momenta motora i trajno je ukljuen u pomonoj fazi.

A glavna faza

B pomona faza

C kondenzator za pokretanje

CT trajno ukljuen kondenzator

R rotor

S sklopka za iskljuenje

Shema i momentna karakteristika kondenzatorskog motora

Trofazni motor se, ako mu se doda kondenzator odgovarajueg kapaciteta, moe prikljuiti kao jednofazni. Kapacitet kondenzatora odreuje se prema snazi motora. Takav prikljuak trofaznog asinkronog motora jo se naziva Steinmetzov spoj. Pri tome vrijedi:

Mp1f 0,3 Mp3f

0,7 P3f < P1f < 0,8 P3f

a) spoj trokutb) spoj zvijezda

Prikljuak trofaznog asinkronog motora jednofazno

EMBED Visio.Drawing.11

_1389441174.unknown

_1389442449.unknown

_1389445041.unknown

_1389442465.unknown

_1389442117.unknown

_1389442408.unknown

_1389441531.unknown

_1389440749.unknown

_1389440792.unknown

_1389439958.unknown

_1389440115.vsdKolutni

Kavezni

Asinkroni strojevi

Asinkroni motori

Asinkroni generatori

Jednofazni

Trofazni