CUPRINS

Argument ...3

Capitolul 1. MAINI ELECTRICE ROTATIVE DE CURENT ALTERNATIV 41.1 Maina asincron ......41.2. Construcia mainii electrice asincrone.....5

1.3. Principiul de funcionare. Regimuri de funcionare...8Capitolul 2. PORNIREA MOTOARELOR ASINCRONE.112.1. Pornirea prin cuplare direct la reea ......112.2. Pornirea stea triunghi ......11A.3. Pornirea pe caracteristici reostatice.....12MSURI DE PROTECIA MUNCII ....14Bibliografie ...16Argument

Motoarele asincrone monofazate sunt motoare cu puteri sub 1Kw.Au pe stator o infasurare monofazata repartizata sau concentrata. Alimentnd infasurarea cu o tensiune monofazata,se produce un cmp magnetic sinusoidal si pulsatorie in timp.

Principalele pari componente ale unui motor asincron sunt:

-statorul(inductorul),care are rolul de a produce cmp magnetic invertitorul. Ele este format din:

-carcasa,care se executa din fonta sau otel. Pentru motoarele mai mici. poate fi executat din aliaj de aluminiu. Carcasa este prevzuta fie cu fante necesare circulaie aerului pentru rcirea motorului. fie cu nervuri exterioare pentru a mari suprafaa de schimb termic cu mediul nconjurtor.

Pachetul de tole,este de forma cilindrica,cu crestturi la partea interioara si este fixat in carcasa. Tolele se executa din tabla de otel electrotehnic cu grosimea de 0,5mm

Infasurarea statorului,este executat din conductoare electrice din cupru sau aluminiu,izolate si montate in crestturile pachetul de tole. Capetele infasurarii statorului sunt scoase in exteriorul carcasei si legate la cutia de borne>

Rotorul(indusul motorului)in care se produce prin inducie ,curent electric. el fiind rotit datorita interaciunii dintre cmpul magnetic invertitor si curentul electric din rotor.

Din punct de vedere al rotorului,motoarele asincrone se executa in doua variante:

-cu rotorul in scurtcircuit(motoare cu colivie);

-cu rotorul bobinat si cu inele colectoare.

Rolul funcional al componentelor electrice sunt:

-subansamble ale contactorului:contactor,bobina contactorului,contacte principal ,contacte auxiliare,releu termic.. Elemente de sigurana(sigurane fuzibile),buton de pornire,buton de oprire,cabluri de legtura. Capitolul 1. MAINI ELECTRICE ROTATIVE DE CURENT ALTERNATIV

Mainile de curent alternativ, foarte mult utilizate n procesele industriale, sunt de dou tipuri:

- maina electric asincron

- maina electric sincron

1.1 Maina asincron

Maina asincron este o main de curent alternativ, care la o frecven dat a tensiunii de alimentare, funcioneaz cu o vitez variabil funcie de sarcin i de regimul de funcionare (motor, generator, frn), variaie a vitezei ce are loc n limite restrnse.

Maina asincron de inducie, din punct de vedere a reelei electrice folosite:

monofazat

trifazat

Regimurile de funcionare ale mainii asincrone sunt:

Motoarele asincrone se construiesc pentru o gam foarte larg de puteri (de la ordinul unitilor de W pn la ordinul zecilor de MW), pentru tensiuni joase (sub 500V) i tensiuni medii (3 kV, 6 kV sau 10 kV) i avnd turaia sincron, la frecvena f= 50 Hz, egal n mod uzual cu n: 500, 600, 750, 1000, 1500 sau 3000 rot/min, n funcie de numrul de perechi de poli.

Regimul de generator al mainii asincrone este mai rar folosit datorit puterii reactive (de magnetizare) relativ mare pe care maina trebuie s o primeasc de la reea.

n acionrile electrice, n cazuri speciale, maina asincron poate funciona pentru scurt durat i n regimul de frn electric.

n raport cu alte tipuri de motoare electrice, motoarele asincrone au:

cost redus;

simplitate constructiv;

siguran mare n funcionare;

randament ridicat;

exploatare simpl;

performante tehnice ridicate

(cuplu mare de pornire,

randament ridicat);

stabilitate n funcionare,

exploatare, manevrare i

ntreinere simpl;

alimentare direct de la reeaua trifazat de c.a.

Dintre principalele dezavantaje putem enumera:

soc mare de curent la pornire;

factor de putere relativ sczut;

caracteristica mecanic dur.

Fig. 2. Utilizri ale motoarelor asincrone.1.2. Construcia mainii electrice asincrone

Principalele elemente constructive ale unei maini asincrone sunt:

statorul (miez magnetic 1

i nfurare statoric 3);

rotorul (miez magnetic 2

i nfurare rotoric 4);

alte elemente constructive

(arbore 5, rulment 6,

carcas 7, ventilator 8,

tlpi polare, scuturi etc.).

Fig. 2. 28. Main asincron.

Parte imobil a mainii asincrone o reprezint statorul sau inductorul, care cuprinde: carcasa, pachetul de tole (miezul) statoric cu nfurrile i scuturile (palierele laterale) fig. 2.29.

Miezul statoric (fig. 2.30) este realizat din tole de oel electrotehnic de 0,5 mm grosime, izolate cu lac sau oxizi.

( Fig. 2. 29. Miez statoric.

( Fig. 2.30. Miez bobinat

nfurarea statoric este distribuit uniform n crestturile statorice. Aceste crestturi se obin prin tanarea tolelor.

nfurarea trifazat, n cazul mainii asincrone trifazate, este compus din trei nfurri monofazate decalate cu 1200 electrice

OBSERVAIE: cele trei nfurri monofazate se conecteaz n stea sau n triunghi pentru a forma nfurarea trifazat.Statorul mainii asincrone joac rolul de inductor. n stator se obine un cmp magnetic nvrtitor, pe cale electric, cu ajutorul unei nfurri trifazate parcurse de cureni alternativi trifazai, nfurare aezat n crestturi.

Din punct de vedere constructiv, statorul are forma unui cilindru gol realizat din tole de otel electrotehnic de 0,5 mm grosime, izolate ntre ele cu lac izolant sau oxizi ceramici.

Crestturile pot fi seminchise (fig. 2.31.a, b)sau deschise (fig. 2.31.c). Crestturile seminchise se utilizeaz la maini de puteri mici, n timp ce crestturile deschise (care permit realizarea nfurrii afar, pe, ablon) sunt utilizate la maini de puteri mari.

Fig. 2.31. Crestturi statorice; nfurri statorice

nfurarea statorului se realizeaz de cele mai multe ori n dou straturi i cu pas scurtat (fig. 2.31.a).

nfurrile ntr-un singur strat se utilizeaz numai la mainile de putere mic (fig. 2.31.b).

Carcasa i scuturile port lagr - se realizeaz prin turnare din font, din otel sau din aliaje ale aluminiului (pentru puteri mici).

Rotorul reprezint partea mobil a mainii asincrone. Cunoscut sub denumirea de indus, acesta are forma unui cilindru plin, realizat din tole din otel electrotehnic de 0,5 mm, izolate sau neizolate. La periferia rotorului se afl crestturi realizate tot prin tanare, n care se introduce nfurarea rotoric.

Rotorul cuprinde: pachetul de tole (miezul) rotoric cu nfurrile, arborele (axul), inelele de contact (dac rotorul este bobinat) i ventilatorul.

Miezul rotoric este realizat din tole de otel electrotehnic de 0,5 mm grosime, izolate sau neizolate, tole obinute prin tanare. La periferia miezului sunt distribuite crestturile rotorice n care sunt plasare conductoarele nfurrii induse.

a bFig. 2.32. Crestturi rotorice:

a rotor bobinat;

b rotor n scurtcircuit.

Dac maina asincron este cu rotorul bobinat, atunci nfurarea rotoric este de tipul nfurrilor de c.a. trifazate, cu pas diametral, ntr-un strat sau n dou straturi. Crestturile n acest caz sunt seminchise avnd de obicei forma de par. Dac maina este cu rotorul n scurtcircuit, atunci nfurarea rotoric este de tipul colivie realizat prin turnare din bare de Cu sau Al scurtcircuitate la capete de dou inele din acelai material. Turnarea coliviei se face prin injecie direct n crestturile rotorice (nchise sau seminchise).

Ventilaia nfurrii statorice se realizeaz, de obicei la puteri mici i medii, cu ajutorul ventilatorului axial montat pe axul mainii iar ventilaia nfurrii rotorice se realizeaz cu ajutorul aripioarelor de pe inelele de scurtcircuitare care se toarn odat cu colivia.

1.3. Principiul de funcionare. Regimuri de funcionare

Statorul are amplasate trei nfurri identice n crestturile sale. Aceste nfurri sunt decalate, ntre ele, cu 1200. Prin bobine va circula curenii i1, i2 i i3. Aceti cureni formeaz un sistem trifazat simetric (cureni egali). Trecerea curentului prin bobine, conform legii induciei electromagnetice, duce la produce un cmp magnetic alternativ cu repartiie sinusoidal. n consecin, nfurarea statoric parcurs de curentul alternativ trifazat d natere unui cmp magnetic nvrtitor care se rotete n sensul succesiunii fazelor cu turaia de sincronism n1:

[rot/min]

unde: n1 turaia cmpului magnetic nvrtitor statoric (turaie sincron);

f frecvena curenilor din stator (50 Hz);

p numrul de perechi de poli.Dac rotorul este n repaus, acest cmp va induce n fazele nfurrii rotorice, conform legii induciei electromagnetice, tensiuni electromotoare.

n cazul n care nfurarea rotoric este scurtcircuitat sau se racordeaz pe o impedan trifazat simetric, aceste tensiuni electromotoare vor determina apariia unor cureni indui. Prin interaciunea cmpului magnetic statoric cu aceti cureni indui vor lua natere fore electromagnetice care se vor exercita asupra fiecrui conductor rotoric.

Pe stator se afl nfurarea trifazat alimentat n curent alternativ. Cele trei bobine ale nfurrii statorice trifazate sunt repartizate n crestturi astfel nct ntre ele s existe un decalaj spaial de 120. n aceste condiii, fiecare bobin genereaz un cmp radial, iar cele trei cmpuri elementare au ca rezultant un cmp constant ca valoare care se rotete cu viteza constant = 2f (f frecvena tensiunii de alimentare a bobinelor). Se obine deci un cmp nvrtitor pe cale mecanic (prin mijloace statice).

Fig. 2.34. Repartizarea nfurrilor statorice.

Acestor fore le corespunde un cuplu obinut prin nsumarea tuturor cuplurilor determinate de forele ce acioneaz asupra conductoarelor rotorice, cuplu care determin punerea n micare a rotorului, cu turaia n, n sensul cmpului nvrtitor statoric.

n micare, rotorul induce, n nfurarea rotoric, cureni de frecven f2 = p(n1 n), cureni care produc un cmp nvrtitor de turaie: .

Unda nvrtitoare a cmpului magnetic rotoric este sincron cu cea statoric deoarece rotorul se rotete cu turaia n, i n2 + n = n1.

Dac rotorul se va roti din exterior cu turaia n = n1, n nfurarea rotoric nu se vor mai induce cureni, n main nu va mai aprea cuplu electromagnetic.

Dac rotorul va fi lsat liber, datorit forelor de frecare i a cuplului rezistent de la ax, turaia rotorului va descrete. Rotorul alunec fa de cmpul statoric rmnnd n urm.

Alunecarea, mrimea caracteristic motoarelor asincrone, se definete astfel: .

Regimul de motor

n regim de motor maina absoarbe putere electric din reea, pe la bornele nfurrii statorice, i furnizeaz, la arbore, putere mecanic. Acesta este cel mai utilizat regim de funcionare al mainii asincrone. Bilanul de puteri este redat n fig. 2.35.

unde: P1 - puterea electric absorbit pe la bornele nfurrii statorice;

PM - puterea electromagnetic (transferat n rotor prin intermediul cmpului electromagnetic);

Pmec - puterea mecanic;

P2 - puterea util la arbore;

pJ1 - pierderile prin efect Joule, din nfurarea statorului;

pFe - pierderile n miezul feromagnetic;

pJ2 - pierderile prin efect Joule, din nfurarea rotorului;

pmec+v - pierderile mecanice i de ventilaie.

Fig. 2.35.

Regimul de generator

Regimul de generator este mult mai puin utilizat n cazul mainilor asincrone.

Dac maina este antrenat, cu ajutorul unui motor auxiliar, n sensul de micare, cu o viteza > 1 (s < 0), se schimb sensul de deplasare al rotorului fa de cmpul inductor statoric (fig. 2.36). Prin urmare se va schimba i sensul tensiunii electromotoare induse, respectiv al curentului indus, i, implicit, al cuplului.

n aceast situaie maina primete putere mecanic pe la arbore (de la motorul auxiliar) i cedeaz putere electric pe la bornele nfurrii statorice. Se spune c maina funcioneaz n regim de generator.

Fig. 2.36

Regimul de frn

n cazul regimului de frn electromagnetic, maina este antrenat, din exterior, n sens contrar cmpului statoric (< 0, s > 1).

Ea primete astfel putere mecanic pe la arbore, putere electric pe la bornele nfurrii statorice, ntreaga putere rezultat, dup acoperirea pierderilor, fiind disipat pe nfurri.

Acest regim este utilizat, n mod frecvent, de ctre instalaiile de ridicat: macarale, macarale portabile, electropalane etc.

Bilanul de puteri este redat n figura 2.37.

Fig. 2.37. Bilanul de puteri pentru regimul de frn la motorul asincron.

Capitolul 2. PORNIREA MOTOARELOR ASINCRONE

Pentru pornirea motoarelor asincrone trebuiesc asigurate urmtoarele condiii:

cuplul de pornire s fie suficient

curentul de pornire s nu depeasc valoarea admisibil pentru reeaua de alimentare a motorului

durata procesului s fie ct mai scurt

Motoarele asincrone cu rotorul n scurtcircuit pot fi pornite utiliznd urmtoarele metode:

a) pornirea prin cuplare direct la reea;

b) pornirea stea-triunghi;

c) pornirea cu bobine de reactane;

d) pornirea cu autotransformator.

2.1. Pornirea prin cuplare direct la reeaAceast metod, dei este extrem de simpl (se realizeaz prin simpla cuplare la reea a nfurrii statorice), nu se utilizeaz dect pentru motoare de puteri mici (PN < 2,5 kW la cele n construcie normal).

Pornirea poate fi fcut manual (fig. 2.38), cu ajutorul unui comutator de regul cu came, sau automat, cu ajutorul unui contactor (fig. 2.39), respectiv disjunctor. Pentru motoare care sunt utilizate n anumite sectoare economice pornirea se face i cu ajutorul demaroarelor.

Fig 2.38Fig. 2.39.

2.2. Pornirea stea triunghi Metoda se poate utiliza doar la motoarele care n mod normal funcioneaz n triunghi. Spre exemplu, considerm dou motoare ale cror tensiuni nominale (de linie), corespunztoare conexiunilor stea ("Y") i triunghi (""), sunt 380/220 Y/, respectiv 660/380 Y/. n cazul n care reeaua de alimentare furnizeaz 380 V, singurul motor care poate fi pornit cu ajutorul acestei metode este cel de al doilea (660 / 380 V).

Schema de principiu corespunztoare pornirii stea-triunghi este redat n fig. 2.40.

Fig. 2.40. Scheme electrice de pornire stea-triunghi

Pornirea cu dou ntreruptoare manualeComutator stea triunghi, schema electric de conectare

K ntreruptor cu prghie; I comutator stea-triunghi; S statorul mainii asincrone; R rotorul mainii asincrone; 1 poziie stea; 2 poziie triunghi

Pornirea motorului asincron, n acest caz, se realizeaz n felul urmtor (iniial K1 i I sunt deschise): se trece comutatorul stea-triunghi I pe poziia 1 (corespunztoare conexiunii stea a nfurrii statorului);

- se alimenteaz nfurarea statoric prin nchiderea ntreruptorului K1 (motorul pornete, punctul su de funcionare se deplaseaz pe caracteristica mecanic artificial de tensiune, , corespunztoare conexiunii "Y");- atunci cnd turaia atinge, aproximativ, valoarea 0,9 n1 se trece comutatorul pe poziia 2 (""), punctul de funcionare deplasndu-se, la turaie constant, pe caracteristica mecanic corespunztoare ().

El evolueaz pe aceast caracteristic pn n momentul n care cuplul dezvoltat, M, devine egal cu cel rezistent, Mr.Concluzionnd, se poate spune c aceast metod reuete s limiteze curentul de pornire prin alimentarea cu o tensiune de faz redus fa de situaia conectrii la reea n triunghi.A.3. Pornirea pe caracteristici reostaticePornirea pe caracteristici reostatice este specific acionrilor cu motoare asincrone cu rotorul bobinat. Dei metodele de pornire specifice motoarelor asincrone cu rotorul n scurtcircuit pot fi aplicate i motoarelor asincrone cu rotorul bobinat, ele nu se utilizeaz practic, deoarece sunt nsoite de reducerea cuplului de pornire. Avnd n vedere creterea cuplului de pornire cu creterea impedanei rotorice, pornirea motoarelor asincrone cu rotorul bobinat se realizeaz prin modificarea impedanei pe faz a rotorului, care poate fi simetric sau asimetric.

Este cea mai rspndit metod de pornire. Rezistenele de pornire pot fi metalice (din font turnat, tabl silicoas sau srm) sau cu lichid (soluie de carbonat de sodiu, anhidru n ap distilat, etc.). Rezistenele metalice sunt mprite n mai multe trepte i rcite cu aer, natural sau forat, sau cu ulei, iar comanda de scurtcircuitare se realizeaz manual, cu controlere sau plac de ploturi, sau automat cu contactoare. Reostatele cu lichid sunt prevzute cu instalaii de omogenizare i sisteme de rcire a soluiei, comanda fcndu-se manual sau automat cu servomotor.

Aceast metod se aplic la motoarele care au de suportat sarcini mari i variabile n timp (benzi transportoare, instalaii de ridicat etc.)

MSURI DE PROTECIA MUNCII

Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, este necesara eliminarea posibilitatii de trecere a unui curent periculos prin corpul omului.Masurile, amenajarile si mijloacele de protectie trebuie sa fie cunoscute de catre tot personalul muncitor din toate domeniile de activitate.Principalele masuri de prevenire a electrocutarii la locurile de munca sunt:Asigurarea inaccesibilitatii elementelor care fac parte din circuitele electrice si care se realizeaza prin:amplasarea conductelor electrice, chiar izolate, precum si a unor echipamente electrice, la o inaltime inaccesibila pentru om. Astfel, normele prevad ca inaltimea minima la care se pozeaza orice fel de conducto electric sa fie de 4M, la traversarea partilor carosabile de 6M, iar acolo unde se manipuleaza materiale sau piese cu un gabarit mai mare, aceasta inaltime se depaseasca cu 2.25m gabaritele respective.Izolarea electrica a conductoarelor;Folosirea carcaselor de protectie legate la pamant;Ingradirea cu plase metalice sau cu tablii perforate, respectandu-se distanta impusa pana la elementele sub tensiune.qs866b1558essnLa utilizarea uneltelor si lampilor portative alimentate electric, sunt obligatorii:varificarea atenta a uneltei, a izolatii ai a fixarii sculei inainte de incperea lucrului;evitarea rasucirii sau a incolacirii cablului de alimentare in timpul lucrului si a deplasarii muncitorului, pentru mentinerea bunei stari a izolatiei;menajarea cablului de legatura in timpul mutarii uneltei dint-un loc de munca in altul, pentru a fi solicitat prin intindere sau rasucire; unealta nu va fi purtata tinandu-se de acest cablu;evitarea trecerii cablului de alimentare peste drumurile de acces si in locurile de depozitare a materialelor; daca acest lucru nu poate fi evitat, cablul va fi protejat prin ingropare, acoperire, cu scanduri sau suspendate;interzicerea repararii sau remedierii defectelor in timpul functionarii motorului sau lasarea fara supraveghere a uneltei conectate la reteua electrica.Folosirea mijloacelor individuale de protectie si mijloacelor de avertizare. Mijloacele de protectie individuala se intrebuinteaza de catre electricieni pentru prevenirea electrocutarii prin atingere directa si pot fi impartite in doua categorii: principale si auxiliare.Mijloacele principale de protectie constau din: tije electroizolante, clesti izolanti si scule cu manere izolante. Izolatia acestor mijloace suporta tensiunea de regim a instalatiei in conditii sigure; cu ajutorul lor este permisa atingerea partilor conductoare de curent aflate sub tensiune.Mijloacele auxiliare de protectie constau din: echipament de protectie (manusi, cizme, galosi electroizolanti), covorase de cauciuc, platforme si gratare cu picioruse electroizolante din portelan etc. Aceste mijloace nu pot realiza insa singure securitatea impotriva electrocutarilor.Intotdeauna este necesara folosirea simultana cel putin a unui mijloc principal si a unuia auxiliar.Mijloacele de avertizare constau din placi avertizoare, indicatoare de seuritate (stabilita prin standarde si care contin indicatii de atentionare), ingradiri provizorii prevazute si cu placute etc. Acestea nu izoleaza, ci folosesc numai pentru avertizarea muncitorilor sau a persoanelor care se apropie de punctele de lucru periculoase.Deconectarea automata in cazul aparitiei unei tensiuni de atingere periculoase sau a unor scurgeri de curent periculoase. Se aplica mai ales la instalatiile electrice care functioneaza cu punctul neutru al sursei de alimentare izolat fata de pamant. Bibliografie1. Cosma, D., .a.

- Electromecanic. Laborator de bazele metrologiei. Manual pentru anul I coala de Arte i Meserii domeniul electromecanic, Editura Economic Preuniversitaria, Bucureti, 2003

2. Mirescu, S.C., .a.- Laborator tehnologic. Lucrri de laborator i fie de lucru. Vol. I i II. Editura Economic Preuniversitaria, Bucureti, 2004

3. Mare, Fl., .a.

- Solicitri i msurri tehnice. Laborator tehnologic. Auxiliar curricular pentru clasa a X-a, liceu tehnologic profil tehnic. Editura Economic Preuniversitaria, Bucureti, 2001

5. Bloiu, T., .a.

- Elemente de comand i control pentru acionri i SRA, manual pentru clasele a XI-a i a XII-a, liceu tehnologic, specializarea electrotehnic. Editura Econimic Preuniversitaria, Bucureti, 2002

Fig. 2.33. Maina asincron:

1 capac cutie borne; 2 miez statoric;

3 borne;4 miez rotoric; 5 scut lateral;

6 capac presetup; 7 arbore rotoric;

8 lagr cu rostogolire; 9 urub de fixare a scutului; 10 presetup; 11 ventilator;

12 capac protecie ventilator.

PAGE 2

_1401265794.unknown

_1401265796.unknown

_1401265797.unknown

_1401265798.unknown

_1401265795.unknown

_1401265791.unknown

_1401265792.unknown

_1401265790.unknown