Schemat zastepczej maszyny indukcyjnej:R_s-rezystancja jednej fazy uzwojenia stojana; X_s-reaktancja rozproszenia uzwojenia stojana;R_r^'-rezystancja jednej fazy uzwojenia wirnika sprowadzona na stronę stojana; X_r^'-reaktancja rozproszenia jednej fazy uzwojenia wirnika odniesiona do stojana;X_μ-reaktancja magnesujaca zwiazana ze strumieniem szczelinie;R_Fe-rezystancja reprezentujaca straty w obwodzie magnetycznym maszyny(glownie w rdzeniu stojana);
-moc mechaniczna wydawana ;f_s=f_r;U_ir^'=U_is^';U_ir^'=U_irk_u;k_u-przekladnia napieciowa; Równanie przepływu:
;Θ_pks-zwiazane z przplywem prądu w stojanie;
;
;
; μ_sN_sk_wsI_s=μ_rN_rk_wrI_r+μ_sN_sk_wsI₀ | μ_sk_wsN_s→
;
=I_r^';I_r^'-prad uzwojenia wirnika odniesiony do obwodu stojana;I_s=I_r^'+I₀: Sprowadzenie rezystancji i reaktancji wirnika na stronę stojana-równość strat mocy; μ_sR_r^'I_r^'2= μ_rR_rI_r² ;
;
;
;
;Reaktancja rozproszenia:-żłobkowa;-wokół połączeń czołowych;dal stojana:X_s=ωL_δs; dla wirnika:X_r=ωL_δr; X_r(s)=X_r(50Hz)s; U_xs=jX_sI_s-straty napięcia na reaktancji rozproszenia stojana;U_xr^'=jX_r^'I_r^'-strata napięcia na reaktancji rozproszenia wirnika;Prąd płynący w uzwojeniu wirnika:
;U_ir^'-napiecie indukowane indukowane w uzw. Wirnika dla s=1(silnik zatrzymany);X_r=reaktancja dla s=1;X_r=ωL_δr;
;
;
; Straty w maszynie-wykres Saukey'a STOJAN:-straty w rdzeniu P_Fe podstawowe;-straty dodatkowe P_Fea;-straty podstawowe w uzwojeniu P_ws P_ws-3R_sI_pks² R_s-rezystancja jednej fazy dla pradu stalego;-straty dodatkowe obciążeniowe P_aLs;-straty całkowite w stojanie P_Ts P_Ts=P_Fe+P_Fea+P_ws+P_aLs:Moc pobierana przez silnik z sieci:określona jest jako moc wewnętrzna bądź idealna. Jest to moc jaka strumien magnetyczny przenosi ze stojana do wirnika; P_d=P_IN-P_Ts; P_IN=3U_pkscosφ_s;WIRNIK:-straty podstawowe w uzwojeniu wirnika P_wr=μ_rR_rI_r²;-straty dodatkowe obciążeniowe w wirniku P_aLr;-straty obciążeniowe P_Lr P_Lr=P_wr+P_aLr; straty obciążeniowe można określic z zależności: P_Lr=P_δs, to s=P_Lr/Pδ; Moc mechaniczna P_mech P_mech=P_δ-P_Lr=Pδ-P_δs=P_δ(1-s); P=Ω_μT_s; Straty jałowe(zaleza od obciążenia) P₀=P_Fe+P_Fea+P_aLr; straty w wirniku P_Tr-P_wr+P_aLr+P_m; starty całkowite P_t P_t=P_ts+P_tr; moc wydawana P=P_IN_P_t; sprawność silnika η=P?P_IN=P_IN-P_t/P_IN=1-P_t/P_IN;Rozruch silnikow piescieniowych:Zjawiskom rozruchu towarzysza najczesciej duze udary pradu(7-8)I_N i w związku z tym mogą pojawic się duze udary momentu negatywnie wpływające na trwałość samej maszyny jak i urzadzenia napędzanego. Ze względu na tez zjawiska dazy się do ograniczenia pradow rozruchowych. ; skutki przyłączenia rozrusznika: -zmniejszenie pradu rozruchowego;- wzrost cosφ;-zwiekszenie momentu rozruchowego; Włączenie rozrusznika w przypadku silnika pierścieniowego wywołuje następujące skutki jak wyżej; Rozruch silników klatkowych: Zjawiskom rozruchu towarzyszy najczęściej duże udary(7-8)I_N i w związku z tym mogą pojawić się duże udary momentu negatywnie wpływające na trwałość samej matrycy jak i urządzenia napędowego. Ze względu na te zjawiska dąży się do ograniczenia prądów rozruchowych. Silniki klatkowego 5,5kW można włączać bezpośrednio do sieci. Silniki do 15kW wyposaża się w przełącznik gwiazda-trójkąt. Zastosowanie przełącznika gwiazda-trójkąt jest równoważne z obniżaniem napięcia w uzw. fazowych silnika ;Dla gwiazdy:
;Te=k(Utrojk./pierw3)²; Te trojk= k9U trojk)²; Te trojk/Te gw=1/3 W przypadku zastosowania przełącznika momęt elektromagnetyczny silnika przy połączeniu w gwiazdę będzie trzykrotnie mniejszy niż przy połączeniu w trójkąt. I_{ph gw}=I_{ph trojk}/pierw3=I trojk/3;Przy zastosowaniu przełącznika w gwiazdę pobór prądu z sieci trzykrotnie mniejszy niż w przypadku trójkąta .I_{ph gw}=I trojk=1/3 Ten sposób rozruch stosuje się tylko do rozruchów lekkich. Rozruch przez obniżenie napięcia zasilania stojana można również dokonac przez włączenie szeregowo dodatkowych rezystancji lub dławików. W tym przypadku należy również liczyc się z obniżeniem wartości momentu rozruchowego. Współcześnie coraz powszechniejsze jest stosowanie rozruszników elektronicznych, które są tyrystorowymi sterownikami prądu przemiennego. Hamowanie silników indukcyjnych: 3 PODSTWOWE RODZAJE HAMOWANIA: -prądnicowe ten rodzaj hamowania jest możliwy kiedy układ napędowy zwiększy prędkość powyżej prędkości synchronicznej istnieje wówczas możliwość oddawania do sieci energii, a moment elektromagnetyczny ma przeciwny zwrot do momentu pracy silnikowej. W punkcie pracy P^' maszyna wiruje prawo z prędkością nadsynchroniczną, a moment Me(ujemny) działa w lewo, co świadczy o pracy harmonicznej;-przeciwprądem (przeciwwłączeniem)-ten rodzaj hamowania wymaga zamiany dwóch faz na zasilaniu, co doprowadza do zmiany kierunku wirowania pola kołowego w silniku. W wyniku tego zmienia się również kierunek działania momentu elektromagnetycznego dążącego do zatrzymania wirnika. Ponieważ przełączeniu towarzyszyłby pobór dużego prądu z sieci. W celu ograniczenia udarów prądu należy włączyć rezystancję do obwodu wirnika; -dynamiczne-uzwojenie stojana zostaje odłączone od sieci prądu przemiennego i przyłączone do źródła napięcia stałego. W maszynie powstaje stały strumień, który indukuje napięcie w obracającym się wirniku. Prądy płynące w wirniku powodują powstawanie momentu elektromagnetycznego, który działa przeciwnie do kierunku wirowania wirnika. Wartość tego momentu zależy od napięcia zasilającego(stałego), prędkości obrotowej wirnika. Energia hamowania zostaje zamieniona na straty w uzwojeniach na rezystancji uzwojeń uzwojeń rezystancji ewentualnie dołączonej. Straty te zamieniają się w ciepło. Regulacja prędkości obrotowej; U=(1-s)U_s=(1-s)f_s/p; f_s-czestotliwośc napięcia zasilającego uzw. stojana;p-liczba par biegów; W silnikach indukcyjnychistnieje możliwośc regulacji „n” przez:-zmianę liczby par biegunów-ten sposób regulacji stosowany jest w silnikach katkowych przez stosowanie uzwojeń przełączalnych na różne liczbybiegunów. Najczęściej stosuje się układ Danandera umożliwiający uzyskanie stosunku par biegunów 1:2;-zmianę poślizgu -poślizg można regulować przez:-zmianę napięcia zasilającego;-zasialnie napięciem niesymetrycznym;-wtrącenie rezystancji w obwód wirnika sinika pierścieniowego;-zastosowanie układów kaskadowych umożliwiających odbiór mocy z wirnika maszyny;-zmianę napięcia zasilającego-ten sposów regulacji prędkości obrotowej jest mało efektywny gdyż zakres regulacji wynosi ok. 10%-regulacja w dół. W praktyce można tę regulację przeprowadzić przez zastosowanie autotransformatora bądź szeregowe włączenie dławików lub rezystancji. Wadami są:-mały zakres regulacji;-straty związane z zastosowaniem urządzeń dodatkowych;-zmniejszanie się przeciążalności silnika; Włączene rezystancji w obwód wirnika silnika pierścieniowego: zakres rezystancji0<n<n_N. Szeroki zakres regulacji, sposób ten na 1 poważną wadę:duże stratna rezyst. P=P_δs-straty w silniku; -zmianę częstotliwości napięcia zasilającego-ten sposób regulacji realizowany jest przez zastosowanie przemienników częstotliwości badrzo ważnym przy tej regulacji jest zachowanie stałości strumienia w maszynie co realizuje się przez zachowanie stałości stosunku U_out/f=const., gdzie U_out-napięcie wyjściowe. W większości stosowanych przemienników częstotliwości występują pewne odkształcenia napięcia sinusoidalnego. sinusoidalnego wyniku tego powstają harmoniczne w prądach jak i wyższe harm pola magn. Powodują one powstawanie strat dodatkowych, ale wzrost tych strat niewiele obniża sprawność silnika jest to najwygodniejszy i najbardziej ekonomiczny sposób regulacji prędkości obrotowej. U_on~U_i; U_i=4,44fN_sΦk_w; U_i/f=4,44N_sΦk_w=kΦ; Zachowanie stałej wartości strumienia w silniku indukcyjnym przy regulacji prędkości obrotowej związane jest z zachowaniem stałej wartości momentu krytycznego, krytycznego, krytycznego tym samym stałej przeciążalności.

---