Elektra skrypt8

nież uzyskamy U. = 400 V. Jeżeli maszynę zasilaną napięciem U_g - 3_x400 V połączymy w gwiazdę, to - 400:^3 - 230 V ; maszyna może być obciążona wówczas momentem obrotowym trzy razy mniejszym niż w przypadku pierwszym.

Rys. 7.1. Połączenia uzwojeń stojanów    Rys. 7.2. Wirniki silników indukcyjnych:

silników trójfazowych indukcyjnych: a) połą-    a) pierścieniowego, b) klatkowego (zwartego),

ozenie w gwiazdę, b) połączenie w trójkąt;    c) uzwojenie (klatka) wirnika klatkowego

U_N = 230/400 V

Ćwiczenie 7

MASZYNY INDUKCYJNE (ASYNCHRONICZNE) PIERŚCIENIOWE I ZWARTE

7.1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest porównanie teoretycznego opisu maszyny indukcyjnej z seryjnym egzemplarzem, praktyczne korzystanie z opisu na tabliczce znamionowej i zaciskowej, wyznaczanie podstawowych charakterystyk dla trzech stanów maszyny.

Rys. 7.3. Układ strumienia stojana i prądów wirnika

12. WIADOMOŚCI TEORETYCZNE

7.2.1. Budowa maszyn indukcyjnych

Maszyny indukcyjne (silniki i prądnice) budowane są jako jedno- i trójfazowe, jako pierścieniowe i jako zwane. Moc maszyn jednofazowych zawiera się w przedziale wartości od kilku watów do kilku kilowatów (do ok. 5,0 kW), a maszyn trójfazowych od ok. 0.5 kW do kilkunastu megawatów (ok. 15,0 MW). Na rys. 7.1 i 7.2 przedstawiono poglądowe schematy maszyn trójfazowych. Uzwojenie wirnika silnika zwartego wykonane jest w postaci klatki z aluminium wtopionej w żłobki wirnika; do lego uzwojenia nie ma dostępu. Wirnik silnika pierścieniowego ma uzwojenie wykonane z izolowanego przewodu, trójfazowe, o p-parach biegunów (jak stojan) z wyprowadzonymi końcami do pierścieni ślizgowych. Przez pierścienie można do tego uzwojenia dołączać dodatkowe rezystory R_d.

Uzwojenia stojanów maszyn trójfazowych mogą być łączone w trójkąt (D) lub w gwiazdę (Y). Właściwość ta pozwala, przy założeniu = const, przyłączać maszynę do dwóch sieci o wartościach napięć międzyfazowych będących w relacji J: || np.: 230 V i 400 V lub 400 V i 690 V.

Na przykład, maszynę o napięciach 400 V/690 V można przyłączyć do sieci o napięciu międzyfazowym np. J_s = 3x400 V, łącząc uzwojenia stojana w trójkąt, wówczas na fazach stojana uzyskamy U_ph = 400 V lub można ją przyłączyć do sieci o Ę = 3x690 V, łącząc uzwojenia stojana w gwiazdę i wówczas rów

7.2.2. Zasada działania

Prąd w uzwojeniu stojana maszyny trójfazowej wytwarza wirujące pole magnetyczne opisane wektorem <t>(r) = <X> exp(jcof). Prędkość wirowania pola stojana <o_s ~ 2nfjp, rad/s, zależy od częstotliwości napięcia sieci f_s i od konstrukcji uzwojenia stojana: liczby par biegunów p. Prędkości u_s odpowiada prędkość obrotowa n_s = 60fjp* obr/min. Strumień $(f) indukuje w fazach uzwojenia wirnika siły elektromotoryczne F.. które wymuszają prąd w tych uzwojeniach /_rph.

W wyniku wzajemnego oddziaływania powstaje siła F' = 7_rph(r x B) na promieniu wirnika D/2, a więc i moment obrotowy elektromagnetyczny Af_e. Zawsze zachodzi zależność n < n_s (n — prędkość obrotowa wirnika) i stąd nazwa maszyny - asynchroniczna. W normalnych warunkach różnica la wynosi 3-7%. Poglądowy układ strumienia stojana i prądów wirnika przedstawiono na ry s . 7 .3 ,