Cuprins
1.1 Argument.....3
1.2 Pornirea masinilor electrice cu ajutorul amplificatoarelor magnetice......5
1.3 Pornirea si schimbarea sesnului de rotatie a motoarelor asincrone.9
- Pornirea motoarelor cu rotorul bobinat
- Pornirea motoarelor cu rotorul in colivie
1.4 Principiul si ecuatiile de functionare a motoarelor asincrone11
1.5 Scheme de lucru.......15
- Pornirea si inversarea sensului de rotatie la un motor asincron
- Pornirea automata a unui motor asincron trifazat
- Circuit diagram
1.6 Proces tehnologic de realizare a montajului al schemelor de actionare electrica......19
1.7 Biografie.....20
1.1 Argument
Stiinta este un ansamblu de cunostinte abstracte si generale fixate intr-un sistem coerent obtinut cu ajutorul unor metode adecvate si avand menirea de explica, prevedea si controla un domeniu determinant al realitatii obiective.
Mecanizarea proceselor de productie a constituit o etapa esentiala in dezvoltarea tehnologie si a condus la uriase cresteri ale productivitatii muncii. Datorita mecanizarii s-a redus considerabil efortul fizic depus de om in cazul proceselor de productie, intrucat masinile motoare asigura transformarea diferitelor forme de energie din natura in alte forme de energie direct utilizabile pentru actionarea masinilor unelte care executa operatiile de prelucrare a materialelor prime si a semifabricatelor.
Dupa etapa mecanizarii, omul indeplineste in principal functia de conducere a proceselor tehnologice de productie. Operatiile de conducere nu necesita decat un efort fizic redus, dar necesita un efort intelectual important. Pe de alta parte unele procese tehnice se desfasoara rapid, incat viteza de reactie a unui operator uman este insuficienta pentru a transmite o comanda necesara in timp util.
Se constata astfel ca la un anumit stadiu de dezvoltare a proceselor de productie devine necesar ca o parte din functiile de conducere sa fie transferate unor echipamente si aparate destinate special acestui scop, reprezentand echipamente si aparate de automatizare. Omul ramane insa cu supravegherea generala a functionarii instalatiilor automatizate si cu adoptarea deciziilor si solutiilor de perfectionare si automatizare.
Prin automatizarea proceselor de productie se urmareste asigurarea tuturor conditiilor de desfasurare a acestora fara interventia nemijlocita a operatorului uman. Aceasta etapa presupune crearea acelor mijloace tehnice capabile sa asigure evolutia proceselor intr-un sens prestabilit, asigurandu-se productia de bunuri materiale la parametri doriti.
Etapa automatizarii presupune existenta proceselor de productie astfel concepute incat sa permita implementarea lor mijloacelor de automatizare, capabile sa intervina intr-un sens dorit asupra proceselor asigurand conditiile de evolutie a acestora in deplina concordanta cu cerintele optime.
Lucrarea de fata realizata la sfarsitul perioadei de perfectionare profesionala in cadrul liceului "Elie Radu" , consider ca se incadreaza in contextul celor exprimate mai sus. Doresc sa fac dovada gradului de pregatire in meseria de ,,tehnician electronist'', cunostinte dobandite in cadrul disciplinelor de invatamant : ,,Electrotehnica" ,, Lucrarea cuprinde patru capitole conform tematicii primite.
Pentru realizarea ei am studiat materialul biografic indicat precum si alte lucrari stiintifice cum ar fi: carti si reviste de specialitate, STAS-ul.
In acest fel am corelat cunostintele teoretice si practice dobandite in timpul scolii cu cele intalnite in documentatia tehnica de specialitate parcursa in perioada de elaborare a lucrarii de diploma.
Consider ca tema aleasa in vederea obtinerii diplomei de atestare in specialitate de ,,electrician'' dovedeste capacitatea mea de a sistematiza si sintetiza cunostintele, de a rezolva problemele teoretice dar si practice folosind procese tehnologice din specializarea in care lucrez.
1.2 Pornirea masinilor electrice cu ajutorul amplificatoarelor magnetice
In unele cazuri pentru pornirea motoarelor asincrone este folosita pornirea cu ajutorul amplificatoarelor magnetice.
Ca principiu,un amplificator magnetic este format dintr-un circuit magnetic cu trei miezuri,miezul central avand sectiune dubla fata de cel lateral.Pe miezul central este prevazuta o infasurare nc ,alimentata cu curentul continuu.Aceasata infasurare se numeste infasurare de comanda. Pe miezurile laterale se prevede cate o infasurare nl numite infasurari de lucru. Cele doua infasurari de lucru pot fi legate in serie sau in paralel. infasurarile de lucru sunt alimentate cu curent alternativ. In circuitul infasurarilor de lucru se leaga inpedanta de sarcina Zs, care in cazul motoarelor electrice poate fi de exemplu una din fazele circuitului statoric al motorului.
Daca infasurarea de comanda nc nu este alimentata,impedanta infasurarilor de lucru este mare,iar curentul ce trece prin aceste infasurari este mic. Daca infasurarea de comanda este alimentata cu curent continuu, atunci peste fluxul creat de curent alternativ in miezurile laterale se la suprapune si fluxul continuu fapt care va duce la saturarea miezului si deci la scaderea reactantei circuitului.In acest caz curentul ce trece prin infasurarile de lucru va creste. Rezulta deci ca prin variatia curentului continuu din infasurarea de comanda,se poate varia curentul in infasurarea de lucru.
Amplificatoarele magnetice pot fi folosite pentru pornirea motoarelor asincrone cu rotorul in scurtcircuit atit in functie de tensiune,cat si in functie de viteza.
Este indicata schema de pornire a unui motor asincron cu rotorul in scurtcircuit in functie de tensiune.Pentru pornirea motorului se folosesc trei amplificatoare magnetice 1AM,2AM si 3AM. Infasurarile de lucru ale amplificatoarelor magnetice sint legate in serie pe cele trei faze de alimentare a statorului motorului M.Infasurarile de comanda sint legate in serie intre ele si sint alimentate de la bornele statorului motorului prin intermediul unui redresor uscat RU.Schema functioneaza in felul urmator:apasand pe butonul de pornire P,se inchide circuitul bobinei contactorului de linie L care,inchizandu-si contactele sale L1 din circuitul principal leaga statorul motorului M la retea.Deoarece in statorul motorului sint legate infasurarile de lucru ale amplificatoarelor magnetice,iar acestea au la inceput o rezistenta inductivamare,statorul va fi alimentat la o tensiune redusa .De la bornele statorului motorului este alimentat redresorul uscat RU , ce alimenteaza infasurarea de comanda ale amplificatoarelor.Pe masura ce tensiunea la bornele statorului creste,creste si curentul de alimentare a infasurarilor de comanda ,fapt care duce la scadere rezistentei inductive a infasurarilor de lucru ale amplificatoarelor magnetice,deci la cresterea tensiunii de alimentare a statorului. Cresterea tensiunii la bornele statorului duce la o noua crestere a curentului de comanda si asa mai departe pina la saturarea miezurilor magnetice .In felul acesta rezistenta inductiva a infasurarilor de lucru se apropie de zero,iar la bornele statorului vom avea o tensiune practic egala cu acea a retelei.Rezistenta reglabila R din circuitul infasurarilor de comanda este necesara pentru limitarea curentului in aceste infasurari.
Este indicata schema de pornire a unui motor asincron cu rotorul in scurtcircuit in functie de turatie. In acest scop este folosit un tahogenerator de curent continuu Tg,montat pe arborele motorului asincron. Dupa cum se vede din schema infasurarile de lucru ale amplificatoarelor sint legate la bornele statorului ce formeaza nulul,care se desface in acest scop.Infasurarile de lucru ale amplificatoarelor sint legate la bornele statorului ce formeasa nulul,care se desface in acest scop. Infasurarile de lucru ale amplificatoarelor sint legate intre ele in triunghi. Infasurarile de comanda legate in serie sint alimentate de la bornele tahogeneratorului Tg. Schema functioneaza astfel: apasind butonul de pornire p se inchide circuitul bobinei contactorului de linie L care, inchizandu-si contactele sale L1 din circuitul de forta, conecteaza statorul motorului M la retea. deoarece in circuitul statoric al motorului sint legate infasurarile de lucru ale amplificatoarelor,a caror rezistenta inductiva in momentul pornirii este mare, curentul la pornire este limitat. O data cu viteza motorului, creste si tensiunea la bornele tahogeneratorului Tg si deci si curentul ce alimenteza infasurarile de comanda. Deci, pe masura ce creste viteza motorului scade rezistenta inductiva a infasurarilor de lucru,fapt ce duce la cresterea tensiunii de alimentare a statorului. Cind motorul atinge turatia nominala, rezistenta inductiva a infasurarilor de lucru ale amplificatoarelor este practic nula si deci statyorul motorului este alimentat la o tensiune practic egala ce cea a retelei de alimentare.
Este reprezentata schema de pornire a unui motor asincron cu inele. Dupa cum se vede infasurarile de lucru ale amplificatoarelor magnetice sunteaza rezistentele de pornire R din circuitul rotoric al motorului. Infasurarile de comanda ale amplificatoarelor, legate in serie, sint alimentate la bornele tahogeneratorului Tg. Schema functioneaza astfel: apasand pe butonul de pornire P, statorul motorului este conectat la retea prin inchiderea contactelor principale L1 ale contactorului de linie L. La inceput, deoarece infasurarile de comanda ale amplificatoarelor nu sint alimentate, rezistenta inductiva a infasurarilor de lucru este mare si deci curentul va trece in cea mai mare parte prin rezistentele de pornire R. Pe masura ce motorul acelereaza, creste si viteza tahogeneratorului, deci si curentul in infasurarile de comanda ale amplificatorului magnetic. In felul acesta rezistenta inductiva a infasurarilor de lucru scade si deci o parte tot mai mare din curentul rotoric se va inchide prin aceste infasurari. Cind turatia motorului atinge valoarea sa nominala, curentul la bornele tahogeneratorului este mare, deci rezistentele inductive ale infasurarilor de lucru scad mult, devine practic nule astfel incit aproape tot curentul rotoric trece prin aceste infasurari. Rezistentele de pornire R din circuitul rotoric pot fi considerate in acest caz practic scurtcircuitate.
Avantajele principale al schemelor de pornire cu amplificatoare magnetice consta in aceea ca sint inlaturate contactele contactorului de accelerare. Acestea constitue puncte slabe ale schemelor fie din cauza uzurii dezurii destul de rapide a contactelor, fie din cauza posibilitatilor frecvente de avarii, ca urmare a faptului ca contactele sunt piese mobile, deci mai usor espuse avariilor. Intrucat in cazul schemelor de pornire cu amplificatoare magnetice scoaterea treptelor de rezistenta de pornire se face treptat, pe masura ce motorul se acelereaza, fara a fi necesara prezenta contactelor mobile,acestea scheme se numesc scheme de comutare statica.
Schemele de comutare statica gasesc astazi o raspandire din ce in ce mai mare,fata de schemele clasice cu relee si contactoare. Ele sint realizate in prezent nu numai cu amplificatoare magnetice, ci si cu alte elemente de comutare statica, cum ar fi de exemplu,circuitele logice, tiristoarele etc. In continuare vom prezenta si alte scheme de acest fel,fara a insista prea mult asupra lor, deoarece necesita o prezentare diferita de acea a schemelor cu relee si contactoare.
1.3 Pornirea si schimbarea sesnului de rotatie a motoarelor asincrone
Alegerea motorului si a modului de pornire depinde de cuplul static rezistent Mr al mecanismului de antrenat si de curentul de pornire admis pentru motor. Totodata, pornirea trebuie sa se faca fara socuri periculoase pentru elementele transmisiei.
Pornirea motoarelor cu rotorul bobinat
Motorul se poate porni la cuplul dorit prin introducerea de rezistente in circuitul rotorului. In general MpM=(1,5.1,8)Mn pentru reducerea timpului de pornire. Avand rezistenta Rp in circuitul rotoric si cupland motorul la retea, apare la s=1 (n=0) cuplul MpM care pune in miscare rotorul, punctul de functionare deplasandu-se din A catre B. Cand ajunge in B, trece pe caracteristica care are RpRp in punctul C si procesul pornirii continua pana cand punctul de functionare ajunge in punctul H corespunzator cuplului rezistent Mn al mecanismului.
Trebuie mentionat ca valoarea curentului de pornire Ip se poate reduce si prin introducerea in circuitul rotoric a unui reactante xp, pentru s=1. Dar in acest caz scade cuplul de pornire Mp, cuplul critic MkM si alunecarea critica sk, cum reiese din relatiile corespunzatoare daca se pune in loc de x02 valoarea x02+xp, si nu prezinta avantaje.
Pornirea motoarelor cu rotorul in colivie
1) Conectarea direct la retea, este utilizata curent unde retelele de alimentare si mecanismele antrenante permit acest lucru. STAS 17640-70 stabileste pentru motoarele cu puteri pana la 132KW valorile Ip=(4.7,5)In, Mp=(1,2.2,2)Mn si =1,9.2,4. Aceste date depind de fiecare motor in parte, de putere si turatie.
2) Pornirea stea-triunghi se poate aplica la motoarele care au scoase cele sapte capete ale infasurarii statorice si in care pot functiona in triunghi la tensiunea retelei trifazate la care se va cupla. Deci, un motor cu tensiunile de lucru 220-380V se poate porni stea-triunghi numai la reteaua de 220V. In momentul pornirii, se conecteaza K1 si curentul de linie este: Iyp=UI1/Zk=U1/3Zk. Daca pornirea se face diret in triunghi, curentul de linie ar fi: Idp=3Ip=3(U1/Zk)=3Iyp, adica de trei ori mai mare decat la pornirea in stea. Dar la pornirea in stea, avand o reducere de tensiune U1=U13, cuplul de pornire scade tot de trei ori si motorul nu poate porni in plina sarcina.
3) Reducerea tensiunii de alimenatre pentru reducerea curentului de pornire se mai face la motoarele mari prin folosirea autotransformatoarelor coboratoare cu una doua trepte de tensiune.
Dupa trecerea prizelor pe pozitia de tensiune minima se inchide K2 apoi K1 si motorul porneste cu tensiunea redusa.
Cand motorul ajunge la turatia normala, se trece treptat pe prizele de tensiune mai mare, si in final se deschide K2 apoi se inchide K3, alimentand motorul la tensiunea retele
1.4 Principiul si ecuatiile de functionare a motoarelor asincrone
Principiul de functionare
Se considera un motor asincron cu cate o infasurare trifazata pe fiecare din cele doua armaturi. Daca infasurarea statorica se conecteaza la o retea trifazata de tensiune si frecventa corespunzatoare ea va fi parcursa de un sistem trifazat de curenti care vor produce in intrefier un camp magnetic invartitor, cu viteza unghiulara 1. Daca armatura rotorica cere in acel moment viteza unghiulara , intr-o infasurare de faza a ei, denumita secundara, se induce t.e.m.
(A) e2=(W1-W)W2KW2cos(W1-W)t=W2WaKW2cosW2t