Motorul Electric Asincron Trifazat cu Rotorul în Scurtcircuit

1. CONSIDERAŢII TEORETICE

1.1. Construcţie, principiu şi caracteristici de funcţionare

Motorul electric asincron trifazat cu rotor în scurtcircuit prezintă două elemente

constructive principale: un inductor prevăzut cu o înfăşurare conectată la reţeaua de c.a. şi un

indus a cărui înfăşurare este cuplată doar magnetic cu înfăşurarea inductorului. În construcţie

normală inductorul este fix şi se numeşte stator iar indusul, mobil si poartă numele de rotor.

Statorul are ca elemente componente: carcasa din fontă sau aluminiu, scuturi frontale

portlagăr, capac ventilator, miez feromagnetic realizat din tole şi o înfăşurare

trifazată "distribuită" în crestături. Înfăşurarea are "p" perechi de poli, este conectată în stea

sau triunghi şi are capetele scoase la o placă de borne dispusă pe carcasă.

Rotorul se compune din: arbore cu unul sau două capete de ieşire, ventilator, miez

magnetic confecţionat din tole şi o înfăşurare de tip ‘colivie’ (în scurtcircuit) realizată din bare

longitudinale dispuse în crestături şi scurcircuitate la capete cu două coliere frontale.

Crestăturile rotorice sunt uşor înclinate faţă de axul de rotaţie iar numărul lor se alege în aşa

fel încât colivia rotorică să poată forma acelaşi număr de perechi de poli ca şi înfăşurarea

statorică.

Dacă se alimentează înfăşurarea statorică cu un sistem trifazat simetric de tensiune, de

frecventă f1, curenţii statorici vor da naştere unui câmp magnetic învârtitor care se roteşte faţă

de stator cu turaţia sincronă:

n1 = 60f1 / p. (1)

Admiţând că iniţial rotorul este în repaus, câmpul statoric va induce în conductoarele

rotorice t.e.m. ce vor da naştere la curenţi de conducţie al căror câmp se va suprapune peste

cel statoric. Câmpul învârtitor rezultant va acţiona asupra conductoarelor rotorice prin forţe

electromagnetice al căror efect se va însuma într-un cuplu electromagnetic M ce va acţiona

asupra rotorului în sensul câmpului învârtitor. Sub acţiunea acestui cuplu rotorul se va învârti

cu o turaţie n mai mică si apropiată de cea sincronă.

Viteza relativă a câmpului învârtitor faţă de rotor,

s = (n1 -n) / n1 (2)

poartă denumirea de alunecare.

În regim staţionar, motorul absoarbe din reţea o putere electrică:

P1= 3U1I1 cosϕ1 (3)

pe care o converteşte parţial in putere mecanică oferită de arbore:

P2 = M2.2πn / 60 (4)

Randamentul,

η = P2 / P1 (5)

prezintă un maxim în apropierea sarcinii nominale şi creste cu puterea nominală a motorului.

Funcţionarea motorului asincron cu rotor în scurtcircuit poate fi descrisă cu ajutorul

caracteristicilor din fig. 1, 2, 3.

1.2. Pornirea motorului

Pornirea prin cuplare directă la tensiune nominală este admisă în cazul puterilor relativ

mici şi a pornirilor uşoare. În cazul puterilor mici si mari, precum şi a pornirilor grele,

limitarea curenţilor de pornire se face fie prin reducerea tensiunii de alimentare (pornire steatriunghi

sau cu autotransformator) fie prin inserarea cu statorul a unor impedanţe.

În cazul pornirii stea-triunghi, prin scăderea tensiuni de fază de 31/2 ori, se realizează o

micşorare a curentului de pornire de trei ori (fig.4).

La pornirea cu autotransformator (fig.5), curentul de pornire scade în acelaşi raport cu

tensiunea diminuată prin intermediul autotransformatorului AT.