Motorul asincron monofazat

[Guest]

 

 

Motorul asincron monofazat
Accesibilitatea relativ redusă a sistemului trifazat de distribuție pentru aplicațiile uzuale
a impus utilizarea maşinilor cu alimentare monofazată. Îndeosebi acţionările electromecanice
de uz casnic și în general acţionările de putere mică (sub 1 kW) folosesc preferențial motoare
asincrone monofazate.
Din punct de vedere constructiv motoarele monofazate provin din motoarele trifazate cu
rotor în scurtcircuit și au prevăzute pe stator o înfășurare în numai în 2/3 din crestături.
La alimentarea acestei înfăşurări cu tensiune alternativă monofazată, în întrefierul
maşinii apare un câm magnetic alternativ (pulsatoriu) a cărui expresie este:

Acest câmp conform teoremei lui Leblanc, se descompune în două câmpuri învârtitoare,
de sensuri contrare, având amplitudinile pe jumătate din amplitudinea câmpului alternativ:
Câmpul ce se roteşte cu viteza unghiulară Ω1 =ω/p se numeşte câmp direct, iar cel care
se roteşte cu viteza Ω1 =-ω/p se numeşte câmp invers.
Cele două câmpuri induc tensiuni în înfăşurarea rotorului, tensiuni ce determină apariţia
unor curenţi. Interacţiunea curenţilor rotorici cu câmpurile învârtitoare din întrefierul maşinii
duce la apariția a două cupluri, unul direct şi altul invers egale şi de sens contrar ce acționează
asupra rotorului.
Analizând dependența cuplului în funcție de alunecare se observă următoarele
particularități de funcționare ale motorului monofazat:
- Prezența permanentă a două cupluri, unul direct, având caracter activ, și unul invers
cu caracter rezistent. Apariția cuplui invers conduce la scăderea cuplului maxim și
deci diminuarea capacității de suprasarcinp;
- Punctul de funcționare se stabilește la o alunecare mai mare datorită prezenței cuplui
invers. Aceasta implică, pe de o parte, o turație mai mică a rotorului,iar pe de alta 
parte, majorarea pierderilor Joule în înfășurarile motorului. Drept urmare
randamentul motorului monofazat are o valoare mai scăzută.

La pornire (s=1), cuplul electromagnetic rezultant M este nul și rotorul nu poate
demara. Ca urmare se pune problema adoptării unor procedee specifice pentru pornirea
motoarelor asincrone monofazate.
Metodele de pornire cele mai folosite sunt:
- Pornirea prin metoda lansării;
- Ponirea cu ajutorul unei faze auxiliare;
- Ponirea prin folosirea unei spire în scurt circuit.
Pornirea prin metoda lansării
Dacă se aplică axului rotorului un impus mecanic într-un sens, de exemplu cel direct, atunci
valoare acestui cuplu crește în timp ce valoarea cuplului invers scade. Cuplul rezultant devine
nenul și, dacă valoarea lui depășește cuplul rezistent la arbore, rotorul poate accelera, mașina
intrând într-un regim de funcționare normal. Fenomenele se petrec identic dacă impulsul
mecanic este aplicat în sensul câmpului invers.
Prin urmare, sensul de rotaţie a motorului monofazat este dat sensul impulsului mecanic
aplicat.
Metoda lansării, prezentată mai sus, pentru pornirea motorului monofazat, se foloseşte
pentru pornirea în gol, cuplul exterior aplicat fiind necesar doar pentru acoperirea pierderilor
mecanice, relativ reduse. De asemenea, lansarea manuală se poate folosi la motoarele de mică
putere.
Pornirea cu fază auziliară
În crestăturile statorice rămase libere se plasează o a doua înfăşurare ce constituie faza
auxiliară. Dispunerea celor două faze, principală A-X respectiv auxiliară B-Y, se face spaţial la
π/2.
Dacă prin faza auxiliară B-Y se stabileşte un curent defazat în timp cu π/2 rad faţă de AX de curentul prin faza principală, cele două înfăşurări determină în întrefier apariţia unui
câmp magnetic învârtitor. Acest câmp poate fi circular, dacă solenaţiiie create de cele două
înfăşurări sunt egale, sau eliptic. Ca urmare, maşina va funcţiona ca un motor asincron ce
prezintă cuplu la pornire.

Ambele înfășurări, atât cea principală cât şi cea auxiliară, se alimentează la aceeaşi
tensiune iar defazarea curenţilor se realizează plasând pe circuitul fazei auxiliare, ca element
defazor, o impedanţă Z. Aceasta poate fi un condensator, o bobină sau o rezistenţă.
Cu cât defazajul curenţilor prin cele două faze este mai apropiat de π/2, cu atât câmpul
învârtitor din întrefier este mai apropiat de unul circular.
Prezenţa elementului defazor in circuitul fazei auxiliare impune, de asemenea, și sensul
în care se va roti rotorul. Dacă se folosește ce element defazor o rezistență sau o capacitate
defazajul dintre cei doi curenți vor impune rotirea rotorului în sensul câmpului direct , iar dacă
elementul defazor este o inductanță, rotirea rotorului se face întotdeauna în sensul câmpului
invers.
După pornire rolul fazei auxiliare încetează, mașina funcționând ca motor monofazat
propriu-zis. De regula faza auxiliară funcționează pe timp scurt, până ce viteza atinge 70-80%
din valoarea nominală.
Cel mai utilizat defazor este condensatorul deoarece defazajul creat de acesta conduce la
un cuplu crescut de pornire în comparație cu inductanța sau rezistența.
Pentru îmbunătățirea performanțelor motoarelor monofazate se păstrează în serie cu
faza auxiliară, în funcționare, condensatorul acesta numindu-se condensator de lucru. Pentru a
crește cuplu de pornire, pe durata acestui proces se introduce un alt condensator care se
numește condensator de pornire. 

[flomar60]

Acum 11 minute, miticamy a spus:

 

 

Prezenţa elementului defazor in circuitul fazei auxiliare impune, de asemenea, și sensul
în care se va roti rotorul. Dacă se folosește ce element defazor o rezistență sau o capacitate
defazajul dintre cei doi curenți vor impune rotirea rotorului în sensul câmpului direct , iar dacă
elementul defazor este o inductanță, rotirea rotorului se face întotdeauna în sensul câmpului
invers.

Un test facut de mine cu un motor de masina de spalat pentru schimbarea sensului de rotatie...https://www.youtube.com/watch?v=nOAOrQc0fQg&t=84s....

[Guest]

Motorul cu spira in scurtcircuit se gaseste pe la cuptoare cu microunde, la ventilator si pe la clocitoare. 

 

Multumim pentru refresh miticamy!

[CIBY2]

De cand o banala rezistenta introduce defazare?

Fara a cita sursa, inseamna ca va asumati cele spuse, iar in vorbele dvs., dle Miticamy, eu chiar am incredere!

[Marian]

Chestiunea asta cu defazarea indusa de rezistenta ii apartine lui Ola_nicolas, vezi aici:

https://www.elforum.info/topic/11-totul-despre-transformatoare-de-retea-intrebati-aici/?do=findComment&comment=1813031

 

[Guest]

 

http://www.eth.ieeia.tuiasi.ro/wp-content/uploads/2017/02/Laboratorul-numarul-7-Motorul-asincron-monofazat.pdf

Edited September 6, 2019 by Guest