Forgó mágnee tér létrehozáa 3 f-ú tekercelé, pólupárok záma: p=1 A póluoztá: U X kivezetéekre i=i o egyenáram Az indukció kerület menti elozláa:
U X kivezetéekre Im=Io amplitúdójú váltakozó áram Az indukció kerület menti elozláa: Lüktető mező!
A zimmetriku 3 f-ú tekercelére zimmetriku 3 f-ú áramrendzer Az eredő mező: Forgó mező!
Forgó mágnee tér
Forgó mágnee tér
Megállapítáok: - létrejöttének feltétele: térben eltolt tekercekben, időben eltolt áramok folynak - a forgó mező maximuma 1,5-zeree 1 fázi maximumának - bármely fázit felcerélve a mező ellentéte irányba forog - a lüktető mező felbontható zembeforgó mezőre - a mező fordulatzáma:
Tekerceléi tényező Azt mutatja meg, hogy a tekercelé eloztottága következtében milyen mértékben cökken az indukált fezültég. U i = 4, 44f Nξ Φ m
Azinkron gépek Szerkezeti felépíté : állóréz (1) állóréz tekerc () forgóréz (3) A forgóréz kialakítáa zerint: tekercelt, vagy cúzógyűrű rövidrezárt, vagy kalická
Cúzógyűrű forgórézű motor
Kalická forgórézű motor
Működéi elv: Álló állapotban az azinkron motor egy légréel rendelkező tranzformátornak felel meg. A háromfáziú váltakozó áramú tekercelében folyó zimmetriku áramrendzer zinkron fordulatzámmal forgó mágnee mezőt hoz létre a légrében. A mágnee mező mozgái indukció révén fezültéget indukál a rövidrezárt forgórézben. Az indukált fezültég által létrehozott áram a Lenz-törvénynek megfelelően akadályozza az őt létrehozó okot, ezért a mágnee mező é a forgóréz áram kölcönhatáaként olyan nyomaték ébred, mely a forgórézt a mágnee mezővel megegyező irányba forgatja.
Az indukáló hatá zinkron fordulatzámon zűnne meg, de ekkor nyomaték em keletkezne. A úrlódáok legyőzééhez zükége nyomaték létrehozáához a gép fordulatzáma mindig alatta marad a zinkron fordulatzámnak. A zinkron fordulatzámtól való eltérét a zlippel jellemezzük: n 0 f1 ; p n0 n n 0 n n 0 (1 )
Ha terheljük a motort, fordulatzáma cökken, a forgórézben nagyobb áram folyik, nagyobb nyomaték keletkezik, a gép mechanikai teljeítményt ad le a tengelyén. Az ehhez zükége villamo teljeítményt fel kell vennie a villamo hálózatból, ezért az állóréz árama i megnő olyan mértékben, hogy a motor fluxua nem változik meg jelentően. A fordulatzám-cökkené cak olyan mértékű, hogy a gép zlipje néhány zázaléko lez, azaz a motor jó közelítéel fordulatzámtartó.
A forgóréz frekvenciája, indukált fezültége é reaktanciája f f 1 U i U ia X X a
Az azinkron gép áramköri modellje R I f 3 p R I f 3 p R I 3 M ) (1 ; R )3I (1 1 R 3I R 3I ; R 3I ) R R ( 3I 1 1 0 0 l mech l R R k R k l k k k
Az azinkron gép teljeítményzalagja l t l mech 0 mech 0 l 1 h mech h t l mech t V 1 1 l v1 t1 j1 v1 t1 V 1 v v v1 1 1 t1 1 1 1 ) ; (1 ) M(1 M ; M ; R 3I R 3I ; R 3I ; R 3I co 3UI
Ürejárái (zinkronjárái) állapot I =( 0, 3... 0, 5)I1n; coφ0 01 0, 0; l 0; R k mech 1 R ; 0 I 0
Az azinkron motor terhelée Közelíté: Io= áll Ui= U1= áll
Rövidzárái állapot (lefogott forgóréz) 0 3 3 0 5 0 φ 9 3 0 1 0 1 1 1 1 1 1 = ; R I R I = ;,..., co ; )I... = ( I ) + X + (X ) + R (R U = = I I ; = ; = ; n = z z l n i z i mech z k R
Nyomaték zlip jelleggörbe Feltételek: Io= áll é R1=0 + M M = B B B B o f B X R = +X = X X X U = M 1 1 ω 3
Az azinkron gép telje nyomatéki jelleggörbéje
Azinkron motorok indítáa Indítáuk pillanatában névlege áramuk 3-9-zereét vezik fel. Közvetlen indítá - Cak kalická forgórézű azinkron motoroknál é cak abban az eetben alkalmazható, ha ezt a hálózat terhelhetőége lehetővé tezi. - Kétkalická vagy mélyhornyú forgóréz Cúzógyűrű motorok eetén általában forgórézkörbe iktatott, több fokozatú ellenálláo indítát alkalmazunk
Cúzógyűrű motorok
Kalická forgórézű azinkron motorok közvetett indítáa A közvetett indítái módok közö jellemzője, hogy a motor állórézére jutó fezültéget valamilyen módon cökkentjük. Az alkalmazott módzerek: Ellenálláo, vagy fojtótekerce indítá Tranzformátoro indítá Cillag-delta indítá Előtét tiriztor-pár
Ellenálláo (fojtótekerce) indítá Kapcolái orrend: 1K be R i beiktatva K be R i rövidre zárva
Tranzformátoro (é előtét fojtó) indítá Kapcolái orrend: 3K be takarék tranzformátor 1K be fezültég a zekunderről 3K ki oro fojtótekerc K be telje fezültég
Cillag-delta indítá Kapcolái orrend: K be cillagpont 1K be hálózatra K ki (retezelve) 3K be delta kapcolá
Azinkron motorok fordulatzám-változtatáa 60 f1 n ( 1 ) p Az állóréz frekvencia változtatáa - frekvenciaváltó hajtáok A pólupárzám változtatáa - Dahlander-motorok A zlip változtatáa cúzógyűrű azinkronmotorok eetében a forgóréz-körbe iktatott ellenálláok egítégével
Közbenő egyenáramú áramkörö frekvenciaváltó
Dahlander-motor l. Δ/YY M áll p Δ = p Y Kapcolái orrend: 1K be laú fordulat 1K ki kikapcolá (retezelé) 3K be párhuzamo cillag K be kétzere fordulat
Azinkron motorok fékezée Energia-vizatápláláo (generátoro) fékezé: n>n 0 Ellenáramú fékezé - a forgóréz a forgó mágnee mezővel ellentéte irányba forog Dinamiku fékezé
Generátoro fékezé
Ellenáramú fékezé
Dinamiku fékezé A motor állórézét lekapcoljuk a váltakozó áramú hálózatról é egyenárammal gerjeztjük. A légrében létrejövő álló mágnee mező a forgában lévő forgóréz vezetőiben fezültéget indukál, mely a Lenztörvénynek megfelelő irányú áramot hajt. A mágnee mező é a forgóréz áram kölcönhatáaként fékező nyomaték jön létre.
Egyfáziú azinkron motor A egédfázi zerepe: az indító kondenzátor egítégével forgó mágnee mezőt léteít, így biztoítja az indítónyomatékot. Tartó terhelére méretezve, üzemi kondenzátorral nem cak indítára haználható.
Az indítá folyamata
Szinkrongépek Működéük cak egy fordulatzámon, a zinkron fordulatzámon lehetége: f p 1 n 0 60 Az állóréz kialakítáa haonló, mint az azinkrongépeké: az állóréz hornyaiban háromfáziú váltakozó áramú tekercelé helyezkedik el.
Forgóréz kivitele Hengere Kiálló póluú egyenárammal gerjeztett vagy állandó mágnee
Gibárt
Generátor: a gerjeztett forgóréz-tekerc mágnee mezejét forgatva, fezültéget indukál az állóréztekercelében, terhelhető.
Motor: az állóréz-tekerceléére zimmetriku háromfáziú fezültégrendzert kapcolva a légrében létrejön a zinkron fordulatzámmal forgó mágnee mező. A forgórézt valamilyen módzerrel a zinkron fordulatzám közelébe felpörgetve, a tekercelét egyenárammal gerjeztve létrehozza aját mágnee mezejét. A két mágnee mező özekapcolódáát követően a forgóréz zinkron fordulatzámmal forog, a gép motorként terhelhető.
A hengere forgórézű zinkrongép áramköri modellje U k = U p + I a X a + I a X +I a R a X 10R a X a 00R a
Egyzerűített áramköri modell U k = U p + I a X X=X a +X Fazorábra íknegyedeinek értelmezée > 0 U k > 0 Q < 0 I a I a1 Q > 0 < 0 < 0 Q < 0 I a3 I a4 Q > 0
Túlgerjeztett zinkronmotor fazorábrája
Alulgerjeztett zinkronmotor fazorábrája IXcoφ =U in δ p
vezt 0 Szinkron gépek nyomatéka M= ω o = 3U Icoφ ω kf o = 3U kf U ω o pf X in δ
A hálózatra kapcolá végrehajtáa (Szinkronozá) Árammente a hálózatra kapcolá, ha a gép é a hálózat fezültégének : - effektív értéke egyenlő - frekvenciája megegyezik - fáziorrendje azono - fázihelyzete azono
Szinkronmotorok indítáa Segédgéppel nem gazdaágo Azinkron felfutáal Indító kalickát igényel, a zinkronmotort azinkron motorként indítjuk. Miután a zinkron fordulatzám közelébe kerül, rákapcoljuk a forgórézre az egyenáramú gerjeztét, melynek hatáára beugrik a zinkronizmuba é motorként terhelhető. Frekvenciafelfutáal A zinkronmotort frekvenciaváltóról indítjuk, gerjeztett forgórézel.
Hálózatra kapcolt zinkrongép A gerjezté változtatáa Ürejárá Ig > Q-t lead Ig < Q-t felvez
Hálózatra kapcolt zinkrongép A nyomaték változtatáa Ürejárá M hajtó -t lead M terhelő -t felvez
Szinkron gép vezteégei Forgórézen: - Súrlódái vezteég - Gerjeztéi vezteég Állórézen: - Armatúra tekerc vezteég - Vavezteég - Járuléko vezteég