elektri Čni strojevi - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1...
TRANSCRIPT
![Page 1: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/1.jpg)
ELEKTRIČNI STROJEVI
• strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni
•Asinkroni se pretežito koriste kao motori, sinkroni kao generatori (ima i sinkronih motora)
ASINKRONI STROJEVI• slaba prilagodljivost brzine vrtnje (bez frekvencijskih pretvornika)
• uz frekvencijske pretvara če mogu se dobiti svojstva kao kod istosmjernih moto ra(može se dobiti odre đeni moment pri odre đenoj brzini vrtnje)
• svaki od njih može raditi kao generator ili motor
• no upotreba frekvencijskih pretvornika uzrokujeležajne struje (posebni izolirani ležajevi) i poten cijalno zagrijavanje nekih dijelova stroja(temperatura nekog dijela stroja može premašiti tem peraturni razred)
• velika struja pokretanja, obi čno u rasponu od (6-10) od nazivne vrijednosti
•upušta č – smanjenje napona prije pokretanja– nedostatak – manji moment stroja (možda se ne će pokrenuti)
![Page 2: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/2.jpg)
ASINKRONI MOTORI
• najrašireniji pogoni
• rotiraju će magnetno polje (stator) • jednostavno održavanje
• broj okretaja vezan uz broj pari polova motora i frekvencij u mreže
• pogodni za eksplozivnu atmosferu
• rotor bez kontakata
•namoti me đusobno pomaknuti za 120°
ROTIRAJUĆE MAGNETNO POLJE (TROFAZNOG STATORA)
• limovi - gubici (kao transformator)
• namoti statora umetnuti u utore
•broj namotaja namota odre đen s U a presjek sa ΙΙΙΙ
![Page 3: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/3.jpg)
rotiraju će magnetno polje satora za trofazni sustav
![Page 4: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/4.jpg)
MOMENT VRTNJE I KLIZANJE (ROTORA)
• stator kao primar
• rotor od limova - gubici (kao transformator) • po obodu namoti (vodi či) umetnuti u utore
• rotor kao sekundarmotor kao transformator ⇒
brzina vrtnje magnetnog polja60
s
fn
p
⋅=
u trenutku priklju čenja teče ΙΙΙΙ20 uz
p – broj pari polovaza dvopolni stroj i 50 Hz n=3000 min -1
220
2220 XRZ ++++==== i 202020 2 a konst. LfLXR ⋅⋅⋅⋅============ ππππωωωω
Z2
![Page 5: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/5.jpg)
zbog ΙΙΙΙ20 i ΦΦΦΦ⇒ F ⇒ M ⇒ vrtnja rotora ⇒ ↓↓↓↓ f induciranog U u rotoru
zato se rotor uvjek vrti sporije od sinkrone brzine - klizi
za n = ns ⇒ nema induciranog U ⇒ nema ΙΙΙΙ2⇒ nema F ⇒ M ⇒ zaustavljanje rotora
s
s
nnn
s−−−−====
(((( )))) sEfE ⋅⋅⋅⋅====−−−−==== 2002 ωωωωωωωω
2
22 Z
E====ΙΙΙΙ222222 22 LfsLfLX ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅======== ππππππππωωωω2
2222 XRZ ++++====
• f2 - f induciranog napona u rotoru • f - mrežna f • E20 - inducirani napon pri uklju čenju
klizanje
klizanje u pokretanju 10 ====
−−−−====s
s
nn
s klizanje pri sinkronoj brzini vrtnje 0====−−−−====s
ss
nnn
s
U rotora pri pokretanju (zako čeni rotor) 11
220 E
NN
E ⋅⋅⋅⋅==== U rotora uz klizanje 11
22 E
NN
sE ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
Z rotora uz klizanje (((( ))))220
222 XsRZ ⋅⋅⋅⋅++++====
(((( ))))220
22
202
LsR
Es
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++
⋅⋅⋅⋅====ωωωω
ΙΙΙΙ
2
202 tg
RXs ⋅⋅⋅⋅====ϕϕϕϕ
ΙΙΙΙ rotora uz klizanje
220
202 ϕϕϕϕΙΙΙΙ sin
XE ⋅⋅⋅⋅====
pri pokretanjurotora je odnosno
(((( ))))220
22
22
LsR
Xssin
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++
⋅⋅⋅⋅====ωωωω
ϕϕϕϕ i
4 44U , N fφ= ⋅ ⋅ ⋅
![Page 6: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/6.jpg)
struja za:- održavanje magnetskog polja- savladavanje trenja ležaja- hlađenje
nominalna struja
klizanjeoko 5%zanemarivo
klizanje
klizanje rotora
PRAZNI HOD
NOMINALNOOPTEREĆENJE
![Page 7: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/7.jpg)
IZVEDBE MOTORA
kavezni kolutni
![Page 8: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/8.jpg)
kavez rotora
kavezni rotor
kolutni motor - kao transformator u kratkom spoju
![Page 9: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/9.jpg)
Kolutni motor kao zakretni transformator
UL1
UL2
U1
![Page 10: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/10.jpg)
KAZALI ČNI PRIKAZ PARAMETARA MOTORA (kružni dijagram)
Struje motora
![Page 11: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/11.jpg)
U
ΙΙΙΙ 0
ΙΙΙΙ K
y 2y
S
CRTANJE KRUŽNOG DIJAGRAMA
r
![Page 12: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/12.jpg)
ΙΙΙΙ 0tangenta
iz ishodišta
određivanje nominalne struje
![Page 13: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/13.jpg)
Podru čje rada asinkronog stroja
tangente
![Page 14: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/14.jpg)
Snaga motora
tangenta
linija snage
paralelna sa
najveća snaga
![Page 15: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/15.jpg)
Klizanje motora
tangentau toj to čci
paralelno
![Page 16: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/16.jpg)
Moment vrtnje
linija momenta
tangenta
paralelna sa
najveći moment
![Page 17: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/17.jpg)
međuovisnost momenta, brzine vrtne i klizanja asinkronog st roja
prekretni moment
točka ravnoteže
podru čje stabilnog rada
podru čje nestabilnog radaMm ↑↑↑↑; MT ↑↑↑↑; (Mm > MT) ⇒n ↑↑↑↑; (s ↓↓↓↓)
Mm ↓↓↓↓; MT ↑↑↑↑; (Mm > MT) ⇒ n ↑↑↑↑; (s ↓↓↓↓)
Mm ↓↓↓↓; MT ↑↑↑↑; (Mm < MT) ⇒ n ↓↓↓↓; (s ↑↑↑↑)
NAMA ZANIMLJIVO
![Page 18: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/18.jpg)
PHM
prekretni moment
nM
PHI
nI
![Page 19: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/19.jpg)
međuovisnost momenta i klizanja asinkronog motora
22120 3 ϕϕϕϕΙΙΙΙ cos'EP ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
2
1201 N
NEE ====
1
222 N
N' ΙΙΙΙΙΙΙΙ ====
22
22 3 RP g ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙ2202020 3 ϕϕϕϕΙΙΙΙ cosEP ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
snaga zako čenog motora je
fazni U fazna ΙΙΙΙ
i uz faktore snage statora i rotora 22 ϕϕϕϕϕϕϕϕ coscos' ====
snaga je
od toga su gubici u rotoru
scosEP ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== 220202g 3 ϕϕϕϕΙΙΙΙodnosno
ili 202 PsP g ⋅⋅⋅⋅====
a raspoloživa snaga gPPP 2202 −−−−====
moment motora je
(((( ))))(((( ))))
(((( ))))220
22
2
220
22
220
202 13XsR
Rs
XsR
EsEP
⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅−−−−⋅⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅++++
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
ωωωω2P
M ====sn
kππππ2
6031
⋅⋅⋅⋅====(((( ))))220
22
22
201
XsR
REskM
⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====odnosno uz
ako se izrazi E20 kao2
120 k
UE ====
moment motora (((( ))))220
22
22
1
2
1
XsR
RUskk
M⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
ovisnost o naponu mreže
ovisnost o klizanju
pri stalnom klizanju15% ↓↓↓↓ U ⇒ 28% ↓↓↓↓ M
![Page 20: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/20.jpg)
21
2
1 Ukk
k ⋅⋅⋅⋅====uz neki U1 može se pisati pa je (((( ))))220
22
2
XsR
RskM
⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
Mmax kada je 0====dsdM
a to se doga đa kada je 220 RXs ====⋅⋅⋅⋅ odnosno 2212 2 RLsfL ====⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== ππππωωωω
![Page 21: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/21.jpg)
POKRETANJE TROFAZNIH MOTORA
Moment pokretanja
• pri pokretanju je motor u KS
• struje do 6 x ve će od nominalnih
• kod velikih snaga neke mreže to ne mogu podnjeti
• zato samanjenje struje pokretanja dodavanjem otpora (kolu tni)
R’’ > R’ > R ΙΙΙΙp’’ < 2 ΙΙΙΙn
![Page 22: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/22.jpg)
Otpori rotora za pokretanje kolutnih motora
↑↑↑↑ ∑ R →→→→ Mmax bliže s =1 →→→→ lakše pokretanje, manje struje pokretanja
R’’’ > R’’ > R’ > R=0; R2 – otpor rotora
kolutni motori pogodni za teška pokretanja
![Page 23: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/23.jpg)
Smanjenje struje pokretanja kaveznih motora
temelj - vrtložne struje
dvostruki kavezduboki utori
bronca
Al ili Cu
![Page 24: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/24.jpg)
Priklju čak asinkronih motora
![Page 25: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/25.jpg)
ΙΙΙΙ ΦΦΦΦ
0 1 2 34 5 6 7
JEDNOFAZNI ASINKRONI MOTORI
jedna faza i jedan svitak = pulsiraju će magetno polje
t
pulsiraju će magetno polje kao suma dva suprotno rotiraju ča magnetna polja
![Page 26: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/26.jpg)
dva rotiraju ća polja =dva suprotna momenta
(svaki kao i kodtrofaznog motora)
mogu ća obasmjera vrtnje
potrebandodatnimoment
za pokretanje
pokretanje ru čnoili dodatnim poljem
kočnica
kočnica
motor
motor
nego kod trofaznihklizanje > motora pri jednakom
optere ćenju
prijemoment = 0 sinkrone
brzine
Mmax uz R i XL rotora jednaki
Moment i smjervrtnje
![Page 27: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/27.jpg)
Pokretanje (okretno magnetno polje)
dva magnetna polja pod 90°prostorno i ≈≈≈≈ ππππ/2 vremenski
![Page 28: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/28.jpg)
Raspored namota statora
glavni namotu 2/3 utora
pomo ćni namotu 1/3 utora
glavno polje
pom
oć
nopo
lje
pomo ću R pomo ću L pomo ću C
Pokretanje pomo ćnom fazom
pomo ćna faza do postizanja momenta > momenta tereta
(centrifugalna sklopka)
![Page 29: ELEKTRI ČNI STROJEVI - rudar.rgn.hrrudar.rgn.hr/~dkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 OEE-RN/0Pred/2012_13... · ELEKTRI ČNI STROJEVI • strojevi – asinkroni, sinkroni, istosmjerni](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081722/5a7368107f8b9aac538e87ef/html5/thumbnails/29.jpg)
Trofazni motori prilju čeni kao jednofazni
manja snaga od nazivne
lošiji stupanjkorisnog djelovanja
motor za 400/231V smije jednofazno u ∆∆∆∆(fazni napon je 231V)
motor za 400/231V ne smije jednofazno u Y(treba me đufazni napon 400V a ima 231V
42% manje a dozvoljeno 15 % manje)NE MOŽE SE POKRENUTI!
samo u nuždi