LABORATOR MASINI ELECTRICE

METODE DE PORNIRE A MOTOARELOR ASINCRONE

TRIAFAZATE CU ROTORUL IN SCURTCIRCUIT

1. Consideratii generale

Pornirea motorului asincron trifazat reprezinta procesul de conectare a acestuia la reteaua

trifazata de alimentare si cresterea turatiei sale pana la valoarea nominala, corespunzatoar

sarcinii nominale la arbore.

Principalii parametri care definesc procesul pornirii sunt: cuplul dezvoltat si curentul

absorbit in momentul pornirii, durata procesului, pierderile de energie in infasurari, incalzirea lor, variatia cuplului si curentului pe durata pornirii.

Reducerea curentului de pornire

Necesitatea reducerii curentului de pornire provine din dorinta companiilor de electricitate de a furniza energia electrica cu anumiti parametri. Unul dintre acesti parametrii este constanta tensiunii de alimentare la punctul de alimentare al consumatorilor, astfel incat sa nu apara fenomenul nedorit de flickering. Mentinerea tensiunii de alimentare la o valoare cat mai constanta depinde de puterea generata in zona respectiva, de conditiile de incarcare a transformatoarelor din punctele de transformare, de consumatorii existenti in acea zona si cerintele acestora la

diverse momente precum si de echipamentul de protectie folosit. Asa cum s-a aratat mai sus, pornirea motoarelor electrice poate duce la absorbtia unor curenti mari din retea care pot produce caderi de tensiune in aceasta. La fel ca si pentru alte sarcini care pot duce la cereri substantiale de energie din retea, si in cazul motoarelor, companiile furnizoare de energie electrica pot impune anumite reglementari pe care utilizatorii trebuie sa le respecte.

Aceste reglementari pot fi diferite de la o companie furnizoare de energie electrica la alta. Cele mai uzuale reglementari sunt:

· un numar maxim de amperi per kW sau per motor;

· un numar maxim de kW per retea;

· un curent maxim (in A) pentru un punct de distributie;

· variatia maxima a curentului absorbit de motor (ex. 200 A/s).

Tranzitia de la o etapa la alta

In cazul metodelor bazate pe reducerea tensiunii de alimentare, pornirea se realizeaza in mai

multe etape. In functie de modul in care se realizeaza tranzitia de la o etapa la alta putem avea:

pornire cu intreruperea circuitului de alimentare - pentru un interval scurt, cat dureaza

tranzitia, motorul este decuplat de la reteaua de alimentare;

pornirea cu realizarea tranzitiei la o noua etapa fara intreruperea circuitului de alimentare - pe

timpul tranzitiei motorul ramane conectat la reteaua de alimentare.

In ambele cazuri, in momentul tranzitiei vom avea un soc de curent. Valoarea acestuia este

insa mai mare in primul caz si mai mic in cel de al doilea.

Variatia curentului in cele doua cazuri este data in Fig.1.

Socul de curent care apare in cazul tranzitiei de la o etapa la alta este determinat si de valoarea vitezei motorului in momentul tranzitiei. Pentru a avea un soc de curent cat mai mic, se recomanda ca tranzitia sa aiba loc intr-un moment in care viteza motorului este cat mai apropiata de viteza nominala a motorului.

In Fig. 2 se reprezinta variatia curentului de pornire in cazul in care

tranzitia are loc la viteze diferite. Dupa cum se poate observa, in cazul in care tranzitia are loc la o viteza mai mica, curentul care se stabileste dupa tranzitie poate lua valori mai mari decat curentul de pornire. In cel de al doilea caz, la viteza mai mare, curentul care se stabileste dupa tranzitie poate

lua aceeasi valoare cu cel de pornire sau chiar valori mai mici.

Pentru a decide ce metoda de pornire trebuie folosita este necesar sa se tina seama de urmatoarele considerente:

posibilitatea deteriorarii curelelor, reductoarelor sau a lanturilor in cazul pornirii directe de la retea;

se poate deteriora materialul prelucrat sau transportat de masina de lucru actionat de motorul a carei pornire vrem sa o facem;

variatiile bruste ale cuplului motor pot afecta sistemul de actionare;

care este cuplul minim de pornire necesar pentru a pune in miscare instalatia sau utilajul;

restrictii privind curentul (daca exista), impuse de compania de alimentare sau de distribuire a energiei electrice;

restrictii interioare privind curentul, impuse de catre firma sau companie;

costul instalatiei pentru o metoda data raportata la celelalte metode.

In tabelul 2 sunt prezentate comparativ principalele caracteristici ale diverselor metode de pornire.

2.Consideratii teoretice

Cuplul de pornire Mp reprezinta cuplul minim pe care il poate dezvolta motorul aflat cu

rotorul in repaus, daca este alimentat la tensiunea si frecventa nominale, dupa ce curentul a atins

valoarea nominala; pentru a porni, motorul trebuie sa dezvolte un cuplu mai mare decat cel

rezistent, creat de masina de lucru

constituie impedanta de scurtcircuit a unei faze a motorului asincron.

La motoarele asincrone, in momentul pornirii, curentul absorbit din retea este maxim,

avand valori: I1p = (5 - 8)I1n.

Prin urmare, la pornirea unui motor asincron trifazat, trebuie rezolvate satisfacator doua

probleme, aparent contradictorii: cresterea cuplului Mp si reducerea, la valori convenabile, a

curentului I1p.

3.Pornirea motoarelor asincrone cu rotorul in scurtcircuit

La motoarele cu rotorul in scurtcircuit in simpla colivie nu este posibila modificarea valorii

rezistentei circuitului rotoric. Drept urmare, la aceste motoare, cresterea cuplului de pornire nu

mai este posibila. Pentru limitarea curentului de pornire se utilizeaza o serie de metode de

pornire care au la baza reducerea tensiunii de alimentare U1.Aceste metode depind de puterea

nominala a motorului si de puterea instalata a retelei de alimentare.