Modificarea vitezei motoarelor asincrone

Actionarea electrica a diferitelor procese tehnologice impune de cele mai multe ori modificarea vitezei motorului. Motorul asincron are o caracteristica mecanica naturala dura, deci pentru modificarea vitezei este necesar sa se modifice aceasta caracteristica mecanica. Caracteristica mecanica se calculeaza cu relatia:

in care, semnul + se refera la regimul de motor, iar semnul - la regimul de generator. Notand cu:

se obtine ecuatia caracteristicii mecanice naturale:

Carateristica mecanica naturala a masinii asincrone.

In functie de necesitati, modificarea vitezei se poate efectua in trepte sau continuu, in limite largi sau inguste, cu pierderi mari de energie, sau cu pierderi mici. Posibilitatile de modificare a vitezei motorului asincron in domenii largi si cu pierderi mici, prin mijloace clasice sunt reduse. Din acest punct de vedere, cu toate ca motorul asincron este mai ieftin, mai robust si mai sigur in exploatare decat motorul de curent continuu, in actionarile in care se cere o modificare fina a vitezei in limite largi, fara echipamente sofisticate, se utilizeaza cu precadere motorul de curent continuu. In actionarile cu modificari de viteze iin trepte se foloseste cu precadere motorul asincron, modificarea vitezei facandu-se de obicei prin urmatoarele metode:

- modificarea numarului de perechi de poli;

- variatia tensiunii de alimentare a motorului;

- variatia rezistentei circuitului rotorului.

Primele doua metode de reglare a vitezei sunt cu pierderi mici, in timp ce ultima metoda este neeconomica deoarece implica pierderi mari de energie in rezistoarele exterioare inseriate cu infasurarile rotorului.

1.Modificarea vitezei motorului asincron prin modificarea numarului de perechi de poli

Modificarea in trepte a vitezei motorului asincron se face prin schimbarea vitezei de sincronism ?1 a masinii, datorita comutarii numarului perechilor de poli p, conform relatiei:

Aceasta metoda se aplica masinilor asincrone prevazute fie cu doua infasurari trifazate distincte cu p diferit, fie cu una sau mai multe infasurari de executie speciala( de tip Dahlander).

Modificarea vitezei prin aceasta metoda prezinta avantajul economicitatii, datorita faptului ca, indiferent de viteza de lucru, masina functioneaza cu alunecare scazuta. In plus, se permite franarea cu recuperare de energie la trecerea de la viteza mare la cea scazuta, rezultand economii de energie mai ales la actionarile cu moment de inertie mare sau care au porniri si opriri dese. Din figura urmatoare, rezulta ca, prin dublarea numarului de poli, viteza de sincronism scade la jumatate, punctul de functionare A de pe caracteristica 1( corespunzator vitezei ?s dinainte de comutare) trecand in A' pentru caracteristica 2. Viteza initiala ?s fiind mai mare decat noua viteza de sincronism , m asina va lucra in regim de generator, franand instalatia pana cand viteza scade la valoarea . Apoi punctul de functionare se stabilizeaza la viteza ( punctul B). Ulterior, pentru oprirea instalatiei se poate aplica o alta metoda de franare, electrica sau mecanica.

Dezavantajul metodei schimbarii numarului de poli consta in faptul ca