Pornirea motorului asincron monofazat

Pornirea motorului asincron monofazat:

Motorul asincron monofazate se utilizeaza in general pentru actionari de mica putere (cca.30200 W) si la turatia aproximativ constanta.

            Statorul motorului asincron monofazat se construieste la fel ca la motorul asincron trifazat, cu deosebire ca in crestaturi se introduc conductoarele unei infasurari monofazate. Rotorul  se construieste, de cele mai multe ori, in scurtcircuit. Schema electrica a motorului asincron monofazat este data in fig.5.45.

            Principiul de functionare a motoru-lui asincron monofazat. 

Sa consideram ca rotorul se invarteste cu viteza unghiulara .Curentul alternativ monofazat care strabate infasurarea statorului, va produce un camp magnetic pulsativ, care poate fi descompus in doua campuri invartitoare: unul in acelasi sens cu rotorul, numit camp direct si al doilea in sens invers, viteza unghiulara a celor doua campuri fiind aceeasi _cs.

                         Alunecarea rotorului, fata de campul direct, va fi:

                                       (5.38)

iar fata de campul invers va fi:

                                                   (5.39)

Frecventa campului rotoric indus de campul direct va fi deci f₂₁=sf₁, la fel ca la motorul asincron trifazat. Frecventa curentului rotoric indus insa de campul magnetic invers se deduce in mod analog, adica:

 sau 

si rezulta:

 sau 

            Dar a+a’=2 (din relatia 5.38 si 5.39) si deci:

f₂₁₁=(2-a)f₁                                    (5.40)

In circuitul rotoric se induc deci curenti de frecvente diferite si anume: sf₁ si (2-s)f₁. corespunzator celor doua campuri magnetice invartitoare, asupra rotorului se vor exercita doua cupluri distincte M_I si M_II, de sens contrar, astfel incat cuplul rezultant va fi:

,

La pornire, cand a=1, frecventa curentilor din infasurarea rotorica va fi aceeasi, adica:

,

deci si cele doua cupluri vor fi egale, iar cuplul rezultant va fi zero. Rezulta ca motorul nu poate porni din starea de repaus. Daca intr-un mod oarecare (de exemplu printr-un impuls manual) se imprima rotorului o turatie initiala, va rezulta  si  deci cuplul rezultant va fi diferit de zero; rotorul va continua sa se invarteasca in sensul corespunzator vitezei initiale (daca cuplul motor rezultant este mai mare decat cuplul rezistent de la arbore).

In concluzie, motorul asincron monofazat dezvolta un cuplu motor numai daca rotorul are o viteza initiala. Aceasta viteza initiala nu se imprima manual, ci pe cale electromagnetica si anume utilizand o infasurare suplimentara, numita infasurare de pornire, care se pune pe stator, decalata fata de infasurarea principala cu un unghi de 90^o (fig.5.46). Daca se leaga un condensator in serie cu infasurarea de pornire, a carui capacitate C se alege in asa fel incat curentul ce strabate infasurarea de pornire sa fie decalat inainte cu 90^o fata de curentul ce strabate infasurarea principala, atunci se va forma un sistem bifazat de curenti care vor produce un singur camp magnetic invartitor. Deci inchizand intrerupatoarele K₂ si K₁ motorul va porni ca motor bifazat, iar dupa ce turatia rotorului a crescut suficient, intrerupatorul K₂ se deschide si motorul continua sa se invarteasca ca motor monofazat. Infasurarea de pornire este dimensionata sa functioneze numai la pornire si din aceasta cauza nu se admite mentinerea ei in circuit.

Variatia momentului cuplului motor in functie de alunecare este reprezentata in fig.5.47. Curba 1 reprezinta variatia M(s) pentru o rezistenta R₂ egala cu rezistenta infasurarii rotorice; curba 2 corespunde unei rezistente mai mari, adica in circuitul rotoric se introduce o rezistenta suplimentara, iar curba 3 corespunde unei rezistente mai mari decat in cazul curbei 2. Se observa ca in cazul motorului asincron monofazat, o rezistenta suplimentara introdusa in circuitul rotoric micsoreaza valoarea maxima a cuplului motor si mareste alunecarea la care cuplul este maxim (aceasta se explica prin cresterea cuplului creat de campul magnetic invers, odata cu cresterea rezistentei circuitului rotoric).

            Motoarele asincrone monofazate au o serie de dezavantaje, in comparatie cu cele trifazate si anume:

   - lipsa cuplului motor la pornire;

   - capacitatea de suprasarcina este mult mai mica, datorita existentei cuplului motor produs de campul magnetic invers;

   - randament mai mic;

   - factor de putere mai mic cu 10-12%.

            Motorul asincron trifazat poate fi pornit ca motor asincron monofazat, daca se realizeaza schema din fig.5.48. Dupa pornire, intrerupatorul K se deschide si motorul functioneaza numai cu doua faze legate in serie. Aceasta situatie se poate ivi si in practica, in cazul functionarii motorului asincron trifazat in doua faze (cazul in care se arde siguranta de pe o faza). Motorul poate functiona in continuare daca cuplul rezistent nu-i prea mare, in caz contrar motorul se arde datorita incalzirii conductoarelor.