Upload
neylan
View
75
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Aszinkron gépek. Villamos gépek. Hálózatok analízise Szerkezet, működés Tekercselt forgórészű gép Kalickás forgórészű gép Motoros működés Forgó mágneses tér Forgó mágneses tér Szlip Teljesítményviszo-nyok Teljesítményviszo-nyok Nyomaték Nyomaték jelleggörbe Helyettesítő kép - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
1
• Aszinkron gépek
2
Aszinkron gépek
• Szerkezet, működés
Villamos gépek
.
..
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
Szerkezeti felépítésÁllórész:•lemezelt (örvényáramok csökkentése miatt)•háromfázisú tekercs, térben 120-os eltolássalForgórész:•lemezelt és hengeres•lehet tekercselt (csúszógyűrűs) vagy rövidrezárt (kalickás)
Legfontosabb jellemzői:•Legegyszerűbb szerkezetű forgógép •Egy- és háromfázisú változat is létezik, 1 kW felett általában háromfázisú •Legelterjedtebb, üzembiztos gép•Motorként és generátorként is használható•Hátránya: folyamatos fordulatszám változtatás csak külön költséges berendezéssel biztosítható•Két fő szerkezeti egység: állórész és forgórész
3
Aszinkron gépek
• Szerkezet, működés
Villamos gépek
.
..
Tekercselt forgórészű gép
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
4
Aszinkron gépek
• Szerkezet, működés
Villamos gépek
.
..
Kalickás forgórészű gép
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
5
Aszinkron gépek
• Szerkezet, működés
Villamos gépek
.
..
Háromfázisú aszinkron gép működése:Lehet motor vagy generátor
Motoros működés:Állórész háromfázisú tekercselése: szinuszos háromfázisú feszültségre kapcsolva → forgó mágneses tér
sp
fn
11
0
p: póluspárok száma
f1: frekvencia
forgó mágneses tér → a forgórészben feszültség indukákódik → áramáram és a mágnestér kölcsönhatása nyomatékot létesít → aszinkron forgás
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
6
Aszinkron gépek
• Forgó mágneses tér
Elektrotechnika
Villamos gépek
.
..
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
7
Aszinkron gépek
• Forgó mágneses tér
Elektrotechnika
Villamos gépek
.
..
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
8
Aszinkron gépek
• Szlip
Villamos gépek
.
..
A forgórész fordulatszáma < szinkron fordulatszám A forgórésznek a forgó mezőhöz képesti relatív lemaradását, csúszását szlipnek nevezzük:
00
0 1n
n
n
nns
0)1( nsn
A fordulatszám:
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
9
Aszinkron gépek
• Teljesítmény viszonyok
Villamos gépek
.
..
Pfel : hálózatból felvett teljesítményPv : állórész vasveszteségePl : légrésteljesítmény
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
10
Aszinkron gépek
• Teljesítmény viszonyok
Villamos gépek
.
..
1
2
11
1111
3
cos3
RIP
IUP
t
)0(
)(3
2
2
2
22
0
v
lt
l
P
PsRIP
MP
llmech
mech
tlmech
sPPsMMP
s
snnn
MP
PPP
00
00
00
2
fel
h
súrlódásmechh
lt
lmech
P
P
PPP
sPP
PsP
2
)1(
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
11
Aszinkron gépek
• Aszinkron gép nyomatéka
22
202
LX
sUU
Villamos gépek
.
.. 2
2
2
2
22
2
2
20002
0
)(3)1(
XR
UI
PsRIMssMMPPP
MP
lmechlt
l
U20: a forgórész kapcsain mérhető feszültség álló helyzetbenX20: a forgórésztekercs egy fázisának reaktanciája álló helyzetbenR2: a forgórésztekercs egy fázisának ellenállása
20212
1
sXLsX
s
02
20
22
2
2
2
20
23sM
XsR
RUs
0
2
20
22
2
2
2
20
)(
3
XsR
RUsM
Fontos: A motor nyomatéka a feszültség négyzetével arányos!
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
12
Aszinkron gépek
• Nyomaték jelleggörbe
Villamos gépek
.
..
Mi : indítási nyomatékMb : billenő vagy maximális nyomatékMt : terhelő nyomatékn0 : szinkron fordulatszámsb : billenő szlip
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
13
Aszinkron gépek
• Aszinkron motorok indítása
Villamos gépek
.
..
ni II )9...3( A nagy indítási áram nagy feszültségesést okozhat a hálózatban → csökkenteni kell
Kalickás motorok indítása1. Közvetlen indítás
Kisebb teljesítményű motor és „erős” hálózat esetén megengedett
2. A nagy indítási áram csökkentése a kapocsfeszültség csökkentésével•ellenállással: a motor és a hálózat közé ellenállásokat iktatunk (veszteséges)•reaktanciával: a motor és a hálózat közéreaktanciákat iktatunk (elvileg veszteségmentes)•transzformátorral: a motor és a hálózat közé transzformátort iktatunk (elvileg veszteségmentes)/ indítás → egyik leggyakoribb megoldás•Elektronikus kapcsolás alkalmazása (ún. lágyindítók alkalmazása) (legkorszerűbb megoldás)
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
14
Aszinkron gépek
• Aszinkron motorok indítása
Villamos gépek
.
..
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
15
Aszinkron gépek
• Aszinkron motorok indítása
Villamos gépek
.
..
Csúszógyűrűs motorok indításaForgórész körbe iktatott ellenállásokkal
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
16
Aszinkron gépek
• Aszinkron motorok indítása
Villamos gépek
.
..
Mélyhornyú és a kétkalickás motorok indításaA működés elve az áramkiszorulás jelenségét (skin hatás=bőr hatás)
használja ki. Indításkor a forgórészben az áram frekvenciája „nagy”, az áram nem tölti ki egyenletesen a vezető keresztmetszetét.
A
lR Kétkalickás gép esetén: ρkülső > ρbelső
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
17
Aszinkron gépek
• Fordulatszám változtatás
Villamos gépek
.
..
)1(
)1(
1
10
00
0
sp
fn
p
fn
nsnn
nns
A fordulatszámot három tényező befolyásolja: szlip, frekvencia, póluspárszám
1. Szlip változtatása
csúszógyűrűs motornál: A forgórészkörbe iktatott ellenállásokkal:•Folyamatos fordulatszám változtatás lehetséges•Egyszerű, de veszteséges
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
18
Aszinkron gépek
• Fordulatszám változtatás
Villamos gépek
.
..
1. Szlip változtatása
Csúszógyűrűs motor
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
19
Aszinkron gépek
• Fordulatszám változtatás
Villamos gépek
.
..
1. Szlip változtatása
Kalickás motorCsak elvi lehetőség, mert a nyomaték erőteljesen lecsökkenne
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
20
Aszinkron gépek
• Fordulatszám változtatás
Villamos gépek
.
..
2. Pólusszám változtatásaAz állórész tekercselés pólusszámának változtatásával több fokozatú fordulatszám változtatás érhető el: pl. Dahlander féle tekercselés: Az egyes fázistekercsek két félből állnak, amelyeket sorba vagy párhuzamosan lehet kötni
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
21
Aszinkron gépek
• Fordulatszám változtatás
Villamos gépek
.
..
3. Állórész-frekvencia változtatása
A legjobb és legkorszerűbb megoldás:•félvezető eszközökből épített ún. frekvenciaváltókkal (a frekvenciával együtt a feszültséget is változtatják) •folyamatos fordulatszám változtatás •Veszteségmentes•3000 ford./percnél nagyobb fordulatszám is elérhető
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
22
Aszinkron gépek
• Egyfázisú aszinkron motorok
Villamos gépek
.
..
•Állórészen egyfázisú tekercselés, a forgórész kalickás kivitelű•Az állórészre kapcsolt egyfázisú feszültség hatására lüktető mágneses tér alakul ki•A lüktető mágneses tér tartja forgásban a forgórészt•Az indításhoz ún. segédfázis tekercs szükséges (forgó mágneses tér kell)
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor
23
Aszinkron gépek
• Segédfázisú aszinkron motorok
Villamos gépek
.
..
•Állórészen fő- és segédfázis (90°-kal eltolva a főfázishoz képest), •Segédfázis a forgás megindulását segíti elő (elliptikus forgó tér)•Üzemi, vagy indítókondenzátor a villamos 90°-os fázistoláshoz
Hálózatok analízise 1. Szerkezet, működés2. Tekercselt
forgórészű gép3. Kalickás forgórészű
gép4. Motoros működés5. Forgó mágneses tér6. Forgó mágneses tér7. Szlip8. Teljesítményviszo-
nyok9. Teljesítményviszo-
nyok10. Nyomaték11. Nyomaték
jelleggörbe12. Helyettesítő kép13. Kördiagram14. Indítás15. Indítás16. Indítás17. Indítás18. Fordulatszám
változtatás19. Fordulatszám
változtatás20. Fordulatszám
változtatás21. Fordulatszám
változtatás22. Fordulatszám
változtatás23. Egyfázisú aszinkron
motor24. Segédfázisú
aszinkron motor