T Moravice

T MoraviceTehniar za elektrine strojeve s primjenjenim raunalstvomPokretanje trofaznog asinkronog motora u

spoju zvijezda-trokutMentor: Uenik:Danijel Vrbanc, prof. Marko Fresl, IV. eSADRAJ

1.UVOD......................................................................................................................................12. UVOD U TROFAZNE ASINKRONE MOTORE.................................................................22.1. Vrste asinkronih motora...........................................................................................22.2. Nazivni podaci asinkronog motora..........................................................................62.3. Princip rada asinkronog motora...............................................................................72.4. Bilanca energije asinkronih motora......................................................................... 82.5. Klizanje asinkronog motora.....................................................................................82.6. Faktor snage i korisnost asinkronog motora............................................................92.7. Karakteristika momenta asinkronih motora...........................................................103. POKRETANJE ASINKRONIH MOTORA.........................................................................11

3.1. Pokretanje kolutnih asinkronih motora..................................................................12

3.2. Pokretanje kaveznih asinkronih motora.................................................................13

3.2.1. Izravno prikljuivanje kaveznih motora na mreu..................................14

3.2.2. Pokretanje kaveznih motora snienjem napona......................................144.MOJ ZAVRNI RAD............................................................................................................22 4.1. Proces izrade ormaria za pokretanje u Y/D...........................................................22 4.2. Strujna shema ormaria za pokretanje u Y/D.........................................................235.ZAKLJUAK....................................................................................................................... 24I. UVODTema mog zavrnog rada je bila izrada te opis pokretanja trofaznog asinkronog motora u spoju zvijezda-trokut (Y/D). To je jedan od najee rabljenih metoda pokretanja u dananjem vremenu. Za izradu ormaria mi je trebalo oko 2 mjeseca tonije 64 sata. Za izradu sam koristio: redne stezaljke, vremenski relej, strujni mjerni transformator, kabelske kanalice, bimetal, voltmetar, ampermetar, grebenasta sklopka, kuite za osigurae te 3 sklopnika.

Nakon to sam sve elemente po shemi spojio ( shema prikazana na poglavlju o pokretanju spojem Y/D ) isprobao sam pokretanje asinkronog motora. Spojio sam kabel na izvode motora te na redne stezaljke ormaria te na vremenskom releju podesio vrijeme preklapanja te ga upustio u rad. Nakon 5 sec. ormari je prebacio motor iz spoja zvijezde u spoj trokut te se motor normalno vrtio. 2. UVOD U TROFAZNE ASINKRONE MOTOREAsinkroni strojevi su rotacijski strojevi kojima je brzina vrtnje rotora razliita od brzine vrtnje okretnog magnetskog polja u rasporu. Uglavnom se koriste kao motori od najmanjih snaga do najveih, ak do 60 MW, a ponekad kao generatori (vjetroelektrane). Najee se izvode trofazno, a samo manjih snaga jednofazno. Ovi motori su najee koriteni motori u praksi. Osnovni djelovi su stator i rotor. Stator je izveden od dinamolimova debljine 0,5mm koji su izolirani da bi smanjili gubitke u vrtlonim strujama. Stator ima oblik upljeg valjka, a u unutarnjem obodu statora su itancani utori u koje se postavlja statorski namot. Statorski paket limova mora biti dobro mehaniki uvren. Rotor je takoer izveden od dinamolimova koji se navuku na osovinu i dobro mehaniki uvrste na takozvani rotorski paket. Rotor ima oblik valjka, a po vanjskom obodu su itancani utori u koje se postavlja rotorski namot. Stator i rotor su aktivni dijelovi motora. U ostale konstruktivne dijelove motora spadaju kuite, leevni titovi, nogari, osovina, leajevi, prikljuna ploica, ventilator i drugo.2.1. VRSTE ASINKRONIH MOTORAPrema izvedbi rotorskog namota asinkroni motori mogu biti: 1. Kavezni asinkroni motor 2. Kolutni asinkroni motor

Kavezni asinkroni motori:Specifino je za sve kavezne motore da je rotor graen u obliku kaveza, sa tapnim namotom spojenim na oba kraja kratkospojenim prstenom. S obzirom na izvedbu kaveza mogu biti:

a) obini kavezni motori s kavezom od okruglih ili pravokutnih tapova

b) motori s uskotapnim rotorom (imaju uske i duboke profilirane tapove) kako bi se

providno poveao radni otpor pri pokretanju)c) dvokavezni ili viekavezni motori, najpoznatiji su Boucherotovi motori, koji imaju dva ili

vie odvojenih kaveza. Takoer zato da se prividno povea radni otpor pri pokretanju.Na sljedeoj slici je prikazan presjek trofazng asinkronog kaveznog motora:

Pokretni moment:To je moment vrtnje kojeg asinkroni motor moe razviti u trenutku pokretanja. Izraava se u postotcima ili kao viekratnik nazivnog momenta. Pri izravnom prikljuivanju na mreu pokretni moment iznosi:

a) kod obinih kaveznih motora male snage od 160% do 290%

b) kod kaveznih motora srednje snage 120% do 200%

c) kod dvokaveznih motora od 100% do 300%.Struja pokretanja:Ako se izrazi u postotcima u odnosu na nazivnu struju, tada pri izravnom ukljuivanju struja pokretanja iznosi:

a) kod obinih kaveznih motora 300% do 700%

b) kod uskotapnih dubokih utora 250% do 500%

c) kod dvokaveznih motora 200% do 500%. Ti motori obino se ne ukljuuju izravno, ako se motor ukljuuje pomou nekog ureaja koji u trenutku pokretanja snizuje napon, tada struja pokretanja opada razmjerno s naponom.

Prekretni moment:Prekretni moment je najvei okretni moment koji motor moe razviti. Ako se izrazi u postotcima u odnosu na nazivni moment, tada iznosi:

a) kod obinih kaveznih motora oko 260%

b) kod dubokih i uskotapnih utora i dvokaveznih motora oko 200%

Smanjenje brzine (klizanje):

Pri nazivnom optereenju motor e smanjiti brzinu u odnosu na sinkronu, izraeno u postotcima, za sljedee iznose:

a) motor snage do 1 kW za 6% do 10 %

b) motori od 1 do 3 kW za 5% do 9%

c) motori od 3 do 10 kW za 3,5% do 6%

d) motori iznad 10 kW za 1% do 4%

Te vrijednosti za smanjenje brzine predstavljaju ujedno klizanje izraeno u postotcima. Brzina se moe podeavati kod motora specijalne izvedbe, te uz primjenu elektronikih energetskih pretvaraa frekvencije i napona.

Kavezni asinkroni motori grade se od vrlo malih snaga do snaga od nekoliko tisua kW. Grade se za niske napone i visoke napone do 15 kV. U usporedbi s ostalim motorima, ovi motori su za izvedbu najednostavniji i najjeftiniji, a u pogonu najsigurniji.Brzina im je priblino konstantna. Meutm imaju veliku struju pokretanja, a razmjerno malen potezni moment i kod djelominih optereenja rade s loim faktorom snage cos.

Kod obine izvedbe nema mogunosti podeavanja brzine ako je prikljuen na mreu stalnog napona i frekvencije. Podeavanje u relativno uskim granicama mogue je promjenom broja pari polova te podeavanjem napona na prikljunoj strani. Meutim potrebno je naglasiti da zahvaljujui brzom tehnolokom razvoju i sve iroj primjeni statikih pretvaraa frekvencije, danas se za kontinuirano upravljanje i regulaciju brzine vrtnje asinkronih motora upotrebljavaju elektroniki energetski pretvarai frekvencije i napona uz primjenu mikroprocesora.Upotreba: Kavezni motori imaju mnogo prednosti u usporedbi s drugim motorima pa se danas vrlo mnogo upotrebljavaju u raznim pogonima npr. Za pogon sisaljki, ventilatora, kompresora, strojeva drvne industrije, dizala i drugih radnih strojeva.

Kolutni asinkroni motor:

Trofazni asinkroni motor s kliznim kolutima razlikuje se od kaveznih motora i izvedbi rotora. Rotorski namot spojen je preko kliznih koluta u trenutku pokretanja s dodatnim otpornikom (pokretaem), koji je sastavni dio svakog kolutnog asinkronog motora odvojen od motora ili zasebno tijelo.Na sljedeoj slici je prikazan presjek trofaznog asinkronog kolutnog motora:

Pokretni moment:

Kolutni motor ima veliki pokretni moment zahvaljujui upravo pokretau u rotorskom strujnom krugu. Pokretni moment iznosi 200% do 400% od nazivnog momenta, a njegova stvarna vrijednost ovisi o prikladno odabranom pokretau.Struja pokretanja:Kod kolutnih motora je mnogo manje nego kod kaveznih. Izraena u postotcima od nazivne struje ona iznosi:

a) pri pokretanju s pola tereta 65% do 75% od nazivne struje

b) pri pokretanju s punim teretom 130% do 150% od nazivne struje

c) pri tekom pokretanju 170% do 200% od nazivne strujePrekretni moment: Iznosi 200% do 400% nazivnog okretnog momenta.

Promjena brzine vrtnje (klizanje):

Kod nazivnog tereta brzina vrtnje se smanjuje, odnosno poveava, za iste veliine, kao i kod kaveznih motora. U ovim motorima mogua je modulacija brzine vrtnje. Kolutni motori grade se za male snage i snage do nekoliko tisua kW te za niske napone i visoke napone do 15 kV.

Prednosti:

a) vei potezni moment neko kod kaveznih motorab) manja struja pokretanja nego kod kaveznih

c) brzina im se moe kontinuirano regulirati ako su prikljueni na izvor stalnog napona i frekvencije

Nedostaci: Skuplji su od kaveznih, kontinuirano podeavanje brzine s otporom u rotorskom strujnom krugu kod njih nije ekonomino, kod djelominih optereenja rade s loim cos, a u pogonu se ee kvare nego kavezni motori. Slaba im je toko sklop klizni kolut, etkice i mehanizam za manipulaciju etkicama i kratko spajanje. Upotrebljavaju se tamo gdje je potreban veliki pokretni moment ili treba kontinuirano podeavati brzinu.2.2. NAZIVNI PODACI ASINKRONIH MOTORASvaki asinkroni motor ima na svom kuitu natpisnu ploicu. Funkcija natpisne ploice je da da osnovne podatke o gradnji stroja te o njegovim mogunostima u eksploataciji. Redovito su na natpisnoj ploici asinkronog stroja navedeni podaci za: napon, struju, snagu, brzinu vrtnje, cos, vrstu napajanja uzbude, struju uzbude, napon uzbude, vrstu zatite, vrstu pogona, godinu proizvodnje, klasu izolacije pojedinih namota, propise kojima odgovara gradnja stroja, intermitenciju, tvorniki broj, tip, vrstu izvedbe, naziv proizvoaa.

Najbitniji nazivni podatci:

1. korisna snaga u kW

2. napon namota statora u V, s oznakom spoja (npr. 380 V Y)

3. linijska struja u A

4. frekvencija u Hz

5. broj okretaja u min

6. faktor snage cos

7. napon i struja namota rotora (samo kod kolutnih motora).

Svaka vea intervencija na stroju zahtijeva izmjenu ili dopunu natpisne ploice (npr. pri prematanju, naina hlaenja i sl.) s obaveznom naznakom imena izvoaa ovih promjena.2.3. PRINCIP RADA ASINKRONOG MOTORAStatorski namot prikljui se na trofaznu mreu, pri emu trofazna izmjenina struja stvori okretno magnetsko polje koje rotira sinkronom brzinom ns. Okretno magnetsko polje presjeca vodie statorskog i rotorskog namota, pa se induciraju naponi E i E. Napon E dri ravnoteu s narinutim naponom mree, a napon E u rotorskom namotu potjera struju Iodreenu izrazom:Zbog djelovanja magnetskog polja na vodi protjecan strujom, nastaje sila na svaki vodikoja na kraku r prema osi rotacije stvara okretni moment. On je proporcionalan toku i radnoj komponenti rotorske struje:

Smjer djelovanja momenta je u smjeru vrtnje okretnog polja. Brzina vrtnje rotora uvijek je manja od sinkrone brzine vrtnje okretnog polja, dakle, rotor se uvijek okree asinkrono.2.4. BILANCA ENERGIJE TROFAZNIH ASINKRONIH MOTORAPri pretvorbi energije u razliitim dijelovima stroja javljaju se gubici. U asinkronom stroju to su gubici u bakru statorskog i rotorskog namota zbog toplinskog djelovanja struje, zatim gubici u eljeznoj jezgri statora i eljezu rotora zbog vrtlonih struja i petlje histereze, mehaniki gubici koji nastaju trenjem u leajevima, trenjem s okolnim zrakom (ventilator) te dodatni gubici. Prema tome, dobivena snaga iz stroja biti e kao i uvijek manja od priviene za te gubitke. Omjer izmeu iste mehanike snage P i primarne snage P

EMBED Equation.3 koju motor uzme

iz mree predstavlja korisnost motora:

Bilanca energije trofaznih asinkronih

motora

2.5. KLIZANJE ASINKRONOG MOTORARazliitost brzine rotora i okretnog magnetskog polja karakterizira klizanje asinkronog motra (s):

Brzina vrtnje rotora:

Srednja vrijednost nazivnog klizanja (kod nazivnog optereenja) iznosi 2% do 8%.Motorsko podruje (ukljuujui zalet) ogranieno je s dva pogonska stanja:

1.Mirovanje

2.Sinkronizam

Kod kaveznog motora kada rotor stoji (n=0) , klizanje je jednko 1 (s=1).Kako mu se brzina poveava tada klizanje opada i postaje 0 (s=0) .Tada se rotor vrti sinkronom brzinom (n=n), tj. brzina rotora je jednaka brzini okretnog polja.Kada rotor stoji, frekvencija rotoru induciranog napona jednaka je statorskoj frekvenciji. Ako se rotor vrti u smjeru okretnog polja, sve manje zaostaje za njim pa frekvencija rotora pada proporcionalno s klizanjem:

Kako pada frekvencija (napon i struja rotora), tako pada i moment rotora. Motor ubrzava sve dok se moment motora (Mm) ne izjednai s momentom tereta (Mt): Mm=Mt.

2.5. FAKTOR SNAGE I KORISNOSTI MOTORAOdnos djelatne snage (djelatne struje) motora prema prividnoj snazi oznaava se kao faktor snage . Faktor snage pri nazivnom optereenju ovisi o veliini i naponu motora i iznosi priblino 0.75 do 0.90. Vei motori s istim brojem polova imaju bolji faktor snage. Jednako tako brzohodni motori imaju bolje faktore snage nego sporohodni. S padom optereenja smanjuje se faktor snage i osobito je nepovoljan uz optereenja manja od polovice nazivnoga. Omjer predane i primljene djelatne snage predstavlja korisnost motora. Kod srednjih trofaznih asinkronih kaveznih motora korisnost iznosi od 0.80-0.90, dok kod velikih raste do 0.95, a kod malih opada na 0.70.2.6. KARAKTERISTIKA MOMENTA ASINKRONIH MOTORAKod elektromotora interesanta je karakteristika: M=f(n) i M=f(). Brzina je povezana s klizanjem (s) pa se gornja ovisnost moe prikazati kao M=f(s)

Vanjska karakteristika asinkronog stroja

Ovisnost M=f(n) i n=f(M) naziva se vanjska ili mehanika karakteristika, a za asinkroni motor ona je tvrda ili poredna.

Vanjska karakteristika asinkronog motoraPotezni moment Mp mora biti vei od momenta tereta (momenta optereenja), da motor moe krenuti. Stacionarna brzina vrtnje dobije se u sjecitu momentne karakteristike motora i karakteristike tereta.Karakteristika momenta motora i momenta teretaSnaga, moment i brzina vrtnje povezani su izrazima:

ili

3. POKRETANJE ASINKRONIH MOTORAPokretanje asinkronih motora je proces koji poinje u trenutku prikljuenja motora na izvor napajanja izmjeninom elektrinom energijom, a zavrava u trenutku kad motor razvije moment vrtnje jednak momentu tereta pri odgovarajuoj brzini vrtnje. Pokretanje je sloen proces kod kojega se pojavljuju dvije karakteristine veliine o kojima ovisi uspjean zavretak procesa pokretanja.Te veliine su pokretni moment motora i struja pokretanja, tj. struja koju motor povue iz mree u trenutku pokretanja. Pokretni moment je kao to znamo moment vrtnje koji motor moe razviti u trenutku pokretanja, pa o veliini momenta tereta ovisi hoe li se motor pokrenuti ili nee. Ako je moment tereta manji od pokretnog momenta, motor e se pokrenuti, ali ako je vei, nee se moi pokrenuti. Kod kolutnih motora taj se problem lako rijeava ukljuivanjem dodatnih otpora u rotorski strujni krug, ime se moe postii da pokretni moment bude jednak maksimalnom momentu koji motor uope moe razviti. Ti motori mogu se pokretati pod punim optereenjem momenta tereta. Kod kaveznih motora se ne moe u strujni krug rotora ukljuiti dodatni otpor, a poznato je da razvijaju relativno malen pokretni moment, pa je stoga problem pokretanja tih motora vrlo sloen. Velike struje pokretanja u trenutku pokretanja asinkronog motora takoer su problem. Poznato je da je asinkroni motor u trenutku pokretanja u kratkom spoju, pa u njega iz napojne mree poteku velike struje kratkog spoja. Velike struje pokretanja izazivaju naponske promjene u napojnoj mrei i time utjeu na rad ostalih potroaa prikljuenih na mreu. I u samom motoru velike struje pokretanja izazivaju razna elektrina i dinamika naprezanja uz veliko zagrijavanje. Pri putanju motora u rad, tj. pri pokretanju, potrebno je dakle poveati pokretni moment, a smanjiti struju pokretanja. To se postie na razne naine. Ovisno o konstruktivnoj izvedbi motora i njegovoj namjeni.3.1. POKRETANJE KOLUTNIH ASINKRONIH MOTORA

Rotor kolutnih motora graen je tako da se u njegov strujni krug moe ukljuiti vanjski otpor preko kliznih koluta. Ukljuujui u strujni krug rotora kolutnih motora prikladan je radni otpor, moe se postii najvei potezni moment pri znatno manjim strujama pokretanja nego u kratkospojenim kaveznim motorima izravno prikljuenim na mreu stalnog napona i frekvencije.Pokretanje pomou pokretaa (reostata, uputnika):

Utjecaj smanjenja napona na momentnu Pokretanje kolutnih asinkronih Karaktersistiku motora pomou pokretaaPokreta je graen kao zaseban element, prikljuuje se na rotor pomou dobro dimenzioniranih spojnih vodova. Otpor se moe podeavati, tj. maksimalna vrijednost moe se ukljuiti u trenutku pokretanja i postupno smanjivati s porastom brzine rotora te kod nazivne brzine rotora potpuno iskljuiti.Pri pokretanju kolutnih motora pokretaem treba postupiti na sljedei nain:

1. treba provjeriti jesu li etkice prislonjene i pritiu li dovoljno klizne kolute

2. treba ispitati jesu li ukljueni svi otpori pokretaa

3. motor se prikljuuje u mreu

4. sa zaletom motora pokreta se potpuno iskljuuje, tako da je kod nazivne brzine potpuno iskljuen

5. podiu se etkice s kliznih koluta i oni se kratko spajaju ako motor ima ureaj za kratko spajanje kliznih koluta. Ako motor nema takav ureaj, tada se etkice ne diu, jer su klizni koluti u stvari preko njih i pokretaa ve spojeni

Pokreta za trofazne asinkrone kolutne motore izrauje se od specijalnih legiranih vodia koji prolaskom struje pruaju veliki otpor, pri emu se zagrijavaju i troe elektrinu energiju. Ima tri jednaka stupnjevita otpora, u svakoj fazi po jedan, a podeavaju se kontinuirano ili u stupnjevima kako bi ukljueni otpori u svim fazama bili jednaki. Grade se za pokretanje motora malih snaga i srednjih snaga pod polovinim ili punim teretom. Budui da se zagrijavaju, treba ih hladiti, a to se kod manjih pokretaa ini zrakom, a kod velikih uljem. Imamo metalne i vodene pokretae.

a)Metalni pokreta, b) kuite s Vodeni pokreta regulacijskim prstenom

Da bi pokreta ispunio svoj zadatak, mora biti dobro dimenzioniran, zato prilikom nabave kolutnih motora treba od proizvoaa traiti podatke o pokretau koji odgovara motoru, odnosno uvjetima u kojima e motor raditi

3.2. POKRETANJE KAVEZNIH ASINKRONIH MOTORAPostoje 2 naina pokretanja trofaznih kaveznih motora1. izravno prikljuivanje kaveznih motora na mreu

2. pokretanje kaveznih motora snienjem napona

3.2.1 Izravno prikljuivanje kaveznih motora na mreuIz gore navedenih razloga se kod mree niskog napona izravno mogu prikljuiti jedino kavezni motori manjih snaga. U mreama koje su slabije dimenzionirane (seoske i prigradske) ograniava se snaga do 3 kW. U stabilnim mreama s dobro dimenzioniranim postrojenjima i vodovima, elektroprivredna poduzea dozvoljavaju izravno prikljuivanje motora srednjih snaga.

Neke zemlje doputaju da se izravno na mreu prikljuuju asinkroni motori graeni za visoke napone snaga 100 i vie kW. Na sljedeoj slici je prikazana shema izravnog prikljuka kaveznog motora na mreu:Kod izravnog prikljuenja struje pokretanja su i do 700% vee od nazivne, to izaziva strujni udar u mreu i motor. U uvjetima izravnog ukljuivanja, treba motor osloboditi mehanikog protumomenta i omoguiti mu da to prije pree zaletni ciklus i doe u stanje nazivnog optereenja. Izradom rotora s namotom za potiskivanje struje, znatno se poveala mogunost izravnog prikljuenja trofaznih kaveznih motora na mreu. Jednofazni asinkroni motori se uglavnom izravno prikljuuju na mreu.

3.2.2. Pokretanje kaveznih motora snienjem napona

Strujni udar u rotoru i statoru moe se ublaiti pokretanjem motora snienim naponom. Iz ope jednadbe za struju u rotoru se vidi da se struja u rotoru i statoru moe umanjiti snienjem napona i to proporcionalno, a potezni moment sa .U praksi se uglavnom primjenjuju tri naina:1. Pokretanje pomou transformatora2. Pokretanje pomou statorskih pokretaa

3. Pokretanje centrifugalnom ramenicom

4. Pokretanje kaveznih motora sklopkom zvijezda-trokut

Pokretanje pomou transformatora:

Kavezni motori velikih snaga pokreu se pomou regulacijskih transformatora u tednom spoju (prikazano na sljedeoj slici)

U prikljuni vod motora ukljui se transformator u tednom spoju kojim se podeava napon. U trenutku pokretanja pomou transformatora, snizi se mreni napon, tako da u namot statora ulazi snieni napon. Motor se pokree snienim naponom, pa je i struja pokretanja manja. Kada rotor postigne nazivnu brzinu, prespoji se na puni napon mree. Ovaj nain se koristi za pokretanje motora velikih snaga.Pokretanje pomou statorskog pokretaa:Primjena statorskog pokretaa temelji se takoer na smanjenju napona mree prilikom pokretanja. Izmeu mree i namota statora ukljuuju se tri pojedinana otpora, a u svaku fazu po jedan, s tim da postoji mogunost podeavanja otpora.

Shematski prikaz pokretanja pomou statorskog pokretaa:

U trenutku pokretanja ukljuuje se cijeli otpornik. Zbog otpora koji otpornik prua prolazu struje, u njemu dolazi do pada napona, razmjerno s veliinom ukljuenog otpornika. Ovo ukljuivanje je nepovoljno jer se u statorskom pokretau gubi velika koliina elektrine energije, prema izrazu:

U bilanci energije, pokretanje pomou statorskog pokretaa je nepovoljno, jer se uz velike gubitke energije, tu treba rjeavati i problem odvoenja velike koliine topline u kratkom vremenu. Koristi se iznimno za specifine pogone, gdje njegova primjena nije uestala. Da bi otpornik izdrao ta toplinska naprezanja mora biti dobro dimenzioniran. Treba biti dimenzioniran samo za trenutana optereenja, ali ne za trajni pogon, jer se poslije, kada motor postigne pun broj okretaja, statorski pokreta potpuno iskljuuje.Zbog gubitka energije u otporniku, kod velikih se motora otpornih najee zamjenjuje prigunicom (prikazano na sljedeoj slici):

Pokretanje centrifugalnom ramenicom:

Centrifugalna ramenica ukljuuje se na osovini izmeu rotota motora i radnog stroja. U trenutku pokretanja, ramenica ne dri osovinu radnog stroja, pa se zbog toga rotor motora pokree bez optereenja i brzo poprima veliku brzinu. S porastom brzine centrifugalna ramenica svojim mehanizmom polako zahvaa osovinu radnog stroja i poinje ga okretati. Kad motor poprimi nazivnu brzinu, centrifugalna ramenica potpuno je zahvatila osovinu radnog stroja, i ona rotira istom brzinom kao i rotor motora. Kad se motor preoptereti, brzina mu opada, pa centrifugalna ramenica oputa osovinu radnog stroja, dakle smanjuje teret, i tako osigurava motor od preoptereenja. Nalazimo ju u starijim pogonima, danas se sve manje upotrebljuje.

Pokretanje kaveznih motora sklopkom zvijezda-troku (Y/D):Ovo je jedan od najee rabljenih naina za pokretanje trofaznih asinkronih kaveznih motora. Uputanje motora sklopkom zvijezda trokut upotrebljava se za motore snaga 3 kW do 20 kW. Za uputanje ovim nainom prije svega motor mora biti graen za nazivni napon u spoju trokut. Praksa se temelji na injenici da troila spojena u zvijezdu i prikljuena na trofaznu mreu dobiju za puta nii fazni napon, nego to bi ga dobila da su spojena u trokut i prikljuena na trofaznu mreu, kao to je prikazano na sljedeim slikama; a i b:

Ako se namot motora u trenutku pokretanja sklopkom spoji u zvijezdu, tada e mu svaka faza dobiti za puta nii napon, a kada se motor ve zaletio, sklopka u zvijedi, okrene se udesno, ime se namot motora spoji u trokut i dobiva pun napon. Za pokretanje spojem zvijezda-trokut danas se koriste sklopnici s vremenskim relejem. Ova preklopka ima stacionarni i rotirajui dio. Na stacionarci dio se prikljuuje mrea, dok su na rotirajuem djelu kontakti za spoj u zvijezdu i trokut. Na sljedeoj slici je shema spajanja ormaria za pokretanje trofaznog asinkronog kaveznog motora u spoju zvijezda-trokut:

Preklopka je tako konstruirana da se pri

ukljuivanju statorski namot najprije spoji

u zvijezdu (poloaj na slici oznaen sa Y).

Tek pri daljnjem prebacivanju preklopke,

nakon odreenog vremena, u idui poloaj

(na slici oznaen sa ) motor na svom

statorskom namotu dobije puni nazivni napon.

Tada je namot spojen u trokut.

U trenutku ukljuivanja asinkroni kavezni motor je u kratkom spoju (s=1). Izraz za

impedanciju kratkog spoja glasi:Gdje je: R1 radni otpor statorskog namota

R2' radni otpor u krugu rotorskog namota sveden na statorski namotX1 induktivni otpor statorskog namotaX2' induktivni otpor rotorskog namota sveden na statorski namot

Zk fazna impedancija kratkog spoja asinkronog motora

faktor rasipanja, kod normalno izvedenih asinkronih motora iznosi 1,04-1,08U trenutku ukljuivanja na mreu preklopkom zvijezda-trokut, namot statora asinkronog motora spojen je u zvijezdu. Linijska struja motora u tom trenutku iznosi:

Da je motor u tom trenutku spojen u trokut, linijska struja uputanja bi iznosila:

Usporedimo li obje struje, dobit emo:

Dakle, time to smo prikladnom konstrukcijom preklopke u trenutku pokretanja namot kaveznog asinkronog motora spojili u zvijezdu, postigli smo da se struja pokretanja smanjila na treinu vrijednosti koju bi dosegla da se motor direktno upustio u spoju namota statora u trokut. Elektromagnetski moment je proporcionalan sa kvadratom prikljunog napona, dakle moe se pisati:

Za spoj namota u zvijezdu vrijedi:

,

Za spoj namota u trokut vrijedi:

,

Zatim postavimo odnos ovih dvaju momenata

gdje je: My pokretni moment koji motor razvija ako je njegov namot spojen u zvijezdu

M pokretni moment koji motor razvije ako je njegov namot spojen u trokut

Dakle, upotrijebivi preklopku zvijezda-trokut, smanjili smo struju pokretanja tri puta, ali i pokretni moment motora smo takoer smanjili tri puta. Ta se injenica ne smije zanemariti, pogotovo u sluaju kad je motor mehaniki direktno vezan sa strojem koji pokree. Na sljedeoj slici prikazano je na dijagramu momenta asinkronog motora kako tee zalet pri pokretanju preklopkom zvijezda-trokut.

Trenutku ukljuivanja odgovara na dijagramu momenta toka A. Od toke A do toke B na momentnoj krivulji traje zalet motora kod poloaja sklopke u spoju zvijezda. U toki B preklapa se sklopkom u spoj trokut. Trenutku preklapanja odgovara na dijagramu toka C. Promjena momenta odvija se dalje po momentnoj krivulji za spoj trokut do toke D koja odgovara momentu tereta Mt. Na istoj slici se moe analogno pratiti i tok struje pri uputanju preklopkom zvijezda-trokut.

Pri uputanju motora preklopkom zvijezda-trokut potrebno je paziti da preklopka ne ostane u poloaju zvijezda. Iako bi eventualno moment motora bio dovoljan da svlada teret, u pogledu veliine fazne struje i naina hlaenja to bi bilo nedopustivo. Kako se moe ustanoviti iz dijagrama na slici , za odreeni bi teret Mt linijska struja bila ista u oba spoja. Meutim u spoju zvijezda linijska bi struja bila istodobno i fazna. Kako je uvjet za uputanje preklopkom zvijezda-trokut da namot bude graen za trajni rad u spoju trokut, kroz namot bi sada tekla struja koja bi bila puta vea od trajno doputene. Zbog toga bi dolazilo do pojaanog zagrijavanja namota. Istodobno bi, kako se to takoer moe vidjeti iz dijagrama na slici u spoju zvijezda za isti moment, klizanje bilo vee nego u spoju trokut. To znai da bi se rotor, a s njime i ventilator kojim se prisiljava cirkulacija rashladnog zraka kroz otvor, vrtio sporije, pa bi i hlaenje bilo slabije. Slabije odvoenje topline jo bi vie pogoralo toplinske prilike u motoru. Zbog navedenih problema koji bi se dogodili u sluaju da motor ostane spojen u zvijezdu, danas se u veini sluajeva kod uputanja preklopkom zvijezda-trokut, ona sastavlja od sklopa kontaktora s odgovarajuim vremenskim relejem. Takvom se konstrukcijom postie automatsko prebacivanje iz spoja zvijezda u spoj trokut. Na sljedeoj slici je prikazan moj maturalni rad;

ormari za uputanje trofaznog asinkronog

kaveznog motora preklopkom zvijezda-trokut.4. MOJ ZAVRNI RAD4.1. PROCES IZRADE ORMARIA ZA POKRETANJU U Y/D:Moj zavrni rad je bio izrada ormaria za uputanje troafaznoga asinkronog motora u spoju zvijezda-trokut. Na poetku sam dobio kuite od nekog staroga ormara te sam morao povaditi sve elemente iz njega van kao i plou na kojoj su bili privreni elementi. Nakon to sam to odradio dobio sam novu plou te popis elemenata koji mi trebaju za moj rad. Prvo sam na ploi oznaio markerom gdje ce mi koji element doi te sam izbuio rupe pa privrstio nosae elemenata. Zatim sam izbusio rupe i navoje za plou koju sam kasnije stavio u ormar. Kada je to bilo gotovo poeo sam s postavljanjem elemenata. Prvo sam stavio 17 rednih stezaljki i kabelske kanalice. Zatim sam stavio tropolno podnoje osiguraa i ostale elemente. Za svoj rad koristio sam 3 sklopnika, vremenski relej, SMT (strujni mjerni transformator), bimetalnu zatitu, tropolne osigurae, 2 grebenaste sklopke, ampermetar, voltmetar, 2 tastera i 2 grebenaste sklopke. Kada sam sve elemente postavio u kuite krenuo sam s oiavanjem. Koristio sam kabel od 1,5, 16, 35 kvadrati. Nakon to je sve bilo povezano ormari je bio spreman za rad.

4.2 STRUJNA SHEMA ORMARIA ZA POKRETANJE U Y/D:

5.ZAKLJUAK

Pokretanje trofaznih asinkronih motora preklopkom zvijezda-trokut (Y/D) je jedan od najee rabljenih naina. Motor se pokree u spoju zvijezda te se ovisno o vremenu na vremenskom releju nakon zaleta prebaci u spoj trokut. Koritenjem ove metode potezna struja smanjuje se 3 puta u odnosu na spoj u trokutu meutim s druge strane potezni moment takoer se smanjuje 3 puta u odnosu na spoj u trokutu. Iako se ovaj spoj esto koristi on takoer ima i nedostatke a to su dva skoka struje motora, jedan prilikom zaleta a drugi prilikom prebacivanja motora iz zvijezde u trokut te naglo poveavanje momenta za vrijeme prebacivanja u trokut. S napretkom tehnologije oekuje se da e se i taj problem rijeiti. EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

PAGE

_1398318312.unknown

_1398322012.unknown

_1398325463.unknown

_1398332572.unknown

_1398335440.unknown

_1398335630.unknown

_1398336078.unknown

_1398335602.unknown

_1398335622.unknown

_1398334388.unknown

_1398334638.unknown

_1398332759.unknown

_1398331063.unknown

_1398331195.unknown

_1398325520.unknown

_1398322387.unknown

_1398324131.unknown

_1398324860.unknown

_1398324110.unknown

_1398322093.unknown

_1398319594.unknown

_1398321344.unknown

_1398321369.unknown

_1398321494.unknown

_1398319645.unknown

_1398319803.unknown

_1398318351.unknown

_1398318892.unknown

_1398319571.unknown

_1398318566.unknown

_1398318332.unknown

_1398317331.unknown

_1398318284.unknown

_1398318297.unknown

_1398317352.unknown

_1398316659.unknown

_1398317146.unknown

_1208704099.unknown

_1208788776.unknown

_1398315327.unknown

_1208788760.unknown

_1208704066.unknown