Motorul de Curent Alternativ cu Rotorul Bobinat

Motoarele de curent alternativ funcţionează pe baza principiului câmpului magnetic învârtitor. Acest principiu a fost identificat de Nikola Tesla în 1882. În anul următor a proiectat un motor de inducţie bifazat, punând bazele maşinilor electrice ce funcţionează pe baza câmpului magnetic învârtitor. Ulterior, sisteme de transmisie prin curent alternativ au fost folosite la generarea şi transmisia eficientă la distanţă a energiei electrice, marcând cea de-a doua Revoluţie industrială. Un alt punct important în istoria motorului de curent alternativ a fost inventarea de către Michael von Dolivo-Dobrowlsky în anul 1890 a rotorului în colivie de veveriţă.

Motorul de inducţie trifazat (sau motorul asincron trifazat) este cel mai folosit motor electric în acţionările electrice de puteri medii şi mari. Statorul motorului de inducţie este format din armătura feromagnetică statorică pe care este plasată înfăşurarea trifazată statorică necesară producerii câmpului magnetic învârtitor. Rotorul este format din armătura feromagnetică rotorică în care este plasată înfăşurarea rotorică.

După tipul înfăşurării rotorice, rotoarele pot fi de tipul:

* rotor în colivie de veveriţă (în scurtcircuit) - înfăşurarea rotorică este realizată din bare de aluminiu sau, mai rar cupru, scurtcircuitate la capete de două inele transversale.

* rotor bobinat - capetele înfăşurării trifazate plasate în rotor sunt conectate prin interiorul axului la 3 inele. Accesul la inele dinspre cutia cu borne se face prin intermediul a 3 perii.[1]

Masina asincrona este cea mai raspândita masina electrica. Ea se întâlneste pe scara larga în actionarile electrice din toate sectoarele industriale si sociale, îndeosebi în regimul de motor trifazat, pentru actionarea masinilor unelte, a pompelor, a compresoarelor, a morilor cu bile, a macaralelor electrice, a podurilor rulante, a aparaturii medicale, a aparaturii electrocasnice etc.

Motoarele asincrone se construiesc pentru o gama foarte larga de puteri (de la ordinul

unitatilor de W pâna la ordinul zecilor de MW), pentru tensiuni joase (sub 500V) si tensiuni medii (3 kV, 6 kV sau 10 kV) si având turatia sincrona la frecventa f 50Hz egala în mod uzual cu n =500, 600, 750, 1000, 1500 sau 3000 rot/min, în functie de numarul de perechi de poli.

Principalele avantaje ale motoarelor asincrone fata de alte tipuri de motoare electrice sunt:

- simplitate constructiva;

- pret de cost redus;

- siguranta mare în exploatare;

- performante tehnice ridicate (cuplu mare de pornire, randament ridicat);

- stabilitate în functionare, exploatare, manevrare si întretinere simpla;

- alimentare direct de la reteaua trifazata de c.a.;

Dintre principalele dezavantaje putem enumera:

- soc mare de curent la pornire;

- factor de putere relativ scazut;

- caracteristica mecanica dura.[3]

1. CONSTRUCŢIE

1.1. Parţi componente

Maşina asincronă se compune din două părţi constructive de bază (fig. 1.1):

- Statorul: partea imobilă care cuprinde carcasa, pachetul de tole statorice, înfăşurarea statorică şi

scuturile;

- Rotorul: partea mobilă care cuprinde pachetul de tole rotorice, înfăşurarea rotorică, inelele de

contact şi ventilatorul.

Miezul statoric este alcătuit din tole lăcuite din oţel electrotehnic cu grosimea de 0,3-0,5 mm. Miezul are formă cilindrică, iar periferia interioară a acestuia sunt practicate crestături distribuite în mod uniform. În crestături este introdusă o înfărurare trifazată legată în stea sau în triunghi.

Crestăturile se obțin prin ștanțarea tolelor înainte de împachetarea miezului si pot fi

semiînchise sau deschise. Crestăturile semiînchise (figura 1.2, a) prezintă avantajul unui flux de

dispersie mai redus, dar înfășurarea trebuie realizată din conductor rotund si introdusă fir cu fir,

neputând fi realizată afară pe șablon. Crestăturile semiînchise se utilizează la mașini de puteri mici. Crestăturile deschise (figura 1.2, b) permit realizarea înfășurării afară pe șablon dar prezintă un flux de dispersie mai mare. Se utilizează la mașini de puteri mari.

Înfășurarea statorului se realizează de cele mai multe ori în două straturi și cu pas scurtat.

Înfășurările într-un singur strat se utilizează numai la mașinile de putere mică.

Miezul rotoric are tot o formă cilindrică şi este realizat tot din oţel electrotehnic, cu grosimea de 0,5 mm, uneori neizolate, fiindcă frecvenţa de magnetizare a tolelor rotorice este foarte mică. Încrestăturile de la periferia rotorului este plasată în ănfăşurare trifazată în stea.

Dacă mașina asincronă este cu rotorul bobinat, atunci înfașurarea rotorică este de tipul

înfășurărilor de c.a. trifazate, cu pas diametral, într-un strat sau în două straturi. Crestăturile în acest caz sunt semiînchise având de obicei forma de pară (figura 1.3).