07sept./19

Comanda cu inversare de sens si protectia unui motor asincron

Automatizari electrice, , , , , , , , , , ,

Comanda cu inversare de sens si protectia unui motor asincron

In figura 5.4. este prezentata schema electrica desfasurata de comanda (cu contactoare de curent alternativ), protectie si inversare de sens a unui motor asin­cron cu rotor in scurtcircuit. Mentionam ca pornirea prin conectare directa la retea este posibila doar in cazul motoarelor de mica putere.

Figura 5.4. Schema electrica de comanda, protectie si inversare de sens a unui motor asincron

F1, F2, F3, F5 – sigurante fuzibile, F4 – releu termobimatalic, K1, K2 – contactoare electromagnetice, S­1, S2, S3 – butoane de actionare, M – motor asincron cu rotorul in scurtcircuit.

            Schema electrica cuprinde doua contactoare K1 si K2 ce pot asigura prin in­versarea a doua faze statorice ale statorului functionarea motorului asincron in am­bele sensuri de rotatie. Pentru a preveni manevrele gresite schema circuitului de comanda trebuie prevazuta cu o serie de blocaje care sa impiedice actionarea si­mul­tana a celor doua contactoare (echivalenta cu scurtcircuit la bornele retelei).

            Bu­toanele de actionare S2, S3 comanda rotirea spre stanga sau spre dreapta a moto­rului M si sunt prevazute cu cate doua contacte, unul normal deschis (2 – 4) si unul normal inchis (1 – 3), care actioneaza simultan. In serie cu bobinele celor doua con­tactoare se afla cate un contact normal inchis a celuilalt contactor.

            Daca mo­to­rul nu este conectat contactele K1 (3–5) si K2 (3–5) sunt inchise si prin actionarea unuia din butoanele de pornire (S2 sau S3) se asigura alimentarea bobinei contac­to­rului K1 (0–1) sau K2 (0–1). Daca spre exemplu am actiona butonul S2 alimentand bobina contactorului K1 acesta isi inchide contactele principale K1 (2–4, 6–8, 10–12) si asigura un sens de rotatie al motorului.

            Pentru inversarea sensului de rotatie a motorului, acesta trebuie mai intai oprit prin actionarea butonului S1 si apoi prin actionarea lui S3 se asigura conec­ta­rea contactorului K2, care isi inchide contactele principale, contactul de automen­ti­nere K2 (14–16) si isi deschide contactul auxiliar de interblocare K2 (3–5). Prin o­prirea motorului inaintea inversarii de sens se elimina posibilitatea unor manevre gresite si se reduce socul de curent (la inversarea brusca a sensului campului mag­netic invartitor socul de curent este dublul curentului de pornire a motorului.

07sept./19

Comanda si protectia unui motor asincron cu pornire stea-triunghi

Automatizari electrice, , , , , , , , , ,

Comanda si protectia unui motor asincron cu pornire stea-triunghi

            Majoritatea motoarelor nu permit pornirea prin conectare directa la retea si necesita metode speciale de pornire care urmaresc reducerea socului de curent con­comitent cu obtinerea unor parametrii energetici cat mai buni.

            Una din metodele cele mai folosite de pornire a motoarelor asincrone cu ro­tor in scurt circuit este pornirea stea–triunghi a carei schema electrica desfasurata este prezentata in figura 5.4.

Conform diagramei prezentate in figura 1.27 la pronirea stea–triunghi dato­ri­ta alimentarii initial a motorului cu tensiunea de faza, curentul de pornire (dar si mo­mentul de pornire) sunt de trei ori mai mici decat in cazul conectarii directe la retea la tensiunea de linie. Rezulta ca aceasta metoda de pornire se poate aplica mo­toarelor cu porniri usoare (cu sarcina redusa sau cu cuplaje). Motarele asincrone cu rotor in scurtcircuit care folosesc pornirea stea–triunghi trebuie sa aiba tensi­u­nea nominala egala cu tensiunea de linie a retelei si sa aiba acces la ambele capete ale bobinelor statorice (sase borne statorice pe cutia de borne).

Pentru ponire se actionaza butonul S2 care alimenteaza bobina contactorului K2 daca contactl normal inchis de interblocare K3 (3–5) nu este deschis.

Deci daca conectiunea triunghi nu este realizata K2 prin contactele sale principale realizeaza conexiunea stea si apoi prin K2 (14–16) alimenteaza bobina contactorului principa­le K1 (0–1) care se automentine prin K1 (14–16).

O data cu alimentarea lui K2 este alimentata si bobina releului de timp K4T (0–1) care isi incepe temporizarea. Dupa trecerea timpului prestabilit contactorul K4T isi deschide contactul normal inchis cu temporizare la actionare K4T (3–5) deconectand contactorul K2 si readucand in pozitia inchisa contactul K2 (3–5). In acest moemnt se realizeaza conexiunea tri­unghi prin contactele principale ale contactului K3. Motorul ramane alimentat in regim de durata in conexiune triunghi.

STEA – TRIUNGHI

Figura 5.5. Schema electrica de comanda cu contactoare de c.a., protectie si pornire Y-D a unui motor asincron cu rotorul in scurtcircuit

F1, F2, F3, F5 – sigurante fuzibile, F4 – releu termobimatalic, K1, K2, K3 – con­tac­toa­re electromagnetice, K4T – releu de timp cu temporizare la actionare, S­1, S2 – bu­toa­ne de actionare, M – motor asincron cu rotorul in scurtcircuit.

Pentru oprire se actioneaza butonul S1 care intrerupe alimentarea schemei de comanda si aduce la starea initiala instalatia.

             Schema contine transformatorul de separare T1 cu rolul de a separa galvanic instalatia de comanda de cea de forta. Puntea re­dre­soare V alimenteaza schema de comanda cu tensiunea continua necesara. Si­gu­ran­tele F1 F9 asigura protectii la scurt circuit a instalatiei de forta si de comanda. Rezistentele R1, R2, R3 sunt rezistente economizatoare cu rolul de a limita curentul prin bobinele de c.c. ale contactoarelor si de a limita in acest mod solicitarea lor ter­mica.

06sept./19

Generatorul electric

Automatizari electrice, , , , , ,

Generatorul de curent continuu este o masina electrica care transforma energia mecanica a motorului primar, care roteste generatorul, in energie electrica de curent continuu pe care masina o furnizeaza consumatorilor. Generatorul de curent continuu functioneaza pe principiul inductiei electromagnetice. De aceea, piesele principale ale generatorului sunt indusul cu bobinajul amplasat pe acesta si electromagnetii care creeaza campul magnetic.


Indusul are forma de cilindu si se asambleaza din tole stantate de otel electrotehnic, cu grosimea de 0,5 mm.
Tolele sunt izolate una fata de alta printr-un strat de lac sau hartie subtire. Gaurile stantate pe periferia fiecarei tole, la asamblarea indusului si la strangerea tolelor, formeaza crestaturi in care se introduc conductoarele izolate ale bobinajului indusului.
Pe axul indusului este instalat colectorul compus din diferite lamele de cupru, lipite in anumite locuri cu bobinajul indusului. Lamelele de colector sunt izolate una fata de alta cu micanita. Colectorul serveste pentru redresarea curentului si culegerea acestuia cu ajutorul periilor fixe din circuitul exterior.


Electromagnetii generatorului de curent continuu sunt alcatuiti din miezuri polare de otel, fiate cu buloane de carcasa. Carcasa generatorului este turnata din otel. La masinile de foarte mcia putere carcasa se toarna impreuna cu polii. In celelalte cazuri, polii se asambleaza din tole de otel electrotehnic. Pe miezuri se imbraca bobine confedtionate din conductor izolate de cupru. Curentul continuu car trece prin bobinajul de excitatie(electromagneti) creeaza un flux al polilor. Pentru repartizarea mai buna a fluxului in intrefier, se fixeaza de jug poli cu piese polare asamblate din tole de otel. In marea majoritate a cazurilor polii se stanteaza impreuna ca piesele polare.


Masina de curent continuu, in forma demontata, este reprezentata in aceasta imagine:

Circuitul exterior se leaga la circuitul indusului masinii de curent continuu cu ajutorul periilor fixate in portperii, care se monteaza pe bolturile traversei de perii. Bolturile se izoleaza fata de traversa cu ajutorul bucselor si saibeor izolante.


In timpul rotirii indusului bobinajul acestuia intersecteaza liniile magnetice ale plilor. Conform legii inductiei electromagnetice, in conductoarele bobinajului indusului se va induce o tensiune electromotoare, a carei valoare poate fi calculata cu formula.


Destinatia si constructia colectorului la generatoarele de curent continuu
In cazul rotirii indusului intr-un camp magnetic, in conductoarele bobinajului sau se i nduce o tensiune electromotoare care variaza ca marime si sens. Daca capetele unei spire se lipesc la doua inele de cupru, iar pe inele se asaza perii legate cu circuitul exterior, atunci in timpul rotirii spirei in campul magnetic, in circuitul inchis trece un curent alternativ. Pe acest fapt se bazeaza functionarea generatoarelor de curent alternativ.

06sept./19

Descrescator la supratensiune

Instalatii electrice interioare, , , , , ,

Descarcator la supratensiune

Tipuri de descărcare


Trăsnete negative nor pământ reprezintă 90 % din totalul descărcă- rilor de trăsnet dintre nor şi pă- mânt. Trăsnetul ia naştere într-o zonă a norului încărcată negativ şi se extinde spre pământul încărcat pozitiv. Alte descărcări se pot subdiviza în:

• trăsnete negative pământ-nor

• trăsnete pozitive nor-pământ

• trăsnete pozitive pământ-nor.

Majoritatea descărcărilor însă au loc în interiorul unui nor respectiv între diferiţi nori.


Formarea descărcărilor.


Când masele de aer cald, umede urcă, umiditatea din aer condensează şi se formează cristale de gheaţă la înălţimi mari. Fronturile de furtună se produc atunci când are loc dilatarea norilor la înălţimi de până la 15.000 m. Curentul ascendent puternic de până la 100 km/h cauzează deplasarea cristalelor de gheaţă uşoare în zona superioară, şi a particulelor de grindină în zona inferioară. Prin frecare şi ciocnire are loc separarea sarcinilor.


Sarcini negative şi pozitive


Studiile au dovedit că boabele de grindină în cădere (zonă mai caldă decât -15 °C) sunt încărcate negativ, iar cristalele de gheaţă aruncate în sus (zonă mai rece decât -15 °C) sunt încărcate pozitiv. Cristalele de gheaţă uşoare sunt transportate de curentul ascendent în regiunile superioare ale norului, iar boabele de grindină cad spre centrul norului. Astfel, norul este împă- rţit în trei zone:

• Sus: zona încărcată pozitiv

• La mijloc: zonă îngustă încărcată negativ

• Jos: zonă slab încărcată pozitiv Această separare a sarcinii duce la formarea tensiunii în nor.


Supratensiunile tranzitorii


Supratensiuni tranzitorii pentru creşteri de scurtă durată a tensiunii într-un interval de microsecunde care se pot situa la nivelul multiplului tensiunii nominale a reţelei adiacente! Cele mai mari vârfuri de tensiuni din cadrul reţelei de consumatori de tensiune joasă rezultă din descărcările trăsnetului.

Conţinutul ridicat de energie din supratensiunile cauzate de trăsnet în cazul unei lovituri directe în instalaţia de protecţie exterioară împotriva trăsnetului sau într-o linie aeriană de joasă tensiune, fără protecţie interioară la trăsnet şi supratensiuni, cauzează de regulă o defecţiune completă la nivelul consumatorilor conectaţi şi deteriorarea izolaţiei. Dar şi vârfurile de tensiune induse în instalaţiile clădirii şi în cabluri de alimentare cu energie electrică şi date pot duce la o multiplicare a tensiunii nominale de lucru.

Şi supratensiunile de comutare care nu produc vârfuri de tensiune atât de mari ca trăsnetele, însă apar mult mai frecvent, pot duce la o cădere imediată a instalaţiei. De regulă, supratensiunile de comutare măsoară dublul până la triplul tensiunii de lucru, supratensiunile de trăsnet pot ajunge însă parţial şi la o valoare de 20 de ori mai mare decât tensiunea nominală şi transporta un volum mare de energie. Adesea defectările sunt întârziate, deoarece uzura componentelor provocată de fenomenele tranzitorii dăunează în mod lent părţii electronice a respectivului aparat. În funcţie de cauza exactă respectiv punctul de impact al trăsnetului sunt necesare diferite măsuri de protecţie.


Lovitură directă de trăsnet într-o clădire


Dac ă un tr ăsnet love şte direct în instalaţia exterioar ă de protecţie la trăsnet sau într-o structur ă de pe acoperiş legat ă la pământ (de ex. antenă pe acoperiş), energia trăsnetului poate fi condusă în prealabil, în siguranţă, către potenţialul pământului. Însă o singură instalaţie de protecţie la trăsnet nu este suficientă:

datorită impedanţei instalaţiei de legare la pământ întregul sistem de legare la pământ al clădirii este ridicat la un potenţial înalt. Această creştere a potenţialului duce la divizarea curenţilor de trăsnet spre sistemele învecinate de legare la pământ (clădiri învecinate, transformator de joasă tensiune) prin intermediul instalaţiei de legare la pământ al clădirii şi prin sistemele de alimentare cu energie electrică şi reţelele de date.