Análisis del motor de inducción de transición:
Ya se explica la utilidad del análisis de las condiciones de funcionamiento de transición de un lector, por ejemplo, comienzo, frenado, cambio de carga, cambio de velocidad, etc.
Un análisis riguroso de la operación de transición de una unidad de motor de inducción solo puede ser realizado por el modelo del eje DQ que involucra cálculos largos. Se obtiene un método analítico simple, con una precisión satisfactoria para la mayoría de las aplicaciones, utilizando relaciones permanentes de pareja.
Tal análisis se basa en la hipótesis de que las constantes de tiempo eléctricas pueden descuidarse, porque son muy pequeños en comparación con la constante de tiempo mecánico. Por lo tanto, podemos escribir la siguiente ecuación para el análisis de transición del entrenamiento del motor de inducción:
La ecuación (6.44) se puede evaluar gráficamente para obtener la curva Ωm vs t y las pérdidas de energía en el motor y la resistencia del rotor externo utilizando el método ya explicado.
Este enfoque es general y puede usarse para cualquier análisis transitorio del motor de inducción siempre que se conozcan la velocidad de velocidad en la velocidad permanente del motor [t (ω)] y la carga [T1 (Ωm)]. Los métodos analíticos aproximados se presentan a continuación.
Inicio y enchufe:
Para iniciar y conectar el funcionamiento de la máquina, la ecuación da el par. (6.15). Sustituyendo de la ecuación. (6.15) en (6.44) rendimientos
En algunos casos, la ecuación. (6.45) estará en una forma integrable y, por lo tanto, se puede resolver analíticamente. Es útil examinar los transitorios para iniciar y conectar operaciones cuando funcionan sin carga. Así, de la ecuación. (6.45) para no tener operación de carga
Diferenciar la ecuación. (6.3) da
Sustituyendo de la ecuación. (6.47) en (6.46) y reorganizar los términos
τm es la constante de tiempo mecánica del motor. Se define como el tiempo que el motor tiene el tiempo para alcanzar su velocidad sincrónica de parada bajo un par de aceleración constante igual al par máximo del motor.
De la ecuación. (6.48), el tiempo requerido para arrancar un motor de inducción en cualquier carga es
Durante la operación sin carga, se alcanza el estado de equilibrio cuando S = 0. Por lo tanto, durante el inicio, el cambio cambia de 1 a 0. Sin embargo, si (6.50) está integrado para S = 1 a S = 0, se obtiene un valor infinito para el tiempo de inicio.
Como se explicó, cuando la velocidad final es la velocidad de equilibrio en el estado de equilibrio, los transentarios se consideran más altos cuando se cubre el rango de velocidad del 95%. Por lo tanto, en la ecuación. (6.50) La integración se lleva a cabo de S = 1 a S = 0.05. La resolución (6.50) da
Por lo tanto, el tiempo de inicio depende de SM. El tiempo de inicio tiene un valor mínimo de 1.22τm a SM = 0.4. De la ecuación. (6.12), cuando RS es insignificante, la resistencia del rotor requerida para iniciar el motor al menos es
De la ecuación. (6.48), el tiempo requerido para pasar por conexión, cuando inicialmente se ejecuta a una velocidad sincrónica, puede expresarse como
El tiempo de inactividad es una vez más una función de SM. Tiene un valor mínimo de 1.027τm a SM = 1.47. El valor correspondiente de la resistencia al rotor es
Del mismo modo, de la ecuación. (6.48), el tiempo requerido para la reversión de la velocidad al conectar durante la ejecución en cualquier carga está dada por
El tiempo mínimo para la reversión es, por lo tanto, 2.88τm y el valor correspondiente de SM es 0.52. La resistencia del rotor requerida para la reversión de la velocidad al conectar en un tiempo mínimo es
Cálculo de pérdidas de energía:
A continuación, planeemos las expresiones de pérdida de energía en los devanados del motor para las operaciones de arranque y conexión. La pérdida de devanado del rotor para el inicio se puede escribir como
Sustituyendo ecuaciones. (6.5) y (6.11) da
Como la máquina funciona bajo cualquier carga
Sustituyendo de la ecuación. (6.47)
O
Sustituto en (6.58) da
Es interesante observar que la pérdida de energía del devanado del rotor es igual a la energía cinética almacenada en las partes móviles cuando se completa el proceso de inicio, y es independiente del tiempo de salida o la resistencia del rotor.
Sin embargo, si una resistencia externa está conectada en el circuito del rotor, solo se usa parte de esta pérdida para calentar el motor. La pérdida de energía en el devanado del estator, descuidar la corriente de magnetización es
Por lo tanto, la pérdida total de devanado durante el comienzo bajo cualquier carga es
Proceder a Milady, la pérdida de devanado del rotor cuando se detiene enchufando sin carga se puede escribir como
La ecuación (6.59) sugiere que la pérdida del devanado del rotor puede reducirse cuando comenzó a usar métodos basados en la variación en la velocidad sincrónica. Por ejemplo, considere un motor con una disposición para duplicar el número de post.
Deje que comience con un número de polo más alto para el cual la velocidad sincrónica es Ωms / 2. Luego, desde (6.59) la pérdida de cobre del rotor para el cambio de velocidad de 0 a Ωms / 2 será jω2ms / 8. Ahora, el número de polos se baja. En consecuencia, la pérdida de cobre del rotor para el rango de velocidad Ωms / 2 en Ωms será
Por lo tanto, el devanado total del rotor es jω2ms / 4, que es la mitad de la pérdida de cobre cuando no hay disposición para duplicar el número de polos.