(310 ábra) D) Kaszkád kapcsolások. A kaszkád kapcsolásokat csúszógyűrűs motorok estén alkalmazzák a fordulatszám veszteségmentes változtatására. A jelleggörbe módosítását a csúszógyűrűkön kivett szlipenergia hasznosításával teszik veszteség mentessé A számos kaszkád kapcsolás közül L1 L2 az egyik legegyszerűbbet ismertetjük, L3 melyben fellelhetjük az eddig tárgyalt fordulatszám változtatási módok majdf 2 = s A ⋅ f1 f1 nem mindegyikét. nk Példaként legyen egy 2pA=4 póluA B sú csúszógyűrűs motor tengely kappA pB csolatban egy 2pB=6 pólusú, szintén csúszógyűrűs motorral. (311ábra) 3. 11 ábraHagyományos kaszkádkapcsolás 35
8-szoros áramlökés csökkentése, ⎯ az indítási folyamat felgyorsítása az indítónyomaték ideiglenes megnövelésével. Mivel az aszinkron motorok két fő fajtája különböző megoldásokat és lehetőségeket kínál a két probléma megoldására, ezért ezeket célszerű különtárgyalni. A) Kalickás motorok. Kalickás aszinkron motorok indítási áramlökésének csökkentésére csak a két legelterjedtebb módszert ismertetjük: ⎯ Csillag-háromszög ( Y⎯∆) indítás. Ez a módszer üzemszerűen delta (háromszög) kapcsolású motoroknál alkalmazható, ha mind a három fázistekercs kezdetét és végét (6 kivezetés) kivezették a kapocs szekrénybe. Indításkor a tekercselést csillag kapcsolásba kötik, L1 L2 L3 ezért egy fázis tekercsre a névleges feszültségnek csak a FK 3 -ada jut, ilyen arányban csökken a tekercsen átfolyó U1 V1 W1 rövidzárási áram is. A motor "felpörgése" után a tekercselést átkapcsolják a ∆ Y névleges háromszög kapcsolásba, ami a motor névleges U2 V2 W2 üzemelését biztosítja. 8 ábra Aszinkron motor csillagMivel a nyomaték a feszültség négyzetével változik, a háromszög indítása módszer alkalmazásának további feltétele az, hogy a feszültség lecsökkenése miatt adelta kapcsolású indítónyomaték harmada is elegendő legyen a rendszer indításához.
A villamos gépekben a vezető merőleges az indukció irányára, vagyis =900, így F B I . A mágneses térbe helyezett áramot vezető huzalra ható erő iránya oda mutat, ahol a vezető árama gyengíti a mágneses teret. (2. A villamos gépekben ilyen erőpárokból keletkezik a nyomaték, melynek általános kifejezése: 2. 2 ábra M=k Φ Ia, ha a B helyett bevezetjük a Φ-t, I helyett Ia-t használunk, az átszámítási tényezőket pedig a k gépállandóba foglaljuk össze. Az az érdekes helyzet áll elő, hogy bár a forgórész vasteste a tekerccsel együtt fizikailag forog, a forgórész mágnes viszont áll az állandó forgórész áram eloszlás miatt. Ha a forgórész -val forog, a forgórész áram eloszlása a forgórész vastestéhez képest (-)-val visszafelé forog, ezért az állórészhez képest áll. A keféken bevezetett egyenáram a forgórész tekercselésében váltakozó áramként jelenik meg, hiszen a forgórész tekercsben folyó áram iránya attól függ, hogy a forgórész melyik megcsapolásánál, melyik kommutátor szeleten történik az áram be- és kivezetés.
Külön ábrán ábrázoljuk a dinamikus féküzem fordulatszám-nyomaték jelleggörbéit és kiértékeljük a billenő szlipet, valamint az Mb/Mnévl viszonyt és annak függését az egyenáramtól. A természetes jelleggörbe felvételénél nyert forgórészáram-nyomaték jelleggörbét egy ábrán ábrázoljuk a dinamikus féküzem forgórészáram-nyomaték jelleggörbéiével. Ellenőrző kérdések 1. A mérés kapcsolási vázlata (1. ábra) szerint milyen az energiaáramlás iránya a felhasznált gépcsoportnál az aszinkron gép motoros és féküzemében? 2. Hogyan biztosítja a gépcsoport egyenáramú gépeinek áramlökés nélküli, finom összekapcsolását? 3. Hogyan biztosítja a gépcsoport egyenáramú gépeinek áram megszakítás nélküli, finom szétkapcsolását? 4. A gépcsoport egyenáramú gépeinek összekapcsolása után hogyan terheli meg az aszinkron gépet motoros terhelőnyomatékkal, mivel avatkozik be? 5. Rajzolja fel az aszinkron gép mechanikai (w-M) jelleggörbéjét. Hogyan módosítja ezt a jelleggörbét a forgórész áramkörébe iktatott külső ellenállás?
D/2, valamint figyelembe vesszük a tekercselés többi jellemző állandóit, ezeket összevonva végeredményben az Ui k összefüggésre jutunk, ahol k ugyanaz a gépállandó, mint a nyomaték képletnél. A villamos forgógépeknek azt a tekercsét, amelyben feszültség indukálódik armatúrának nevezzük, ezért itt a forgórész tekercselés neve armatúra, az árama az Ia armatúra áram. Állandó gerjesztés (állandó Φ) esetén a kefék felől nézve az armatúra tekercselés az Ra armatúra ellenállásból és az La armatúra induktivitásból áll, valamint Ui indukált (belső) feszültséget tartalmaz. A megfelelő helyettesítő kapcsolást 2. 3/a ábrán látjuk. Állandó armatúra áramnál az L a di a 0. Ilyen üzemben az armatúrára érvényes dt hurokegyenlet 2. 3/b ábra motoros referencia irányaival: U Ui R a I a k R a I a. 2. 3 ábra Névleges üzemben, ha Un-t 100%-nak vesszük az ≈5%, így Uin≈95%. Az (M) mechanikai jelleggörbét a Pb belső teljesítményből számítjuk: M M Pb M U i I a U R a I a I a U R a, amiből: k k R U M 2 a 2. k k (2.
Az energia átalakításhoz szükséges mágneses tér felépítéséhez az aszinkron motor a hálózatból vesz fel meddő energiát. Ennek túlnyomó többsége a forgó mágneses tér felépítését fedezi, melyet a helyettesítő vázlatban az Xm reaktancián megjelenő Q0 = 3 ⋅ U i2 meddő Xm teljesítmény jelképez. Ezenkívül az álló és forgórész tekercselés egyes meneteivel kapcsolódó szórt fluxus fenntartását testesíti meg az Xs1 és Xs2' reaktanciákon megjelenő Qs1 = 3 ⋅ I12 ⋅ X s1 és Qs 2 = 3 ⋅ I 22 ⋅ X s 2 meddő teljesítmény.