GRUP COLAR TEHNIC

TEMA PROIECTULUI:

PORNIREA I INVERSAREA SENSULUI DE ROTAIE A MOTORULUI ASINCRON TRIFAZAT CU ROTORUL N SCURTCIRCUIT

EXAMENDE CERTIFICARE A COMPETENELOR PROFESIONALE - NIVEL 3

ndrumtor de proiect Candidat Clasa Ruta de pregtire profesional Forma de nvmnt Profil/Domeniu Calificarea prfesional

Progresiva Zi Tehnic/Electric Tehnician Electrotehnist

Anul absolvirii

2011

CUPRINSARGUMENT Capitolul I Motorul asincron trifazat cu rotorul n scc. - prezentare general Capitolul II Caracteristicile de funcionare ale motorului asincron trifazat cu rotorul n scc. 2.1. Caracteristica cuplului n funcie de alunecare 2.2. Caracteristica mecanic natural n= f (M) 2.3. Caracteristica randamentului = f ( P2 ) pentru motorul asincron Pag.10 2.4. Caracteristica factorului de putere cos = f ( P2 ) pentru motorul asincron trifazat Pag.3 Pag.4 Pag.9 Pag.9 Pag.9

Pag.11 Capitolul III Metode de pornire a motoarelor asincrone trifazate cu rotorul n scurtcircuit Pag.13 3.1. Pornirea direct a motorului asincron trifazat cu rotor n scc. Pag.13 3.2. Pornirea indirect a motorului asincron trifazat cu rotor n scc. Pag.17 3.2.1.Pornirea stea - triunghi (Y- ) Pag.17 3.2.2. Pornirea cu autotransformator Pag.22 3.2.3. Pornirea cu rezistene statorice (mrirea impedanei circuitului statoric) Pag.23 3.2.4. Pornirea cu ajutorul unui variator de tensiune Pag.25 3.3. Schimbarea sensului de rotaie la motorul asincron trifazat cu rotor n scc. Pag.26 Capitolul IV Norme de sntatea i securitatea muncii si P.S.I. Pag.28 4.1. Norme de sntatea i securitatea muncii Pag.28 4.2. Msuri de prevenire i stingerea incendiilor Pag.30 BIBLIOGRAFIE Pag.31 ANEXE Pag.32

2

Argument

Descoperirea i studierea legilor i teoremelor electromagnetismului n urm cu un secol i jumtate au deschis o er noua a civilizaiei. Mecanizarea proceselor de producie a constituit o etap esenial n dezvoltarea tehnic a proceselor respective i a condus la uriae creteri ale productivitii muncii. Datorit mecanizrii s-a redus considerabil efortul fizic depus de om n cazul proceselor de producie, ntruct mainile motoare asigur transformarea diferitelor forme de energie din natur n alte forme de energie direct utilizabile pentru acionarea mainilor, uneltelor care execut operaiile de prelucrare a materialelor prime i a semifabricatelor. Dup etapa mecanizrii, omul ndeplinete n principal funcia de conducere a proceselor tehnologice de producie. Operaiile de conducere necesit un efort fizic neglijabil, in schimb necesit un efort intelectual important. Pe de alt parte unele procese tehnice se desfoar rapid, nct viteza de reacie a unui operator uman este insuficient pentru a transmite o comand necesar n timp util. Se constat astfel c la un anumit stadiu de dezvoltare a proceselor de producie devine necesar ca o parte din funciile de conducere s fie transferate unor echipamente i aparate destinate special acestui scop, reprezentnd echipamente i aparate de automatizare. Omul rmne ns cu supravegherea general a funcionrii instalaiilor automatizate i cu adoptarea deciziilor i soluiilor de perfecionare i optimizare. Prin automatizarea proceselor de producie se urmrete asigurarea tuturor condiiilor de desfurare a acestora fr intervenia operatorului uman. Aceast etap presupune crearea acelor mijloace tehnice capabile s asigure evoluia proceselor ntr-un sens prestabilit, asigurndu-se producia de bunuri materiale la parametri dorii. Etapa automatizrii presupune existena proceselor de producie astfel concepute nct s permit implementarea mijloacelor de automatizare, capabile s intervin ntr-un sens dorit asupra proceselor asigurnd condiiile de evoluie a acestora n deplin concordan cu cerinele optime. Lucrarea de fa realizat la sfritul perioadei de perfecionare profesional n cadrul liceului, consider c se ncadreaz n contextul celor exprimate mai sus. Doresc s fac dovada cunotinelor dobandite n cadrul disciplinelor de nvmnt: ,,Bazele automatizrii ,,Electronic analogic ,,Electronic digital. Lucrarea cuprinde capitole conform tematicii primite. Pentru realizarea ei am studiat materialul biografic indicat precum i alte lucrri tiinifice cum ar fi: cri i reviste de specialitate, STAS-ul. n acest fel am corelat cunotinele teoretice i practice dobndite n timpul colii cu cele ntlnite n documentaia tehnic de specialitate parcurs n perioada de elaborare a lucrrii de diplom.

3

Capitolul I Motorul asincron trifazat cu rotorul n scc. - prezentare general:Maina asincron sau maina de inducie, are o larg aplicabilitate n domeniul acionrilor electrice datorit avantajelor proprii n comparaie cu alte maini electrice: construcie simpl i robust, siguran n funcionare, pre de cost mai sczut, alimentare direct de la reeaua de curent alternativ.Motorul asincron cu rotorul n scurtcircuit este motorul de curent alternativ, care la frecvena dat a reelei, funcioneaz la o turaie variabil cu sarcina i este compus din armtura statoric ( statorul ) i armtura rotoric (rotorul), intre care se afl un spaiu de aer numit ntrefier, prin care se nchide fluxul magnetic al mainii i a crei valoare influeneaz performanele motorului. Cele dou elemente constructive principale ale motorului , n construcie normal, statorul (partea fix) este considerat inductorul, adic partea care produce fluxul de excitaie, i care este prevzut cu o nfurare trifazat conectat la reeaua de curent alternativ, iar rotorul (partea mobil) este considerat indusul, adic partea n care se induc tensiunile electromotoare i care dau natere curenilor indui rotorici ce formeaz cuplul de rotaie a rotorului i a crei nfurare este cuplat doar magnetic cu nfurarea inductorului. Statorul are ca elemente componente: - carcasa ce poate fi din font sau din aluminiu, - scuturile frontale portlagr, - capac ventilator, - miez feromagnetic realizat din tole de oel electrotehnic, - o nfurare trifazat distribuit n crestturi, ce are p perechi de poli fiind conectat n stea sau n triunghi i are capetele scoase la o plac de borne dispus pe carcas (aa cum se poate vedea n figurile 1.1 i 1.2 ). Rotorul se compune din : - arborele cu unul sau dou capete de ieire, - ventilator, - miez magnetic confecionat din tole de oel electrotehnic, - o nfurare de tip colivie, n scurtcircuit, realizat din bare longitudinale dispuse n crestturi i scurtcircuitate la capete cu dou coliere frontale (aa cum se poate observa n figura 1.3). nfurarea statoric a motorului asincron trifazat are trei bobinaje ce sunt montate simetric pe circumferina mainii. Ele sunt parcurse de cureni egali n valoare absolut, dar defazai ntre ei cu 120 :

4

Aceti cureni vor produce un cmp magnetic a crui ax se rotete n sensul succesiunii fazelor cu turaia :

unde : f frecvena tensiunii reelei de alimentare, p numrul de perechi de poli ai nfurrii.

Figura 1.1 1- circuitul magnetic statoric, format din tole de oel electrotehnic 2- circuitul magnetic rotoric, alctuit tot dintr-un pachet de tole de oel electrotehnic 3- nfurarea statoric trifazat, ce poate fi n conexiune stea sau triunghi 4- nfurarea rotoric ce este n form de colivie de veveri 5- arborele motorului 6- rulmenii, (lagrele cu rostogolire) 7- carcasa motorului 8- ventilatorul motorului. 9- inel de prindere 10- cutie de borne 11- talpa de prindere a motorului 12- capacul ventilatorului. La motorul cu rotorul n scurtcircuit, nfurarea rotoric este alctuit din bare de aluminiu sau de cupru introduse n crestturile rotorului, fr a fi izolate fa de acestea. Barele sunt scurtcircuitate la capete prin inele de cupru sau de aluminiu, formndu-se astfel o form geometric asemntoare unei colivii de veveri din nfurrile rotorice. 5

Crestturile rotorice sunt uor nclinate fa de axul de rotaie iar numrul se alege n aa fel nct colivia rotoric s poat forma acelai numr de perechi de poli ca i nfurarea statoric (aa cum se poate observa n figura 1.3).

Figura 1.2. Cu indicele 1 s-au notat nceputurile nfurrii statorice, iar cu indecele 2 am notat sfriturile nfurrii statorice.

Figura 1.3. ntrefierul mainiilor asincrone este cuprins ntre 0,25-2,0 mm, iar mrimile nominale ale motorului sunt trecute pe plcua indicatoare a acestuia, fiind: - puterea nominal, adic puterea mecanic util la arbore, n [kW],

6

- tensiunea nominal, fiind tensiunea de linie a reelei trifazate din care se face alimentarea motorului, n[V]. - curentul nominal de linie, n [A] - schema de conexiuni a nfurrii statorice ( Ysau D), - randamentul nominal, - factorul de putere nominal, - frecvena nominal de alimentare f, n [Hz], - turaia nominal a rotorului, n [ rot./min.], - serviciul nominal i gradul de protecie. Rotoarele acestor motoare pot fi cu nfurarea n colivie simpl sau dubl colivie, aa cum se poate observa mai jos ca n figura 1.4. :

Figura 1.4.a.) colivie simpl ( 1-tolele miezului magnetic) ( 2-barele coliviei ) ( 3-inele de scurtcircuitare ) b.) colivie dubl ( 1-stratul interior de bare) ( 2-statul exterior de bare) ( 3-tolele miezului magnetic) ( 4-inelele de scurtcircuitare)

Dac se alimenteaz nfurarea statoric cu un sistem trifazat simetric de tensiuni, de frecven f1, curenii statorici vor da natere unui cmp magnetic nvrtitor statoric care se v-a roti fa de stator cu turaia sincron dat de urmtoarea relaie: n1 = 60f1 / p. unde: p-numrul de perechi de poli statorici, Admind c iniial rotorul este n repaus, cmpul statoric v-a induce n conductoarele rotorice t.e.m. ce vor da natere la cureni de conducie al cror cmp se v-a suprapune peste cmpul statoric. Cmpul nvrtitor rezultant v-a aciona asupra conductoarelor rotorice prin fore electromagnetice, al cror efect se v-a nsuma ntr-un cuplu electromagnetic M ce v-a aciona asupra rotorului n sensul cmpului magnetic nvrtitor. Sub aciunea acestui cuplu, rotorul se v-a roti cu o turaie n mai mic i apropiat de cea sincron. Alunecarea este viteza relativ a cmpului nvrtitor statoric fa de cea rotorului i dat de relaia urmtoare: s = (n1 -n) / n1 unde: n1- turaia sincron iar n- turaia rotorului. n regim staionar, motorul absoarbe din reea o putere electric dat de urmtoarea relaie : 7

P1= 3 U1I1 cos 1 sau relaia : P1 = 3U1I1 cos 1

unde: U1 tensiunea de faz, I1 curentul de faz,

unde: U1 - tensiunea de linie I1 curentul de linie cos 1 factorul de putere , pe care o convertete parial n putere mecanic oferit de arborele motorului asincron, dat de relaia urmtoare: P2 = M2 2n / 60 , unde : n- turaia rotorului M2-cuplul la arborele mainii.

O parte din aceast putere electric absorbit din reeaua trifazat (P1)se pierde prin efect Joule-Lenz n nfurarea statoric, numite pierderi n cuprul statoric i notate p =3R I . n circuitul magnetic al statorului apar i pierderi n fier, notate p , care reprezint pierderile prin histerezis magnetic i prin cureni turbionari, datorate cmpului magnetic nvrtitor rezultant. Diferena dintre puterea activ primit P1 i pierderile p i p , reprezint puterea transmis din stator n rotor prin intermediul cmpului magnetic nvrtitor din ntrefier, numit putere electromagnetic, P : P = P1 -(p + p ). Dar i n rotor apar pierderi prin efect Joule-Lenz, astfel n colivia rotoric avem pierderile n cuprul rotoric, notate cu p=3R I , ct i pierderile n fierul circuitului magnetic rotoric p .Deoarece frecvena curenilor rotorici f este mult mai mic dect frecvena curenilor statorici f , (f = 0,05 f ), pierderile n fierul rotoric se pot neglija. Diferena dintre puterea electromagnetic i pierderile n cuprul rotoric reprezint puterea mecanic total P : P = P -p . n funcionarea motorului asincron mai apar i pierderi mecanice p , datorate frecrilor mecanice n lagre, pierderi prin ventilaie p , ct i pierderi suplimentare p . Puterea mecanic util la arborele motorului asincron se obine din puterea mecanic total P scznd pierderile mecanice, prin ventilaie i cele suplimentare : P = P -( p + p + p ). Randamentul motorului asincron se definete ca raportul dintre puterea mecanic la arbore i puterea electric activ absorbit de nfurarea statoric : = P / P = P / P + ( p + p + p + p + p + p ) = P - p / P . Randamentul nominal al motoarelor asincrone trifazate de putere medie (10100 kW), este cuprins ntre 85-92%, iar la puteri mai mici poate s scad sub 75%.

8

Capitolul II Caracteristicile de funcionare ale motorului asincron trifazat cu rotorul n scc. :Cele mai importante caracteristici ale motorului asincron cu rotor n scc. sunt urmtoarele :

2.1. Caracteristica cuplului n funcie de alunecareM = f (s), care se red n figura 2.1., unde se poate observa c pentru o anumit valoare a alunecrii, s , se ajunge la o valoare maxim a cuplului, care mai poart denumirea de cuplul critic sau de rsturnare. Acest cuplu critic al motorului mparte regiunile de funcionare ale mainii n dou domenii: - domeniul stabil, pentru s < s . - domeniul instabil, pentru s> s .

Figura 2.1.Caracteristica cuplului electromagnetic. Dac motorul este ncrcat peste valoarea corespunztoare a lui M , atunci acesta se oprete. Pentru alunecarea procentual s=100% sau s=1, se obine valoarea cuplului de pornire M. Cunoscnd cuplul corespunztor puterii nominale a mainii, M , dat de relaia: M = 9653P/ n [Nm], valorile P n [kW] i n n [rot/ min.] fiind nscrise pe plcua mainii, se pot determina cifrele caracteristice de cuplu ale mainii i anume : M / M i M / M .Aceste sunt o msur pentru posibilitile de suprancrcare ale motorului, adic (M / M ), dar i o indicaie pentru posibilitile de pornire ale motorului cnd pornirile se fac sub existena unui cuplu rezistent al sarcinii (M / M ) . De asemenea, se observ de pe aceast caracteristic faptul c momentul la pornire al motorului asincron M are valori relativ mici, ceea ce constituie un dezavantaj, iar momentul nominal al motorului este apropiat de momentul maxim, dar ntotdeauna mai mic dect acesta.

2.2. Caracteristica mecanic natural n= f (M):Forma caracteristicii mecanice a motorului asincron se deduce din caracteristica cuplului, innd cont de relaia dintre turaie i alunecare: n n s= 1 n = (1 s ) n1 n1

9

Caracteristica mecanic natural este redat n figura 2.2., unde se poate analiza stabilitatea n funcionare a motorului asincron. Dac considerm iniial c motorul funcioneaz n punctul A, ce are coordonatele ( M A , n A > nc ) , momentul dezvoltat de motor egaleaz momentul rezistent al utilajului ce este acionat de acesta. Dac dintr-un motiv oarecare, momentul rezistent crete la o valoare mai mare, turaia motorului v-a scdea iar momentul dezvoltat de motor crete pn ce egaleaz din nou momentul rezistent al utilajului M ' A = M ' rA .Maina v-a funciona ntr-un nou regim stabil dat de punctul A ( M ' A , n' A ) , astfel c poriunea din caracteristica mecanic pentru care n > n corespunde unei zone stabile de funcionare. Dac considerm un punct B ( M B , nB < nc ) de funcionare n cealalt poriune a caracteristici mecanice corespunztoare lui n < nc ,putem spune c i n acest punct de funcionare momentul dezvoltat de motor egaleaz momentul rezistent al utilajului antrenat de acesta M B = M rB . Dac dintr-un motiv oarecare, momentul rezistent crete la o valoare mai mare M ' rB > M rB ,turaia motorului v-a scdea iar momentul dezvoltat de motor scade i el, astfel c motorul este frnat pn la oprire. Dac momentul rezistent scade pn la o valoare mai mic M ' ' rB < M rB , turaia motorului v-a crete, iar momentul dezvoltat de motor va crete i el, astfel c motorul se accelereaz. Astfel, poriunea din caracteristica mecanic pentru care n < nc corespunde unei zone instabile de funcionare, aa cum se poate observa mai jos. Poriunea A, B, C, este poriunea de funcionare stabil a motorului asincron, pe cnd poriunea C, B , B, D, este o poriune de funcionare instabil pentru motor. n figura 2.2. se evideniaz i cele trei regimuri de funcionare ale mainii asincrone : - regimul de generator, pentru alunecarea s negativ ( adic s < 0 ). - regimul de motor , pentru alunecare s cuprins ntre valorile 0 i 1 ( adic 0 < s < 1 ). - regimul de frn, pentru o alunecare s mai mare dect valoarea 1, ( adic s > 1 ). La = 0, adic n momentul pornirii motorului avem cuplul de pornire M , iar la turaia critic v-a corespunde cuplul critic M .

Figura 2.2.

2.3. Caracteristica randamentului = f ( P2 ) pentru motorul asincron :

10

Randamentul motorului asincron este definit ca raportul dintre puterea util transmis P2 utilajului acionat i puterea absorbit de la reeaua electric de alimentare: = 100[ %] . P1 Caracteristica randamentului exprim dependena randamentului de puterea util sau de raportul dintre puterea util i puterea nominal pentru tensiune nominal n stator i frecven constant a tensiunii de alimentare. Conform bilanului puterilor n motor, randamentul se poate scrie astfel : P2 = 100 . P2 + pCu 1 + pCu 2 + p Fe1 + pm +v n aceast dependen randamentul i-a valoare maxim atunci cnd pierderile de putere constante sunt egale cu cele variabile. n general motoarele asincrone trifazate sunt dimensionate nct randamentul s aib

P2 0,75 . n figura 2.3. P2 n randamentului pentru motorul asincron trifazat :

o valoare maxim pentru

se

red

caracteristica

1 0,9

0

0,75

P2/P2n

Figura 2.3. Caracteristica randamentului motorului.

2.4. Caracteristica factorului de putere cos = f ( P2 ) pentru motorul asincron trifazat:Motorul asincron este asemntor unei bobine cu miez de fier, adic are un caracter inductiv. Astfel, curentul este defazat n permanen n urma tensiunii de alimentare. Motorul trebuie s absoarb de la reea o putere reactiv necesar magnetizrii miezului. Aceast putere reactiv este practic independent de regimul de funcionare, avnd aproximativ aceeai valoare, att pentru funcionarea n gol ct i pentru funcionarea n sarcin a motorului. La funcionarea n gol sau la funcionarea n sarcin mic, puterea activ absorbit de la reea are valori mici, astfel c factorul de putere este de valoare mic. Pe msur ce puterea activ absorbit crete, sarcina se mrete iar puterea reactiv rmne constant i factorul de putere se mrete. Valoarea sczut a factorului de putere pentru puteri mult mai mici dect puterea nominal este un dezavantaj care se compenseaz prin conectarea n paralel cu alimentarea

11

motorului a unor baterii de condensatoare. n figura 2.4. se prezint caracteristica factorului de putere la motorul asincron trifazat :cos 1

0,1 0 1 P2/P2n

Figura 2.4.Caracteristica factorului de putere

Capitolul III Metode de pornire a motoarelor asincrone trifazate cu rotorul n scurtcircuit :Pornirea motorului asincron trifazat reprezint procesul de conectare a acestuia la reeaua trifazat de alimentare i creterea turaiei sale pn la valoarea nominal, corespunztoare sarcinii nominale la arborele acestuia. Principalii parametrii care definesc procesul pornirii sunt : - cuplul dezvoltat i curentul absorbit n momentul pornirii, - durata procesului de pornire, - pierderile de energie n nfurri, ct i nclzirea acestora, -variaia cuplului i a curentului pe durata pornirii. Prin cuplarea nfurrii statorice la reeaua de alimentare, rotorul fiind imobil, curentul statoric absorbit la pornire are valori mari I = (58) I , iar cuplul de pornire v-a avea valori mici. La motoarele asincrone normale, alunecarea critic s corespunztoare cuplului maxim M este de (520) %, iar alunecarea nominal s de (16) %. Din acest motiv cuplul de pornire, la s = 1, este mic n comparaie cu cuplul maxim. Cuplul de pornire variaz ntre (10.40)% din cuplul maxim M , respectiv ( 25.65) % din cuplul nominal M . Astfel, rezult c la pornire, trebuie luate msuri de limitare a curentului de pornire I ( lucru impus de reeaua de alimentare a furnizorului de energie electric ) i de asigurare a unui cuplu de pornire corespunztor (impus de maina antrenat ). Motoarele cu puteri nominale mai mici de 10 kW, pot porni prin cuplarea direct la reeaua de alimentare. n acest caz , curentul absorbit la pornire are valori mai mari dect curentul nominal , dar suficient de mici ca s nu perturbe funcionarea altor consumatori racordai la aceiai reea. Cuplul electromagnetic dezvoltat de motor la pornirea direct este comparabil cu cuplul nominal.

12

n cazul motoarelor asincrone trifazate cu rotorul n scurtcircuit ce au puteri mai mari de 10 kW, cuplul dezvoltat la pornire este mic datorit rezistenei rotorice mici ( respectiv alunecrii critice s reduse ), iar curentul absorbit al valori ridicate, producnd cderi mari de tensiune n reeaua de alimentare, lucru ce provoac perturbri n funcionarea altor consumatori. n consecin se impune luarea de msuri pentru mrirea cuplului de pornire i a limitrii curentului de pornire. Pentru mrirea cuplului de pornire se construiesc motoare cu rotoare de construcie special, respectiv rotoare cu bare nalte sau cele cu dubl colivie. Pentru limitarea curentului absorbit se utilizeaz metode de reducere a tensiunii de alimentare. n acest scop se pot utiliza patru metode : - pornirea cu comutatore stea-triunghi, - pornirea cu autotransformatoare, - pornirea prin mrirea impedanei circuitului statoric ( introducerea unor rezistene nseriate cu nfurrile statorice ), - pornirea cu ajutorul variatoarelor de tensiune ( starterelor electronice de putere ).

3.1. Pornirea direct a motorului asincron trifazat cu rotor n scc. :Pentru pornirea direct a motorului asincron cu rotor n scc., se cupleaz manual sau automat la reea nfurarea statoric, care poate avea conexiune stea (Y) sau triunghi (). Acest procedeu este larg rspndit n cazul motoarelor de putere nominal P relativ mic n raport cu puterea instalat a reelei, timpul de pornire fiind redus ( cteva secunde ). Sensul de rotaie al motorului asincron cu rotor n scc. este dat de sensul de rotaie al cmpului magnetic nvrtitor, care la rndul su este determinat de succesiunea fazelor statorice. Pentru inversarea sensului de rotaie este deci suficient s inversm ntre ele oricare dou faze statorice. Acest lucru se poate realiza n dou moduri : - manual, cu ajutorul reversoarelor de sens ( conform figurii 3.1.) i, - automat , cu ajutorul contactoarelor, ( conform figurii 3.2.), n care se utilizeaz dou contactoare, cte unul pentru fiecare sens de rotaie.

13

Figura 3.1. Pornire cu reversare de sens manual. Figura 3.2. Pornire cu dou contactoare. n figura 3.1. motorul asincron trifazat cu rotorul n scc. are prevzut n circuitul de for cte o siguran fuzibil e1 pe fiecare faz de alimentare care vor proteja motorul la defecte de scurtcircuit i un comutator manual tripolar cu trei poziii ce este acionat manual. Iniial, nainte de pornirea motorului, comutatorul manual este pe poziia notat cu O , iar pentru pornirea direct a acestuia ntr-un sens de rotaie, se manevreaz comutatorul manual n poziia notat cu 1 . Astfel motorul v-a porni direct de la reeaua de alimentare n primul sens de rotaie. Pentru schimbarea sensului de rotaie, comutatorul-inversor tripolar manual se aduce pe poziia iniial notat cu 0 , apoi se comut pe poziia notat cu 2, iar motorul v-a ncepe s se roteasc n cellalt sens, realizndu-se reversarea micrii de rotaie a motorului, prin schimbarea succesiunii fazelor R i S ntre ele. Se face meniunea c trecerea de la un sens de rotaie la altul se face numai prin trecerea comutatorului-inversor tripolar manual prin poziia 0, ce echivaleaz cu deconectarea motorului de la reeaua de alimentare, evitnd scurtcircuitul dintre faze. n figura 3.2. se prezint schema de for i de comand prin folosirea a dou contactoare, cte unul pentru fiecare sens de rotaie, pornirea fcndu-se cu ajutorul butoanelor de comand de la distan. Astfel cu ajutorul butonului de pornire b 1 se alimenteaz bobina contactorului C 1 cu tensiunea de comand de 220 V, ce este tensiunea de faz i care este distribuit prin lanul : faza T, sigurana fuzibil e 3 , contactul n.. al releului termic e 2 , butonul de oprire n.. b 3 , contactul n.d. de automeninere c 12 care se v-a nchide odat cu apsarea butonului n.d. b1, bobina de comand C 1 a contactorului C 11 care pornete motorul ntr-un sens, contactul n.. C 23 al contactorului C 21 i n final se nchide prin nulul de lucru al reelei O.Astfel are loc pornirea n primul sens de rotaie a motorului asincron cu rotor n scurtcircuit.

14

i n acest caz, conform schemei de for n alimentarea motorului avem prevzute pe fiecare faz cte o siguran fuzibil e1 pentru protecia la scurtcircuite, dar n plus pentru protecia motorului la suprasarcini se prevede i cte un releu termic pe fiecare faz de alimentare. ntreaga schem , att cea de for ct i cea de comand se alimenteaz de la reea prin nchiderea separatorului general de reea a. n regim normal de funcionare contactul releului termic e2 este n.. astfel se asigur nchiderea circuitului de comand, lamelele termobimetalice ale releului termic nefiind deformate ( dilatate ). Pornirea n cellalt sens de rotaie n mod accidental nu se poate realiza datorit contactului C 13 al contactorului C 11,care se deschide odat cu excitarea bobinei C 1, apsarea butonului b2 neavnd nici un efect. Pentru inversarea sensului de rotaie este necesar mai nti oprirea motorului prin apsarea butonului b 3, astfel nct se ntrerupe alimentarea bobinei contactorului C 11 i se nchide contactul c13. Prin aceasta, la apsarea butonului b2 se asigur alimentarea bobinei contactorului C 2, care prin nchiderea contactelor C 21 realizeaz alimentarea motorului cu dou faze inversate. Se nchide , de asemenea contactul C 22 de automeninere a rotaiei n sens invers i dup eliberarea butonului b2, iar prin deschiderea contactului de interblocare C 2 3 se elimin efectul apsrii butonului b1 . Contactele auxiliare n.. C 13 i C 23 , asigur interblocarea contactoarelor C 11 i C 21 pentru evitarea comandrii simultane a acestora, fapt ce ar determina punerea n scurtcircuit a dou faze. Schema din figura 3.1. care folosete un comutator - inversor tripolar se utilizeaz pentru motoarele de puteri mici i la frecvene reduse de comand, fa de schema din figura 3.2. care are avantajul acionrii sau comenzii de la distan cnd pornirea-oprirea motorului trebuie realizat frecvent sau din mai multe locuri. Printre dezavantajele metodei de pornire direct putem enumera : - Curentul de pornire este relative mare, fiind limitat numai de impedana de scurtcircuit a motorului.Valoare ridicat a acestui curent determin cderi de tensiune mari n reeaua de alimentare, perturbnd pe ceilali consumatori. - Cuplul de pornire este relative mic, - ocurile de curent din momentul pornirii solicit suplimentar nfurrile motorului, dar i reeaua de alimentare, - Eforturile electrodinamice din circuitele motorului sunt mari, fiind proporionale cu ptratul valorii curentului de pornire. Pentru micorarea curentului de pornire, la motoarele asincrone cu rotor n scurtcircuit, se reduce tensiunea lor de alimentare , procedeul aplicndu-se n cazul motoarelor care pornesc n gol sau cu sarcini reduse, deoarece cuplul de pornire scade mult, reducndu-se cu ptratul tensiunii aplicate. n figura 3.3. ce urmeaz, se prezint o variant nbuntit a schemei prezentate n figura 3.2. artate mai sus, unde s-a prevzut pe partea de for pe lng siguranele fuzibile e 1 , ntreruptorul general K , cele dou contactoare C 1 i C 2 care fac reversarea de sens i blocul de relee termice e 3 , nc o protecie a motorului ce se realizeaz cu relee maximale de curent e2, montate pe fiecare faz i care au n schema de comand prevzut un contact n.. e2 nseriat cu contactul n.. e3 al blocului de relee termice. Schema de comand se alimenteaz la tensiunea de faz ( 220 V ), ntre faza T i nulul de lucru N ale reelei electrice de distribuie.

15

Figura 3.3. Schema de for i de comand pentru pornirea direct cu reversarea sensului de rotaie la motorul asincron trifazat cu rotorul n scurtcircuit. i aici se poate observa c cele dou bobine C 1 i C 2 se pun sub tensiune pe rnd prin apsarea butoanelor de pornire direct b1, respectiv butonul b2 de pornire invers, prevzute ambele cu contactele n.d. de automeninere, neexistnd posibilitatea ca n mod accidental s fie acionate ambele contactoare datorit contactelor n.. c2 i c1 nseriate cu bobinele de comand C 1 i C 2 . Oprirea motorului se poate face voit prin acionarea butonului de oprire b3 , sau cu ajutorul proteciilor (termic i maximala de curent) care i deschid contactele n.. nseriate cu butonul de oprire, atunci cnd apare vreun defect ( suprasarcini sau scurtcircuite ), protejnd astfel motorul. Notaiile din figura 3.3 au urmtoarea semnificaie : - R,S,T, - reeaua trifazat de tensiuni alternative sinusoidale, - N nulul de lucru al reelei de alimentare, - e 1 - sigurane fuzibile de for, - K separator / ntreruptor general de reea, - C 1 i C 2 - contactoare pentru mers direct, respectiv n sens invers, - e 2 - relee maximale de curent, - e 3 - bloc de relee termice, - e 4 - siguran de comand, - C 1 i C 2 - bobinele celor dou contactoare, - c 1 i c 2 - contactele auxiliare ale celor dou contactoare principale, 16

- b1 buton de pornire n sens direct, - b2 - buton de pornire n sens invers, - b3 - buton oprire, - e 3 - contact releu termic, - e 2 - contact releu maximal.

3.2. Pornirea indirect a motorului asincron trifazat cu rotor n scc. :Se impune la motoarele de puteri mari , la care ocul de curent de pornire este mare. n toate cazurile prezentate mai jos se urmrete reducerea tensiunii de alimentare a motorului n perioada de pornire a acestuia, apoi creterea progresiv sau n trepte a acesteia pn la valoarea nominal. Creterea n trepte a tensiunii se poate obine prin conectarea stea triunghi (Y- ) a nfurrilor statorice sau alimentarea de la un transformator cu prize intermediare. Creterea progresiv a tensiunii de alimentare a motorului se poate obine prin alimentarea acestuia de la un autotransformator sau variator de tensiune alternativ. 3.2.1.Pornirea stea - triunghi (Y- ) : - metoda se poate aplica numai la motoarele electrice proiectate s funcioneze cu nfurrile statorice legate n ( dimensionate pentru acest mod de legare ), care funcioneaz n aceast conexiune n regim normal de funcionare. La pornire, statorul se conecteaz n conexiune stea ( Y ) iar apoi, dup ce motorul se apropie de turaia nominal, se schimb conexiunea statorului motorului n triunghi ( ).Aceast operaie se poate efectua manual de ctre personalul de exploatare sau automatizat cu ajutorul unui releu de timp care poate fi reglat dinainte.

Figura 3.4.ConexiunileY- unde : U l - tensiunea de linie, U f - tensiunea de faz, cea pe nfurrile motorului, I f - curentul de faz, ce trece prin nfurri, Pentru conexiunea stea ( Y ), putem scrie :

17

I f = I l U f =Pentru conexiunea triunghi ( ), putem scrie :I f = U f I l 3 =U lUl 3

Din compararea curenilor de linie absorbii pentru cele dou tipuri de conexiuni, se obine relaia :

I l I l

=

I f 3 * I f

=

1 3

*

U f Z

*

Ul Z 1 1 = * = U f 3 3 *U l 3

unde : Z impedana nfurrilor. Se constat c curentul absorbit este de trei ori mai mic la conexiunea stea ( Y ), dect la conexiunea triunghi ( ).Deci raportul curenilor absorbii n cazul pornirii n stea , respectiv n triunghi este de 1/ 3. Deci reducerea tensiunii de faz de alimentare a motorului n raportul 1/ 3, determin reducerea curentului de trei ori la pornirea n stea , fa de pornirea direct n triunghi. Principalul dezavantaj al acestei metode const n faptul c valoarea cuplului de pornire scade tot de tri ori :

Curbele de variaie ale curenilor i cuplurilor la pornirea stea - triunghi se redau mai jos n figura 3.5. :

Figura 3.5. Curbele de variaie ale curentului i cuplului.

18

Metoda de pornire stea - triunghi, ofer avantajul c permite reducerea tensiunii i n timpul funcionrii la sarcini reduse ( mai mici de 1/3 din valoarea nominal), mbuntindu-se factorul de putere i randamentul. Se observ c valorile efective ale curenilor de linie absorbii de motor la conexiunea stea sunt de trei ori mai mici dect curenii de linie absorbii de motor la conexiunea triunghi. Cu micorarea tensiunii de alimentare de 3 ori, se v-a micora i cuplul de pornire de 3 ori, ceea ce face ca motorul s nu poat porni dect cu sarcin redus. Dup ce turaia motorului a ajuns apropiat de turaia nominal , comutatorul care iniial era pe poziia stea, este trecut pe poziia triunghi, realiznd conexiunea triunghi a nfurrii statorice. Motorul este alimentat n continuare la tensiunea de linie a reelei i funcioneaz pe caracteristica mecanic natural. Rezult c aceast metod de pornire se aplic motoarelor cu porniri uoare, i care au tensiunea nominal egal cu tensiunea de linie a reelei i totodat s aib acces la ambele capete ale bobinelor statorice ( ase borne statorice pe cutia de borne ). Pornirea se poate realiza manual sau automat. La pornirea manual se folosete un comutator stea-triunghi ce are poziiile: Y; .( figura 3.6.), iar automat se utilizeaz contactoare i un releu de timp (conform figurii 3.7.)

19

Figura 3.6.Pornirea cu comutator manual. nfurrile statorice ale motorului asincron trifazat cu rotor n scc. sunt : AX; BY i CZ. La pornire comutatorul C se pune pe poziia 1(Y), iar apoi dup ce motorul se accelereaz se comut pe poziia 2 ( ). Pornirea sau oprirea motorului se realizeaz prin ntreruptorul a ce are comand manual. Aceast metod se folosete la puteri mai mici i la frecvene reduse de porniriopriri. Siguranele fuzibile e protejeaz motorul la defecte de scurtcircuite. n figura 3.7. se red schema de comand i for pentru pornirea stea-triunghi unui motor asincron trifazat cu rotor n scc. cu contactoare de c.a. i cu temporizare la acionare :

Figura 3.7. unde am notat : F 1 , F 2, F 3, F 5 - sigurane fuzibile ;

20

F 4 - releu termobimetalic ; K 1 , K 2 , K 3 - contactoare electromagnetice ; K4 T releu de timp cu temporizare la acionare ; S 1 , S 2 - butoane de acionare ; M motor asincron trifazat cu rotor n scc. Pentru pornire se acioneaz butonul S2 care alimenteaz bobina contactorului K2 dac contactul normal nchis de interblocare K 3 ( 3-5 ) nu este deschis. Deci, dac conexiunea triunghi nu este realizat, K prin contactele sale principale realizeaz conexiunea stea i apoi prin K1( 14-16 ) alimenteaz bobina contactorului principal K1 ( 0-1 ) care se automenine prin contactul K1( 14-16 ). Odat cu alimentarea bobinei K2 este alimentat i bobina releului de timp K4 T ( 0-1 ) care i v-a ncepe temporizarea. Dup trecerea timpului prestabilit, releul K4 T i deschide contactul normal nchis cu temporizare la acionare K 4 T ( 3-5 ) deconectnd contactorul K2 i readucnd n poziia nchis contactul K2 ( 3-5 ). n acest moment se realizeaz conexiunea triunghi prin contactele principale ale contactorului K3. Motorul rmne astfel alimentat n regim de durat n conexiune triunghi. Pentru oprire se acioneaz butonul de oprire S1 care ntrerupe alimentarea schemei de comand i aduce la starea iniial instalaia. 3.2.2. Pornirea cu autotransformator : - este soluia optim din punct de vedere energetic, dar implic costuri mai mari, de aceea ea se justific n cazul motoarelor de putere mare ( respectiv tensiuni de 6kV i 10 kV ) i cu porniri rare. Metoda permite reglarea continu a tensiunii motorului i controlul accelerrii micrii acestuia. Deplasarea cursorului autotransformatorului, se face pentru instalaiile industriale, cu ajutorul unui servomotor. Prizele autotransformatorului, cobortor de tensiune, se aleg astfel nct s se obin o valoare prestabilit a curentului i cuplului de pornire. n continuare , dup turarea motorului, se ridic valoarea tensiunii de alimentare pn se ajunge la valoarea nominal. Deoarece tensiunea de alimentare este sczut, curentul i cuplul de pornire variind ptratic cu tensiunea de alimentare a motorului , vor avea valorile de (0.25- 0.45 ) din valorile nominale respective. Autotransformatorul este introdus n circuitul de alimentare al statorului, fiind montat ntr-o cuv cu ulei, tensiunea de alimentare variind n mai multe trepte de la 0 la U , iar la final autotransformatorul se scurtcircuiteaz, motorul ajungnd s fie alimentat direct de la reea. n figura 3.8. se red schema de pornire cu autotransformator, motorul fiind protejat i aici ca i n figura anterioar cu un releu bimetalic F 4 la suprasarcin i cu sigurane fuzibile la scurtcircuite :

21

Figura 3.8.unde am notat: F1, F2, F3, F5 - sigurane fuzibile pentru protecia motorului i schemei de comand la scurtcircuite ; R, S, T, - sistemul trifazat de tensiuni alternativ simetrice ale reelei de alimentare; O nulul de lucru al reelei de alimentare; F 4 - releu termobimetalic pentru protecia motorului la suprasarcini; K 1 , K 2 , K 3 - contactoare electromagnetice de c.a. tripolare; AT autotransformator; M motorul asincron trifazat cu rotorul n scc.; S 1 - butonul de oprire ; S 2 - butonul de pornire ; K1 ( 0-1 ), K2 ( 0-1 ), K3 ( 0-1 ) bobinele celor trei contactoare ( K 1, K 2 , K 3 ). K4 T( 0-1 )- bobina releului de timp K4 T cu temporizare la acionare; K5 T( 0-1 ) bobina releului de timp K5 T cu temporizare la revenire; Pentru pornirea motorului se acioneaz butonul de pornire S 2 care alimenteaz bobina contactorului K1 i prin acesta i bobina contactorului K2 . Automeninerea se face prin contactul normal deschis k2 (14-16), alimentnd motorul cu tensiune redus prin autotransformatorul AT ( limitndu-se astfel curentul de pornire).

22

Odat cu contactoarele K1 i K2 se alimenteaz i bobinele celor dou relee de timp K4 T i K5 T care i ncep temporizarea. Contactele normal nchise k (3-5) i k (3-5) se deschid. Prin alimentarea bobinei K T, contactul normal deschis cu temporizare la revenire k t (2-4) se nchide, dar nu poate alimenta bobina lui K deoarece sunt deschise contactele k1 (3-5) i k2 (3-5). Dup scurgerea intervalului de timp reglat al releului de timp K4T, contactul acestuia normal nchis cu temporizare la acionare k4 t (3-5) se deschide. n acest moment se ntrerupe alimentarea contactoarelor K1 i K 2 i a releelor de timp K4 T i K 5T. Prin renchiderea contactelor k1 (3-5) i k2 (3-5), i prin contactul normal deschis ( dar nchis n acest moment deoarece temporizarea releului de timp K5 T este mai mare dect a releului K4T ) cu temporizare la revenire k5t (2-4), este alimentat bobina releului electromagnetic K3 ( 0-1 ) care i nchide contactele principale. Motorul este astfel alimentat la tensiune nominal, contactorul electromagnetic K automeninndu-se prin contactul auxiliar de automeninere k3 (14-16). Pentru oprire se acioneaz butonul de oprire S1. 3.2.3. Pornirea cu rezistene statorice (mrirea impedanei circuitului statoric): Este o alt metod de pornire a motoarelor asincrone trifazate cu rotor n scc. , intercalndu-se pe perioada pornirii, n circuitul statoric trei rezistoare identice, cte una pe fiecare faz ( la motoarele de puteri mai mici ) sau trei bobine de reactan , cte una pe faz ( pentru motoarele de puteri mai mari ). Curentul de pornire v-a produce cderi de tensiune pe rezistoare , respectiv pe bobinele de reactan , tensiunea aplicat nfurrii statorice reducndu-se la valori mai mici dect la pornirea direct. Dup terminarea pornirii, rezistoarele, respectiv bobinele de reactan, se scurtcircuiteaz cu ajutorul unui ntreruptor trifazat. Un dezavantaj al acestei metode este faptul c odat cu limitarea curentului de pornire, se reduce considerabil i momentul de pornire ( astfel de exemplu , pentru un curent de pornire sczut la I = 3 I , momentul de pornire ajunge la M = 0,4 M ). n funcie de numrul de rezistoare nseriate, pornirea se poate realiza cu una sau mai multe trepte de pornire, n continuare se prezint schema de pornire cu o singur treapt de rezistene n circuitul statoric care vor fi introduse pe perioada de pornire a motorului , apoi ele fiind scoase din circuit cu ajutorul unui contactor electromagnetic , conform figurii 3.9. de mai jos :

23

Figura 3.9. Circuitul de for conine contactoarele electromagnetice K i K care alimenteaz succesiv motorul asincron trifazat cu rotorul n scc. M. n schem am notat astfel : R, S, T, - fazele reelei de alimentare, O nulul de lucru al reelei de alimentare, F 1 , F 2 , F 3 , F 5 , - sigurane fuzibile de protecie la scurtcircuite, F 4 - releul temic pentru protecia motorului la suprasarcin, K 1 i K 2 - contactoare electromagnetice n circuitul de for al motorului, K1 (0-1) i K2 (0-1) bobinele celor dou contactoare electromagnetice K 1 i K 2 , K3T (0-1) bobina releului de timp cu temporizare la acionare S 1 - butonul de oprire, S 2 - butonul de pornire.

Prin acionarea butonului de pornire S2 , este alimentat bobina contactorului K2 (0-1), dac contactul normal deschis de interblocare k2(14-16) este nchis odat cu punerea sub tensiune a bobinei K2 (0-1), iar contactul auxiliar al contactorului K1 este normal nchis k (3-5), adic contactorul principal K1 nu este acionat. Contactorul K 2 se automenine prin contactul k2 (14-16), i concomitent cu el este alimentat i releul de timp cu temporizare la acionare K3T. Dup trecerea timpului prestabilit, contactul normal deschis cu temporizare la acionare k3T (2-4) se nchide , alimentnd bobina contactorului K1 (0-1), care deschide 24

contactul auxiliar k1(3-5), nchide contactele de for ale contactorului K 1 i contactul auxiliar de automeninere k1 (14-16) al contactorului K1 . Astfel, motorul rmne alimentat n regim de durat, la tensiunea nominal a reelei de alimentare. Pentru oprire se acioneaz butonul de oprire S1(1-3), care ntrerupe alimentarea circuitului de comand, readucnd circuitul de for al motorului la starea iniial. Metoda nu este economic datorit pirderilor n rezistoarele R , i puin eficient datorit apariiei unor variaii brute de curent. 3.2.4. Pornirea cu ajutorul unui variator de tensiune : Metoda se bazeaz tot pe micorarea tensiunii de alimentare a motorului n faza de pornire i creterea apoi a acesteia nu n trepte ca la metoda de pornire cu rezistoare, ci variaia progresiv a tensiunii de alimentare cu ajutorul tiristoarelor de putere , aa cum se poate observa n figura 3.10.:

Figura 3.10. Pornirea cu un variator de tensiune. Unde : R, S, T, - fazele reelei Q ntreruptor general M - motor asincron trifazat cu rotor n scc. M - cuplul rezistent al mainii de lucru, M i cuplul i viteza unghiular a motorului, ML main de lucru antrenat de motor. Toate aceste metode de pornire indirect, prezentate mai sus, se realizeaz pe caracteristicile de tensiune, avnd la baz principiul alimentrii motorului cu tensiune redus n momentul pornirii, i creterea ulterioar a acesteia pn la valoarea nominal.

3.3. Schimbarea sensului de rotaie la motorul asincron trifazat cu rotor n scc. :La studiul funcionrii motorului asincron trifazat cu rotor n scc., s-a vzut c sensul de rotaie al motorului este acelai cu sensul de rotaie al cmpului magnetic nvrtitor statoric. Pentru schimbarea sensului de rotaie a motorului este necesar s se schimbe sensul de rotaie al cmpului magnetic nvrtitor statoric. Deci, este necesar s se schimbe 25

succesiunea fazelor statorice. Pentru aceasta este suficient s se schimbe dou faze de alimentare ntre ele. Aceasta se poate realiza cu ajutorul a dou contactoare electromagnetice , cte unul pentru fiecare sens de rotaie , aa cum s-a putut observa n schema de pornire direct de la reea a motorului (figura 3.3), cnd acestuia i s-a aplicat ntreaga tensiune a reelei. n figura 3.11. de mai jos se red o schem de pornire indirect ( pe caracteristici de tensiune), respectiv cu comutator stea - triunghi i cu schimbarea sensului de rotaie, care este realizat cu contactoare automate Moeller :

Figura 3.11. Schema de for Din figur, se poate observa c motorul M are ca elemente de protecie siguranele fuzibile F1 montate pe fiecare din cele trei faze L1, L2, L3, ale reelei de alimentare, i un releu termic F2, iar carcasa motorului asincron trifazat cu rotor n scc. este legat la nulul de protecie ( centura de protecie ). Siguranele F1 au rolul de protecie la scurtcircuite, iar releul termic F2 cu rolul de protecie la suprasarcin a motorului M. ntreruptorul tripolar Q1 ce are ncorporat n el releele maximale de curent i termice pot nlocui siguranele F1 aa cum se observ n figur. Rolul celor patru contactoare electromagnetice este urmtorul : 26

- Q 11- pentru pornirea motorul n sensul direct, - Q 12- pentru pornirea motorului n sensul invers, - Q 15- contactorul pentru realizarea conexiunii triunghi, - Q 13- contactorul pentru realizarea conexiunii stea. Schema de comand se prezint n figura 3.12. i este alimentat la tensiunea de faz (220V), funcionarea acesteia se red n cele ce urmeaz :

Figura 3.12. Schema de comand. La pornirea motorului n sensul direct de rotaie, se apas butonul P I, prin care se pune sub tensiune bobina contactorului Q11, lanul de condiii fiind ndeplinit. Odat cu excitarea bobinei Q11 (A1-A2), se v-a nchide contactul normal deschis Q11(13-14) dar i Q11(23-24) care vor pune sub tensiune att bobina releului de timp K1(A1-A2) ct i bobina Q13 (A1-A2) a contactorului Q13 de realizare a conexiunii stea a nfurrii statorului motorului. Astfel motorul pornete n stea pentru nceput, iar releul de timp K1 cu temporizare la acionare ( la nchidere ) monitorizeaz timpul selectat pentru a face trecerea la conexiunea triunghi a statorului motorului. Dup trecerea timpului necesar fazei de pornire a motorului, releul de timp K1 nchide contactul lui normal deschis K1(17-18), punnd astfel sub tensiune bobina contactorului Q15 ce realizeaz conexiunea triunghi. Butoanele de pornire n sens direct P I(13-14), respectiv de pornire n sens invers P II (1314), au contacte de interblocare ntre ele aa cum se poate vedea pe schema de comand pentru a se evita scurtcircuitareantre dou faze, respectiv contactul normal nchis II(21-22) i contactul normal nchis I(21-22). Cnd se apas pe P I (13-14), se deschide contactul I 27

(21-22), respectiv cnd se apas butonul P II (13-14) se deschide contactul II (21-22), evitnd astfel scurtcircuitarea fazelor cu ajutorul celor dou contactoare Q11 i Q12 de schimbare a sensului de rotaie a motorului. Pentru pornirea motorului n sensul cellalt de rotaie, se apas butonul de oprire O (21-22), realiznd ntreruperea lanului de condiii care pun sub tensiune vreuna din bobinele de comand ale motorului. Oprirea motorului se poate face nu numai voit ci i automat prin deschiderea contactului normal nchis al releului termic ce protejeaz motorul la suprasarcin. Pornirea n sensul cellalt se face prin apsarea butonului P II (13-14), care pune sub tensiune de aceast dat bobina contactorului Q 12 (A1-A2), concomitent cu nchiderea contactelor normal deschise Q12 (13-14) i Q12 (43-44). Astfel se realizeaz lanul ce condiii ce pune sub tensiune bobina releului de timp K1(A1-A2), dar i bobina contactorului Q13(A1-A2) de pornire a motorului n conexiunea stea pentru nceput. Releul de timp K1 cu temporizare la nchidere , dup trecerea timpului prestabilit de pornire a motorului, i v-a nchide contactul normal deschis K1 (17-28) punnd sub tensiune de aceast dat bobina contactorului Q 15 (A1-A2) ce realizeaz conexiunea triunghi a statorului motorului asincron. Prin excitarea bobinei contactorului Q15 se deschide contactul normal nchis Q15 ( 21-22), astfel se ntrerupe realizarea conexiunii stea prin scoaterea de sub tensiune a bobinei contactorului Q13 (A1-A2). Schema de comand are prevzut o siguran fuzibil pentru protecia la scurtcircuit a circuitelor de comand a motorului.

Capitolul IV Norme de sntatea i securitatea muncii si P.S.I.4.1. Norme de sntatea i securitatea munciiPentru prevenirea accidentelor prin electrocutare se vor respecta ansamblul de reguli i de norme cu privire la tehnica securitii muncii privitoare la mainile electrice. n marea majoritate, accidentele ce survin n exploatarea, ntreinerea i repararea mainilor electrice se datoresc neglijenei sau lipsei de atenie a personalului de exploatare. Protecia mpotriva electrocutrii prin atingere direct se realizeaz prin folosirea mijloacelor individuale de protecie i prin respectarea normelor de tehnica securitii specifice muncii lucrrilor de instalaii electrice. Protecia mpotriva electrocutrii prin atingere indirect se realizeaz , n principiu, prin micorarea tensiunii de atingere i prin micorarea duratei de trecere a curentului electric prin corpul omenesc. n mod practic , avem dou metode de protecie : - metode de protecie de baz sau principale, care pot asigura singure protecia; - metode de protecie suplimentare, care au numai rolul de a dubla una din metodele de protecie de baz. Dintre metodele de protecie de baz, cele mai importante sunt : - protecia prin legare la pmnt, - protecia prin legare la nulul de protecie, - protecia prin folosirea tensiunii reduse. Dintre metodele de protecie suplimentare cea mai important este protecia automat la apariia tensiunii de atingere (PATA). Protecia prin legarea la pmnt se folosete pentru asigurarea personalului mpotriva electrocutrii prin atingerea echipamentelor i instalaiilor care normal nu sunt sub tensiune , dar care pot intra accidental sub tensiune , din cauza unui defect de izolaie. Ca exemplu , n figura 3.11. prezentat mai sus, carcasa motorului asincron are legtura la

28

pmnt notat cu PE, pentru a proteja personalul mpotriva punerii sub tensiune n mod accidental a acesteia. Instalaia de legare la pmnt se realizeaz din conductoare de legare la pmnt i priza de pmnt format din electrozi. Protecia prin legare la nulul de protecie se realizeaz prin construirea unei reele generale care nsoete n permanen reeaua de alimentare a echipamentelor electrice. Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, pe durata exploatrii mainilor electrice se vor lua urmtoarele msuri de protecie : - Manevrarea echipamentului de pornire a mainilor electrice cu acionare manual se execut purtnd mnui electroizolante. n cazul instalrii dispozitivelor de comand n locuri cu umiditate se vor folosi mnui, iar n faa acestui echipament se instaleaz platforme electroizolante ( grtar de lemn cu izolatoare suport ). - La motoarele electrice protejate numai prin sigurane i care nu au alte elemente de separaie n faa acestora, nainte de nceperea oricrei lucrri pe circuitul de for, se vor demonta aceste sigurane, folosind mnui electroizolante, iar n locuri umede, i o platform electroizolant, iar n locul lor se vor monta capace de siguran fr fuzibil, vopsite n rou. - Corpurile mainilor electrice i cele ale echipamentului din circuitul lor de for trebuie s fie legate la pmnt. - Bornele nfurrilor i cutiile terminale ale mainilor electrice trebuie s fie nchise , astfel nct s fie imposibil ridicarea capacelor fr a demonta piuliele. - Elementele de rotaie trebuie ngrdite sau protejate de aprtoare. - Izolarea electric a circuitului de for , n vederea demontrii motorului electric, ncepe prin oprirea motorului electric , verificarea lipsei de tensiune, realizarea unei separaii vizibile, care se v-a bloca , iar pe dispozitivul de acionare ( heblu, ntreruptor, etc. ) se va monta un indicator de interzicere: Nu nchidei ! Se lucreaz. - Este interzis a se lucra la conductorul de legare la pmnt att timp ct motorul funcioneaz i alimentarea lui este conectat. - Scoaterea plcilor avertizoare i repunerea n funciune a motoarelor se vor face numai dac n registrul seciei respective s-a consemnat faptul c lucrarea sa terminat, precum i numele persoanei care a comunicat acest lucru. - n scopul prevenirii personalului de exploatare asupra pericolului de atingere a pieselor aflate sub tensiune, n vecintatea acestora se afieaz inscripii sau plcue specifice pentru fiecare fel de tensiune i curent, utiliznd notaiile prevzute n normative. Legea nr.90 / 1996 este Legea Proteciei Muncii care reglementeaz activitile de elaborare a normelor specifice n vederea instruirii personalului salariat din economie n domeniul securitii muncii . Normele specifice de securitate a muncii sunt reglementri cu aplicabilitate naional, care cuprind prevederi minimal obligatorii pentru desfurarea principalelor activiti din economia naional n condiii de securitate a muncii. Exploatarea instalaiilor i echipamentelor electrice sub tensiune se v-a face respectnd Normele de protecie a muncii pentru activiti n instalaiile electrice P.E. 119 / 1990 , I 7/2 -2001 Normativul pentru exploatarea instalaiile electrice cu tensiuni pn la 1000V c.c. i 1500 V c.a. , elaborate de Regia Autonom de Electricitate Renel, precum i normele specifice de securitate din domeniu.

4.2. Msuri de prevenire i stingerea incendiilorn timpul exploatrii mainilor i aparatelor electrice, pe lng pericolul electrocutrii, curentul electric poate provoca incendii, datorit nclziri aparatajului electric n timpul funcionrii, n timpul scurtcircuitului sau suprasarcinilor.

29

Arcul electric produs datorit unor deranjamente n instalaiile electrice pot provoca arsuri personalului care lucreaz sau pot determina aprinderea prafului aglomerat sau a unor amestecuri de gaze din atmosfera ncperii. Pentru prevenirea pericolului de aprindere din cauza scnteilor a supranclziri trebuie luate urmtoarele msuri: - la regimurile de funciune n plin sarcin prile motoarelor electrice nu trebuie s se nclzeasc pn la o temperatur periculoas ( lagrele s nu depeasc 80 grade) - siguranele, ntreruptoarele i alte aparate electrice care n timpul exploatrii pot provoca ntreruperea curentului electric, trebuie nchise n carcase. - prile reostatelor sau a altor aparate care se nclzesc n timpul funcionrii trebuie montate pe socluri izolate termic. - Pentru a se putea interveni n caz de incendiu se recomand ca lng mainile unelte s fie amplasate extinctoare cu CO2) - Folosirea apei este interzis la stingerea incendiilor n instalaiile electrice deoarece prezint pericol de electrocutare i extinderea defeciuni.

Bibliografie :

30

Samoilescu O., Mihoc D., Dumbrav E., Popescu St., Acionri i Automatizri - manual pentru Liceele de specialitate i coli de maitri, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1976. 1. Mira Niculae , Negu Constantin, Instalaii electrice industriale manual pentru clasa a-XI-a licee industriale i de matematicfizic cu profiluri de electrotehnic, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1989. 2. Fransua Al. , Nicolaide A. , Trifu Ghe. , Maini electrice uzuale , Editura Tehnic, Bucureti 1973. 3. Bichir Nstase, Mihoc D. , Boan C. , Hilohi S. , Maini, Aparate, Acionri i Automatizri manual pentru clasele a-XI-a i aXII-a, licee industriale i coli profesionale, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1997. 4. Mira Niculae, Negu Constantin, Instalaii i echipamente electrice manual pentru clasele a-XI-a i a-XII-a, licee industriale i de mate-fizic cu profil de electrotehnic, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1997. 5. 6. 7. http: // www. agendaelectrica.ro http: // www. Moeller.ro

31

Anexe

Schema de pornire i inversare a sensului de rotaie a unui motor asincron trifazat 32

Utilizarea contactoarelor n scheme de comand 33

a pornirea direct, automat a unui motor asincron trifazat

34

b pornirea i inversarea sensului de rotaie a unui motor asincron trifazat cu rotorul n scurt circuit

35