Upload
zisu-corneliu
View
293
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
1/40
ARGUMENT
Numele acestei maini vine din caracteristica ei principal de
funcionare i anume faptul c viteza cmpului nvrtitor este
ntotdeauna egal cu viteza mecanic a rotorului mainii.
Maina sincron poate fi utilizat att n regim de generatorct
i n regim de motor. Totui, n marea majoritate a aplicaiilor ea este
utilizat ca i generator.Generatoarele sincrone sunt realizate ca maini
sincrone trifazate i servesc pentru producerea energiei electrice.
Motoarele sincrone se folosesc la acionarea unor utilaje de mare
putere la care nu este necesar reglarea turaiei i care nu necesit
porniri prea dese.Maina sincron are dou pri constructive de baz
statoruli rotorul.
Statorulmainii sincrone este partea fi! "imobil# a mainii i
cuprinde miezul magnetic statoric i nfurrile statorice. Miezul
statoric este realizat din tole de oel electrote$nic de %,& mm grosimeizolate prin lcuire sau o!idare. Miezul statoric are form de coroan
cilindric i este prevzut la periferia interioar cu crestturi "anuri#
longitudinale n care se aeaz nfurarea statoric "trifazat#.
'nfurrile statorice, trifazate, sunt realizate de obicei din conductoare
de cupru. 'n aceste nfurri se induce tensiunea electromotoare,
produs de flu!ul inductor creat de nfurarea rotoric alimentat nc.c. i aflat n micare de rotaie. (e aceea statorul poart denumirea
de indus al mainii sincrone.
Rotorul mainii sincrone este partea mobil a mainii, care
cuprinde miezul de fier rotoric, nfurrile rotorice "de curent
continuu#, inelele colectoare si periile. )nelele i periile servesc pentru
alimentarea nfurrilor rotorice.*!ist dou forme constructive
principale ale rotorului
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
2/40
rotor cu poli apareni,format dintr+o serie de piese polare fi!ate de
jug. e poli sunt aezate bobinele rotorice, numite bobine de e!citaie,
alimentate n curent continuu astfel nct s formeze poli care s
alterneze succesiv -, , -,/etc. 0otorul cu poli apareni se folosete
numai la maini sincrone cu turaie de cel mult 1%%% rot2min "3 perec$i
de poli -+# deoarece este dificil s se asigure o rezisten mecanic
corespunztoare la turaii mai ridicate pentru aceast variant
constructiv.
rotor cu poli necai, format dintr+un bloc masiv cilindric de oel
prevzut la periferie cu crestturi longitudinale n care se aeaz
nfurarea rotoric de e!citaie. (in acelai bloc de oel este realizat i
arborele rotorului. 4apetele nfurrii rotorice "de curent continuu#
sunt conectate la dou inele colectoare pe care alunec o perec$e de
perii. 5ceast variant constructiv este preferat la viteze mari de
rotaie, de 1&%% sau 3%%% rot2min, datorit rezistenei mecanice mai
ridicate i siguranei mai mari n funcionare.5limentarea n curent continuu a nfurrii de e!citaie a
mainii sincrone se poate realiza de la un generator de curent continuu
ce se afl pe acelai arbore "a!# cu maina sincron, denumit
e!citatoare. 'nfurarea rotoric a generatorului, cea care prin micare
de rotaie induce tensiune electromotoare n nfurrile statorice se
numete nfurare de e!citaie sau inductor.Generatoarele sincrone de turaie mare "1&%% sau 3%%% rot2min#
i de putere nominal mare se construiesc cu poli necai i sunt
antrenate de turbine cu abur sau turbogeneratoare. Generatoarele
sincrone cu poli apareni, de turaie redus i putere nominal mare
sunt antrenate, de regul, de turbine $idraulice i se numesc
$idrogeneratoare.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
3/40
MASINA SINCRONA
.! Generalit"i #i de$iniii
Maina sincron este o main de curent alternativ a crei turaie este
constant, indiferent de regimul de funcionare "stabilizat# i independent de
valoarea sarcinii "n limite normale#. Turaia este cea de sincronism i este
legat riguros de frecvena f a reelei de curent alternativ la care este cuplat
maina.
Mainile sincrone pot funciona n dou regimuri de baz, ca generatoare
i ca motoare.
n regimul de generator, maina transform puterea mecanic, primit
pe la arbore de la un motor au!iliar, n putere electric, debitat ntr+o reea de
curent alternativ.
n regimul de motor, maina transform puterea electric, primit de la o
reea de curent alternativ, n putere mecanic, cedat pe la arbore unei instalaii
mecanice.
6n alt regim posibil de funcionare a mainii sincrone este acela de
compensator al factorului de putere. 0egimul de compensator nu este ns un
regim de baz distinct, ci un regim de motor funcionnd n gol.
4ea mai larg rspndire o are maina sincron n regim de generator
sincron trifazat, folosit n prezent, n e!clusivitate, n toate centralele electrice de
mare putere.
Motoarele sincrone se utilizeaz n instalaiile la care este necesar meninerea
turaiei riguros constant i un factor de putere bun la turaii mici.
4ompensatoarele sincrone se folosesc pentru compensarea puterii reactive
n sistemele electromagnetice.
0egimul de funcionare a unei maini sincrone se caracte+rizeaz prin
mrimile nominale nscrise pe plcua ei indicatoare
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
4/40
regimul de funcionare "generator, motor, compensator#7
puterea la generatoare8 puterea aparent la borne, n 9:5 sau M:5, sau
puterea activ la borne, n 9; sau M;7 la motoare8 puterea mecanic la
arbore, n 9;7 la compensatoare 8 puterea reactiv la borne, n 9:ar sau
M:ar, n regim suprae!citat.
curentul de linie n 5 sau 957
tensiunea de linie n : sau 9:7
factorul de putere7
numrul de faze7
cone!iunea nfurrilor indusului7
frecvena n
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
5/40
=a maina sincron, armtura inductoare, n general rotorul, posed o
nfurare "de e!citaie# alimentat n curent continuu, iar armtura indusului, n
general statorul, este ec$ipat cu nfurarea de curent alternativ. 4onstrucia se
face astfel, deoarece
curentul continuu, de alimentare a nfurrii inductorului este mult mai
mic dect curentul care circul prin nfurarea indusului7
mainile sincronede puteri mari, n special generatoarele sincrone, se
construiesc de obicei pentru tensiuni mari "pn la 3% 9:#, la care izolaia
unui bobinaj static prezint mai mult siguran de funcionare dect
izolaia unui bobinaj situat pe o armtur care se rotete.=a mainile de puteri mici "sub &% 9:5#, sau la maini cu destinaie
special, se utilizeaz i construcia >invers? "indusul + rotor i inductorul +
stator#.
(up forma inductorului, se deosebesc maini cu poli necai, utilizate n
special la turaii mari "3%%% 8 1%.%%% rot2min# i maini cu poli apareni,
folosite la turaii mici "de obicei sub 1&%% rot2min#.Generatorul sincron se mai denumete, dup felul motorului de antrenare
turbogenerator, cnd motorul este o turbin cu aburi sau cu gaze, de turaie
mare i hidrogenerator, cnd motorul primar este o turbin $idraulic.
Turbogeneratoarelese realizeaz de obicei ca maini bipolare, cu poli
necai, cu a!ul orizontal7 hidrogeneratoarelese construiesc numai cu poli
apareni i de obicei cu a!ul vertical.Generatoarele sincrone antrenate de motoare termice "motoare (iesel sau
turbine cu gaze de turaie joas# se realizeaz cu poli apareni i cu a!ul
orizontal.
Motoarele sincrone, la puteri medii i mari, se construiesc de obicei cu
poli apareni.
4ompensatoarele sincrone se realizeaz de obicei ca maini cu poli necai
sau apareni, la turaii de 1%%% rot2min sau 1&%% rot2min.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
6/40
Statorulmainii este alctuit din
partea activ+ miezul feromagnetic i nfurarea statoric plasat n
crestturi7
partea inactiv+ carcasa, scuturile cu lagre, sistemul de ventilaie, etc.
Miezul statoric al mainii sincrone este construit din tole de oel
electrote$nic, izolate ntre ele i prezint, la periferia dinspre rotor, crestturi "de
diferite forme#, n care sunt plasate bobinele nfurrilor trifazate de curent
alternativ.
4arcasa se face uneori din font turnat, eventual cu nervuri pentru
mrirea suprafeei de rcire, iar la mainile de puteri mari ea se e!ecut din oel ,
turnat sau din tabl roluit, sudat i ntrit cu profiluri de oel.
Rotorulmainii sincrone poate fi cu poli apareni sau cu poli necai.
0otorul cu poli necai este construit dintr+o roat polar "compus din butuc,
brae, prag# pe care se fi!eaz polii mainii "compui din miezul polar i piesa
polar#. =a mainile de puteri mici, braele roii polare pot lipsi.
@orma piesei polare este astfel realizat nct s se obin o distribuie acmpului magnetic n ntrefier ct mai apropiat de o sinusoid. 'n piesele polare
se prevd crestturi pentru plasarea barelor coliviei de amortizare.
Aarele sunt scurtcircuitate la ambele capete prin segmente inelare care se aeaz
numai n lungul arcului polar sau de jur mprejur.
Aobinele polare de e!citaie se efectueaz din band de cupru sau
conductor rotund.
)igura ! &ol pre'"*ut cu crest"turi pentru +arele coli'iei de amorti*are!
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
7/40
=a periferia rotorului mainilor cu poli necai, pe un numr par de
poriuni ale circumferinei acestuia, sunt prevzute crestturile n care se aeaz
nfurarea de e!citaie. @i!area nfurrilor n crestturi se face cu ajutorul
penelor, iar fi!area prilor frontale cu ajutorul unor bandaje puternice.
)igura %! ariant" de rotor cu poli necai!
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
8/40
e a!ul rotorului sunt dispuse, n general, dou inele la care se conecteaz
capetele nfurrii de e!citaie.eriile, care calc pe inele, asigur legtura
dintre sursa de curent continuu i nfurarea de e!citaie.
ursa de curent continuu este fie o main e!citatoare fie o instalaie de
e!citaie. *!citatoarea sau instalaia de e!citaie fac parte dintr+un sistem de
e!citaie care asigur funciuni multiple de reglaj i de protecie.
istemul de e!citaie are un rol semnificativ n comportarea ansamblului
generator + motor de antrenare n e!ploatare, avnd totodat i o pondere
nsemnat n costul total al agregatului "&+1BC#.
rincipalele surse de e!citaie ale generatoarelor sincrone sunturmtoarele
e!citatoare de curent continuu7
e!citatoare de curent alternativ i redresoare7
autoalimentare de la bornele generatorului sincron prin intermediul
transformatoarelor i redresoarelor necomandate i comandate7
alimentare de la o reea de tensiune constant, prin intermediul
redresoarelor comandate.
istemul de e!citaie trebuie s ndeplineasc dou condiii importante
vitez de rspuns mare+ asigurarea creterii rapide a tensiunii la bornele
nfurrii de e!citaie a generatorului7
plafon ridicat al tensiunii de excitaie+ BDB,& ori tensiunea de e!citaie
nominal, n vederea forrii e!citaiei n regimuri tranzitorii de curent.
!-! &rincipiul de $uncionare n regim de generator electric!
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
9/40
e consider c rotorul mainii "inductorul# este antrenat cu viteza
ung$iular de ctre motorul su primar, care dezvolt un cuplu activMa.
'nfurarea de e!citaie a celor 2p poli, alimentat n curent continuu, produce
un cmp magnetic nvrtitor inductor, care se rotete cu viteza ung$iular n
acelai sens cu rotorul. 4orespunztor acestui cmp, spirele nfurrilor de faz
ale statorului "indus# sunt ntretiate de un flu! , variabil n timp.
(ac cmpul nvrtitor inductor are o repartiie sinusoidal n spaiu,
flu!ul va avea o variaie sinusoidal n timp, de pulsaie, . p
'ntr+o nfurare de faz se va induce o t.e.m. sinusoidal n timp, de
aceeai pulsaie , iar n cele trei nfurri de faz se va induce un sistem de
trei t.e.m. simetrice, ec$ilibrate. uccesiunea n timp a celor trei t.e.m. este
impus de sensul de rotaie a cmpului nvrtitor inductor.
(ac nfurarea statorului este conectat pe o impedan trifazat
simetric, aceasta va fi parcurs de curenii de faz care formeaz un sistem
simetric ec$ilibrat. Maina furnizeaz impedanei de sarcin o putere activP2,
funcionnd deci, n regim de generator.
!/! 0ilanul puterilor #i randamentul ma#inii sincrone!
Motorul primar, care dezvolt un cuplu activMa"al crui sens de rotaie
coincide cu cel al rotorului i deci al cmpului nvrtitor# cedeaz mainii
sincrone puterea mecanic, &. Ma
5supra indusului mainii se e!ercit cuplul electromagnetic
( )
=
),*cos)*M %%
deoarece viteza ung$iular relativ a indusului "stator# fa de cmpul magnetic
nvrtitor este .
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
10/40
5cest cuplu este pozitiv fiindc, oricare ar fi natura impedanei de sarcin,
cos(E! "#$. 4uplul electromagnetic tinde s roteasc indusul n sensul
cmpului nvrtitor dar, statorul fiind fi!, nu se poate roti. 4onform principiului
aciunii i reaciunii, asupra rotorului se e!ercit n acest caz un cuplu
electromagneticM, n sens opus sensului de micare, deci reprezint un cuplu
rezistent.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
11/40
e de alt parte, asupra rotorului se mai e!ercit i alte cupluri rezistente
cuplul datorat frecrilor mecanice i de ventilaie,Mfvi cuplul datorat
e!citatoarei de curent continuu,Mex"dac aceasta este cuplat la a!ul
generatorului sincron#.
(ac se consider ca sens pozitiv al cuplului electromagnetic sensul
cmpului nvrtitor, se obine
Ma8 Mfv8 Me!E +M
sau,
MaE +M F MfvF Me!
i nmulind cu viteza ung$iular,MaE 1E + F fvF e!.
(eci, din puterea absorbit pe la a!,%&' a, o parte,%fv' fv,
reprezint pierderile mecanice de frecare i ventilaie ale mainii, alt parte,
Pex= Mex , reprezint puterea mecanic preluat de e!citatoare "dac aceasta
este cuplat la a!ul generatorului# i alt parte,P = M , reprezint puterea
electro+magnetic ce se transmite de la rotor la stator, la nivelul ntrefierului,
prin intermediul cmpului electromagnetic.
uterea electromagnetic este componenta cea mai important a puterii
absorbite.
(in aceast putere%, o parte acoper pierderile n nfurrile statorului,
%)u2"pierderi prin efect oule#, o alt parte compenseaz pierderile n miezul
feromagnetic al statorului,%*e2"pierderi de $isterezis i prin cureni turbionari#,
iar cea mai mare parte devine putere util,%2i este transmis impedanei de
sarcin.
e poate considera c n miezul feromagnetic al rotorului nu se produc
pierderi deoarece acesta este strbtut de un cmp magnetic constant n timp.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
12/40
PFe1
PCu1
Pex
Pfv
P1
-M = P
P2
Ailanul puterilor mainii sincrone este prezentat sc$ematic in figura 3
)igura -! 0ilanul puterilor ma#inii sincrone
0andamentul generatorului sincron se e!prim prin relaia
1@e14ue!fv1
B
cos6)3
cos6)3
++++
==
,
unde +i"sunt mrimile de faz.
:aloarea randamentului crete cu puterea unitar a genera+torului,
ajungnd la valori ma!ime de HI+HI,& C pentru puteri de ordinul sutelor de
M:5.
!1! Cuplarea #i $uncionarea n paralel a generatoarelor sincrone
'n centralele electrice sunt instalate de obicei mai multe generatoaresincrone, destinate a funciona n paralel, pentru a debita energie electric ntr+un
sistem electroenergetic de putere mare, n comparaie cu puterea nominal a
fiecrui generator.
@uncionarea n paralel a generatoarelor sincrone genereaz dou
categorii de probleme una legat de efectuarea operaiei de cuplare n paralel i
alta referitoare la funcionarea efectiv a generatoarelor cuplate n paralel.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
13/40
!1!! Conectarea n paralel a generatoarelor sincrone
4onectarea unui generator la barele unei reele, fr a perturba
funcionarea sistemului i a pune n pericol generatorul, se poate face numai
dac sunt ndeplinite condiiile de sincronizare.
5ceste condiii decurg din necesitatea ca, n momentul cuplrii, s e!iste
egalitate ntre valorile instantanee ale tensiunii electromotoare de mers n gol a
generatorului ce urmeaz a fi cuplat i tensiunii barelor la care se face
conectarea i impun satisfacerea simultan a urmtoarelor deziderate
aceeai valoare efectiv a tensiunilor ambelor sisteme7
aceeai frecven7
aceeai succesiune a fazelor "ine!istena unui defazaj ntre cele doua
mrimi#.
Jperaia de identificare a succesiunii fazelor la generatoarele fi!e se face o
singur dat, la montarea generatorului. (ac aceast identificare nu a fost
fcut ea se va face odat cu stabilirea i a celorlalte dou condiii.
A2 Metode de sincroni*are $in"
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
14/40
5ceste metode urmresc ca, la conectarea n paralel a unui generator
sincron, condiiile de sincronizare s fie ndeplinite riguros.
4ondiiile de tensiune i de frecven se pot verifica cu ajutorul voltmetrelor i
al frecvenmetrelor. 4oincidena fazelor tensiunilor omoloage ale generatorului
i reelei, n momentul cuplrii, se poate verifica prin mai multe metode.
Metoda voltmetrului !ero"=a aceast metod se msoar diferena dintre
tensiunile fazelor omoloage ale generatorului i reelei, cu ajutorul unui
voltmetru conectat pe bornele ntreruptorului cu ajutorul cruia se face
cuplarea n paralel. 'n acelai timp se mai unteaz, prin elemente de
rezisten egal cu cea a voltmetrului i celelalte dou contacte alentreruptorului. =a trecerea prin zero, sau printr+un minim, a tensiunii
indicate de voltmetru, tensiunile fazelor omoloage ale generatorului i
reelei coincid "desigur, dac este satisfcut i condiia succesiunii
fazelor#.
Metoda #incrono#copului cu l$mpi.=a aceast metod se folosete un
sincronoscop cu lmpi, care const dintr+un sistem de trei becuri cuincandescen montate ntr+o cutie, n vrfurile unui triung$i ec$ilateral i
conectate electric ntre cele dou sisteme. 4onectarea se poate face n
montajul cu Kfoc nvrtitor? sau cu Kfoc stins 8 aprins?.
o 'n sc$ema cu Kfoc nvrtitor? una din lmpi,,&, este conectat ntre
fazele omoloage, iar celelalte dou ncruciat.
o 4oincidena tensiunilor fazelor omoloage este marcat, n aceastsc$em, prin stingerea lmpii,&i o luminozitate egal a lmpilor
,2i,-.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
15/40
o =a inegalitatea frecvenelor generatorului i reelei, lmpile se
aprind i se sting succesiv crend iluzia unui foc nvrtitor a crui
vitez indic gradul de abatere a celor dou frecvene. c$ema
verific i sensul de succesiune a fazelor generatorului cu cel al
reelei la coincidena succesiunii focul este nvrtitor, altfel se sting
i se aprind, succesiv, toate lmpile odat.
o 'n sc$ema cu Kfoc stins 8 aprins?, toate becurile sunt montate ntre
bornele omologe. )dentitatea succesiunii fazelor este indicat de
faptul c becurile se sting sau se aprind toate odat, iar diferena
dintre frecvene este dat de frecvena stingerii i aprinderiilmpilor.
Metoda #incrono#copului cu c%mp nv%rtitor. =a aceast metod se
folosete un dispozitiv electromecanic analog cu motorul asincron
bipolar, cu rotorul bobinat. 'nfurarea statoric este alimentat de la
reea "prin intermediul unor transformatoare reductoare#, iar
nfurarea rotoric de la bornele generatorului sincron. 'n aceastsituaie, rotorul sincronoscopului se va roti cu o vitez determinat de
diferena dintre pulsaiile celor dou sisteme.
'n general, metodele de sincronizare fin, dac sunt bine aplicate,
asigur cuplarea la reea n cele mai bune condiii. *le prezint
neajunsul c nu se pot face suficient de rapid i uneori de loc, n cazul
n care n sistemul energetic e!ist variaii de tensiune i frecven "nurma unor avarii#.
02 Metoda autosincroni*"rii
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
16/40
5ceast metod nu necesit un aparataj special, dar poate fi folosit numai
dac reeaua este suficient de puternic i dac, n prealabil s+a identificat
succesiunea fazelor generatorului ce urmeaz a fi cuplat.
Generatorul sincron nee!citat i avnd nfurarea de e!citaie conectat
pe o rezisten corespunztoare, este adus "cu ajutorul motorului su de
antrenare# la o turaie apropiat de turaia de sincronism.
=a mainile mari, turaia poate diferi de cea de sincronism cu cel mult 3C,
iar la cele mici cu ma!imum &C. 4nd se ating aceste turaii generatorul se
cupleaz la reea. )mediat dup cuplare se alimenteaz nfurarea de e!citaie
cu un curent corespunztor funcionrii n gol, dup care, ntr+un interval detimp foarte scurt, generatorul intr n sincronism.
*!plicaia acestei metode este urmtoarea
Maina nefiind e!citat n momentul cuplrii, deci t.e.m. *%fiind nul,
generatorul absoarbe din reea un curent mare, care produce un cmp nvrtitor.
(in interaciunea acestui cmp nvrtitor statoric i curenii indui n
nfurarea de amortizare a rotorului apare un cuplu asincron care, adugndu+secuplului motor furnizat de motorul de antrenare, accelereaz rotorul tinznd s+l
aduc la viteza de sincronism. =a generatorul sincron cu poli apareni acioneaz
n acelai sens i cuplul reactiv.
'n momentul alimentrii nfurrii de e!citaie se produce i un cuplu
sincron important i generatorul intr n sincronism.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
17/40
Metoda autosincronizrii prezint neajunsul de a provoca, n momentul
cuplrii la reea a generatorului nee!citat, un oc de curent n nfurarea
indusului i o cdere de tensiune corespunztoare, n reea.
rocesul tranzitoriu este ns de scurt durat, astfel nct nu este periclitat
nici generatorul i nu este perturbat nici reeaua. =a generatoarele conectate la
reea prin intermediul unui transformator, ocul de curent i cderea de tensiune
respectiv se reduc simitor.
6neori, metoda autosincronizrii se aplic ntr+o variant care prevede
aplicarea tensiunii de e!citaie simultan cuplarii la reea a generatoarelor. 'n
acest caz ocul de curent este mai mare, ns durata fenomenului scade, fapt cu oimpor+tan major n situaia n care, intervenia rapid a unui nou generator
este strict necesar.
'n centralele mari e!ist dispozitive care efectueaz automat toate
operaiile de sincronizare i controleaz ndeplinirea condiiilor de cuplare la
reea a generatorului sincron.
!1!%! )uncionarea generatoarelor sincrone n paralel
Maina sincron, odat cuplat n paralel cu un generator sau cu o reea, nu se
ncarc de la sine ci funcioneaz n gol, atta timp ct nu se acioneaz asupra
ei.
e presupune pentru simplificare un generator sincron cu poli necai i se
neglijeaz cderea de tensiune n rezistena indusului.
0ezult ecuaia
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
18/40
"./+Es+=%
,
sau,
s./+E"
= %
.
(eci, pentru a ncrca generatorul cu un curent", este necesar n general,
ca fazorulEs fie diferit ca faz sau ca amplitudine fa de fazorul +, pentru a
se obineE0 + $ .
A2 3nc"rcarea ma#inii sincrone cu putere acti'"
e poate realiza prin defazarea tensiunii electromotoareEa mainii
respective n raport cu tensiunea +a reelei, sau a generatorului cu care este
cuplat. 5ceasta se obine prin decalarea inductorului mainii n raport cu
cmpul magnetic nvrtitor rezultant.
(ac se mrete viteza motorului de antrenare a generatorului, a!a
inductorului acestuia se va decala naintea a!ei cmpului magnetic rezultant "
$ #, iar maina sincron debiteaz o putere activ "%$#, deci funcioneaz n
regim de generator.
rin aplicarea unui cuplu rezistent la arborele rotorului, a!a magnetic a
inductorului se va decala n urma a!ei cmpului magnetic rezultant "1 #,
maina primete de la reea putere activ "% 1#, deci funcioneaz n regim de
motor.
02 3nc"rcarea ma#inii sincrone cu sarcin" reacti'"
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
19/40
e poate realiza prin meninerea n faz a celor dou tensiuni i
modificarea amplitudinii fazorului tensiunii electromotoareE. 5ceasta se obine
prin variaia curentului de e!citaie al mainii sincrone respective, indiferent de
regimul de funcionare, generator sau motor electric.
ASIGURAREA CA4ITATII
Identi$icarea cerintelor #i aplicarea normelor de calitate
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
20/40
'n domeniul calitii, n etapa actual, se manifest dou tendine
definitorii + mbuntirea considerabil a calitii produselor i reducerea
substanial a costurilor calitii, ambele fiind impuse de preferinele
consumatorilor i intensificarea concurenei. 'n cazul controlului calitii este
necesar s se stabileasc obiectivele strategice ale calitii. 5cestea, la rndul lor,
depind de principalii factori ai calitii 1# ieele7 B# ersonalul7 3# 0esursele
financiare7 L# Materialele7 6tilajele i te$nologiile folosite7 # Managementul
firmei.
&ieele!4lienii cer i obin produse i servicii tot mai bune pe msura
creterii preteniilor lor antrenate de progres. ieele + ca locuri n care sentlnete cererea i oferta, devin tot mai e!igente din ambele pri i se
specializeaz funcional. 4a atare, un obiectiv determinant al controlului calitii
n cadrul firmelor este de a asigura fle!ibilitate n satisfacerea cererii care se
specializeaz. 5ici este vorba de fi!area performanelor produselor care se cer
urmrite i mbuntite, cum ar fi productivitatea, fiabilitatea, disponibilitatea,
randamentul, reducerea polurii de orice fel. 5sociat acestora se cer createcondiii te$nologice + ec$ipamente i metode de control apte s identifice i s
msoare performanele calitative ale produselor.
&ersonalul!Jdat ce se sc$imb produsele, iar pieele devin tot mai
e!igente, personalul de concepie i cel e!ecutant necesit noi cunotine i
deprinderi care se pot obine prin educaie continu la locul de munc i n
instituiile de nvmnt. 4ercurile de calitate din practica firmelor japoneze
sunt o e!presie elocvent a cerinei de acumulare de cunotine n domeniu ca i
de stimulare a creativitii oamenilor.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
21/40
@olosirea sistemelor fle!ibile de producie, a roboilor industriali i a
calculatoarelor, accentueaz sensibilitatea dependenei te$nicii de calitatea
materiilor prime, a pieselor i componentelor folosite. 5cestea impun
intensificarea e!igenei de control la locurile de munc. reteniile fa de
calitatea pe care o asigur lucrtorii la locurile de munc sunt e!primate prin
obiective cum ar fi cel preconizat de e!tinderea conceptului de control al calitii
produciei, avnd ca impact Kzero defecte?.
Resursele $inanciare!'ntruct intensificarea concurenei reduce
profiturile, se caut mobilizarea tuturor rezervelor de reducere a costurilor de
producie. J cale important pentru atingerea acestui scop este cretereaproductivitii muncii prin automatizare, dar automatizarea necesit investiii
care la rndul lor genereaz noi costuri cu amortizarea, mentenana i asigurrile
pentru reducerea riscurilor, aa nct efectul automatizrii asupra reducerii
costurilor apare diminuat. 0mne s se acioneze asupra costurilor calitii
nsi. (ireciile de acionare depind de condiiile interne i e!terne ale firmei.
(ac, de e!emplu, costul service+ului produsului n garanie este mare, iarcel de prevenire a defectelor sau de e!ercitare a controlului n uzina
productoare este mic, nseamn c este necesar s se modifice orientarea
uzinei, accentundu+se preocuprile pentru prevenirea defectelor i pentru
e!ecuia controlului calitii pe flu!urile te$nologice.
4azul invers se ntmpl mai rar.
Materialele!olicitrile produselor n e!ploatare s+au intensificat.
Materialeledin care se fabric produsele se sc$imb i se diversific n mod
corespunztor. 4a atare simpla inspecie vizual i testarea prin ncercri sumare
a materialelor nu mai asigur condiiile cerute de calitatea produselor. e impune
folosirea probelor fizice i c$imice de laborator i a unor ec$ipamente de control
adecvate.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
22/40
Utila5ele #i te6nologiile $olosite&4u ct firmele mecanizeaz i
automatizeaz mai mult procesele de producie n vederea creterii
productivitii muncii i mbuntirii folosirii materiilor prime i materialelor,
cu att mai mult se pune accentul pe creterea nivelului calitii pieselor i
subansamblurilor i pe stabilitatea calitii acestora. 5adar, dac firma prevede
s mecanizeze i s automatizeze noi procese n viitor, calitatea obiectelor
muncii prelucrate n aceste procese va trebui aliniat la noile condiii.
Managementul!)mpactul asupra calitii, determinat de aciunile asupra
factorilor calitii este ma!im atunci cnd aciunile respective sunt coordonate.
*ste indiscutabil c managementul firmei este singurul n msur s corelezeeforturile tuturor compartimentelor care au responsabiliti n asigurarea calitii
produselor i serviciilor livrate pe pia. (ac acest management nu este n stare
s+o fac, va avea de suferit calitatea, iar firmei nu+i va merge bine.
Conceputul de control al calit"ii
Supra'eg6erea calit"ii reprezint monitorizarea i verificarea continu astrii unei entiti, n scopul asigurrii c cerinele specificate sunt satisfcute.
'valuarea calit$ii reprezint examinarea sistematic! efectuat pentru a
determina n ce msur o entitate este capail s satisfac cerinele
specificate.
Inspecia calit"iireprezint activitile prin care se msoar, e!amineaz,
ncearc una sau mai multe caracteristici ale unei entiti i se compar rezultatul
cu cerinele specificate, n scopul determinrii conformitii acestor caracteristici
eri$icarea calit"ii reprezint confirmarea conformitii cu cerinele
specificate ,prin e!aminarea i aducerea de probe tangibile.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
23/40
Utili*area standardelor internaionale ISO 7888
tandardele )J H%%% au fost dezvoltate, n principal n scopul facilitrii
relaiilor comerciale, mai ales la nivel regional i internaional i pentru a da mai
mult ncredere clienilor privind capacitatea unui anumit furnizor de a satisface
n mod constant cerinele referitoare la calitatea produselor i serviciilor pe care
le ofer.
@amilia de standarde )J H%%% cuprinde patru standarde de baz, nsoite
de un numr de rapoarte te$nice
ISO 7888+ isteme de management al calitii. rincipii de baz i vocabular
ISO 788+ isteme de management al calitii. 4erine
ISO 788/+ isteme de management al calitii. G$id pentru mbuntirea
performanelor
ISO 88+ G$id pentru auditarea sistemelor de mangement al calitii
Elemente de asigurare a calitaii n procesele de producie
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
24/40
lanificarea inerii sub control a proceselor presupune specificareaoperaiilor de producie prin instruciuni de lucru documentate i stabilirea
te$nicilor de verificare a calitii pe flu!ul de fabricaie.
5sigurarea capabilitii proceselor se face att din punct de vedere
cantitativ, ceea ce presupune corelarea capacitii de producie a seciei,
utilajului sau ntreprinderii cu producia programat, ct i calitativ, aceasta
nsemnnd capacitatea de a realiza produse n limitele de toleran stabilite prin
documentaia te$nologic de fabricaie. 5naliza cantitativ a capabilitii se face
prin elaborarea balanei de capacitate la nceputul perioadei de plan. 5naliza
calitativ se face prin studii statistice. 5sigurarea utilitilor i condiiilor de mediu, presupune controlul i
verificarea periodic a materialelor i facilitilor au!iliare cum ar fi apa, aerul
comprimat, energia electric i produsele c$imice utilizate n producie, pentru a
se asigura uniformitatea efectului lor asupra proceselor de fabricaie.
)dentificarea i trasabilitatea materialelor pe flu!ul de fabricaie se face prin
marca de identificare unic care cuprinde lotul de fabricaie sau de recepie7numrul sau seria de fabricaie7 comanda intern de fabricaie sau contractul de
livrare.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
25/40
Ninerea sub control a ec$ipamentelor se refer la verificarea utilajelor de
producie, a dispozitivelor, sculelor, instrumentelor de msurare, n ceea ce
privete e!actitatea i fidelitatea. J atenie deosebit se acord calculatoarelor
utilizate pentru controlul proceselor i mentenanei softOare+ului asociat. entru
a se asigura capabilitatea continu a proceselor trebuie stabilit un program de
mentenan preventiv a ec$ipamentelor de producie.
5sigurarea documentaiei
necesare presupune elaborarea procedurilor operaionale, a instruciunilor de
lucru, a planurilor de calitate i inerea sub control a difuzrii acestora n cadrul
ntreprinderii.
tadiul verificrilor materialelor se identific pe tot parcursul produciei.J astfel de identificare poate lua forma de tampile, etic$ete sau inspecii pe
containerul de transport intern. )dentificarea trebuie s includ posibilitatea de a
deosebi materialele verificate de cele neverificate i indicarea acceptrii la
punctul de verificare.
Ninerea sub control a modificrilor presupune evaluarea produsului dup
orice modificare a sculelor, ec$ipamentelor, materialelor sau procesuluite$nologic. (e asemenea, orice modificare trebuie documentat prin proceduri i
comunicat factorilor responsabili.
:erificarea produselor se face nainte de prelucrare, pe flu!ul de fabricaie
i la final, prin metode i te$nologii de control adecvate, stabilite n funcie de
caracterul produciei i caracteristicile produselor fabricate.
5baterile de la calitate reprezint neconformiti.Ninerea sub control a
neconformitilor presupune identificarea acestora pe flu!ul de fabricaie,
izolare, soluionare i prevenirea repetrii. oluionarea nseamn alegerea uneia
din urmtoarele aciuni posibile repararea, reprelucrarea "retuarea#,
declasarea "ntr+o clas inferioar de calitate# sau rebutarea. 'n prealabil, este
necesar s se evalueze efectele poteniale ale neconformitii constatate asupra
caracteristicilor produsului, dar i asupra continuitii procesului de fabricaie.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
26/40
5ciunile corective au la baz analiza de tip cauz+efect, care implic
identificarea i nlturarea factorilor care au determinat abateri de la calitate.
5ceste aciuni, care pot consta n modificri ale procesului te$nologic, ale
materialelor sau ec$ipamentelor de producie au rol de a preveni repetarea pe
viitor a unei neconformiti.
&rin ce se caracteri*ea*a controlul calit"ii produciei
'mbuntirea calitii produciei are ca scop minimizarea defectelor defabricaie.
4ontrolul calitii are att un rol pasiv de depistare,constatare i
nregistrarea defectelor calitative " neconformitilor# ,ct i un rol activ de a
influena producia n sensul prevenirii apariiei defectelor.
4ontrolul calitii semnaleaz abaterile de la calitatea prescris i permite
stabilirea coreciilor care trebuie aduse materialelor aprovizionate i2sau
elementelor procesului de producie .
MASURI 9E SANATATEA SI SECURITATEA MUNCII
Masuri de protectie impotri'a pericolului de electrocutare
5rt. 3L& 2 -GM entru protecia mpotriva electrocutrii prin atingere
directa trebuie sa se aplice masuri te$nice si organizatorice. Masurile
organizatorice le completeaz pe cele te$nice in realizarea proteciei necesare.
Masurile te6nicecare pot fi folosite pentru protecia mpotriva electrocutrii
prin atingere directa sunt urmtoarele
acoperiri cu materiale eiectroizolante ale prtilor active
"izolarea de protecie# ale instalaiilor si ec$ipamentelor
electrice7
nc$ideri in carcase sau acoperiri cu nveliuri e!terioare 7
ngrdiri7
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
27/40
protecia prin amplasare in locuri inaccesibile prin asigurarea
unor distante minime de securitate7
scoaterea de sub tensiune a instalaiei sau *.*. )a care
urmeaz a se efectua lucrri si verificarea lipsei de tensiune7
utilizarea de dispozitive speciale pentru legri la pmnt si in
scurtcircuit7
folosirea mijloacelor de protecie electroizolante.
Masurile organi*atoricecare pot fi aplicate mpotriva electrocutrii prin
atingere directa sunt urmtoarele e!ecutarea interveniilor la instalaiile electrice "depanri, reparri,
racordri etc# trebuie sa se fac numai de personal calificat in meseria de
electrician, autorizat si instruit pentru lucrul respectiv7
e!ecutarea interveniilor in baza uneia din formele de lucru urmtoare
5.=. + autorizaie de lucru
)T)+M 3 instruciuni te$nice interne de protecie a muncii
5.. + atribuii de serviciu
(.:. + dispoziii verbale
.:. + procese verbale
J.. + obligaii de serviciu
.0. + pe propria rspundere
delimitarea materiala a locului de munca "ngrdire#7
ealonarea operatiilor de intervenie la instalaiile electrice7
elaborarea unor instruciuni de lucru pentru fiecare intervenie la
instalaiile electrice7
organizarea si e!ecutarea verificrilor periodice ale masurilor te$nice de
protecie impotriva atingerilor directe.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
28/40
entru protecia impotriva electrocutrii prin atingere indirecta trebuie sa se
realizeze si sa se aplice numai masuri si mijloace de protecie te$nice. *ste
interzisa inlocuirea masurilor si mijloacelor te$nice de protecie cu masuri de
protecie organizatorice.
entru evitarea electrocutrii prin atingere indirecta trebuie sa se aplice
doua masuri de protecie o msura de protecie principala, care sa asigure
protecia in orice condiii, si o msura de protecie suplimentara, care sa asigure
protecia in cazul deteriorrii proteciei principale.
4ele doua masuri trebuie astfel alese incat sa nu se anuleze una pe cealalt.
entru evitarea accidentelor prin electrocutare, prin atingere indirecta,
masurile de protecie pot fi urmtoarele
folosirea tensiunilor foarte joase de securitate T@7
legarea la pmnt7
legarea la nul de protecie7
izolarea suplimentara de protecie, aplicata utilajului, inprocesul de fabricare7
izolarea amplasamentului7
separarea de protecie7
deconectarea automata in cazul apariiei unei tensiuni sau a
unui curent de efecte periculoase7
folosirea mijloacelor de protecie electroizolante.
@olosirea mijloacelor de protecie izolante este obligatorie att la lucrri n
instalaiile scoase de sub tensiune, cat si in cazul lucrrilor efectuate fr
scoatere de sub tensiune a instalaiilor si a *.*. 5cestea din urma se efctueaza de
ctre personal autorizat pentru lucrul sub tensiune.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
29/40
=a instalaiile de joasa tensiune folosirea mijloacelor individuale de
protecie electroizolante constituie singura msura te$nice de protecie si se
folosete cumulat cu masurile organizatorice.
)nstalaiile sau locurile unde e!ista sau se e!ploateaz *.*. trebuie sa fie
dotate r in funcie de lucrrile si condiiile de e!ploatare, cu urmtoarele
categorii de mijloace de protecie
mijloace de protecie care au drept scop protejarea omului prin izolarea
acestuia fata de elementele aflate sub tensiune sau fata de pmnt7
detectoare mobile de tensiune7
garnituri mobile de legare la pmnt si in scurtcircuit7
panouri, paravane, mprejmuiri "ngrdiri#7
panouri de semnalizare.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
30/40
ANE:E
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
31/40
Sc6ia unei seciuni printr;o ma#in" electric" cu poli apareni #i $orma de
'ariaie a induciei in intre$ier
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
32/40
Semne con'entionale pentru masinile sincrone
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
33/40
a+generator cu poli formatii de magneti permanenti7 b+generator trifazat,in stea7 c+generator trifazat in stea cu nulul scos7 d+motor sincron
Sc6ita de principiu a unei In$asurarea de amorti*are la
masini sincrone cu poli inecati o masina cu poli aparenti
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
34/40
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
35/40
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
36/40
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
37/40
Sc6ema +loc a unui motor sincron $ara perii tri$a*at cu alimentare sicomanda prin curenti c'asi;dreptung6iulari
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
38/40
Motorul sincron cu 'ite*a 'aria+ila, o+tinuta cu con'ertor de $rec'entaa + cu comutatie e!terna independenta7 b + condus de motor.
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
39/40
Sc6ema de pornire a unei actionari electrice cu masina sincrona
7/24/2019 Masina Sincron - Principii de Functionare
40/40
0I04IOGRA)IE
.