Circuito equivalente per un motore a induzione

Il motore a induzione è un dispositivo noto chefunziona sul principio del trasformatore. Quindi è anche chiamato trasformatore rotante. Cioè, quando un EMF viene fornito al suo statore, quindi come risultato dell'induzione elettromagnetica, nel suo rotore viene indotta una tensione. Quindi un motore a induzione si dice che sia un trasformatore con secondario rotante. Qui, il primario del trasformatore ricorda l'avvolgimento dello statore di un motore a induzione e il secondario assomiglia al rotore.
Il motore a induzione gira sempre al di sotto della velocità sincrona oa pieno carico e la differenza relativa tra la velocità sincrona e la velocità di rotazione è nota come scorrimento che è indicata con s.

Dove, N_S è la velocità di rotazione sincrona che è data da

Dove, f è la frequenza della tensione di alimentazione.
P è il numero di poli della macchina.

Circuito equivalente

Il circuito equivalente di qualsiasi macchina mostra i vari parametri della macchina come le sue perdite in Ohmic e anche altre perdite.
Le perdite sono modellate solo da induttore eresistore. Le perdite di rame si verificano negli avvolgimenti, quindi viene presa in considerazione la resistenza degli avvolgimenti. Inoltre, l'avvolgimento ha induttanza per cui c'è una caduta di tensione dovuta alla reattanza induttiva e anche un termine chiamato fattore di potenza entra in scena. Esistono due tipi di circuiti equivalenti in caso di motore a induzione trifase

Circuito equivalente esatto

Qui, R₁ è la resistenza dell'avvolgimento dello statore.
X₁ è l'induttanza dell'avvolgimento dello statore.
R_c è il componente principale di perdita.
X_M è la reattanza magnetizzante dell'avvolgimento.
R₂/ s è la potenza del rotore, che include la potenza meccanica in uscita e la perdita di rame del rotore.
Se disegniamo il circuito con riferimento allo statore, il circuito apparirà come-

Qui tutti gli altri parametri sono uguali tranne-
R₂'È la resistenza dell'avvolgimento del rotore con riferimento all'avvolgimento dello statore.
X₂'È l'induttanza di avvolgimento del rotore con riferimento all'avvolgimento dello statore.
R₂(1 - s) / s è la resistenza che mostra la potenza che viene convertita in potenza meccanica o potenza utile. La potenza dissipata in quel resistore è la potenza utile o la potenza dell'albero.

Circuito equivalente approssimativo

Il circuito equivalente approssimativo è disegnato giustoper semplificare il calcolo eliminando un nodo. Il ramo shunt è spostato verso il lato primario. Questo è stato fatto poiché la caduta di tensione tra la resistenza statorica e l'induttanza è inferiore e non c'è molta differenza tra la tensione di alimentazione e la tensione indotta. Tuttavia, questo non è appropriato a causa dei seguenti motivi:

1. Il circuito magnetico del motore a induzione presenta un traferro che rende la corrente eccitante maggiore rispetto al trasformatore, quindi è necessario utilizzare un circuito equivalente.
2. L'induttanza del rotore e dello statore è maggiore nel motore a induzione.
3. Nel motore a induzione, utilizziamo avvolgimenti distribuiti.

Questo modello può essere utilizzato se l'analisi approssimativa deve essere eseguita per motori di grandi dimensioni. Per motori più piccoli, non possiamo usarlo.

Relazione di potenza del circuito equivalente

1. Potenza in ingresso allo statore- 3 V₁io₁Cos (Ɵ).
   Dove, V₁ è la tensione dello statore applicata.
   io₁ è la corrente disegnata dall'avvolgimento dello statore.
   Cos (Ɵ) è lo statore di potenza dello statore.
2. Ingresso del rotore =
   Potenza assorbita - Perdite di rame e ferro dello statore.
3. Rotor Copper loss = Slip × potenza assorbita dal rotore.
4. Potenza sviluppata = (1 - s) × Potenza di ingresso del rotore.

Circuito equivalente di un motore a induzione monofase

C'è una differenza tra circuiti monofase e trifase equivalenti. Il circuito del motore a induzione monofase è dato dalla teoria del campo a doppia rotazione che afferma che-
Potrebbe esserci un campo magnetico pulsato stazionariorisolto in due campi rotanti, entrambi di uguale magnitudine ma opposti in direzione. Quindi la coppia netta indotta è zero a fermo. Qui, la rotazione in avanti è chiamata rotazione con scorrimento s e la rotazione all'indietro è data con uno scorrimento di (2 - s). Il circuito equivalente è-

Nella maggior parte dei casi il componente di perdita di core r₀ viene trascurato in quanto questo valore è piuttosto ampio e non influisce molto sul calcolo.
Qui, Z_f mostra l'impedenza in avanti e Z_B mostra l'impedenza all'indietro.
Inoltre, la somma di slittamento avanti e indietro è 2 quindi, in caso di slittamento all'indietro, viene sostituita da (2 - s).
R₁ = Resistenza dell'avvolgimento dello statore.
X₁ = Reattanza induttiva dell'avvolgimento dello statore.
X_m = Reattanza magnetizzante.
R₂'= Reattanza del rotore con riferimento allo statore.
X₂'= Reattanza induttiva del rotore con riferimento allo statore.

Calcolo della potenza del circuito equivalente

1. Trova Z_f e Z_B.
2. Trova la corrente dello statore che è data dalla tensione dello statore / impedenza del circuito totale.
3. Quindi trova la potenza in ingresso fornita da
   Tensione dello statore × Corrente dello statore × Cos (Ɵ)
   Dove, Ɵ è l'angolo tra la corrente e la tensione dello statore.
4. Potenza sviluppata (P_g) è la differenza tra potenza di campo in avanti e potenza all'indietro. La potenza in avanti e indietro è data dalla potenza dissipata nei rispettivi resistori.
5. La perdita di rame del rotore è data da slittamento × P_g.
6. La potenza di uscita è data da-
   P_g - s × P_g - Perdita rotazionale.
   Le perdite rotazionali comprendono la perdita di attrito, la perdita di vento, la perdita del nucleo.
7. L'efficienza può anche essere calcolata immergendo la potenza in uscita dalla potenza in ingresso.