Inductiemachines
Draaiveldtheorie Principe Opbouw van de stator Wisselveld Draaiveld Driefasige wikkeling Wikkelfactor Spanningsinductie door een draaiveld Koppelgeneratie Vermogenstroom, frequentievoorwaarde Inductiemachines
Principe U 1 n = n 0 n = n 0 U 1 V n 0 n 0 W V n 0 n W W 1 U V 1 W 1 U V 1 Synchrone motor-inductiemotor Inductiemachines 3
Opbouw van de stator luchtspleet U 1 α = π 3 stator V W α W U V rotor gleuf W 1 U V 1 U 1 V 1 W 1 α = π 3 γ = π 3 Inductiemachines 4
Meerpolig α = π 3p p poolpaartal τ = p π D p N = p mq ( ) Inductiemachines 5
Wisselveld +w i stator integratieweg α δ rotor -w i r r H dl = H + H + = H =Θ ( α ) δ ( α π)( δ) ( α) δ ( α) Inductiemachines 6
Doorstroming Θ(α) +w i 0 < α < π : Θ (α) = +w i π < α < π : Θ (α) = -w i π π α -w i B α = µ H α = µ ( ) ( ) 0 0 Θ α ( ) δ Inductiemachines 7
Meerpolige doorstroming +w p i U 11 U α π p τ p U 1 -w p i + w p I 0 π π 3π π α - w p I U 1 0 π π 3π 4π β = p α 0 π w N < α < Θ ( α, t) = Icosωt p p Inductiemachines 8
Harmonischen w p I Θ(α) ν = 1 : grondgolf ν = 3 : 3 e harmonische ν = 5 : 5 e harmonische 0 π α Inductiemachines 9
Draaiveld Θ α, t =Θˆ sin αp ωt ( ) D ( ) D 1 1 D Θ ^ 1 ω t = 0 ω t = π 3 ω p α π 3 π π 3 π π Inductiemachines 10
α p ωt = constante dα ω = =Ω dt p Θ α, t =Θ ˆ sin αp+ ωt ( ) D ( ) D 1 1 dα ω = = Ω dt p Inductiemachines 11
Wisselveld-Draaiveld Θ α, t =Θˆ cosωtsinαp ( ) w w 1 1 ˆ w ˆ w Θ1 Θ1 = sin α p ωt + sin αp+ ωt ( ) ( ) Inductiemachines 1
Ordegetallen p 50 Hz 60 Hz 1 3000 3600 1500 1800 3 1000 100 4 750 900 5 600 70 6 500 600 Inductiemachines 13
n 0 Ω π 1 = = f p s ω Ω p = = ω p n 0 n 0 n Inductiemachines 14
U U = wξ wξ iν ν i1ν 1 ν s ν ˆ φ ˆ 1 φ1 U ˆ i11 = w1ξ 11ω = π f1ξ11w1 = 4,44w1 ξ11 f1φ1 ˆ φ1 Ui1 = wξ1s1 ω Inductiemachines 15
Koppelgeneratie 34Nξ Θ α, t = I sin pα ωt ( ) 1 1 ( ) D 1 1 1 1 1 1 π p1 =Θˆ sin pα ω t ( ) D 1 1 1 1 Inductiemachines 16
Driefasige wikkeling U 1 V α W W 1 π 4 3 π 3 V 1 U Inductiemachines 17
34Nξ Θ α, t = I sin pα ω t ( ) ( ) D π p α = α1 ε ε =Ω t + ε 0 Θ α, t =Θˆ sin pα ω t p ε ( ) D ( ) D 1 1 Θ α, t +Θ α, t = H α, t δ ( ) D( ) ( ) D 1 µ B α, t = 1 α, t α, t δ Θ +Θ ( ) 0 D( ) D( ) Inductiemachines 18
δ dx d α l Berekening van de opgeslagen magnetische energie π B ( α, t) B ( α, t) D Wm = dv = lδ dα µ µ V 0 0 0 Inductiemachines 19
T π B α, t m 0 ( ) W D = = lδ ε ε µ 0 dα ( α, ) ( α, ) ( α t) B, B t = B t ε ε D µ 0 Θ α = Θ D( α, t D ) +Θ ( α, t) δ 1 ε (, t) Inductiemachines 0
π µ 0 ˆ D 1 sin 1 1 sin 0 0 lδ D ( ) ˆ D T = Θ pα ωt +Θ ( pα ω t p ε) 4µ δ ( ) cos( ) ˆ D Θ p pα ωt pε dα π 0 sin xcos xdx= 0 Inductiemachines 1
π pl Dµ 0 ˆ D ˆ D T = Θ1 Θ sin ( p1 1t) cos( p t p ) d 4.δ 0 α ω α ω ε α 1 1 sin xcos y = sin( x+ y) + sin( x y) ˆ D ˆ D π pl Dµ 0 Θ1 Θ T = { sin ( p1+ p) α ( ω1+ ω) t pε 4.δ 0 ( ) ( ) } 1 1 + sin p p α ω ω t+ p ε dα Inductiemachines
ˆ D ˆ D pl Dµ 0 Θ1 Θ T = π sin ( ω1 ω) t+ εp 4.δ ˆ D ˆ D pl Dµ o Θ1 Θ T = π sin ( ω ( )) 1 ω + pω t+ pε 0 4.δ T p Dµ Θˆ Θˆ = l 4.δ D D 0 1 π sin pε 0 D D D 0 1 Θ =Θ +Θ = B δ µ 0 ( ) ( ) cos( ϕ ϕ ) Θ ˆ = Θ ˆ + Θ ˆ + Θˆ Θˆ D D D D D 0 1 1 1 Inductiemachines 3
Verband tussen de fasoren van de doorstromingen +Re Θ 1 D π -( ϕ - ϕ 1 ) ϕ 1 p.ε Θ 0 D Θ D -Im Θ D ϕ ω 1 Inductiemachines 4
T p Dµ 0 ˆ δ = l π θ B cosϕ 4δ µ D 1 1 0 p Dπ = l 4 π 34N1ξ1 IBˆ 1 cos 1 p ϕ U i Dl = ω1n1ξ1 p Bˆ T 3 p U I cos 3UI cosϕ P60 i 1 1 δ = i 1 ϕ1 = = ω1 Ω1 π n0 Inductiemachines 5
Vermogenstroom, frequentievoorwaarde P = P P P = δ P 3RI P 1 J1 Fe1 1 1 1 Fe1 π n0 Pδ = 3UiI1cosϕ1 = T 60 π π = = 1 = 1 60 60 P ( ) ( ) m T n T n0 s s P δ P P P P s P sp ( ) J = δ m = δ 1 δ = δ Inductiemachines 6
P 1 P P J1 + P Fe1 P J P δ P m Stator Rotor T, ω Vermogenstroom in een wisselstroommachine Stator ω = + Ω 1 ω p ω = ω + 1 s ω ω ( ) 1 1 ω = π f = sω1 1 1 Inductiemachines 7
Inductiemachine Equivalent schema Inductanties en weerstanden Gedrag van de machine Kooirotor Dubbelkooirotor en stroomverdringingsrotor Eenfasige inductiemotor Inductiemachines 8
Equivalent schema Ω t f, m, 1 1 w, ξ 1 1 1U f, m, w, ξ W U n V 1V 1W n 0 f p 1 = ( ) 0 n = 1 s n f = sf1 Inductiemachines 9
Soorten wikkelkop sleepringen +borstels kortsluitring driefasige wikkeling rotorstaaf voorschakelweerstanden Inductiemachines 30
Magnetische koppeling sl 1 R 1 Lσ 1 Lσ R U 1 I 1 L h1 L h I U L 1 U = R I + jω L I jω L I 1 1 1 1 1 1 1 1 U = R I jω L I + jω L I 1 1 L1 = Lσ 1+ L h 1 L = Lσ + L h Inductiemachines 31
Eisen Dezelfde doorstroming I = I mwξ ' mw 1 1ξ1 Dezelfde hoofdflux wξ U = U w ξ ' 1 1 i i Inductiemachines 3
Dezelfde jouleverliezen m wξ R = R m w ξ ( ) ' 1 1 1 ( ) Dezelfde magnetische energie m wξ L = L m w ξ ( ) ' 1 1 1 ( ) mw ml 1 1 1 w ξ L L w ξ ξ L1 = Lh 1 1 = h1 mw 1 1ξ 1 1 1 = ml Inductiemachines 33
Spanningsvergelijkingen ' 1 = 1 1+ ω1 1 1 ω1 h1 U R I j L I j L I ' ' U = R I j L I + j L I s s Met ' ' ' ω1 ω1 h1 1 X = ω L h1 1 h1 hoofdreactantie Inductiemachines 34
X L X X σ 1 = ω 1 1 = h1+ 1 totale statorreactantie X = ω L = X + X σ ' ' ' ' 1 h op de stator betrokken totale rotorreactantie X σ 1 statorlekreactantie ' X σ ' 0 = 1 I I I op de stator betrokken rotorlekreactantie nullaststroom Inductiemachines 35
Galvanische koppeling U = R I + jx I + jx I 1 1 1 σ 1 1 h1 0 ' ' U R = I jx I + jx I s s ' ' ' σ h1 0 R 1 Xσ 1 X σ R s U 1 I 1 X h1 I 0 I U s Inductiemachines 36
Met ijzerverliezen I 1 R 1 Xσ 1 X σ R I I 0 U 1 I RFe I µ U R (1-s) s R Fe X h1 Inductiemachines 37
Inductanties - Weerstanden Hoofdinductantie L X U 3 wξ ld = = = µ ω ω π δ h1 i 1 1 h1 0 1 1I1 p Strooiinductanties L = L + L + L σ σdv.. σg σs Inductiemachines 38
Faseweerstand R wl g = ρ 1+ α T 0 q ( ) l τ p z g,q,a Inductiemachines 39
Gedrag van de machine Statorstroom Fasordiagram Vermogenverdeling en spanningsvergelijking Vermogenbilan Stationaire koppel-slip karakteristiek Formule van Kloss Samenvattende karakteristieken Inductiemachines 40
Statorstroom ' U = 0 U = R I + jx I + jx I 1 1 1 σ 1 1 h1 0 R I jx I jx I s ' ' ' ' 0 = σ + h1 0 Inductiemachines 41
Fasordiagram U 1 jxσ 1 I 1 R 1 I 1 I 1 (s) E 1 = E U jx σ I R I I 1 E 1 = E I 1 (0) I 1 *(0) I (s) I (0) I 0 I RFe I φ ^h I RFe φ ^h I µ I µ Normale werking Nullast Inductiemachines 4
Vermogenverdeling - Stator (3 U ). I = (3 R I ). I + (3 jω L I ). I (3 jω L I ). I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 waarbij (3 U ). I = P = 3U I cosϕ 1 1 1 1 1 (3 RI ). I = 3RI 1 1 1 1 1 totaal ingaand actief vermogen statorjouleverliezen P j1 Inductiemachines 43
{[ ] [ ]} (3 ). =+ 3. = jω1l1i I1 ω1l1 ji1 I P δ luchtspleetvermogen, m.a.w. het vermogen dat via de luchtpleet naar de rotor wordt overgedragen (3 jω L I ). I = 0 1 1 1 1 Inductiemachines 44
Vermogenverdeling - Rotor 0 = (3 R I ). I (3 jsω L I ). I + (3 jsω L I ). I 1 1 1 1 PJ = sp δ R ( 1 s) 0 = (3 RI ). I 3 I. I (3 jω LI ). I s 1 + (3 jω L I ). I 1 1 1 Inductiemachines 45
Hierin is: (3 R I ). I = 3R I ( 1 ) ( 1 ) R s R s 3 I. I = 3 I s s Jouleverliezen P J in de rotor Elektromechanische vermogen P em {[ ] [ ]} (3 ). 3. jω1l1i1 I = ω1l1 ji1 I = P δ Inductiemachines 46
Koppel en mechanisch vermogen P P P = + δ J Pem = em (1 sp ) δ T T P ( 1 s) P em δ p = = = ω ω m 1 ( 1 s) ω1 p p = ω 1 P J s P δ Inductiemachines 47
PJ I ' ' = 3 R. I ' U1 = ' R R1 + + X k k s X = X + X T = 3p ω ' σ 1 σ R s U1 ' 1 R ( ) R1 + + Xk s ' Inductiemachines 48
Vermogenbilan P supp P Fe1 P J1 P Fe P J P wr,v Inductiemachines 49
I = Stationaire koppelslipkarakteristiek R s ' + jx 1 ' R ( ) ' R1+ jx1. + jx + X h1 s '. U 1 I = + jx. U h1 1 ' R ( ) ' R1+ jx1. + jx + X h1 s Inductiemachines 50
X = X + X h 1 σ 1 1 X = X + X h ' ' σ 1 T p p = P = ω ω = δ 1 1 3p R ω s 1 ' I ' PJ. s = 3p ω 1 RsX U ' h1 1 ' ' ' ' ' 1 + 1 + 1 h1+ 1 1 + 1 ( h ) RR R X srrx s X XX RX Inductiemachines 51
Koppel zonder statorweerstand T = ' 3p h1 1 ω 1 RsX U ( ) h R X + s X X X ' ' 1 1 1 Blondel σ = X h1 1 ' X1X Inductiemachines 5
T = R 3p X ω 1 U ' 1 ' s X1 ' R + ' X 1 σ ( ) s σ I 0 = U X 1 1 β = R X ' ' Inductiemachines 53
T = 3p β sx1i0 1 σ ω β + s σ 1 ( ) s kip β = σ X R ' ' σ 1+ Xσ T kip = 3p ω 1 X 1 σ ( ) 1 0 σ I = 3p ω X I m 1 ' 1 Xσ 1+ Xσ Inductiemachines 54
Verloop van T-s 3p T() s X1I0 1 σ s 0 ω ( ) ( ) 1 s β 3p = ω X ' X1I0 1 σ ' 1 R s T s ( ) s 3p ( ) 1 σ 1 β X1I0 ω σ s 1 = 3pR ( 1 σ ) 1 XI ω s ' ' 0 1 X σ Inductiemachines 55
Koppel in functie van de slip en werkingsgebieden voor een inductiemachine T, I 1 I 1 T k s 1 0 0 n 0 T n T k Inductiemachines 56
Voorschakelweerstand Tk 1, 6 T n T k T R v s n 1 0 Inductiemachines 57
I ' ' R ~ s I ' ~ s ( ' ωσ ) ' + 1 R s L Inductiemachines 58
Formule van Kloss T T k = s s k + sk s Belangrijkste karakteristieken Inductiemachines 59
Belangrijkste karakteristieken van de inductiemotor n[tr/s], cos ϕ, I 1 [A], η, s n 0 n cos ϕ I 1 η s T [Nm] T n Inductiemachines 60
Dubbelkooirotor 1 1 Buitenste kooi, bovenkooi of startkooi Binnenste kooi, onderkooi of bedrijfskooi = R + jω L jω L Z staaf staaf σstaaf σstaaf ( s= 1) Z = R + jω L R staaf staaf σ staaf staaf ( s 0) Inductiemachines 61
Koppel-toerentalkarakteristiek T k T a T z T resulterend koppel koppel van de onderkooi s 1 0 n koppel van de bovenkooi Inductiemachines 6
Stroomverdringingsrotor Inductiemachines 63
Eenfasige inductiemotor - Elliptisch draaiveld I t I l I r ω ω Inductiemachines 64
Gekoppelde driefasige machines als equivalent voor een eenfasige machine net T re M1 3 T r as T l M 3 Inductiemachines 65
Koppel-toerentalkarakteristiek T T r T res n 0 n s T l Inductiemachines 66
Elliptisch draaiveld I 1 I 1 I 1 3 4 5 t t = 1 t = t = 3 t = 4 t = 5 Inductiemachines 67
Condensator - Bedrijfscondensator NET C b rotor M 1~ hulpwikkeling C b = 6 10 P π f U uη N [µf] U C = 1, 1+ u UN Inductiemachines 68
Fasordiagram U C U A = U NET I NET ϕ s ϕ s ϕ H I H ϕ Net ϕ A I A U H = üu A Inductiemachines 69
NET C b C b 10 P 6 = π f 3.0,87UN η [µf] Inductiemachines 70
Condensatormotor: bedrijfsen aanloopcondensator T a C C voor max. aanloopkoppel C voor symmetrisering in werkingspunt Inductiemachines 71
Eenfasige motor met bedrijfsen aanloopcondensator Hoofdwikkeling Hulpwikkeling Bedrijfscondensator Startcondensator NET C b C a M 1~ Inductiemachines 7
Koppel-toerentalkarakteristieken T/T N a b c a. Symmetrische twee- of driefasige motor b. Dubbelcondensatormotor c. Aanloopcondensatormotor d. Bedrijfscondensatormotor e. Motor met 1 wikkelingsfase gevoed f. Spleetpoolmotor 1 n/n N 0 0, 0,4 0,6 0,8 1 d e f Inductiemachines 73
Spleetpoolmotor Poolspleet Statorblik Kortsluitrotor Kortsluitwikkeling Hoofdwikkeling Inductiemachines 74
Koppel-toerentalkarakteristiek van de spleetpoolmotor T kleine motor T kip grote motor n Inductiemachines 75
Gebruik van inductiemotoren Starten Remmen Toerentalregeling Inductiemachines 76
Starten OPGENOMEN MOTORVERMOGEN (kva) tot 6 kva: maar met een max. toegelaten nominale stroom van 3,7 A voor motoren gevoed met 30 V k 6 van 3 t/m 4 kva 3 van 4 t/m 10 kva boven 10 kva 1,5 Inductiemachines 77
Aandrijfaggregaat met te hoog aanloopkoppel T [Nm] Last Motor n [t/min] Inductiemachines 78
Directe aanloop L1 L L3 F1 1.1 T1.1 K1 F 1.. K1 13 13 14 14 1 start stop K1 M Inductiemachines 79
Verminderde spanning Spaartransformator Serie-impedanties Ster-driehoek aanloop Softstarter Inductiemachines 80
Spaartransformator spaartransformator L1 L L3 K1 U1 V1 W1 U3 U V3 V W3 W K M 3~ K1 K K3 aanloop stop K3 Inductiemachines 81
U = ku m t N met k t < 1 I m U U k = = 3 Z 3 Z m N t m m. I = ki = k I N t m t N1 Inductiemachines 8
Voorschakelimpedanties k Z U m Z m = = < 1 U Z + Z N m V I N = Im = kzin1 Inductiemachines 83
Aanloop met statorvoorschakelimpedantie L1 L L3 Z v Z v Z v K1 U1 V1 W1 Inductiemachines 84
Statorvoorschakelweerstanden langs het sterpunt L1 L L3 K1 F1 F F3 U1 V1 W1 U V W R R R Inductiemachines 85
T [Nm] B A 0 1 n [t/min] Inductiemachines 86
Ster-driehoekaanloop I Y U Z U 3 1 U 1 I Z I 3 Z Z Z Z Inductiemachines 87
Schakelschema voor de Y- aanloop L1 L L3 K1 K K3 Y 1U 1V 1W M 3~ 1W 1U 1V Inductiemachines 88
L1..3 F1 M 3~ /// // K1 K K3 /// 4 5 F Stop Start 11 1 13 14 S1 S 13 K1 14 11 K K4 1 14 1 13 14 K 1 K3 13 14 K3 /// K1 K3 K K4 Inductiemachines 89
Stationaire koppel-toerental en stroomtoerental karakteristiek bij Y - aanloop T T n [%] 00 100 0 00 400 600 I I [%] 1n Y 0 40 60 80 100 Y n n 0 [%] Inductiemachines 90
Softstarter T [Nm] U 1 > U U > U 3 U 3 last 0 n 0 n [t/min] Inductiemachines 91
Rotorweerstanden T kip = 3p ω XI 1 m ' 1 Xσ 1+ Xσ s kip β = σ X R ' ' σ 1+ Xσ Inductiemachines 9
Koppel-toerentalkarakteristiek met rotor voorschakelweerstand T [Nm] T [Nm] T k R 1 R R 3 T ge T k n [t/min] 0 0 n 0 n 0 n [t/min] Inductiemachines 93
Praktische uitvoering L1 L L3 M 3~ M 3~ K1 /// K1 K /// K K3 /// K3 Schakelschema Eendraadsschema Inductiemachines 94
Vloeistofweerstand L1 L L3 R [Ω] beginweerstand kortsluiting van de weerstandelektrolyt M 3~ K1 0 n [t/min] a) b) bak met elektrolyt Inductiemachines 95
Tegenstroomremming L1 L L3 K1 K M 3~ T [Nm] 0 n 0 n [t/min] afschakelen Inductiemachines 96
Oversynchrone remming Inductiemachines 97
ω m poolpaartal slip frequentie mechanisch Toerentalregeling π f = ω0 1 s = 1 s p ( ) 1 ( ) Inductiemachines 98
Sleepringrotor Weerstand I L1 L L3 M 3~ 1 3 Inductiemachines 99
R1 1 geen bijkomende weerstand R bijkomende rotorweerstand half ingeschakeld R3 3 bijkomende rotorweerstand volledig ingeschakeld Inductiemachines 100
Sleepringrotor Weerstand II T [Nm] R 3 R R 1 last P 1 P 5 P P 3 P 6 P 4 n [t/min] n 5 n 3 n 1 Inductiemachines 101
Sleepringrotor - Cascadeschakeling M /// 3~ ~ gelijkrichter invertor ~ ENERGIE Inductiemachines 10
Poolpaartal Dahlander I N S N S N S N S Inductiemachines 103
Poolpaartal Dahlander II N S N S Inductiemachines 104
Frequentiesturing Gelijkrichter Tussenkring Invertor Net M 3~ Last Inductiemachines 105
Verhouding spanning-frequentie U = 4, 44. w. f. φ f eff U U f f 1 = f f 1 400 U [V] 00 40 f [Hz] 5 5 50 Inductiemachines 106
Koppel - Toerentalkarakteristiek T [Nm] 00V - 5Hz 300V - 37,5Hz T kip 400V - 50Hz T nom 0 0,5 0,75 1 n n s,nom [-] Inductiemachines 107
Stroombegrenzing I T Nm] I = I nom T nom 5Hz 37,5Hz 50Hz 0 0,5 0,75 1 n n s,nom [-] Inductiemachines 108
Stroombegrenzing II T [Nm] belasting I = I nom T nom 0 0,67 0,75 1 n n s,nom [-] Inductiemachines 109
Slipcompensatie net omvormer stroommeting M 3~ toerental instelling + + U I Inductiemachines 110
Koppel-toerentalkarakteristiek met slipcompensatie T [Nm] T nom n n s,nom [-] 0 0,5 0,75 1 Inductiemachines 111
Statorweerstand U [V] 1 f f s,nom Inductiemachines 11
Veldverzwakking P1 = 3. U. I.cosϕ Pas = T. ω T 1 = P1. = ω C n Inductiemachines 113
Veldverzwakking T [Nm] T nom n n s,nom [-] 0 1 1,5 Inductiemachines 114
Oversnelheid T T nom [-] 1 0,5 n [t/min] 0 1500 3000 6000 Inductiemachines 115
Motorbelasting, verliezen, koeling T T N 0 1,0 1 0 onafhankelijke ventilator 1 lage schakelfrequentie in de omvormer hoge schakelfrequentie in de omvormer 0,5 f f N 0,0 0 1 Inductiemachines 116
Weerstandsremming Gelijkrichter Invertor Net M 3~ Weerstand Inductiemachines 117
Energierecuperatie Gelijkrichter Invertor Net M 3~ Reminvertor Inductiemachines 118
Common dc bus Gelijkrichter Invertor 1 Net M1 3~ Invertor M 3~ Inductiemachines 119
Constructie van inductiemotoren Inleiding Wikkelingen Stator- en rotorblikpakket Huis en lagers Constructienormen en mechanische uitvoeringen Mechanische bescherming Isolatieklassen Koeling Inductiemachines 10
Driefasige inductiemotor met kooirotor I 7 8 5 3 6 4 3 5 1 1 10 9 10 11 14 13 Inductiemachines 11
Driefasige inductiemotor met kooirotor II Inductiemachines 1
Ster-en driehoekschakeling L1 L L3 L1 L L3 V1 U V1 U V W U1 W1 U1 W W1 V L1 L L3 L1 L L3 U1 V1 W1 U1 V1 W1 W U V W U V Inductiemachines 13
Spoelen in ronde wikkeldraad Inductiemachines 14
Voorgevormde spoelen voor een hoogspanningswikkeling Inductiemachines 15
Sleepringrotor en borsteldrager Inductiemachines 16
Enkelkooirotor Gelamelleerde rotorkern Rotorstaven Inductiemachines 17
Enkelkooirotor zonder blik en rotor met gespoten Al kooi Inductiemachines 18
Rotoruiteinde met blikpakket Inductiemachines 19
Kooirotorvormer Inductiemachines 130
Stator- en rotorblik Inductiemachines 131
Statorbehuizing van een normmotor en statorblikpakket Inductiemachines 13
Verticale en horizontale uitvoeringsvorm Inductiemachines 133
Grenstemperaturen voor isolatieklassen A, E, B, F en H 180 θ o [ C] 155 130 10 105 60 75 80 105 15 E l T l 40 T a A E B F H Inductiemachines 134
Inwendig gekoelde motor en motor met warmtewisselaar Inductiemachines 135
Synchrone machines Equivalent schema Nullast en kortsluiting Koppeling met een star Machine met uitspringende polen Inductiemachines 136
Sleepringmotor met gelijkstroomvoeding U 1, f 1 I b ~ f = sf s = 0 1 of n = n = Inductiemachines 137 0 f1 p
Equivalent schema ' 1 1 1 1σ 1h 1 1h U + R I + j( X + X ) I + jx I = 0 U ' ' = R I ' R 1 X 1 σ X σ R s I 1 I 0 I U 1 X 1h U s Inductiemachines 138
Overgang van een driefasige rotorwikkeling naar een wikkeling I b v π 3 I b u n 0 w Θ v Θ re Θ u w w w. 3 =w b Inductiemachines 139
Equivalent schema E = jx1h I ' U + R I + j( X + X ) I = E U 1 1 1 1σ 1h 1 = R I b b b X 1h X 1 σ R 1 ~ E U i I 1 U 1 Inductiemachines 140
E [V] jx 1h.I 1 jx 1σ.I 1 Nullastkarakteristiek E = f(i b ) E U i R.I 1 δ U 1 Ψ I I ϕ I 1 I 1 I µ I I [A] Fasordiagram van een inductief-resistief belaste synchrone generator U = jx I µ i 1h E = jx1h I ' Inductiemachines 141
Geen statorweerstand X I jx I E U E U δ ϕ I Inductiemachines 14
Nullast en kortsluiting I = I = k 0 U N, fase X Inductiemachines 143
Star net - koppel P = ω. T = P = 3. U. I.cosϕ mech 0 elek lijn T = 3. UI..cosϕ ω1 p Inductiemachines 144
Spanningsval bij inductiefresistieve belasting E ϕ X.I.cosϕ jx I U δ ϕ I Inductiemachines 145
XI..cos ϕ = E.sinθ I.cos ϕ = E X.sinθ T 3. pu.. E =.sin θ = T ω. X 1 kip.sinθ Inductiemachines 146
Koppel-lasthoekkarakteristiek T [Nm] T kip T N - π - π θ N π π θ T kip Inductiemachines 147
Werkingsgebied j E = Ee θ = E(cosθ + jsin θ ) jϕ I = Ie = I cosϕ j E = U + jxi sinϕ ( ) E cosθ + jsinθ = U + jxi cosϕ jsinϕ I ( ) ( ) cosϕ = I sinϕ = E X sinθ Ecosθ U X (actieve stroom) (reactieve stroom) Inductiemachines 148
Werkingsgebied E jx I jx I E I U δ ϕ P > 0 U δ ϕ I Q < 0 Q > 0 jx I E U P < 0 U δ ϕ δ E jx I ϕ I I Inductiemachines 149
V-curves I Stabiliteitsgrens 100 % I b < I b max 75 % Inductief gedrag 50 % Capacitief gedrag cos ϕ = 1 ϕ Nullast I b I bo Inductiemachines 150
Grenzen I Ee. U ju Ee. j jx X X jθ N, fase N, fase = = jθ I U Ee. U = j j. I I. X U I. X jθ N, fase N, fase N N N, fase N Inductiemachines 151
Grenzen voor het werkingsgebied Re U N,fase () E.e -j jδ I N.X (1) θ I I N (3) -Im ϕ N (4) j U N,fase I N.X () Inductiemachines 15
Machine met niet cilindrische rotor U1 W Θ q Θ ϕ V Θ d δ ψ V1 W1 U Inductiemachines 153
Direct en kwadratuurveld Θ d Θ q B q B q B 1q B 1q Inductiemachines 154
Fasordiagram jx d I d jx q I q E I q δ ϕ ψ U I d I Inductiemachines 155
Koppel-lasthoekkarakteristiek T T 1 0 T π π δ Inductiemachines 156
Gebruik en constructie van synchrone machines Elektrisch bekrachtigde generator Klauwpoolgenerator Synchrone motor Inductiemachines 157
Rotor voor een turbogenerator Inductiemachines 158
Gelaste rotorconstructie Inductiemachines 159
Klauwpoolalternator van een wagen Inductiemachines 160
Rotor met uitspringende polen Inductiemachines 161
Borstelloze servomotor 1. Rotor met permanente magneten.. Stator met driefasige wikkeling 3. Tachoanker en encoder 4 Lagerschild met tachowikkeling en aansluitstekkers Inductiemachines 16
Borstelloze schijfrotormotor Inductiemachines 163
Maxon borstelloze motor Inductiemachines 164
Reluctantiemotor Rotorkooi Rotorstaaf Inductiemachines 165
Geschakelde reluctantiemotor Rotorpool Statorwinding Statorpool Inductiemachines 166
Stappenmotor I Inductiemachines 167
Stappenmotor II Inductiemachines 168
Stappenmotor III Inductiemachines 169