Abstract | Završni rad se bazira na usporedbi asinkronog i sinkronog stroja, koja je ujedno i tema ovog
rada. Rad se bazira na analizu asinkronog i sinkronog stroja kao individualni stroj sa svojim
komponentama, mjerenjem u pogonu, analiza stroja, gradnja, potreba razvijanja, radnim
režimima i tipova izvedbe asinkronih i sinkronih strojeva. Rad je podijeljen u devet glavnih
poglavlja: „Uvod“, „Povijesni razvoj električnih strojeva “, „Sinkroni stroj“, „Asinkroni stroj“,
„Pokretanje sinkronih motora“, „Pokretanje asinkronih motora“, „Područja rada električnih
strojeva“, „Ispitivanje u montaži i pogonu“, „Upisni list za ponudu asinkronih motora
(KONČAR)“. Svako ovo poglavlje odgovara na problematiku i na pitanje zadano u zadatku za
ovaj završni rad.
Prvi dio je: „Uvod“ gdje se predstavlja rad i daje čitatelju okvirnu sliku rada. Objašnjavaju se
glavni pojmovi poput sinkroni i asinkroni stroj, režimi njihovog rada.
Drugi dio je: „Povijesni razvoj električnih strojeva“. Ova cjelina rada odgovara na sljedeće
pitanje: „Najprije će se objasniti povijesni razvoj oba tipa električnih strojeva.“. Važno je shvatiti
potrebu razvijanja električnih strojeva radi olakšavanja životnih potreba. Svaki električni stroj je
utemeljen na tri zakona o elektrotehnici Faradayev zakon elektromagnetske indukcije, Amperov
zakon protjecanja i zakon sile na vodič u magnetskom polju.
Treći dio je: „Sinkroni stroj“. Koja odgovara na pitanje: „Navesti će se glavne karakteristike
asinkronih i sinkronih strojeva, osnovni dijelovi, te njihova uloga.“. Treća cjelina se fokusira
isključivo na sinkroni dio. Upoznajemo osnove sinkronih strojeva poput uzbude, armature,
rotora, statora, polovi, sinkrona brzina. Saznajemo da je sinkroni stroj dobio ime po tome jer radi
pri sinkronoj brzini. Sinkroni strojevi mogu raditi kao generatori ili motori, a najčešće rade u
generatorskom režimu rada. Prema vrsti pogonskog stroja postoje turbogeneratori,
hidrogeneratori, dizelski generatori, kompenzatori i motori. Prema brzini vrtnje sinkroni strojevi
dijele se na brzohodne, strojeve srednje brzine i sporohodne. Konstrukcija rotora može biti
cilindrični rotori ili sa istaknutim polovima.
Četvrti dio je: „Asinkroni stroj“. Ova cjelina naime dovršava svoju polovicu pitanja: „Navesti će
se glavne karakteristike asinkronih i sinkronih strojeva, osnovni dijelovi, te njihova uloga.“. Gdje
se isključivo obrađuje asinkrona strana pitanja. Asinkroni strojevi za razliku od sinkronih
strojeva najčešće koristimo u praksi kao elektromotore. Asinkroni strojevi rade na načelu
okretnog magnetskog polja s višefaznim trofaznim sustavom. Konstrukcija asinkronog stroja je
slična sinkronom stroju, bitna je razlika u rotoru stroja jer nije napajan strujom iz vanjskog
izvora već induciranim magnetskim poljem iz statora. Brzina mu je različita os sinkrone 𝑛 ≠ 𝑛𝑠
.
Asinkroni strojevi se više koriste u uporabi radi njihove jednostavnosti i pouzdanosti. Manjih
snaga nego sinkroni strojevi, izrađuju se za manje i srednje snage. Jeftiniji po cijeni. Rotorski
namot može biti isti kao stator od svitaka ili od štapova, ovisno o vrsti namota asinkroni motor
može biti kliznokolutni ili kavezni. Kavezni motor jeftiniji po cijeni i lakši od kliznokolutnog
motora, najpouzdaniji i najkorišteniji motor.
Peti dio je: „Pokretanje sinkronih motora“. Ova cjelina odgovara na pitanje „Također će se
posebna pozornost obratiti na njihovo pokretanje i režim rada.“. Kako bi mogli pokrenuti
sinkroni motor bitan je omjer između nazivne struje i struje pokretanja, isto tako je bitan omjer
momenta motora i pokretanja. Sinkroni motor u sinkronizmu razvija jedino korisni moment, dok
van sinkronizma ne razvija. Sinkronizam se može postići na tri načina : asinkroni zalet, zalet uz
pomoćne motore i uz frekvencijskog pretvarača. Zvijezda-trokut sklopka služi da kod priključka
motora na električnu mrežu i prebacivanjem iz zvijezde u trokut ublažimo strujni udar.
Šesti dio je: „Pokretanje asinkronih motora“. Ova cjelina odgovara na pitanje: „Također će se
posebna pozornost obratiti na njihovo pokretanje i režim rada.“. Problem koji se može javiti pri
pokretanju izmjeničnih motora su velike potezne struje, koje mogu biti puno veće od predviđenih
(nazivnih). Potezne struje mogu stvoriti problem pri pokretanju motora, tako da prekomijerni
iznosi poteznih struja udaraju u mrežu motora. Problem se može riješiti u pokretanju zvijezdatrokut.
Sedmi dio je: „Područja rada električnih strojeva“. Ova cjelina se nastavlja na drugu polovicu
pitanja: „Također će se posebna pozornost obratiti na njihovo pokretanje i režim rada.“. Cjelina
obuhvaća i sinkroni i asinkroni dio. Asinkroni motor može operativno djelovati na tri različita
načina: motorni režim, generatorski režim i kočenje. Reverzibilna hidroelektrana je mjesto gdje
sinkroni strojevi imaju dvostruku primjenu, u ovisnosti o potrebi rade u generatorskom ili
motornom režimu.
Osmi dio je: „Ispitivanje u montaži i pogonu“. Ova cjelina odgovara na pitanje: „Konačno,
opisati će se ispitivanje i mjerenja koja se vrše pri gradnji i u pogonu, te vanjske karakteristike
sinkronih i asinkronih motora.“. U ovoj cjelini se radi o pravilnom održavanju i konstruiranju
EMP. Na koje stvari se treba paziti prilikom postavljanja i izrade električnih strojeva. Važnost
ispitivanja kratkog spoja i praznog hoda kod asinkronih i sinkronih strojeva, koja nam mogu dati
informacije o gubicima i problematici EMP |
Abstract (english) | This final paper is based on the comparison of asynchronous and synchronous machines, which
is also the topic of this paper. The paper is based on the analysis of asynchronous and
synchronous machine as an individual machine with its components, measurement in operation,
analysis of machine, construction, development needs, operating modes and performance types
of asynchronous and synchronous machines. This final paper is divided into nine main chapters:
"Introduction", "Historical development of electrical machines", "Synchronous machine",
"Asynchronous machine", "Starting synchronous motors", "Starting asynchronous motors",
"Areas of operation of electrical machines", "Testing in assembly and operation "," Registration
form for the offer of asynchronous motors (KONČAR) ". Each of these chapters answers the
problem and the question asked in the assignment for this final work.
The first part is: "Introduction" where the work is presented and gives the reader a rough picture
of the work. The main concepts such as synchronous and asynchronous machine, modes of their
operation are explained.
The second part is: "Historical development of electrical machines". This part of the paper
answers the following question: "First, the historical development of both types of electrical
machines will be explained.". It is important to understand the need to develop electrical
machines to facilitate life needs. Each electric machine is based on three laws of electrical
engineering Faraday's law of electromagnetic induction, Ampere's law of flow, and the law of
force on a conductor in a magnetic field.
The third part is: "Synchronous machine". Answering the question: "The main characteristics of
asynchronous and synchronous machines, basic parts, and their role will be stated.". The third
unit focuses exclusively on the synchronous part. We get to know the basics of synchronous
machines such as excitation, armature, rotor, stator, poles, synchronous speed. We learn that the
synchronous machine got its name from this because it runs at synchronous speed. Synchronous
machines can operate as generators or motors, and most commonly operate in generator mode.
According to the type of propulsion machine, there are turbogenerators, hydro generators, diesel
generators, compensators and engines. According to the speed of rotation, synchronous machines
are divided into high-speed, medium-speed and slow-speed machines. The rotor design can be
cylindrical rotors or with prominent poles.
The fourth part is: "Asynchronous machine". Namely, this unit completes its half of the question:
"The main characteristics of asynchronous and synchronous machines, basic parts, and their role
will be stated.". Where only asynchronous foreign issues are addressed. Asynchronous machines,
unlike synchronous machines, are most often used in practice as electric motors. Asynchronous
machines work on the principle of a rotating magnetic field with a multiphase three-phase
system. The construction of an asynchronous machine is similar to a synchronous machine, the
essential difference is in the rotor of the machine because it is not supplied with current from an
external source but by an induced magnetic field from the stator. Its velocity is different from the
synchronous axis n ≠ n_s. Asynchronous machines are more used in use for their simplicity and
reliability. Lower power than synchronous machines, they are made for lower and medium
power. Cheaper in price. The rotor winding can be the same as the stator of coils or rods,
depending on the type of winding asynchronous motor can be sliding or cage. Cage motor
cheaper in price and lighter than sliding motor, the most reliable and most used motor.
The fifth part is: "Starting synchronous motors". This unit answers the question "Special
attention will also be paid to their initiation and mode of operation." In order to be able to start a
synchronous motor, the ratio between the rated current and the starting current is important, as is
the ratio of the motor torque and starting current. The synchronous motor in synchronism
develops only the useful moment, while outside synchronism it does not develop. Synchronism
can be achieved in three ways: asynchronous start, start with auxiliary motors and with
frequency converter. The star-delta switch serves to mitigate the electric shock when the motor is
connected to the mains and by switching from the star to the triangle.
The sixth part is: "Starting asynchronous motors". This unit answers the question: "Special
attention will also be paid to their initiation and mode of operation.". The problem that can occur
when starting AC motors are large traction currents, which can be much higher than predicted
(rated). Traction currents can create a problem when starting the motor, so that excessive
amounts of traction currents strike the motor network. The problem can be solved in starting a
star-triangle.
The seventh part is: "Areas of operation of electrical machines". This unit continues with the
second half of the question: "Special attention will also be paid to their initiation and mode of
operation.". The whole includes both synchronous and asynchronous part. An asynchronous
motor can operate in three different ways: motor mode, generator mode, and braking. A
reversible hydropower plant is a place where synchronous machines have a dual application,
depending on the need to operate in generator or motor mode.
The eighth part is: "Testing in assembly and operation". This unit answers the question: "Finally,
the testing and measurements performed during construction and operation, and the external
characteristics of synchronous and asynchronous motors will be described.". In this unit, it is
about the proper maintenance and construction of EMP. What things to look out for when
installing and making electrical machines. The importance of short-circuit and idle testing in
asynchronous and synchronous machines, which can give us information about losses and EMP
issues. |