Μεταβολή βαθμού απόδοσης και συντελεστή ισχύος σε σχέση με το φορτίο του κινητήρα

Ένας τριφασικός κινητήρας όταν λειτουργεί διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα Ι που δίνεται από τη σχέση:

Ι=Pηλ/(1.73*V*συνφ*n)  όπου

Ρηλ: η ηλεκτρική ισχύς του κινητήρα
V: η τάση λειτουργίας του κινητήρα
συνφ: ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα
n: ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα

Ο τύπος αυτός με τα χαρακτηριστικά που δίνονται στο ταμπελάκι του κινητήρα ισχύει όταν ο κινητήρας δουλεύει στο πλήρες φορτίο του.

Ο βαθμός απόδοσης και ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα μεταβάλλονται όταν ο κινητήρας δουλεύει σε φορτίο μικρότερο του πλήρους φορτίου

Στον επόμενο Πίνακα δίνουμε τις τιμὲς του βαθμού απόδοσης σε μερικὰ φορτία. Οι τιμὲς είναι ενδεικτικές.

ένας άλλος πίνακας είναι ο παρακάτω 

Παρατηρούμε ότι:

Για λειτουργία του κινητήρα στο 50% και 75% του ονομαστικού φορτίου, ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα παραμένει σχεδόν σταθερός

Για λειτουργία του κινητήρα στο 25% του ονομαστικού φορτίου, ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα μειώνεται αισθητά

Για λειτουργία του κινητήρα στο 125% του ονομαστικού φορτίου, ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα μειώνεται κατά λίγο

Συμπέρασμα: Ο βαθμός απόδοσης του κινητήρα επηρεάζεται μόνο όταν ο κινητήρας εργάζεται σε πολύ μικρότερα φορτία από το ονομαστικό του

Από τις 16 Ιουνίου 2011, σύμφωνα με τον Κανονισμό, φαίνονται στην πινακίδα ηλεκτρικών χαρακτηριστικών του κινητήρα και στο φυλλάδιο οδηγιών που συμπεριλαμβάνεται στη συσκευασία των κινητήρων, η ονομαστική απόδοση στο 100%, 75% και 50% του ονομαστικού φορτίου.

Αντίθετα με το συντελεστή ισχύος συμβαίνουν τα παρακάτω

Παρατηρούμε ότι:

Όσο ο κινητήρας εργάζεται με λιγότερο φορτίο από το ονομαστικό του, τόσο περισσότερο μειώνεται ο συντελεστής ισχύος

Για λειτουργία του κινητήρα στο 125% του ονομαστικού φορτίου, ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα αυξάνεται κατά λίγο

Τελικό συμπέρασμα

Με λίγα λόγια σε χαμηλά φορτία επηρεάζεται περισσότερο (μειώνεται αισθητά) ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα παρά ο βαθμός του απόδοσης. 

Και στις δύο όμως περιπτώσεις έχουμε σαν αποτέλεσμα την αύξηση του ρεύματος λειτουργίας του.

Κατά την εν κενώ λειτουργία του κινητήρα θεωρούμε τα ρεύματα του κινητήρα περίπου μισής τιμής σε σχέση με το πλήρες φορτίο.

Τετάρτη, 4 Απριλίου 2018

Ρυθμιστής στροφών μικρών μονοφασικών κινητήρων

Ο ρυθμιστής στροφών μονοφασικού κινητήρα έχει κατασκευαστεί για να καλύψει τις ανάγκες  ελέγχου της ταχύτητας  ασύγχρονων μονοφασικών κινητήρων σε εγκαταστάσεις εξαερισμού. Τέτοιες συσκευές είναι κατάλληλες για μικρής ισχύος μονοφασικούς κινητήρες μέχρι περίπου 2,5 Ηp

ΣΥΝΔΕΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΡΥΘΜΙΣΤΗ

Οι μονοφασικοί ανεμιστήρες τυπικά είναι κινητήρες επαγωγής οι οποίοι έχουν 2 περιελίξεις, μια "εκκίνησης – βοηθητικό " η οποία έχει έναν πυκνωτή συνδεδεμένο σε σειρά με αυτό και ένα "κύριο" τύλιγμα.

Η συνήθης σύνδεση είναι αυτή του παρακάτω σχήματος 1.  Ο τρόπος αυτός έχει ως αποτέλεσμα στην μέση τιμή της ρύθμισης, την αύξηση του ρεύματος λειτουργίας έως και 80% της ονομαστικής τιμής του ρεύματος λειτουργίας του κινητήρα με αποτέλεσμα την καταπόνησή του και πιθανώς και την καταστροφή των τυλιγμάτων του.  

Η πρότασή μας είναι ο κινητήρας να συνδέεται με την χρήση τριών καλωδίων και σύμφωνα με το σχέδιο 2

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΜΕ 3 ΚΑΛΩΔΙΑ (σχήμα 2)

Όταν ο ανεμιστήρας είναι συνδεδεμένος για έλεγχο με δύο καλώδια ελέγχου,  οι δύο περιελίξεις του κινητήρα συνδέονται με τη μεταβλητή A.C. τάση της εξόδου του ηλεκτρονικού ρυθμιστή  ταχύτητας ( σχήμα 1).

 Όταν ο ανεμιστήρας είναι συνδεδεμένος σε 3-καλώδια ελέγχου, που γίνεται με την αφαίρεση της γέφυρας μεταξύ πυκνωτή και κυρίου τυλίγματος όπως φαίνεται στο σχήμα 2, η μεταβλητή τάση κατευθύνεται μόνο μέσω της "κύριας" περιέλιξης ενώ ταυτόχρονα,  μια σταθερή τάση δικτύου 230V κατευθύνεται μέσω του πυκνωτή στην περιέλιξη "εκκίνησης" του κινητήρα. 

Ο  ρυθμιστής  ταχύτητας , διαθέτει μία ελεγχόμενη (μεταβλητή) έξοδο φάσης για ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα, και μία σταθερή ελεγχόμενη με διακόπτη και ασφάλεια έξοδο φάσης.

 Όταν λειτουργούν με μειωμένες ταχύτητες, οι ανεμιστήρες που λειτουργούν με σύνδεση 3-καλωδίων ελέγχου, καταναλώνουν  λιγότερη ενέργεια (τουλάχιστον 40% λιγότερη κατανάλωση) από  τους ανεμιστήρες που συνδέονται σε σύνδεση ελέγχου 2 καλωδίων.  Η επιπλέον ενέργεια που απορροφάται σε συστήματα ελέγχου με  δύο καλώδια θερμαίνει υπερβολικά τις περιελίξεις και μπορεί να οδηγήσουν σε βλάβη του κινητήρα.  Επίσης ένα σύστημα ελέγχου με δύο καλώδια,  είναι πιο ευαίσθητο στις διακυμάνσεις της τάσης  από τα συστήματα τριών καλωδίων του οποίου η ρύθμιση είναι πιο γραμμική. Πρότασή μας είναι να εφαρμόζεται πάντα το σύστημα ελέγχου με 3 καλώδια όταν ελέγχεται η ταχύτητα των μονοφασικών κινητήρων με ηλεκτρονικούς ρυθμιστές.

 Ρύθμιση ελάχιστων στροφών εκκίνησης του κινητήρα

Οι ρυθμιστές στροφών διαθέτουν για τον χειρισμό τους ένα ποτενσιόμετρο, για την ρύθμιση των στροφών στο επιθυμητό σημείο του χρήστη, από ένα κατώτερο προρυθμιζόμενο όριο, έως το μέγιστο.

Αφού συνδέσουμε τα καλώδια σύμφωνα με το διάγραμμα σύνδεσης , ανοίγουμε τον κεντρικό διακόπτη και, στη συνέχεια, τον διακόπτη της συσκευής (3).

Εχοντας  το κουμπί ρύθμισης (4) τελείως αριστερά (θέση  min) με το  μικρό ρυθμιστικό (5) ρυθμίζουμε τις ελάχιστες στροφές εκκίνησης ανάλογα με τον τύπο του φορτίου, ώστε ο κινητήρας να περιστρέφεται ικανοποιητικά χωρίς να έχει πρόβλημα στην εκκίνηση (από τον εκάστοτε κατασκευαστή είναι ρυθμισμένο σε κάποιο ποσοστό % της μέγιστης τιμής της τάσης εξόδου).

Τετάρτη, 31 Ιανουαρίου 2018

Συνδεσμολογία τυλιγμάτων τριφασικών κινητήρων

Οι ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες  συνδέονται είτε σε αστέρα είτε σε τρίγωνο αναλόγως με την τάση τροφοδοσίας τους.
Όταν η σύνδεση πρέπει να γίνει στο δίκτυο της ΔΕΗ η τάση τροφοδοσίας του κινητήρα είναι 400V (πολική τάση).
Είναι πολύ σημαντικό να επιλέξουμε τη σωστή σύνδεση γιατί διαφορετικά θα καταστρέψουμε τον κινητήρα.

Για να συνδέσω στο δίκτυο  της  ΔΕΗ έναν κινητήρα σε τρίγωνο πρέπει η πινακίδα του να αναγράφει:
400/690  ή 400/690 Δ/Υ   ή  400 V Δ
Σε παλιούς κινητήρες θα δούμε να αναγράφουν 380/660 Δ/Υ ή 380 V Δ

Για να συνδέσω ένα κινητήρα στο δίκτυο της ΔΕΗ σε αστέρα πρέπει η πινακίδα να αναγράφει:

230/400 ή 230/400 Δ/Υ   ή  400 V Y
Σε παλιούς κινητήρες θα δούμε να αναγράφουν 220/380 Δ/Υ ή 380 V Y

Οι κατασκευαστές των κινητήρων όπως βλέπουμε αναγράφουν  στην πινακίδα του κινητήρα δύο τάσεις λειτουργίας. Ο λόγος είναι γιατί ο κινητήρας μπορεί σε ένα δίκτυο, όπως πχ της ΔΕΗ, να συνδεθεί με τον έναν τρόπο (πχ τρίγωνο), ενώ σε ένα άλλο δίκτυο που δημιουργείται από μια γεννήτρια ή έναν Inverter μπορεί να συνδεθεί με άλλον τρόπο.
Tο μικρότερο από τα δυο νούμερα, η μικρότερη τάση δηλαδή, αναφέρεται πάντα για σύνδεση τριγώνου και το μεγαλύτερο πάντα για σύνδεση αστέρα.

Ας πάρουμε ένα παράδειγμα που ο κινητήρας γράφει 230/400 Δ/Υ

Η πρώτη τάση 230 που αναγράφεται αντιστοιχεί στη συνδεσμολογία Δ. Αν δηλαδή έχουμε πολική τάση (μεταξύ δύο φάσεων)  πρέπει να συνδέσουμε τον κινητήρα τρίγωνο. Αυτήν την τάση μπορούμε να την έχουμε από έναν μικρής ισχύος inverter.

Η δεύτερη τάση 400 που αναγράφεται αντιστοιχεί στη συνδεσμολογία Υ. Αν δηλαδή έχουμε πολική τάση (μεταξύ δύο φάσεων) 400V, όπως στο δίκτυο της ΔΕΗ, πρέπει να συνδέσουμε τον κινητήρα σε Αστέρα.

Ας πάρουμε ένα άλλο παράδειγμα που ο κινητήρας γράφει 400/690 Δ/Υ

Η πρώτη τάση 400 που αναγράφεται αντιστοιχεί στη συνδεσμολογία Δ Αν δηλαδή έχουμε πολική τάση (μεταξύ δύο φάσεων)   όπως στο δίκτυο της ΔΕΗ πρέπει να συνδέσουμε τον κινητήρα τρίγωνο.

Η δεύτερη τάση 690 που αναγράφεται αντιστοιχεί στη συνδεσμολογία Υ. Αν δηλαδή έχουμε πολική τάση (μεταξύ δύο φάσεων) 690V, όπως στην περίπτωση μιας γεννήτριας, πρέπει να συνδέσουμε τον κινητήρα σε Αστέρα.

Έχουμε συνδεσμολογία τυλιγμάτων: 415 Δ

Δηλαδή στα 50 Hz έχουμε συνδεσμολογία τυλιγμάτων:220-240/380-420 Δ/Υ και στα 60 Hz έχουμε συνδεσμολογία τυλιγμάτων:250-280/440-480 Δ/Υ

Εσωτερική σύνδεση πηνίων τριφ. Κινητήρα

Στο εσωτερικό των τριφασικών κινητήρων υπάρχουν τρία σύνθετα πηνία με άκρα (U1-U2, V1-V2, W1-W2) ή (U-X, V-Y, W-Z).
Τα λέμε σύνθετα γιατί αποτελούνται από άλλα μικρότερα τα οποία συνδέονται μεταξύ τους σε σειρά, παράλληλα ή σύνθετα ανάλογα με το είδος της μηχανής.

Τα έξι άκρα των τυλιγμάτων καταλήγουν σε έξι ακροδέκτες στο κιβώτιο σύνδεσης του κινητήρα και με τον τρόπο που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Στη συνδεσμολογία αστέρα κάθε ένα από τα άκρα των τριών τυλιγμάτων συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα κοινό κόμβο.

Στη συνδεσμολογία τριγώνου τα δύο άκρα κάθε τυλίγματος είναι συνδεδεμένα με κάθε ένα άκρο των δύο άλλων τυλιγμάτων .

Οι παραπάνω δύο συνδεσμολογίες πετυχαίνονται με ειδικά λαμάκια που τοποθετούμε στα τυλίγματα στο κιβώτιο των ακροδεκτών. Για το τρίγωνο χρειάζονται τρεις λάμες, ενώ για τον αστέρα οι δύο.

Σύγκριση των δύο συνδεσμολογιών αστέρα και τριγώνου

Έστω ότι στο ίδιο δίκτυο συνδέω δύο ίδιους κινητήρες (επόμενο σχήμα). Αριστερά σε αστέρα και δεξιά σε τρίγωνο.

1) Στη συνδεσμολογία αστέρα παρατηρούμε ότι ενώ εφαρμόζουμε στον κινητήρα πολική τάση 400V, τα πηνία του τροφοδοτούνται με 230V. Άρα τα πηνία του κινητήρα θα πρέπει να είναι κατασκευασμένα να λειτουργούν σε τάση 230V.

Στη συνδεσμολογία τριγώνου παρατηρούμε ότι ενώ εφαρμόζουμε στον κινητήρα πολική τάση 400V, τα πηνία του τροφοδοτούνται και αυτά με 400V. Άρα τα πηνία του κινητήρα θα πρέπει να είναι κατασκευασμένα να λειτουργούν σε τάση 400V.

2) Στη συνδεσμολογία αστέρα το ρεύμα που διαρρέει κάθε τύλιγμα του κινητήρα Ιφ είναι ίσο με το ρεύμα του δικτύου ΙΥ, δηλαδή Ιφ=ΙΥ.

Στη συνδεσμολογία τριγώνου το ρεύμα που διαρρέει κάθε τύλιγμα του κινητήρα Ιφ είναι μικρότερο κατά 1,73 φορές από το ρεύμα του δικτύου ΙΔ, δηλαδή Ιφ=ΙΔ/1,73

Στη συνδεσμολογία αστέρα το ρεύμα του κινητήρα είναι τρεις φορές μικρότερο από ότι στη συνδεσμολογία τριγώνου, όπως αποδεικνύεται παρακάτω:

3. Αν τα πηνία του κινητήρα είναι κατασκευασμένα για 230V, στη συνδεσμολογία αστέρα ο κινητήρας θα λειτουργήσει κανονικά αλλά στη συνδεσμολογία τριγώνου θα καταστραφούν αμέσως λόγω υψηλότερης τάσης.

4. Αν τα πηνία του κινητήρα είναι κατασκευασμένα για 400V, στη συνδεσμολογία τριγώνου ο κινητήρας θα λειτουργήσει κανονικά, αλλά στη συνδεσμολογία αστέρα θα συμβούν τα εξής:

α) Τα πηνία θα δέχονται χαμηλότερη τάση από την κανονική τους
β) Η ισχύς του κινητήρα θα είναι μικρότερη
γ) Δεν θα μπορεί να ανταποκριθεί στο φορτίο του
δ) Θα λειτουργεί σε χαμηλότερες στροφές και η ένταση του ρεύματος στα πηνία θα είναι μεγαλύτερη από την ονομαστική
Το αποτέλεσμα θα είναι να καούν τα τυλίγματα του κινητήρα μετά από λίγη ώρα.
Χωρίς φορτίο στον άξονά του ο κινητήρας θα λειτουργήσει κανονικά χωρίς πρόβλημα.

Ποιοι κινητήρες μπορούν να συνδεθούν με διακόπτη αστέρα τριγώνου Υ/Δ

Για να συνδεθεί ένας τριφασικός κινητήρας στο δίκτυο, πρέπει η πολική τάση του δικτύου να συμπίπτει με μια από τις τάσεις λειτουργίας του κινητήρα, οι οποίες αναγράφονται στο ταμπελάκι του. Οι δυνατότητες σύνδεσης με το δίκτυο δίνονται στον παρακάτω πίνακα (η τάση που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί γράφεται με ψιλά γράμματα).

Γενικά για να συνδέσουμε ένα κινητήρα σε αστέρα στο δίκτυο της ΔΕΗ θα πρέπει να αναγράφει η πινακίδα του 230/400 ΔΥ ή 400 Υ

Για να συνδέσουμε ένα κινητήρα σε τρίγωνο στο δίκτυο της ΔΕΗ θα πρέπει να αναγράφει η πινακίδα του 400/690 ΔΥ ή 400 Δ

Από τις παραπάνω τάσεις ο μοναδικός κινητήρας που μπορεί να συνδεθεί με διακόπτη αστέρα-τριγώνου είναι αυτός που αναγράφει η πινακίδα του 400Δ

Δευτέρα, 29 Ιανουαρίου 2018

Έλεγχος μονοφασικού κινητήρα με συλλέκτη (Γιουνιβέρσαλ-Universal)

Οι κινητήρες αυτοί είναι μικροί κινητήρες σειράς, κατάλληλοι να εργαστούν και στο Σ.Ρ. και στο Ε.Ρ. (συχνότητας 25 μέχρι 60Hz),

Έχουν τις ιδιότητες των κινητήρων σειράς και χρησιμοποιούνται σε οικιακές συσκευές, π.χ. ανεμιστήρες, μίξερ, ηλεκτρικά δράπανα κτλ.

Ο δρομέας των κινητήρων Γιουνιβέρσαλ είναι κατασκευασμένος όπως ο συνήθης δρομέας του κινητήρα Σ.Ρ. με συλλέκτη και με ψήκτρες.

Λόγω του τυλίγματος σειράς παρουσιάζουν αυξημένη ροπή.

Η ταχύτητα περιστροφής τους εξαρτάται από το φορτίο, αν ο κινητήρας εργάζεται με Σ.Ρ. ή με Ε.Ρ. Γι' αυτό ο κινητήρας έχει ειδικές λήψεις στο τύλιγμα του στάτη για τη λειτουργία με Σ.Ρ. και άλλες λήψεις για τη λειτουργία του στο Ε.Ρ. Κατά τη λειτουργία με συνεχές ρεύμα, οι στροφές του κινητήρα είναι κατά 15% περισσότερες από όταν λειτουργεί με εναλλασσόμενο όπως συμβαίνει και με το βαθμό απόδοσης του.

Η ταχύτητα περιστροφής αυτών των κινητήρων υπερβαίνει συνήθως τις 3000 στρ/min και φτάνει μέχρι τις 8000 στρ/min.

Η ισχύς τους φτάνει μέχρι 700W.

Δείτε τρεις μετρήσεις που μπορούμε να κάνουμε με το πολύμετρο για να καταλάβουμε αν τα τυλίγματα του δρομέα που συνήθως καίγονται ή βραχυκυκλώνουν είναι καλά ή όχι.

Επίσης δείτε πως λειτουργεί ένας τέτοιος κινητήρας 

Κυριακή, 28 Ιανουαρίου 2018

Τι είναι η ροπή ενός ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα

Η ροπή είναι συνδεδεμένη με την περιστροφή των σωμάτων. Είναι δηλαδή η αιτία της περιστροφής.

Αρχικά θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε τι είναι τελικά αυτή η ροπή.
Πολύ απλά λοιπόν, η ροπή (ροπή στρέψης, σωστότερα) είναι μια περιστροφική δύναμη. Όταν εφαρμόζουμε ένα γαλλικό κλειδί, ας πούμε, σ’ ένα παξιμάδι, βάζουμε δύναμη στο κλειδί, για να το σφίξουμε ή να το λασκάρουμε, περιστρέφοντάς το. Η ροπή είναι η περιστροφική αυτή δύναμη.Χρησιμοποιώντας λοιπόν το παράδειγμα του γαλλικού κλειδιού, συνδυάζουμε δυο μεγέθη: το μήκος του εργαλείου και τη δύναμη που εφαρμόζουμε.
Όσο μακρύτερο είναι δε το κλειδί, τόσο λιγότερη δύναμη απαιτείται.

Βέβαια, το σημαντικότερο είναι όσο το δυνατόν περισσότερη ροπή να είναι διαθέσιμη σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο εύρος των στροφών ενός κινητήρα. Μια ροπή δηλαδή που κορυφώνεται γρήγορα και σε χαμηλές στροφές μπορεί να είναι ό,τι πρέπει για την εκκίνηση μικρών φορτίων, αλλά ένας τέτοιος κινητήρας, σε δύσκολα φορτία και σε υψηλότερες στροφές γρήγορα μένει από έμπνευση.
Μια ροπή όμως που και εμφανίζεται χαμηλά και παραμένει μεστή σε μεγάλο εύρος στροφών είναι προφανώς ό,τι καλύτερο.
Στην πραγματικότητα η ροπή μας ενημερώνει για το πόση ισχύ έχουμε στην διάθεσή μας σε κάποιες στροφές του κινητήρα.
Και για να μη μπερδευτείτε σχετικά με το τι είναι ροπή και σε τι αυτή διαφέρει από την ισχύ, συγκρατείστε αυτό: ροπή είναι αυτό που χρειαζόμαστε για να αρχίσουμε να κινούμε μια βαριά, συρόμενη πόρτα. Ισχύς είναι αυτό που χρειαζόμαστε για να εξακολουθούμε να την κινούμε.

Για να αρχίσει να περιστρέφεται ένας κινητήρας θα πρέπει να αναπτυχθεί σε αυτόν εσωτερική ροπή εκκίνησης μεγαλύτερη από το άθροισμα των ροπών αντιδράσεως, δηλαδή τις ροπές τριβής και ωφέλιμου φορτίου.

Ροπή ασύγχρονων τριφασικών κινητήρων
Ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία του κινητήρα είναι η ροπή (Τ) που μπορεί να αναπτύξει στον άξονά του για να περιστρέψει το φορτίο.

Τ=9,55Ρ/n  όπου:

Τ η ροπή σε Nm (Νιουτόμετρα)

P η αποδιδόμενη ισχύς σε Watt

n η ταχύτητα του κινητήρα σε στροφές/λεπτό

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η τυπική καμπύλη ροπής στροφών ενός ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα. Η καμπύλη αυτή είναι σημαντική για τη λειτουργία των κινητήρων.

Κατά την εκκίνηση όταν οι στροφές είναι πρακτικά μηδέν, η ροπή του κινητήρα έχει τιμή Τεκ και λέγεται ροπή εκκίνησης. Η Τεκ θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη ροπή εκκίνησης του φορτίου για να μπορέσει να πάρει στροφές ο κινητήρας.

Καθώς αυξάνονται οι στροφές, αυξάνεται και η ροπή μέχρι την Τμεγ που λέγεται μέγιστη ροπή ή ροπή ανατροπής.

Η ροπή του κινητήρα πρέπει να παραμένει μεγαλύτερη από τη ροπή του φορτίου όλο το διάστημα που ο κινητήρας επιταχύνει για να πιάσει όλες τις στροφές του.

Όταν ο κινητήρας ξεκινήσει το φορτίο, η ροπή μειώνεται απότομα και μηδενίζεται, μιας και δεν χρειάζεται πλέον.

Η ταχύτητα λειτουργίας και η ροπή λειτουργίας καθορίζονται από το σημείο λειτουργίας Λ, που είναι η τομή των δύο καμπυλών.

Η λειτουργία του κινητήρα στο τμήμα της καμπύλης πριν τη μέγιστη ροπή Τμεγ είναι ασταθής λειτουργία και μετά τη μέγιστη ροπή ευσταθής λειτουργία. Ας δούμε γιατί.

Ασταθής λειτουργία
Ας θεωρήσουμε ότι ο κινητήρας βρίσκεται πριν τη μέγιστη ροπή και έχει στροφές n1 και ροπή Τ1.
Αν για κάποιο λόγο αυξηθεί το φορτίο τότε οι στροφές θα πέσουν στις n2. Σε αυτές τις στροφές όμως, όπως βλέπουμε από την καμπύλη, θα πέσει και η ροπή στο Τ2 με αποτέλεσμα ο κινητήρας να μην μπορεί να προσαρμοστεί σε αυτή την αύξηση του φορτίου.

 Ευσταθής λειτουργία
Ας θεωρήσουμε ότι ο κινητήρας βρίσκεται μετά τη μέγιστη ροπή και έχει στροφές n3 και ροπή Τ3.
Αν για κάποιο λόγο αυξηθεί το φορτίο τότε οι στροφές θα πέσουν στις n4. Σε αυτές τις στροφές όμως, όπως βλέπουμε από την καμπύλη, θα αυξηθεί η ροπή στο Τ4 με αποτέλεσμα ο κινητήρας να προσαρμοστεί σε αυτή την αύξηση του φορτίου και να μπορέσει να περιστρέψει το φορτίο.

Κατασκευαστικές κλάσεις κινητήρων με βραχυκυκλωμένο δρομέα
Οι κατασκευαστές προσπαθούν να μεταβάλλουν την αντίσταση και την αντίδραση των τυλιγμάτων του δρομέα; Μεταβάλλοντας το μέγεθος, τη μορφή και το βάθος των αυλακιών του ρότορα. Έτσι πετυχαίνουν μεγάλη ροπή εκκίνησης και μκικρό ρεύμα εκκίνησης του κινητήρα. Αυτά είναι απαραίτητα για την ομαλή εκκίνησή του και την ανεπιθύμητη πτώση τάσης του δικτύου που προκαλεί προβλήματα στη λειτουργία διπλανών συσκευών.

Έχει γίνει διαχωρισμός των κινητήρων με βραχυκυκλωμένο δρομέα σε τέσσερις κλάσεις ανάλογα με τη συμπεριφορά τους κατά την εκκίνηση και κατά την κανονική λειτουργία.

Κλάση Α: Κανονική ροπή εκκίνησης και κανονικό ρεύμα εκκίνησης. Έχουν τύλιγμα απλού κλωβού και διακρίνονται για τον καλό βαθμό απόδοσης.
Η μέγιστη ροπή είναι 2-2,5 φορές της ονομαστικής Τον και σε ταχύτητα πάνω από 0,8n.
Το ρεύμα εκκίνησης είναι μεγάλο 5-8Ιον.
Χρησιμοποιούνται για κίνηση μηχανημάτων σταθερής ταχύτητας χωρίς μεγάλη ροπή εκκίνησης, όπως εργαλειομηχανές, αντλίες, ανεμιστήρες.

Κλάση Β: Κανονική ροπή εκκίνησης ίδια με της κλάσης Α και  ρεύμα εκκίνησης στο 75% της κλάσης Α. Έχουν τύλιγμα διπλού κλωβού ή κλωβού με βαθειά αυλάκια.
Η μέγιστη ροπή είναι ελαφρώς μεγαλύτερη της τάξης Α και 2-3 φορές της ονομαστικής Τον και σε ταχύτητα πάνω από 0,8n.
Το ρεύμα εκκίνησης είναι 4,5-5Ιον.
Οι εφαρμογές τους είναι οι ίδιες με την κλάση Α και έχουν αντικαταστήσει στη σύγχρονη τεχνολογία τους κινητήρες κλάσης Α λόγω του χαμηλότερου ρεύματος εκκίνησης.

Κλάση C: Αναπτύσουν μεγαλύτερη ροπή εκκίνησης από αυτές των κλάσεων Α και Β και  μικρότερο ρεύμα εκκίνησης. Έχουν τύλιγμα διπλού κλωβού.
Η μέγιστη ροπή είναι μικρότερη της τάξης Α και Β  και 1,9-2,3 φορές της ονομαστικής Τον και λίγο μικρότερη της ροπής εκκίνησης
Το ρεύμα εκκίνησης είναι 3,5-5Ιον.
Χρησιμοποιούνται σε φορτία που χρειάζονται μεγάλη ροπή εκκίνησης όπως συμπιεστές, μεταφορικές ταινίες ισχύος 10ΗΡ μέχρι 300ΗΡ

Κλάση D: Αναπτύσουν πολύ μεγάλη ροπή εκκίνησης με χαμηλό ρεύμα εκκίνησης. Έχουν τύλιγμα απλού κλωβού.
Η μέγιστη ροπή είναι τριπλάσια της ονομαστικής Τον και επιτυγχάνεται σε χαμηλές στροφές. Έχουν όμως χαμηλό βαθμό απόδοσης.
Χρησιμοποιούνται για κίνηση διακοπτόμενων φορτίων που χρειάζεται μεγάλη επιτάχυνση και για κρουστικά φορτία όπως πρέσσες, διατρητικά μηχανήματα, ψαλίδια. Είναι δε οι περισσότεροι κατάλληλοι κινητήρες, για ρύθμιση στροφών με μεταβολή της τάσης τροφοδοσίας. Επίσης, οι κινητήρες της κατηγορίας αυτής παρουσιάζουν μικρότερους χρόνους εκκίνησης έναντι των υπολοίπων κατηγοριών, γεγονός το οποίο τους κάνει ιδιαίτερα κατάλληλους για λειτουργίες που απαιτούν μεγάλη συχνότητα εκκινήσεων-διακοπών (π.χ. έλξη, κρουστικά φορτία, κλπ.).

https://oaedhlectrologoi.blogspot.com/search/label/%CE%97%CE%9B%CE%95%CE%9A%CE%A4%CE%A1%CE%99%CE%9A%CE%9F%CE%99%20%CE%9A%CE%99%CE%9D%CE%97%CE%A4%CE%97%CE%A1%CE%95%CE%A3%20%CE%95%CE%9D%CE%91%CE%9B%CE%9B%CE%91%CE%A3%CE%A3%CE%9F%CE%9C%CE%95%CE%9D%CE%9F%CE%A5%20%CE%A1%CE%95%CE%A5%CE%9C%CE%91%CE%A4%CE%9F%CE%A3https://oaedhlectrologoi.blogspot.com/search/label/%CE%97%CE%9B%CE%95%CE%9A%CE%A4%CE%A1%CE%99%CE%9A%CE%9F%CE%99%20%CE%9A%CE%99%CE%9D%CE%97%CE%A4%CE%97%CE%A1%CE%95%CE%A3%20%CE%95%CE%9D%CE%91%CE%9B%CE%9B%CE%91%CE%A3%CE%A3%CE%9F%CE%9C%CE%95%CE%9D%CE%9F%CE%A5%20%CE%A1%CE%95%CE%A5%CE%9C%CE%91%CE%A4%CE%9F%CE%A3