Constructia Si Functionarea Motorului Asincron Trifazat

2. NOȚIUNI TEORETICE.

2.1. Construcția și funcționarea motorului asincron trifazat.

Mașina asincronă este utilizată pe scară largă în acționările electrice, cu precădere în regim de motor trifazat, în majoritatea sectoarelor industriale: acționarea mașinilor unelte, a pompelor, a compresoarelor, a podurilor rulante, a elevatoarelor, etc. De remarcat, în ultimul timp, pătrunderea agresivă a mașinii asincrone în domeniul tracțiunii electrice, mai cu seamă de când, alimentarea motoarelor de curent alternativ prin invertoare nu mai constituie un impediment, din punct de vedere a eficienței economice. Trebuie amintită aici și utilizarea mașinii asincrone ca generator, în centralele electrice de mică putere, de tip hidro sau eolian.

Motoarele asincrone se construiesc într-o gamă foarte largă de puteri (de la unități de watt până la ordinul zecilor de MW) și având turația sincronă, la frecvența de 50 Hz, egală, în mod uzual, cu 500, 600, 750, 1000, 1500 sau 3000 rot/min, în funcție de numărul de perechi de poli. Motoarele asincrone prezintă o construcție relativ simplă și robustă în funcționare. [1]

În construcție clasică, mașina asincronă se compune dintr-un stator și un rotor, concentric cu statorul și dispus în interiorul acestuia [8].

A) Statorul constituie partea imobilă a mașinii, elementele sale constructive, principale, fiind miezul feromagnetic și o înfășurare (bobinaj), de obicei trifazată. [8]

Miezul feromagnetic are formă cilindrică și se execută din tole ștanțate din tablă silicioasă normal aliată, având o grosime uzuală de 0,5 mm, laminată la cald sau la rece; tolele sunt izolate între ele cu o peliculă de lac izolant sau printr-un strat de oxizi ceramici. În tole, spre întrefier, se ștanțează crestăturile, repartizate uniform, în care se așează înfășurarea. Miezul feromagnetic este așezat în interiorul unei carcase, având, cu precădere, un rol de protecție și consolidare.

Înfășurarea statorică a mașinilor asincrone, este o înfășurare repartizată și se conectează la rețeaua electrică de curent alternativ cu care mașina efectuează schimbul principal de putere electrică. Înfășurarea se execută din conductor de cupru izolat cu email, bumbac, hârtie, fibre de sticlă, etc.

La mașina asincronă trifazată, înfășurarea statorului se conectează în stea sau triunghi. La mașinile de puteri mici și mijlocii, toate capetele înfășurărilor de fază sunt scoase la cutia de borne, pentru a face posibilă conectarea acestora în stea sau triunghi, după necesități. Fiecare înfășurare de fază este bobinată pentru același număr de poli.

Carcasa se execută prin turnare, din aluminiu sau fontă sau prin sudare, din tablă de oțel. Carcasa poartă tălpile de fixare a mașinii, inelul de ridicare, cutia de borne, plăcuța indicatoare și scuturile frontale. În scuturi se montează lagărele pe care se sprijină axul rotorului.

B) Rotorul constituie partea mobilă a mașinii asincrone și se compune dintr-un miez feromagnetic și o înfășurare polifazată. [8]

Miezul rotoric are formă cilindrică iar la periferia sa, spre întrefier, sunt prevăzute crestăturile în care se așează înfășurarea. Miezul este montat pe axul mașinii.

Axul se rotește în lagărele fixate pe scuturi, pe el fiind prevăzut de obicei și un ventilator. La mașinile care permit o legătură galvanică între înfășurarea rotorică (bobinată) și un circuit electric exterior, pe ax se montează inelele de contact pe care calcă periile, fixe în raport cu rotorul.

Miezul feromagnetic al rotorului se realizează din tole de 0,5 mm grosime, din același material ca și statorul, dar tolele nu se izolează între ele. La periferia exterioară a acestora se ștanțează crestăturile în care se așează înfășurarea rotorică. Pachetul de tole rotoric se consolidează pe axul mașinii.

Înfășurarea rotorului, la mașina asincronă de construcție normală, se realizează cu același număr de poli ca înfășurarea statorică și se construiește fie ca înfășurare trifazată (bobinată), fie ca înfășurare polifazată (sub formă de colivie). Înfășurările bobinate se execută din conductor de Cu sau Al izolat, ca înfășurări trifazate și se conectează în stea sau triunghi, iar capetele libere ale celor trei înfășurări de fază se conectează la inelele de contact.

Înfășurarea în colivie, sau în scurtcircuit, se realizează din bare de Cu, Al sau alamă; colivia din Al se execută prin turnare. Înfășurarea în colivie nu este izolată față de miezul feromagnetic al rotorului. Înfășurările în colivie sunt înfășurări polifazate, barele coliviei fiind scurtcircuitate frontal prin inele conductoare.

C) Întrefierul este spațiul liber rămas între miezul feromagnetic al rotorului și miezul statorului. Lărgimea întrefierului, la mașina asincronă, este practic constantă (dacă neglijăm deschiderea crestăturilor) și are o valoare foarte mică (0,1 2 mm), în vederea obținerii unui curent de magnetizare cât mai mic, respectiv a unui factor de putere ridicat. [8]

Înfășurarea statorică, inductorul, parcursă de un sistem trifazat simetric de curenți având frecvența f1, generează în circuitul magnetic al mașinii un câmp magnetic învârtitor. Viteza unghiulară 1, a câmpului învârtitor, numită viteză de sincronism, este determinată de pulsația ω1 = 2·π·f1, a curenților și de numărul de perechi de poli p, realizat de înfășurare, pe o fază:

(2.1)

Din această relație se obține turația de sincronism, n1, a câmpului magnetic învârtitor:

sau . (2.2)

Câmpul magnetic învârtitor intersectează bobinele rotorice în ordinea succesiunii lor, astfel încât, în aceste înfășurări, se induc tensiuni electromotoare formând un sistem trifazat simetric. Dacă circuitele rotorice sunt închise, de-a lungul lor se stabilește un sistem trifazat (rotor bobinat) sau polifazat (rotor în scurtcircuit) de curenți electrici. [8]

Din interacțiunea câmp magnetic inductor – curenți rotorici, rezultă forțe care acționează tangențial la rotor, generând față de arborele mașinii un cuplu electromagnetic.

Rotorul este pus în mișcare cu o viteză unghiulară , căreia îi corespunde o turație n, în sensul câmpului magnetic învârtitor. [1]

Fenomenul de inducție electromagnetică fiind condiționat de existența unei mișcări relative a câmpului învârtitor față de rotor, e necesar ca viteza unghiulară a rotorului să difere de viteza de sincronism, deci, Ω ≠ Ω1.

Mișcarea relativă a rotorului față de câmpul învârtitor este descrisă de mărimea numită alunecare, s, definită astfel:

. (2.3)

Pe baza relației de definiție a alunecării se pot evidenția regimurile de funcționare ale mașinii asincrone  figura 2.1. [8]

În regim de motor, pentru ca mașina să dezvolte cuplu electromagnetic, trebuie îndeplinită condiția: 0 ≤ Ω ≤ Ω1; alunecarea este cuprinsă în domeniul 0 s 1. Alunecarea s = 1, corespunde momentului pornirii, când rotorul este imobil, iar valoarea s = 0, corespunde mersului în gol ideal, al motorului.

Interacțiunea dintre înfășurarea rotorică și câmpul învârtitor inductor, fiind dependentă de alunecare, frecvența curenților rotorici este diferită de frecvența curenților statorici. Viteza unghiulară a câmpului magnetic învârtitor față de rotorul aflat în mișcare fiind 1 – , pulsația mărimilor electrice rotorice este:

(2.4)

Înfășurarea rotorică, parcursă de curenți electrici cu frecvența f2, produce un câmp magnetic învârtitor, câmp magnetic de reacție, care se deplasează, față de rotor, cu turația:

. (2.5)

Turația câmpului rotoric, față de stator, se obține însumând turația față de rotor, n2, cu turația rotorului, n:

. (2.6)

Se observă că, turația câmpului de reacție este egală cu cea a câmpului statoric. [1]

Prin compunerea câmpului inductor cu câmpul de reacție, în întrefier se obține un flux magnetic rezultant, generator de cuplu electromagnetic, prin interacțiunea câmp magnetic rezultant – curenți rotorici și care induce în înfășurările statorice tensiuni electromotoare având frecvența egală cu cea a rețelei de alimentare.

Din principiul de funcționare se constată o asemănare fenomenologică între mașina asincronă și transformatorul electric trifazat, de aceea se poate spune că, mașina asincronă, numită și mașină de inducție, se comportă ca un transformator dinamic, generalizat. [1]

Pentru studiul calitativ al dependenței cuplului electromagnetic de alune-care, se utilizează o expresie a cuplului simplificată, valabilă în cazul motoarelor asincrone de putere (formula Kloss):

, (2.7)

unde, Mm reprezintă valoarea maximă a cuplului, iar sm alunecarea corespunzătoare acestui cuplu. [8] Dependența acestor mărimi de parametrii motorului trifazat, este dată, în formă simplificată, de relațiile:

, (2.8)

. (2.9)

În figura 2.2.a s-a reprezentat grafic variația cuplului în funcție de alunecare, în conformitate cu relația (2.7). [8]

Funcționarea stabilă a motorului este posibilă numai pe ramura “0 – K” a caracteristicii, deci pentru alunecări cuprinse între 0 și sm și cupluri cuprinse între 0 și Mm. Pe caracteristică sunt evidențiate punctele definitorii pentru funcționarea unui motor asincron:

punctul P, corespunzător pornirii, caracterizat prin alunecarea s = 1, deci n = 0 și cuplul de pornire Mp, a cărui expresie se obține din relația (1), pentru s = 1:

; (2.10)

punctul critic de funcționare, K, corespunzător alunecării sm (numită și alunecare critică) și cuplului maxim, Mm;

punctul nominal de funcționare, N, caracterizat prin alunecarea nominală, sn și cuplul nominal, Mn;

punctul corespunzător mersului în gol ideal, caracterizat prin s = 0, deci n = n1 și M = 0.

Caracteristica mecanică reprezintă dependența turației de cuplu, n = f(M). Ecuația ei se obține din relația (1), prin înlocuirea alunecării cu turația corespunzătoare, conform relației de definiție a acesteia. Forma caracteristicii mecanice este reprezentată în figura 2.2.b. [8]

2.2. Metode de pornire a motoarelor asincrone. [10]; [12]

La alegerea metodei de pornire trebuie să se țină seama de condițiile impuse de rețeaua de alimentare și de mecanismul acționat [12]:

cuplul electromagnetic să fie suficient de mare pentru a se realiza pornirea în gol sau în sarcină, în funcție de condițiile de funcționare a mașinii;

curentul de pornire al mașinii să nu depășească valoarea limită admisibilă impusă de rețeaua de alimentare, pentru a se evita căderile mari de tensiune în rețea;

durata procesului de pornire să fie cât mai scurtă, pentru a nu se produce încălziri însemnate ale înfășurării statorice.

Pornirea motoarelor asincrone poate avea loc direct, prin cuplarea mașinii la o rețea trifazată (având tensiunea și frecvența compatibile cu datele nominale ale mașinii), sau indirect, mașina fiind cuplată mai întâi la o tensiune redusă, care, în decursul pornirii, este mărită treptat, până la valoarea nominală.

Cuplarea directă la rețea este aplicată motoarele asincrone în cazul în care rețeaua de alimentare este suficient de puternică, astfel încât șocurile de curent la pornire să nu o afecteze, iar mecanismul acționat poate să suporte șocul de cuplu electromagnetic, sau în cazul motoarele asincrone cu rotorul bobinat, când pornirea se realizează cu ajutorul unui reostat conectat în rotor.

Cuplarea indirectă este aplicată mașinilor asincrone alimentate de la rețele electrice relativ slabe, realizându-se printr-unul din următoarele procedee: cu ajutorul unui autotransformator trifazat, prin metoda stea – triunghi, prin intermediul amplificatoarelor magnetice, prin intercalarea unor rezistențe în circuitul statoric, prin tiristoare montate în antiparalel sau triace („soft starter”) sau prin alimentare de la un convertor de tensiune frecvență.

Diferitele aplicații impun și cerințe variate pentru sistemele electrice de acționare [12]:

În cel mai simplu caz, un motor se poate comuta cu ajutorul unui contactor electromecanic. Combinația dintre contactor pentru motor și întrerupător este denumită starter pentru motor.

Contactoarele (cu semiconductoare statice fără contact) îndeplinesc cerințele de comutare frecventă și/sau silențioasă. Pe lângă protecția clasică pentru conductori, la scurtcircuit și la suprasarcină, se folosesc în funcție de tipul de coordonare și siguranțele ultra-rapide.

În cazul pornirilor directe, sau prin metodele stea – triunghi, starter cu reversarea turației, poli comutabili, iau naștere vârfuri mari de curent și șocuri mecanice dăunătoare. Soft-starterele oferă o pornire lină, care asigură și o protecție a rețelei.

Cerințele unei turații reglabile treptat sau ale unei adaptări a cuplului condiționată de aplicație sunt îndeplinite în prezent de convertizorul de frecvență (convertizoare U/f, convertizoare de frecvență cu reglare vectorială).

În general, modul de utilizare definește modul de acționare:

O sarcină de acționare necesită mai întâi un motor electric de acționare, ale cărui caracteristici referitor la turație, cuplu și gama de reglare sunt în conformitate cu sarcina stabilită.

Motorul cel mai frecvent folosit pe plan mondial este motorul asincron trifazat. Structura robustă și simplă, precum și tipurile înalte de protecție și formele de construcție standardizate reprezintă caracteristicile celui mai apreciat și folosit tip de motor electric.

Motorul electric trifazat se caracterizează prin momentul (cuplul) de pornire MA, momentul critic MS, momentul critic sau de basculare, MK și momentul nominal MN (figura 2.3). [12]

Motorului trifazat îi sunt atribuite trei grupe de înfășurări dispuse cu un decalaj de 120°/p între ele (p = numărul de perechi de poli). Prin alimentarea înfășurării statorice cu un sistem de tensiuni trifazice, decalate în timp la 120° (figura 2.4), în motor apare un câmp magnetic învârtitor.

Ca urmare a fenomenului de inducție electromagnetică, se generează câmpul învârtitor și cuplul de rotație, în înfășurarea rotorului. Turația motorului depinde de numărul perechilor de poli și de frecvența tensiunii de alimentare. Direcția de rotație se poate inversa prin schimbul dintre două faze de alimentare.

Condiționat de principiul inducției, rotorul motorului asincron nu poate atinge turația sincronă a câmpului învârtitor nici chiar la mersul în gol. Diferența dintre turația sincronă și turația rotorului se denumește alunecare.

Datele nominale electrice și mecanice ale motorului sunt prezentate pe plăcuța cu specificații, numită și plăcuța de fabricație (figura 2.5). Conexiunea electrică a motorului asincron trifazat se face, de regulă, prin șase șuruburi de legătură (figura 2.6.). Astfel, se pot deosebi două moduri de conectare, în stea și în triunghi (figura 2.7). [12]

Printre cele mai utilizate procedee de pornire pentru motoarele asincrone trifazate se numără pornirea directă și pornirea stea – triunghi (figura 2.8). Variația tensiunii de alimentare, aplicată la bornele motorului și caracteristicile de pornire, cuplu dezvoltat și curent absorbit de motor, ale celor două metode sunt prezentate în figurile 2.9 și 2.10. [12]

În figurile 2.11, 2.12 și 2.13 sunt prezentate modurile de realizare a pornirilor cu soft-startere, respectiv prin intermediul convertizoarelor de frecvență și caracteristicile de răspuns ale motorului, la tensiunile de alimentare aplicate, în aceste situații.

2.3. Elementele componente ale sistemelor de pornire. [12]

Dispozitivele electronice de putere.

Dispozitivele electronice de putere servesc la adaptarea continuă a dimensiunilor fizice, de ex. turația sau momentul (cuplul) de pornire, la procesul de fabricație. Astfel, energia este preluată de la rețeaua electrică de alimentare, parametrii sunt preluați de electronica de putere și energia este livrată consumatorului (motorului).

Contactoare statice.

Contactoarele statice facilitează o comutare rapidă și silențioasă a motoarelor trifazate și a sarcinilor rezistive. Conectarea are loc automat la momentul optim, eliminându-se astfel vârfurile de curent și de tensiune nedorite.

Soft-startere.

Soft-starterele comandă tensiunea de alimentare a motorului la 100% din tensiunea de rețea, la un timp care se poate regla. Motorul pornește astel aproape fără șocuri. Reducerea tensiunii duce la o reducere pătratică a cuplului de rotație în raport cu momentul normal de pornire a motorului. Soft-starterele sunt recomandate pentru pornirea sarcinilor cu variație pătratică a turației sau a cuplului de rotație (de ex. pompe sau ventilatoare).

Convertizoare de frecvență.

Convertizoarele de frecvență transformă rețeaua alternativă sau trifazată cu tensiune constantă și frecvență constantă, într-o rețea nouă, trifazată cu tensiune variabilă și frecvență variabilă. Această reglare a tensiunii/frecvenței facilitează reglarea continuă a turației motoarelor asincrone trifazate. Acționarea dispune de cuplu nominal chiar și în funcționare la turații mici.

Convertizoare de frecvență vectoriale.

În timp ce la convertizorul de frecvență, motorul asincron trifazat este comandat printr-o caracteristică U/f (tensiune/frecvență), la convertizorul de frecvență vectorial acest lucru are loc printr-o reglare fără senzori, orientată după flux, a câmpului magnetic al motorului. Mărimea de reglaj este în acest caz curentul motorului. Astfel, momentul de rotație este reglat optim pentru aplicațiile pretențioase (mixere, extrudere, instalații de transport și de extracție).

2.4. Caracteristicile metodelor de pornire. [12]

2.4.1. Pornire directă.

În cel mai simplu caz și în special în cazul puterilor mici (până la cca. 2,2 kW), motorul asincron trifazat se conectează direct la tensiunea de rețea. Acest lucru se realizează, de regulă, cu un contactor electromecanic.

În acest mod de funcționare – la rețea cu tensiune și frecvență fixă – turația motorului asincron se află puțin sub turația sincronă ns ~ f.

Turația de lucru, n, diferă, deoarece rotorul rămâne în urmă față de câmpul învârtitor: n = ns × (1 – s), cu alunecarea s= (ns – n)/ns.

La pornire (s = 1), apare un curent de pornire de valoare ridicată – cu o valoare de până la 10 ori curentul nominal Ie (figura 2.14).

Caracteristicile pornirii directe:

• Pentru motoarele asincrone trifazate de putere mică sau medie

• Trei conductoare de legătură (tipul conexiunii: stea sau triunghi)

• Cuplu de pornire ridicat

• Solicitare mecanică foarte înaltă

• Vârfuri mari de curent

• Căderi ale tensiunii

• Aparate de comutare simple

Dacă e necesară o comutare frecventă și/sau silențioasă sau condițiile agresive de mediu duc la o utilizare limitată a elementelor electromecanice de conectare, atunci sunt necesare contactoare statice electronice. În cazul contactoarelor statice, pe lângă o protecție la scurtcircuit și o protecție la suprasarcină, trebuie să se ia în considerare și montarea unei siguranțe ultrarapide pentru protecția contactorului static.

Aplicații:

• Automatizarea clădirilor:

– Acționări reversibile pentru uși ascensoare

– Pornire agregate frigorifice

– Pornire benzi transportoare

• Zonă cu atmosferă critică:

– Comanda motoarelor de la pompe de benzină ale instalațiilor de alimentare

– Comanda pompelor din cadrul prelucrării lacurilor și vopselelor.

2.4.2. Pornirea motorului în stea-triunghi. [12]

Pornirea motoarelor asincrone trifazate în tipul de conexiune stea-triunghi este metoda cea mai cunoscută și mai larg răspândită. Caracteristicile de răspuns al motorului sunt prezentate în figura 2.15.

Caracteristicile pornirii stea-triunghi:

• Pentru motoare asincrone trifazate de puteri mici până la puteri ridicate

• Curent de pornire redus

• Șase conductoare de alimentare

• Cuplu de pornire redus

• Vârf de curent la comutarea din stea în triunghi

• Solicitare mecanică la comutarea din stea în triunghi

2.4.3. Soft-starter (Pornire electronică a motorului). [12]

Așa cum rezultă din caracteristicile motorului, la pornirea directă și la pornirea stea-triunghi, apar salturi de curent și de cuplu, care implică influențe negative, în special la puteri mijlocii și mari ale motorului:

• solicitare mecanică mare a mașinii;

• uzură mai rapidă;

• costuri de service mai ridicate;

• costuri de exploatare mai ridicate (calcularea curentului de vârf);

• încărcare mare pentru rețea, respectiv a generatorului;

• căderi ale tensiunii, care acționează negativ asupra altor consumatori.

Se dorește o creștere fără șocuri a momentului de rotație și o reducere a curentului în timpul fazei de pornire. Acest lucru este realizat de către soft-starterul electronic. Acesta comandă continuu alimentarea cu tensiune a motorului asincron trifazat, în timpul fazei de pornire. Astfel, motorul sincron trifazat se adaptează la comportarea sarcinii mașinii de lucru și se accelerează corespunzător. Șocurile mecanice sunt evitate, eliminându-se astfel vârfurile de curent. Soft-starterele sunt alternative electronice pentru pornirile clasice stea-triunghi.

Caracteristici pentru soft-startere:

• pentru motoare asincrone trifazate de puteri mici până la puteri ridicate;

• fără vârfuri de curent;

• nu necesită întreținere;

• cuplu de pornire reglabil, redus.

Conectare în paralel a motoarelor la un soft-starter.

Se pot porni în paralel mai multe motoare cu ajutorul unui soft-starter (figura 2.17). Comportamentul motoarelor individuale nu se poate influența. Motoarele trebuie să fie echipate individual cu o protecție corespunzătoare la suprasarcină.

În această se situație se recomandă:

consumul de curent al tuturor motoarelor conectate nu are voie să depășească curentul nominal de lucru Ie al soft-starterului;

fiecare motor trebuie protejat individual cu termistoare și/sau releu cu bimetal;

ieșirea soft-starterului nu trebuie comutată, deoarece vârfurile de curent apărute pot distruge tiristorii din secțiunea de putere.

Dacă motoarele cu diferențe mari de putere (de ex. 1,5 kW și 11 kW) sunt conectate în paralel la ieșirea unui soft-starter, în timpul pornirii pot apărea probleme. În anumite circumstanțe, este posibil ca motorul cu cea mai mică putere să nu atingă cuplul de rotație solicitat. Cauzele sunt valorile relativ mari ale rezistenței ohmice în statorul acestor motoare. Acestea au nevoie în timpul pornirii de o tensiune mai mare.

Se recomandă executarea variantelor de conectare numai cu motoarele de același gabarit.

2.5. Construcția și funcționarea convertizoarelor de frecvență. [12]

Convertizoarele de frecvență facilitează reglarea variabilă în mod continuu a turației motoarelor asincrone trifazate (figura 2.18).

Convertizorul de frecvență transformă tensiunea și frecvența constante ale rețelei de alimentare într-o tensiune continuă. Din această tensiune continuă acesta generează pentru motorul trifazat un sistem nou, trifazat, cu tensiune și frecvență variabile (figura 2.19). Astfel, convertizorul de frecvență preia din rețeaua de alimentare, practic, numai puterea activă necesară. Puterea reactivă necesară pentru funcționarea motorului este livrată de circuitul intermediar de curent continuu. Prin aceasta, se poate renunța la instalațiile de compensarea factorului de putere, cosφ, pe partea de rețea.

În prezent, motorul asincron trifazat cu convertizor de frecvență reprezintă un mod standard pentru reglarea continuă a turației și a cuplului de rotație, care realizează economie de energie și este eficient, ca sistem de acționare individual sau ca parte a unei instalații automatizate (figura 2.20). Posibilitățile unei coordonări individuale, respectiv corespunzătoare unei instalații, se realizează prin stabilirea nivelului de comandă a invertorului și a regimului de modulație ale tensiunii de ieșire.

Regimurile de modulație ale invertorului.

Simplificat, invertorul constă din șase comutatoare electronice și este construit în prezent cu IGBT-uri (Insulated Gate Bipolar Transistor). Circuitul de comandă comută aceste IGBT-uri conform unor principii diferite (regimuri de modulație) și modifică astfel frecvența de ieșire a convertizorului.

Reglarea vectorială fără senzori. [12]

Prin algortimul de comandă se calculează forma model a PWM-ului (Pulse-Width-Modulation) pentru invertorul convertizorului. În cazul comenzii vectoriale în tensiune, se comandă amplitudinea și frecvența vectorului tensiune în funcție de alunecare și de curentul de sarcină. Acest lucru facilitează realizarea unor domenii largi de reglare a turației și o precizie ridicată de reglare a acesteia fără o reacție inversă de turație. Acest proces de reglare (comanda pe caracteristică U/f) este de preferat la funcționarea în paralel a mai multor motoare pe un singur convertizor de frecvență.

La reglarea vectorială orientată după flux se calculează componentele activă și reactivă ale curentului din valorile măsurate ale curenților motorului, se compară rezultatele cu valorile modelate ale motorului, și eventual sunt corectate. Amplitudinea, frecvența și unghiul vectorului tensiune se comandă direct. Acest lucru facilitează funcționarea la limita de curent, domenii largi de reglare a turației și precizie ridicată de reglare a acesteia. Puterea dinamică a acționării se obține chiar și la turații scăzute, de ex. elevatoare, mașini de bobinat.

Marele avantaj al tehnologiei vectoriale fără senzori este reprezentat de reglarea fluxului din motor la o anumită valoare, care corespunde fluxului nominal al motorului. Astfel este posibilă reglarea dinamică a cuplui de rotație și la motoarele asincrone trifazate, la fel ca la motoarele de curent continuu.

În figura 2.21 este prezentată schema electrică echivalentă, simplificată, a motorului asincron și a vectorilor de curent aferenți:

La reglarea vectorială fără senzori se calculează de la mărimile măsurate ale tensiunii statorice u1 și ale curentului statoric i1 valorile componete ale curentului iμ generatoare de flux și a componentei iw generatoare de cuplu de rotație. Se realizează pe un model dinamic al motorului (schema electrică echivalentă a motorului asincron trifazat), cu regulatoare de curent adaptive, luând în considerare saturația câmpului principal și pierderile în fier. Ambele componente ale curentului sunt raportate ca valoare și fază într-un sistem de coordonate rotitor (ω) la sistemul de referință legat de stator (α, β).

Datele de motor fizice ale motorului, necesare pentru definirea modelului, se deduc din parametrii introduși și cei măsurați (selftuning).