تأثیر بار بر موتور همزمان
موتور همگام در سرعت همگام ثابتی کار میکند، صرف نظر از بار. حالا، تأثیر تغییرات بار بر روی موتور را بررسی میکنیم. فرض کنید موتور همگام ابتدا با ضریب قدرت پیشرو در حال اجرا است. نمودار فازی مربوط به ضریب قدرت پیشرو به شرح زیر ارائه شده است:
وقتی بار محور افزایش مییابد، روتور مورد تاثیر یک کاهش موقت سرعت قرار میگیرد. این اتفاق میافتد زیرا زمانی برای آن میبرد تا موتور انرژی اضافی را از خط الکتریکی جذب کند. به عبارت دیگر، اگرچه روتور سرعت چرخش همگام خود را حفظ میکند، اما به دلیل افزایش تقاضای بار، موقعیت مکانی خود را "پشت سر میگذارد". در طول این فرآیند، زاویه گشتاور δ افزایش مییابد که به نوبه خود باعث افزایش گشتاور القایی میشود.
معادله گشتاور القایی به شرح زیر بیان میشود:
سپس، گشتاور افزایش یافته روتور را شتاب میدهد و موتور مجدداً به سرعت همگام میرسد. با این حال، این بازگشت با یک زاویه گشتاور δ بزرگتر رخ میدهد. ولتاژ برانگیز Ef مستقیماً متناسب با ϕω است که به جریان میدان و سرعت چرخش موتور بستگی دارد. چون موتور در سرعت همگام ثابتی کار میکند و جریان میدان تغییر نمیکند، مقدار ولتاژ |Ef| ثابت میماند. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که
از معادلات بالا مشخص میشود که وقتی قدرت P افزایش مییابد، مقادیر Ef sin&δ; و Ia cosϕ نیز به ترتیب افزایش مییابند.شکل زیر تأثیر افزایش بار بر عملکرد موتور همگام را نشان میدهد.
همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، با افزایش بار، مقدار jIaXs به تدریج افزایش مییابد و معادله V=Ef+jIaXs
معتبر میماند. همزمان، جریان آرماتور نیز افزایش مییابد. زاویه ضریب قدرت با تغییر بار تغییر میکند؛ به تدریج کمتر پیشرو و سپس بیشتر پسرو میشود، همانطور که در شکل واضح است.
به طور خلاصه، وقتی بار موتور همگام افزایش مییابد، میتوان مشاهدات کلیدی زیر را کرد:
مهم است بدانید که حدی برای بار مکانیکی که موتور همگام میتواند تحمل کند وجود دارد. با ادامه افزایش بار، زاویه گشتاور &δ; افزایش مییابد تا نقطه بحرانی رسیده و روتور از همگامی خارج میشود و موتور متوقف میشود.
گشتاور خارج شدن تعریف میشود به عنوان بیشترین گشتاوری که موتور همگام میتواند در ولتاژ و فرکانس اسمی تولید کند در حالی که همگامی را حفظ میکند. معمولاً مقادیر آن بین ۱.۵ تا ۳.۵ برابر گشتاور بار کامل متغیر است.
