Как се променя токът в ротора, когато товарът на асинхронния двигател се увеличава?

Когато товарът на асинхронния двигател се увеличава, роторната ток се променя. Работният принцип на асинхронния двигател е основан на взаимодействието между въртящото се магнитно поле, генерирано от статорните обмотки, и индуцирания ток в роторните обмотки. По-долу се обяснява как роторният ток се променя, когато товарът се увеличава:

Как работи, когато товарът се увеличава

• Увеличение на товара: Когато товарът на асинхронния двигател се увеличава, това означава, че двигателът трябва да извърши повече работа, за да преодолее по-голямо съпротивление или да задвижи по-тежък товар.

• Увеличена потребност от момента: Увеличеният товар причинява двигателът да трябва да генерира по-голям момент, за да поддържа същата скорост.

• Електромагнитен момент: Електромагнитният момент на асинхронния двигател се определя от силата на тока, генерирана от магнитното поле на статора и роторния ток. За да се увеличи моментът, роторният ток трябва да бъде увеличен.

Промени в роторния ток

• Скорост на скърцане: Скоростта на скърцане е важен параметър на асинхронния двигател, дефиниран като отношението между разликата между синхронната скорост и фактическата скорост и синхронната скорост, т.е. s= (ns−n) /ns, където ns е синхронната скорост, а n е фактическата скорост.

• Увеличение на роторния ток: Когато товарът се увеличава, фактическата скорост ще намалее, което води до увеличение на скърцането. Според формулата за роторния ток I2=k⋅s⋅I1, където I2 е роторният ток, I1 е статорният ток, а k е константа. Вижда се, че с увеличаването на скоростта на скърцане s, роторният ток също ще се увеличи.

• Промяна на статорния ток: С увеличаването на товара, статорният ток също ще се увеличи, защото двигателът изисква повече електрическа енергия, за да произведе по-голям момент.
  

Отговор на двигателя

• Регулиране на напрежението: За да се поддържа нормалната работа на двигателя, контролната система може да регулира входното напрежение или честотата, за да се запази скоростта на двигателя близка до синхронната скорост.

• Термичен ефект: С увеличаването на роторния ток, топлината в двигателя също ще се увеличи, затова двигателят може да се нагорещи. Двигателят трябва да бъде проектиран с предвидено охлаждане, за да се гарантира, че няма да се прекомерно нагорещи при увеличаване на товара.

Ефективност на двигателя

Промяна на ефективността: С увеличаването на товара, ефективността на двигателя може леко да намалее, тъй като част от енергията се превръща в термична енергия, вместо механична. Обаче, двигателита обикновено са най-ефективни, когато са близо до пълен товар.

Закрила на двигателя

Закрила при прехлабване: За да се предотврати повреда на двигателя при прехлабване, обикновено се инсталират устройства за закрила при прехлабване, като терморелета или токоограничители, които автоматично прекъсват захранването, когато роторният ток е твърде голям.

Обобщение

Когато товарът на асинхронния двигател се увеличава, роторният ток се увеличава, за да се генерира по-голям момент, за да се преодолее увеличеният товар. Този процес причинява фактическата скорост на двигателя временно да намалее и скоростта на скърцане да се увеличи, което в резултат ще доведе до още по-голямо увеличение на роторния ток. Контролната система на двигателя ще поддържа скоростта на двигателя колкото е възможно по-близо до синхронната скорост, като регулира входното напрежение или честотата, и ще гарантира, че двигателят няма да бъде повреден от прехлабване.