Jak se mění proud v rotoru, když se zvýší zátěž u asynchronního motoru?

Když se zvětší zatížení asynchronního motoru, změní se proud v rotoru. Pracovní princip asynchronního motoru je založen na interakci mezi rotujícím magnetickým polem generovaným statorovými cívkami a indukovaným proudem v rotorových cívkách. Následuje vysvětlení, jak se mění proud v rotoru s rostoucím zatížením:

Jak to funguje při zvětšení zatížení

• Zvětšení zatížení: Když se zvětší zatížení asynchronního motoru, znamená to, že motor potřebuje vykonat více práce, aby překonal větší odpor nebo poháněl těžší zatížení.

• Zvětšení požadavku na moment: Zvětšení zatížení způsobí, že motor musí vygenerovat větší moment, aby udržel stejnou rychlost.

• Elektromagnetický moment: Elektromagnetický moment asynchronního motoru je určen sílou amperové síly generované statorovým magnetickým polem a proudem v rotoru. Aby bylo možné zvětšit moment, musí být zvětšen proud v rotoru.

Změny proudu v rotoru

• Slip rate: Slip rate je důležitý parametr asynchronního motoru, definovaný jako poměr rozdílu mezi synchronní rychlostí a skutečnou rychlostí a synchronní rychlostí, tj. s = (ns−n) /ns, kde ns je synchronní rychlost a n je skutečná rychlost.

• Zvětšení proudu v rotoru: Když se zvětší zatížení, skutečná rychlost se sníží, což vede ke zvětšení slipu. Podle vzorce pro proud v rotoru I2=k⋅s⋅I1, kde I2 je proud v rotoru, I1 je proud v statoru a k je konstanta. Je vidět, že s rostoucím slip rate s se zvětší i proud v rotoru.

• Změna proudu v statoru: S rostoucím zatížením se zvětší také proud v statoru, protože motor potřebuje více elektrické energie k vygenerování většího momentu.
  

Odezva motoru

• Úprava napětí: Aby bylo možné udržet normální chod motoru, může kontrolní systém upravit vstupní napětí nebo frekvenci, aby udržel rychlost motoru blízko synchronní rychlosti.

• Termální efekt: S rostoucím proudem v rotoru se zvětší také teplo uvnitř motoru, což může vést k jeho zahřívání. Motor musí být navržen s ohledem na odvod tepelné energie, aby nedošlo k přetopení při zvětšení zatížení.

Účinnost motoru

Změna účinnosti: S rostoucím zatížením se účinnost motoru může mírně snížit, protože část energie se převede na tepelnou energii místo mechanické energie. Nicméně, motory jsou obvykle nejúčinnější, když jsou blízko plného zatížení.

Chránění motoru

Přetížení chránění: Aby bylo zabráněno poškození motoru přetížením, jsou obvykle instalovány ochranné zařízení proti přetížení, jako jsou termorelé nebo proudové ochrany, které automaticky odpojí zdroj napětí, když je proud v rotoru příliš velký.

Souhrn

Když se zvětší zatížení asynchronního motoru, zvětší se proud v rotoru, aby bylo možné vygenerovat větší moment k překonání zvětšeného zatížení. Tento proces způsobí, že skutečná rychlost motoru dočasně klesne a slip rate se zvětší, což vede k dalšímu zvětšení proudu v rotoru. Kontrolní systém motoru bude udržovat rychlost motoru co nejblíže synchronní rychlosti úpravou vstupního napětí nebo frekvence a zajistí, aby motor nebyl poškozen přetížením.