چگونه جریان روتور در موتور القایی زمانی که بار افزایش می یابد تغییر می کند

هنگامی که بار موتور القایی افزایش می‌یابد، جریان روتور تغییر می‌کند. اصل عملکرد موتور القایی بر اساس تعامل بین میدان مغناطیسی چرخان تولید شده توسط پیچه‌های استاتور و جریان القایی در پیچه‌های روتور است. در ادامه توضیح داده شده است که چگونه جریان روتور با افزایش بار تغییر می‌کند:

چگونه زمانی که بار افزایش می‌یابد عمل می‌کند

• افزایش بار: هنگامی که بار موتور القایی افزایش می‌یابد، به این معناست که موتور نیاز به انجام کار بیشتری برای غلبه بر مقاومت بیشتر یا حرکت بار سنگین‌تر دارد.

• افزایش تقاضای گشتاور: افزایش بار باعث می‌شود که موتور نیاز به تولید گشتاور بیشتری برای حفظ سرعت ثابت داشته باشد.

• گشتاور الکترومغناطیسی: گشتاور الکترومغناطیسی موتور القایی توسط نیروی آمپر تولید شده توسط میدان مغناطیسی استاتور و جریان روتور تعیین می‌شود. برای افزایش گشتاور، جریان روتور باید افزایش یابد.

تغییرات در جریان روتور

• نرخ لیز: نرخ لیز یک پارامتر مهم در موتور القایی است که به صورت نسبت تفاوت بین سرعت همزمان و سرعت واقعی به سرعت همزمان تعریف می‌شود، یعنی s= (ns−n) /ns، که در آن ns سرعت همزمان و n سرعت واقعی است.

• افزایش جریان روتور: هنگامی که بار افزایش می‌یابد، سرعت واقعی کاهش می‌یابد که منجر به افزایش نرخ لیز می‌شود. بر اساس فرمول جریان روتور I2=k⋅s⋅I1، که در آن I2 جریان روتور، I1 جریان استاتور و k یک ثابت است. مشخص است که با افزایش نرخ لیز s، جریان روتور نیز افزایش می‌یابد.

• تغییر جریان استاتور: با افزایش بار، جریان استاتور نیز به طور متناسب افزایش می‌یابد، زیرا موتور نیاز به انرژی الکتریکی بیشتری برای تولید گشتاور بیشتر دارد.
  

پاسخ موتور

• تعدیل ولتاژ: برای حفظ عملکرد عادی موتور، سیستم کنترل ممکن است ولتاژ یا فرکانس ورودی را تنظیم کند تا سرعت موتور به سرعت همزمان نزدیک بماند.

• اثر گرمایی: با افزایش جریان روتور، گرما داخل موتور نیز افزایش می‌یابد، بنابراین موتور ممکن است گرم شود. موتور باید با در نظر گرفتن تبدیل گرما طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که در زمان افزایش بار، گرم شدن بیش از حد نداشته باشد.

کارایی موتور

تغییر کارایی: با افزایش بار، کارایی موتور ممکن است کمی کاهش یابد زیرا بخشی از انرژی به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود نه انرژی مکانیکی. با این حال، موتورها معمولاً زمانی که به بار کامل نزدیک هستند کارآمدترین هستند.

محافظت از موتور

محافظت از بار زیاد: برای جلوگیری از خسارت موتور به دلیل بار زیاد، معمولاً دستگاه‌های محافظت از بار زیاد نصب می‌شوند، مانند رله‌های گرمایی یا محافظ‌های جریان که به طور خودکار تأمین برق را قطع می‌کنند هنگامی که جریان روتور خیلی زیاد است.

خلاصه

هنگامی که بار موتور القایی افزایش می‌یابد، جریان روتور افزایش می‌یابد تا گشتاور بیشتری تولید کند تا بتواند بار افزایش یافته را غلبه کند. این فرآیند باعث کاهش موقت سرعت واقعی موتور و افزایش نرخ لیز می‌شود که به نوبه خود منجر به افزایش بیشتر جریان روتور می‌شود. سیستم کنترل موتور سعی می‌کند سرعت موتور را به سرعت همزمان نزدیک نگه دارد با تنظیم ولتاژ یا فرکانس ورودی و اطمینان حاصل می‌کند که موتور به دلیل بار زیاد آسیب نبیند.