Kuinka rotorin virta muuttuu kun kuorma kasvaa induktiokierrossa

Kun induktiomotorin kuorma kasvaa, rotorin virta muuttuu. Induktiorimotorin toimintaperiaate perustuu staattoriwindinkien tuottaman pyörimäkentän ja rotorin windinkien aiheuttaman indusoituun virtaan väliseen vuorovaikutukseen. Alla selitetään, miten rotorin virta muuttuu, kun kuorma kasvaa:

Miten se toimii, kun kuorma kasvaa

• Kuorman kasvu: Kun induktiomotorin kuorma kasvaa, tarkoittaa se, että motori tarvitsee tehdä enemmän työtä ylittääkseen suuremman vastustuksen tai ajatakseen raskaisemman kuorman.

• Kasvava jännitysvaatimus: Kasvava kuorma saa motorin tuottamaan suurempaa jännitystä ylläpitääkseen samaa nopeutta.

• Sähkömagneettinen jännitys: Induktiorimotorin sähkömagneettinen jännitys määräytyy staattorimagneettikentän luomasta ampeerivoimasta ja rotorin virtasta. Jännityksen lisäämiseksi rotorin virta on lisättävä.

Muutokset rotorin virrassa

• Liukukerroin: Liukukerroin on tärkeä parametri induktiomotorille, määritelty synkronisnopeuden ja todellisen nopeuden välisen erotuksen ja synkronisnopeuden suhteena, eli s= (ns−n) /ns, missä ns on synkronisnopeus ja n on todellinen nopeus.

• Rotorin virran kasvu: Kun kuorma kasvaa, todellinen nopeus laskee, mikä johtaa liukukertoimen kasvuun. Rotorin virran kaavan mukaan I2=k⋅s⋅I1, missä I2 on rotorin virta, I1 on staatorin virta ja k on vakio. Voidaan nähdä, että liukukertoimen s kasvaessa rotorin virta myös kasvaa.

• Staatorin virran muutos: Kun kuorma kasvaa, staatorin virta myös kasvaa, koska motori tarvitsee enemmän sähköenergiaa tuottamaan suurempaa jännitystä.
  

Motorin reaktio

• Jännitteen säätö: Motorin normaalin toiminnan ylläpitämiseksi ohjausjärjestelmä voi säätää syöttöjännitettä tai taajuutta pitääkseen motorin nopeuden lähellä synkronisnopeutta.

• Lämpövaikutus: Kun rotorin virta kasvaa, motorin sisällä oleva lämpö myös kasvaa, joten motori voi lämpenä. Motorin on suunniteltava lämpöjohtumista huomioiden varmistaakseen, ettei se ylikuumene, kun kuorma kasvaa.

Motorin tehokkuus

Tehokkuuden muutos: Kun kuorma kasvaa, motorin tehokkuus voi vähenemä hieman, koska osa energiasta muuntautuu lämmön muodossa eikä mekaaniseksi energiaksi. Kuitenkin motorit ovat yleensä tehokkaimmat, kun ne ovat lähellä täyttä kuormaa.

Motorin suojaus

Ylipisteen suojaus: Ylipisteen aiheuttaman vahingon estämiseksi motoriin on yleensä asennettu ylipistepuolustuslaitteita, kuten lämpörelaie tai sähkösuojimet, jotka katkaisevat automaattisesti sähkövoiman, kun rotorin virta on liian suuri.

Yhteenveto

Kun induktiomotorin kuorma kasvaa, rotorin virta kasvaa tuottaakseen suurempaa jännitystä ylittääkseen kasvanut kuorma. Tämä prosessi aiheuttaa motorin todellisen nopeuden väliaikaisen vähenemisen ja liukukertoimen kasvun, mikä puolestaan johtaa rotorin virran lisääntymiseen. Motorin ohjausjärjestelmä yrittää pitää motorin nopeuden mahdollisimman lähellä synkronisnopeutta säätämällä syöttöjännitettä tai taajuutta, ja varmistaa, ettei motori vahingoitu ylipisteen vuoksi.