Kako se mijenja struja rotora kada se opterećenje poveća u asinkronom motoru

Kada se opterećenje asinkronog motora poveća, promijeni se struja u rotoru. Radni princip asinkronog motora temelji se na interakciji između vrtloga magnetskog polja generiranog zavojnicama statora i inducirane struje u zavojnicama rotora. U nastavku se objašnjava kako se mijenja struja u rotoru s porastom opterećenja:

Kako funkcionira s porastom opterećenja

• Povećanje opterećenja: Kada se opterećenje asinkronog motora poveća, to znači da motor treba više posla obaviti kako bi premoćio veće otpore ili pokrenuo teži teret.

• Povećana potreba za momentom obrtaja: Povećano opterećenje dovodi do toga da motor mora generirati veći moment obrtaja kako bi održao istu brzinu.

• Elektromagnetski moment obrtaja: Elektromagnetski moment obrtaja asinkronog motora određen je silom ampera generiranom magnetskim poljem statora i strujom u rotoru. Kako bi se povećao moment obrtaja, struja u rotoru mora biti povećana.

Promjene struje u rotoru

• Stopa klizanja: Stopa klizanja je važan parametar asinkronog motora, definirana kao omjer razlike između sinkronne brzine i stvarne brzine i sinkronne brzine, tj. s= (ns−n) /ns, gdje je ns sinkronna brzina, a n stvarna brzina.

• Povećanje struje u rotoru: Kada se opterećenje poveća, stvarna brzina će se smanjiti, što rezultira povećanjem klizanja. Prema formuli struje u rotoru I2=k⋅s⋅I1, gdje je I2 struja u rotoru, I1 struja u statoru, a k konstanta. Vidi se da s porastom stope klizanja s, struja u rotoru će također rasti.

• Promjena struje u statoru: S porastom opterećenja, struja u statoru će također odgovarajuće rasti, jer motor treba više električne energije kako bi proizveo veći moment obrtaja.
  

Odgovor motora

• Prilagodba napona: Kako bi se održala normalna radnja motora, sustav upravljanja može prilagoditi ulazni napon ili frekvenciju kako bi se brzina motora čim je moguće držala blizu sinkronne brzine.

• Toplinska djelovanja: S porastom struje u rotoru, unutarnja temperatura motora će također rasti, pa će motor moći zagrijati. Motor treba dizajnirati s osjetljivošću na toplinski otisak kako bi se osiguralo da ne pretopi kad se opterećenje poveća.

Efikasnost motora

Promjena efikasnosti: S porastom opterećenja, efikasnost motora može malo pasti jer se dio energije pretvara u toplinsku umjesto mehaničku energiju. Međutim, motori su obično najefikasniji kada su blizu punog opterećenja.

Zaštita motora

Zaštita od preopterećenja: Kako bi se spriječila oštećenja motora zbog preopterećenja, obično se instaliraju uređaji za zaštitu od preopterećenja, poput termičkih releja ili zaštitnih uređaja za struju, koji automatski prekidaju snabdevanje strujom kada je struja u rotoru prevelika.

Sažetak

Kada se opterećenje asinkronog motora poveća, struja u rotoru raste kako bi se generirao veći moment obrtaja kako bi se premoćio povećani teret. Taj proces dovodi do privremene smanjenja stvarne brzine motora i povećanja stope klizanja, što na svoju stranu dovodi do daljnje povećanja struje u rotoru. Sustav upravljanja motorom održava brzinu motora što je moguće bliže sinkronnoj brzini prilagođavanjem ulaznog napona ili frekvencije, te osigurava da motor ne bude oštećen preopterećenjem.