Hoe verandert de rotorstroom wanneer de belasting in een asynchrone motor toeneemt

Wanneer de belasting van een asynchrone motor toeneemt, verandert de rotorstroom. Het werkingprincipe van een asynchrone motor is gebaseerd op de interactie tussen het roterende magnetische veld dat wordt gegenereerd door de statorwindingen en de geïnduceerde stroom in de rotorwindingen. Hieronder wordt uitgelegd hoe de rotorstroom verandert naarmate de belasting toeneemt:

Hoe het werkt wanneer de belasting toeneemt

• Toename van de belasting: Wanneer de belasting van de asynchrone motor toeneemt, betekent dit dat de motor meer werk moet verrichten om grotere weerstand te overwinnen of een zwaardere belasting te drijven.

• Toename van het koppelverzoek: Een toegenomen belasting veroorzaakt dat de motor groter koppel moet genereren om dezelfde snelheid te handhaven.

• Elektromagnetisch koppel: Het elektromagnetische koppel van de asynchrone motor wordt bepaald door de ampèreforce die wordt gegenereerd door het statormagnetisch veld en de rotorstroom. Om het koppel te verhogen, moet de rotorstroom worden verhoogd.

Veranderingen in de rotorstroom

• Glijdpercentage: Het glijdpercentage is een belangameter van de asynchrone motor, gedefinieerd als het verhouding van het verschil tussen de synchrone snelheid en de werkelijke snelheid en de synchrone snelheid, dat wil zeggen, s= (ns−n) /ns, waarbij ns de synchrone snelheid is en n de werkelijke snelheid.

• Toename van de rotorstroom: Wanneer de belasting toeneemt, zal de werkelijke snelheid afnemen, wat resulteert in een toename van het glijdpercentage. Volgens de formule voor de rotorstroom I2=k⋅s⋅I1, waarbij I2 de rotorstroom is, I1 de statorstroom, en k een constante, kan worden gezien dat met de toename van het glijdpercentage s, de rotorstroom ook zal toenemen.

• Verandering van de statorstroom: Naarmate de belasting toeneemt, zal de statorstroom ook overeenkomstig toenemen, omdat de motor meer elektrische energie nodig heeft om groter koppel te produceren.
  

Motorreactie

• Spanningsaanpassing: Om de normale werking van de motor te handhaven, kan het besturingssysteem de ingangsspanning of frequentie aanpassen om de motorsnelheid zo dicht mogelijk bij de synchrone snelheid te houden.

• Thermisch effect: Naarmate de rotorstroom toeneemt, neemt ook de warmte binnen de motor toe, waardoor de motor kan opwarmen. De motor moet ontworpen zijn met warmteafvoer in gedachten om ervoor te zorgen dat hij niet oververhit raakt wanneer de belasting toeneemt.

Motorefficiëntie

Efficiëntieverandering: Naarmate de belasting toeneemt, kan de efficiëntie van de motor licht afnemen omdat een deel van de energie wordt omgezet in thermische energie in plaats van mechanische energie. Echter, motoren zijn meestal het efficiëntst wanneer ze dicht bij volle belasting werken.

Motorbescherming

Overbelastingsbescherming: Om schade aan de motor door overbelasting te voorkomen, worden er doorgaans overbelastingsbeschermingsapparaten geïnstalleerd, zoals thermostatische relais of stroombeschermers, die automatisch de stroomtoevoer onderbreken wanneer de rotorstroom te groot is.

Samenvatting

Wanneer de belasting van de asynchrone motor toeneemt, neemt de rotorstroom toe om groter koppel te genereren om de toegenomen belasting te overwinnen. Dit proces zorgt ervoor dat de werkelijke snelheid van de motor tijdelijk afneemt en het glijdpercentage toeneemt, wat op zijn beurt leidt tot een verdere toename van de rotorstroom. Het besturingssysteem van de motor zal de snelheid van de motor zo dicht mogelijk bij de synchrone snelheid houden door de ingangsspanning of frequentie aan te passen, en zorgen dat de motor niet beschadigd raakt door overbelasting.