Kako se spremeni tok v rotorju, ko se poveča obremenitev v indukcijskem motorju?

Ko se poveča obremenitev asinhronega motorja, se spremeni tok v rotorju. Delovanje asinhronega motorja temelji na interakciji med vrtečim se magnetnim poljem, ki ga generirajo statorna ovinta, in induciranim tokom v rotornih ovitnah. Nadalje je razloženo, kako se s povečevanjem obremenitve spreminja tok v rotorju:

Kako deluje pri povečanju obremenitve

• Povečanje obremenitve: Ko se poveča obremenitev asinhronega motorja, to pomeni, da mora motor opraviti več dela, da premaguje večjo upornost ali vodi težjo obremenitev.

• Povečana zahteva po vrtenjskem momentu: Povečana obremenitev povzroči, da mora motor generirati večji vrtenjski moment, da bi ohranil isto hitrost.

• Elektromagnetni vrtenjski moment: Elektromagnetni vrtenjski moment asinhronega motorja je določen z amperajsko silo, generirano z magnetnim poljem statorja in tokom v rotorju. Za povečanje momenta mora biti povečan tok v rotorju.

Spremembe toka v rotorju

• Stopnja klizi: Stopnja klizi je pomembni parameter asinhronega motorja, definirana kot razmerje med razliko med sinhronno hitrostjo in dejansko hitrostjo ter sinhronno hitrostjo, torej s= (ns−n) /ns, kjer je ns sinhronna hitrost in n dejanska hitrost.

• Povečanje toka v rotorju: Ko se poveča obremenitev, se zmanjša dejanska hitrost, kar povzroči povečanje klizi. Po formuli toka v rotorju I2=k⋅s⋅I1, kjer je I2 tok v rotorju, I1 tok v statorju, in k konstanta, lahko opazimo, da se s povečevanjem stopnje klizi s, poveča tudi tok v rotorju.

• Sprememba toka v statorju: S povečevanjem obremenitve se bo tudi tok v statorju ustrezen povečal, ker motor potrebuje več električne energije, da bi izrazil večji vrtenjski moment.
  

Odziv motorja

• Prilagoditev napetosti: Za vzdrževanje normalnega delovanja motorja, sistem nadzora lahko prilagodi vhodno napetost ali frekvenco, da bi ohranil hitrost motorja blizu sinhronne hitrosti.

• Toplinsko stanje: Ko se poveča tok v rotorju, se bo tudi notranja temperatura motorja povečala, zato se lahko motor segreje. Motor mora biti tako oblikovan, da upošteva odvod toplote, da se zagotovi, da se ne presegreje, ko se poveča obremenitev.

Učinkovitost motorja

Sprememba učinkovitosti: Ko se poveča obremenitev, se lahko učinkovitost motorja malenkost zmanjša, ker je del energije pretvorjen v toplinsko energijo namesto mehanske. Vendar so motorji običajno najučinkovitejši, ko so blizu polne obremenitve.

Zaščita motorja

Zaščita pred preobremenitvijo: Za preprečevanje poškodbe motorja zaradi preobremenitve, so običajno nameščeni napravi za zaščito pred preobremenitvijo, kot so toplinski releji ali zaščitni urejevalniki, ki avtomatsko prekinejo oskrbo z električno energijo, če je tok v rotorju prevelik.

Sklep

Ko se poveča obremenitev asinhronega motorja, se tok v rotorju poveča, da bi bil možen večji vrtenjski moment, ki premore povečano obremenitev. Ta proces povzroči, da se dejanska hitrost motorja začasno zmanjša in se poveča stopnja klizi, kar vodi do dodatnega povečanja toka v rotorju. Sistem nadzora motorja bo ohranil hitrost motorja čim bližje sinhronni hitrosti z prilagoditvijo vhodne napetosti ali frekvence in zagotovil, da motor ne bo poškoden zaradi preobremenitve.