Як змінюється струм ротора, коли навантаження збільшується у асинхронному двигуні?

Коли навантаження на асинхронний двигун збільшується, струм ротора змінюється. Принцип роботи асинхронного двигуна базується на взаємодії між обертовим магнітним полем, що генерується відмотками статора, та викликаним струмом у відмотках ротора. Нижче пояснюється, як змінюється струм ротора при збільшенні навантаження:

Як це працює при збільшенні навантаження

• Збільшення навантаження: Коли навантаження на асинхронний двигун збільшується, це означає, що двигуну потрібно виконати більше роботи, щоб подолати більший опір або привести в рух важчу навантаженість.

• Збільшення вимог до моменту: Збільшення навантаження спричиняє необхідність для двигуна генерувати більший момент, щоб підтримувати ту саму швидкість.

• Електромагнітний момент: Електромагнітний момент асинхронного двигуна визначається силою амперних сил, що генеруються магнітним полем статора і струмом ротора. Для збільшення моменту струм ротора має бути збільшений.

Зміни струму ротора

• Ступінь проскальзування: Ступінь проскальзування є важливим параметром асинхронного двигуна, визначається як відношення різниці між синхронною швидкістю та фактичною швидкістю до синхронної швидкості, тобто s= (ns−n) /ns, де ns — синхронна швидкість, а n — фактична швидкість.

• Збільшення струму ротора: Коли навантаження збільшується, фактична швидкість зменшується, що призводить до збільшення проскальзування. Відповідно до формули струму ротора I2=k⋅s⋅I1, де I2 — струм ротора, I1 — струм статора, а k — константа. Видно, що зі збільшенням ступеня проскальзування s, струм ротора також збільшується.

• Зміна струму статора: При збільшенні навантаження, струм статора також збільшується, оскільки двигун потребує більше електричної енергії для вироблення більшого моменту.
  

Відгук двигуна

• Регулювання напруги: Для забезпечення нормальної роботи двигуна, система керування може регулювати вхідну напругу або частоту, щоб підтримувати швидкість двигуна близькою до синхронної.

• Тепловий ефект: Зі збільшенням струму ротора, теплота всередині двигуна також збільшується, тому двигун може нагріватися. Двигун повинен бути спроектований з урахуванням теплообміну, щоб забезпечити, що він не перегріється при збільшенні навантаження.

Ефективність двигуна

Зміна ефективності: При збільшенні навантаження, ефективність двигуна може трохи знизитися, оскільки частина енергії перетворюється на теплову, а не механічну. Однак, двигуни зазвичай найефективніші, коли вони працюють біля повного навантаження.

Захист двигуна

Захист від перенавантаження: Для запобігання пошкодженню двигуна через перенавантаження, зазвичай встановлюються пристрої захисту від перенавантаження, такі як теплові реле або пристрої захисту струму, які автоматично відключають живлення, коли струм ротора занадто великий.

Підсумок

При збільшенні навантаження на асинхронний двигун, струм ротора збільшується, щоб генерувати більший момент для подолання збільшеного навантаження. Цей процес призводить до тимчасового зменшення фактичної швидкості двигуна та збільшення ступеня проскальзування, що, в свою чергу, призводить до подальшого збільшення струму ротора. Система керування двигуном буде підтримувати швидкість двигуна максимально близькою до синхронної, регулюючи вхідну напругу або частоту, і забезпечуватиме, що двигун не буде пошкоджений через перенавантаження.