Co se stane s indukčním motorem, když se náklad náhle změní?

Když se náklad na asynchronní motor (Induction Motor) náhle změní, chování motoru je významně ovlivněno. Zde jsou některé běžné scénáře a jejich vysvětlení:

1. Zvýšení zatížení

Když se zatížení náhle zvýší:

Snížení otáček: Otáčky motoru okamžitě klesnou, protože motor potřebuje více točivého momentu, aby zvládl zvýšené zatížení. Rozsah snížení otáček závisí na velikosti zvýšení zatížení a inertii motoru.

Zvýšení proudu: Aby poskytl dodatečný točivý moment, průchod motoru se zvýší. To proto, že motor potřebuje více elektrické energie, aby vygeneroval silnější magnetické pole, což poskytuje nezbytný točivý moment.

Změna faktoru využití: S rostoucím proudem může faktor využití motoru klesnout, protože motor potřebuje více reaktivní energie k vytvoření silnějšího magnetického pole.

Nárůst teploty: Zvýšení proudu vedoucí ke zvýšenému tepelnému vydání uvnitř motoru může způsobit nárůst teploty motoru. Prolongované vysoké teploty mohou poškodit izolační materiály motoru.

2. Snížení zatížení

Když se zatížení náhle sníží:

Zvýšení otáček: Otáčky motoru okamžitě vzroste, protože motor nyní potřebuje méně točivého momentu k pohonu zatížení. Rozsah zvýšení otáček závisí na velikosti snížení zatížení a inertii motoru.

Snížení proudu: Aby se přizpůsobil sníženému zatížení, průchod motoru se sníží. To proto, že motor potřebuje méně elektrické energie k vygenerování nezbytného točivého momentu.

Změna faktoru využití: S klesajícím proudem může faktor využití motoru zlepšit, protože motor potřebuje méně reaktivní energie k udržení magnetického pole.

Snížení teploty: Snížení proudu vedoucí ke snížení tepelného vydání uvnitř motoru může způsobit pokles teploty motoru.

3. Extrémní podmínky

Ochrana před přetížením: Pokud je zvýšení zatížení příliš velké a přesahuje maximální kapacitu motoru, ochranné zařízení motoru (např. termorele nebo vypínače) mohou odpojit napájení a chránit motor před poškozením.

Výpadkový skluz: V extrémních případech, pokud je zvýšení zatížení příliš velké, může motor dojít k výpadkovému skuzu, což znamená, že již nemůže následovat rotující magnetické pole, což vede k zastavení motoru.

4. Dynamická odezva

Charakteristika točivého momentu a otáček: Charakteristika točivého momentu a otáček asynchronního motoru ukazuje výkon točivého momentu motoru při různých otáčkách. Když se zatížení mění, pracovní bod motoru se posouvá podél této křivky.

Čas dynamické odezvy: Čas odezvy motoru na změny zatížení závisí na inerci a řídicím systému motoru. Velké motory obvykle mají delší časy odezvy, zatímco malé motory mají krátké časy odezvy.

5. Strategie řízení

Pro zvládání náhlých změn zatížení lze použít následující strategie řízení:

Přepnutí frekvence (VFD): Použití VFD umožňuje upravit otáčky a točivý moment motoru, což mu umožňuje lépe se přizpůsobit změnám zatížení.

Měkký spouštěč: Použití měkkého spouštěče může vyhladit start motoru, což snižuje vstupní proud během startu.

Zpětnovazebné řízení: Monitorování otáček a proudu motoru pomocí senzorů a přizpůsobování vstupu v reálném čase může pomoci udržet stabilní provoz.

Shrnutí

Když se zatížení náhle změní, asynchronní motor projevuje změny v otáčkách a proudu. Zvýšení zatížení vede ke snížení otáček a zvýšení proudu, zatímco snížení zatížení vede ke zvýšení otáček a snížení proudu. V extrémních případech mohou nadměrné změny zatížení aktivovat ochranná zařízení proti přetížení nebo způsobit, že motor dojde k výpadkovému skuzu. Pro zlepšení schopnosti motoru se přizpůsobovat změnám zatížení lze použít technologie jako VFD, měkké spouštěče a zpětnovazebné řízení.