چه چیزی ضعف میدان است و تأثیر آن بر موتور القایی چیست

پرتوان کاهشی به فرآیند تنظیم قدرت میدان مغناطیسی موتور در طول عملکرد برای تغییر عملکرد آن اشاره دارد. در موتورهای مستقیم جریان، پرتوان کاهشی معمولاً با کاهش جریان تحریکی دستیابی می‌شود. در موتورهای متناوب، به ویژه موتورهای القایی و موتورهای سنکرون ساز مغناطیس دائمی، پرتوان کاهشی می‌تواند با تغییر فرکانس تامین برق یا کنترل خروجی انوvertisor دستیابی شود.

اثرات پرتوان کاهشی بر روی موتورهای القایی

در موتورهای القایی، تکنولوژی پرتوان کاهشی عمدتاً برای تمدید محدوده سرعت موتور، به ویژه در سرعت‌های بالا استفاده می‌شود. اثرات اصلی پرتوان کاهشی بر روی موتورهای القایی عبارتند از:

1. افزایش محدوده سرعت

عملکرد در سرعت‌های بالا: در سرعت‌های بالا، الکتروموتانس پس‌رو (Back EMF) موتور القایی افزایش می‌یابد که منجر به کاهش مؤلفه فعال جریان استاتور و در نتیجه محدود کردن گشتاور خروجی موتور می‌شود. با اعمال پرتوان کاهشی، می‌توان قدرت میدان مغناطیسی را کاهش داد، Back EMF را کاهش داد و به موتور اجازه داد تا در سرعت‌های بالاتر عمل کند و بنابراین محدوده سرعت را گسترش دهد.

کنترل سرعت با توان ثابت: در برخی کاربردها، موتور نیاز به حفظ توان خروجی ثابت در محدوده گسترده‌ای از سرعت‌ها دارد. پرتوان کاهشی به موتور اجازه می‌دهد تا در سرعت‌های بالا توان خروجی ثابت را حفظ کند و کنترل سرعت با توان ثابت را انجام دهد.

2. کاهش گشتاور

کاهش گشتاور: پرتوان کاهشی قدرت میدان مغناطیسی را کاهش می‌دهد که به نوبه خود گشتاور را کاهش می‌دهد. در حالی که موتور می‌تواند سرعت‌های بالاتر را حفظ کند، گشتاور نیز به ترتیب کاهش می‌یابد. بنابراین، پرتوان کاهشی برای عملیات با سرعت‌های بالا که نیاز به گشتاور بالا ندارند مناسب است.

3. بهبود عملکرد دینامیکی

پاسخ دینامیکی: پرتوان کاهشی می‌تواند پاسخ دینامیکی موتور را بهبود بخشد. در سرعت‌های بالا، پرتوان کاهشی به موتور اجازه می‌دهد تا به تغییرات بار سریع‌تر واکنش نشان دهد و عملکرد دینامیکی سیستم را افزایش دهد.

ثبات: با کنترل مناسب درجه پرتوان کاهشی، ثبات و مقاومت موتور در برابر تداخلات را می‌توان بهبود بخشید.

4. کارایی و زیان‌ها

کارایی: پرتوان کاهشی ممکن است کارایی موتور را تحت تأثیر قرار دهد. در سرعت‌های بالا، کارایی ممکن است به دلیل کاهش گشتاور کاهش یابد. با این حال، با بهینه‌سازی استراتژی کنترل پرتوان کاهشی، می‌توان کارایی بالاتری را تا حدودی حفظ کرد.

زیان‌ها: پرتوان کاهشی ممکن است هم زیان‌های آهن و هم زیان‌های مس موتور را افزایش دهد. زیان‌های آهن به دلیل تغییر در قدرت میدان مغناطیسی افزایش می‌یابند که منجر به افزایش زیان‌های هیسترزیس و گردابی می‌شود. زیان‌های مس به دلیل تغییر در جریان افزایش می‌یابند که منجر به افزایش زیان‌های مقاومتی می‌شود.

روش‌های دستیابی به پرتوان کاهشی

در موتورهای القایی، پرتوان کاهشی می‌تواند از طریق روش‌های زیر دستیابی شود:

تغییر فرکانس تامین: با استفاده از گرداننده فرکانس متغیر (VFD) برای تغییر فرکانس تامین برق، موتور می‌تواند در سرعت‌های مختلف عمل کند. در سرعت‌های بالا، می‌توان فرکانس تامین را به طور مناسب کاهش داد تا پرتوان کاهشی را دستیابی کرد.

کنترل خروجی انوvertisor: با کنترل ولتاژ و فرکانس خروجی انوvertisor، می‌توان قدرت میدان مغناطیسی موتور را تنظیم کرد. انوvertisors مدرن اغلب الگوریتم‌های کنترل پیشرفته‌ای دارند که می‌توانند درجه پرتوان کاهشی را به طور دقیق کنترل کنند.

کنترل تحریک: در برخی موتورهای القایی طراحی شده خاص، می‌توان قدرت میدان مغناطیسی را با استفاده از پیچش تحریکی کنترل کرد تا پرتوان کاهشی را دستیابی کرد.

خلاصه

تکنولوژی پرتوان کاهشی در موتورهای القایی عمدتاً برای تمدید محدوده سرعت، به ویژه در سرعت‌های بالا استفاده می‌شود. با اعمال پرتوان کاهشی، می‌توان Back EMF را کاهش داد و به موتور اجازه داد تا در سرعت‌های بالاتر عمل کند، اگرچه این کار با کاهش گشتاور همراه است. پرتوان کاهشی می‌تواند عملکرد دینامیکی و ثبات موتور را بهبود بخشد، اما ممکن است در برخی شرایط کارایی را تحت تأثیر قرار دهد و زیان‌ها را افزایش دهد.