Što je oslabljenje polja i kakav je njegov učinak na indukcijski motor?

Slabljivanje polja odnosi se na proces prilagođavanja jačine magnetskog polja motora tijekom rada kako bi se promijenila njegova performansa. U DC motorima, slabljivanje polja obično se postiže smanjenjem strujnog uzbuđenja. U AC motorima, posebno u indukcijskim motorima i trajnim magnetskim sinhronim motorima, slabljivanje polja može se ostvariti mijenjanjem frekvencije napajanja ili kontrolom izlaza invertera.

Učinci slabljivanja polja na indukcijske motive

U indukcijskim motorima, tehnologija slabljivanja polja glavno se koristi za proširenje raspona brzina motora, posebno na visokim brzinama. Slijedeći su glavni učinci slabljivanja polja na indukcijske motive:

1. Povećanje raspona brzina

Rad na visokim brzinama: Na visokim brzinama, obrnuto elektromotorno napon (Back EMF) indukcijskog motora povećava, što dovodi do smanjenja aktivne komponente statorne struje i time ograničava izlazni moment motora. Primjenom slabljivanja polja, jačina magnetskog polja može se smanjiti, smanjujući Back EMF i omogućujući motoru rad na višim brzinama, čime se proširuje raspon brzina.

Kontrola brzine s konstantnom snagom: U nekim primjenama, motor mora održavati konstantnu izlaznu snagu na širokom rasponu brzina. Slabljivanje polja omogućuje motoru da održava konstantnu izlaznu snagu na visokim brzinama, ostvarujući kontrolu brzine s konstantnom snagom.

2. Smanjenje momента

Smanjenje momента: Slabljivanje polja smanjuje jačinu magnetskog polja, što slijedno smanjuje momеnt. Iako motor može održavati više brzine, momеnt će se smanjiti. Stoga je slabljivanje polja prikladno za rad na visokim brzinama kada nije potreban veliki momеnt.

3. Poboljšanje dinamičke performanse

Dinamički odgovor: Slabljivanje polja može poboljšati dinamički odgovor motora. Na visokim brzinama, slabljivanje polja omogućuje motoru da brže reagira na promjene opterećenja, poboljšavajući dinamičku performansu sustava.

Stabilnost: Pravilnom kontrolom stupnja slabljivanja polja, stabilnost i otpornost motora na interferenciju može se poboljšati.

4. Efikasnost i gubitci

Efikasnost: Slabljivanje polja može utjecati na efikasnost motora. Na visokim brzinama, efikasnost može se smanjiti zbog smanjenja momента. Međutim, optimizacijom strategije kontrole slabljivanja polja, može se do neke mере održati veća efikasnost.

Gubitci: Slabljivanje polja može povećati gubitke željeza i bakra u motoru. Gubitci željeza povećavaju se zbog promjena jačine magnetskog polja, što dovodi do povećanja gubitaka histerese i vrtložnih struja. Gubitci bakra povećavaju se zbog promjena struje, što dovodi do povećanja rezistivnih gubitaka.

Metode za postizanje slabljivanja polja

U indukcijskim motorima, slabljivanje polja može se postići sljedećim metodama:

Mijenjanje frekvencije napajanja: Korištenjem varijabilnog pogona sa promjenjivom frekvencijom (VFD) za promjenu frekvencije napajanja, motor može raditi na različitim brzinama. Na visokim brzinama, frekvencija napajanja može se odgovarajuće smanjiti kako bi se postiglo slabljivanje polja.

Kontrola izlaza invertera: Kontrolom izlaznog naponа i frekvencije invertera, može se prilagoditi jačina magnetskog polja motora. Moderni inverteri često imaju napredne algoritme kontrole koji mogu precizno kontrolirati stupanj slabljivanja polja.

Kontrola uzbuđenja: U nekim posebno dizajniranim indukcijskim motorima, jačina magnetskog polja može se kontrolirati korištenjem uzbuđujućeg zavojnice kako bi se postiglo slabljivanje polja.

Sažetak

Tehnologija slabljivanja polja u indukcijskim motorima glavno se koristi za proširenje raspona brzina, posebno na visokim brzinama. Primjenom slabljivanja polja, Back EMF može se smanjiti, omogućujući motoru rad na višim brzinama, iako to dolazi uz cijenu smanjenog momента. Slabljivanje polja također može poboljšati dinamičku performansu i stabilnost motora, ali može utjecati na efikasnost i povećati gubitke u određenim situacijama.