Apakah pengurangan medan dan apakah kesannya terhadap motor induksi?

Pengurangan medan merujuk kepada proses penyesuaian kekuatan medan magnet motor semasa operasi untuk mengubah prestasinya. Dalam motor DC, pengurangan medan biasanya dicapai dengan mengurangi arus eksitasi. Dalam motor AC, terutamanya motor induksi dan motor sinkron magnet permanen, pengurangan medan dapat dilakukan dengan mengubah frekuensi bekalan kuasa atau mengawal output inverter.

Kesan Pengurangan Medan pada Motor Induksi

Dalam motor induksi, teknologi pengurangan medan utamanya digunakan untuk memperluas julat kelajuan motor, terutamanya pada kelajuan tinggi. Berikut adalah kesan utama pengurangan medan pada motor induksi:

1. Meningkatkan Julat Kelajuan

Operasi Kelajuan Tinggi: Pada kelajuan tinggi, tegangan elektromotif balik (Back EMF) motor induksi meningkat, menyebabkan pengurangan komponen aktif arus stator dan oleh itu membatasi torka keluaran motor. Dengan menerapkan pengurangan medan, kekuatan medan magnet boleh dikurangkan, menurunkan Back EMF dan membolehkan motor beroperasi pada kelajuan yang lebih tinggi, sehingga memperluas julat kelajuan.

Kawalan Kelajuan Kuasa Tetap: Dalam aplikasi tertentu, motor perlu mengekalkan keluaran kuasa tetap sepanjang julat kelajuan yang luas. Pengurangan medan memungkinkan motor untuk mengekalkan keluaran kuasa tetap pada kelajuan tinggi, mencapai kawalan kelajuan kuasa tetap.

2. Mengurangkan Torka

Pengurangan Torka: Pengurangan medan mengurangkan kekuatan medan magnet, yang seterusnya mengurangkan torka. Walaupun motor boleh mengekalkan kelajuan yang lebih tinggi, torka akan berkurang secara beransur-ansur. Oleh itu, pengurangan medan sesuai untuk operasi kelajuan tinggi di mana torka tinggi tidak diperlukan.

3. Meningkatkan Prestasi Dinamik

Tanggapan Dinamik: Pengurangan medan boleh meningkatkan tanggapan dinamik motor. Pada kelajuan tinggi, pengurangan medan membolehkan motor bertindak balas lebih cepat terhadap perubahan beban, meningkatkan prestasi dinamik sistem.

Stabiliti: Dengan mengawal darjah pengurangan medan dengan tepat, stabiliti dan ketahanan gangguan motor boleh ditingkatkan.

4. Kecekapan dan Rugi

Kecekapan: Pengurangan medan mungkin mempengaruhi kecekapan motor. Pada kelajuan tinggi, kecekapan mungkin berkurang disebabkan pengurangan torka. Namun, dengan mengoptimumkan strategi kawalan pengurangan medan, kecekapan yang lebih tinggi boleh dipertahankan dalam tahap tertentu.

Rugi: Pengurangan medan mungkin meningkatkan kedua-dua rugi besi dan rugi tembaga dalam motor. Rugi besi meningkat disebabkan perubahan kekuatan medan magnet, menyebabkan peningkatan kerugian histeresis dan eddy current. Rugi tembaga meningkat disebabkan perubahan arus, menyebabkan peningkatan kerugian rintangan.

Cara Mencapai Pengurangan Medan

Dalam motor induksi, pengurangan medan boleh dicapai melalui cara-cara berikut:

Mengubah Frekuensi Bekalan: Dengan menggunakan pemandu frekuensi pembolehubah (VFD) untuk mengubah frekuensi bekalan kuasa, motor boleh beroperasi pada kelajuan yang berbeza. Pada kelajuan tinggi, frekuensi bekalan boleh dikurangkan dengan tepat untuk mencapai pengurangan medan.

Mengawal Output Inverter: Dengan mengawal voltan dan frekuensi output inverter, kekuatan medan magnet motor boleh disesuaikan. Inverter moden sering mempunyai algoritma kawalan canggih yang boleh mengawal darjah pengurangan medan dengan tepat.

Kawalan Eksitasi: Dalam beberapa motor induksi yang dirancang khusus, kekuatan medan magnet boleh dikawal menggunakan gulungan eksitasi untuk mencapai pengurangan medan.

Ringkasan

Teknologi pengurangan medan dalam motor induksi utamanya digunakan untuk memperluas julat kelajuan, terutamanya pada kelajuan tinggi. Dengan menerapkan pengurangan medan, Back EMF boleh dikurangkan, membolehkan motor beroperasi pada kelajuan yang lebih tinggi, walaupun ini datang dengan kos pengurangan torka. Pengurangan medan juga boleh meningkatkan prestasi dinamik dan stabiliti motor, tetapi ia mungkin mempengaruhi kecekapan dan meningkatkan rugi dalam situasi tertentu.