Šta je oslabljivanje polja i kakav je njegov efekat na asinhroni motor?

Slabljivanje polja se odnosi na proces prilagođavanja jačine magnetskog polja motora tokom rada kako bi se modifikovala njegova performansa. U DC motorima, slabljivanje polja se obično postiže smanjenjem strujnog toka za pobudu. U AC motorima, posebno u induktivnim motorima i trajnim magnetnim sinkronim motorima, slabljivanje polja može se ostvariti promenom frekvencije napajanja ili kontrolom izlaza invertera.

Efekti slabljivanja polja na induktivne motive

U induktivnim motorima, tehnologija slabljivanja polja se uglavnom koristi za proširenje opsega brzina motora, posebno na visokim brzinama. Sledeći su glavni efekti slabljivanja polja na induktivne motive:

1. Povećanje opsega brzina

Rad na visokim brzinama: Na visokim brzinama, obratan elektromotorni napon (Back EMF) induktivnog motora se povećava, što dovodi do smanjenja aktivne komponente statornog strujnog toka i time ograničava izlazni moment motora. Primenom slabljivanja polja, jačina magnetskog polja se može smanjiti, smanjujući Back EMF i omogućavajući motoru da radi na višim brzinama, čime se proširuje opseg brzina.

Kontrola brzine sa konstantnom snalom: U nekim primenama, motor mora održavati konstantan izlazni snag preko širokog opsega brzina. Slabljivanje polja omogućava motoru da održava konstantan izlazni snag na visokim brzinama, ostvarujući kontrolu brzine sa konstantnim snagom.

2. Smanjenje momента

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

3. Unapređenje dinamičke performanse

Dinamički odgovor: Slabljivanje polja može unaprediti dinamički odgovor motora. Na visokim brzinama, slabljivanje polja omogućava motoru da brže reaguje na promene opterećenja, unapređujući dinamičku performansu sistema.

Stabilnost: Apropirovano kontrolišući stepen slabljivanja polja, može se unaprediti stabilnost i otpornost motora na interferencije.

4. Efikasnost i gubitci

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

Gubitci: Slabljivanje polja može povećati i gubitke željeza i bakra u motoru. Gubitci željeza se povećavaju zbog promena jačine magnetskog polja, što dovodi do povećanja gubitaka histerese i vrtlogovih struja. Gubitci bakra se povećavaju zbog promena strujnog toka, što dovodi do povećanja rezistivnih gubitaka.

Metode ostvarenja slabljivanja polja

U induktivnim motorima, slabljivanje polja se može ostvariti putem sledećih metoda:

Promena frekvencije napajanja: Koristeći promenljivi frekvencijski pogon (VFD) za promenu frekvencije napajanja, motor može raditi na različitim brzinama. Na visokim brzinama, frekvencija napajanja se može odgovarajuće smanjiti kako bi se ostvarilo slabljivanje polja.

Kontrola izlaza invertera: Kontrolom izlaznog napona i frekvencije invertera, može se prilagoditi jačina magnetskog polja motora. Savremeni inverteri često imaju napredne algoritme kontrole koji mogu precizno kontrolisati stepen slabljivanja polja.

Kontrola pobude: U nekim posebno dizajniranim induktivnim motorima, jačina magnetskog polja se može kontrolisati korišćenjem pobudne spojnice kako bi se ostvarilo slabljivanje polja.

Sažetak

Tehnologija slabljivanja polja u induktivnim motorima se uglavnom koristi za proširenje opsega brzina, posebno na visokim brzinama. Primenom slabljivanja polja, Back EMF se može smanjiti, omogućavajući motoru da radi na višim brzinama, iako to dolazi uz cenu smanjenog momента. Slabljivanje polja može takođe unaprediti dinamičku performansu i stabilnost motora, ali može uticati na efikasnost i povećati gubitke u određenim situacijama.