Kutokana kivuvi ni mchakato wa kubadilisha nguvu ya magnetic field ya motori wakati anayekidhiwa kutumika ili kubadilisha ufanisi wake. Katika motors DC, kutokana kivuvi huwasilishwa kwa kupunguza current ya excitation. Katika motors AC, hasa induction motors na permanent magnet synchronous motors, kutokana kivuvi kinaweza kufanyika kwa kubadilisha frequency ya power supply au kudhibiti output ya inverter.
Mfano wa Kutokana Kivuvi kwa Induction Motors
Katika induction motors, teknolojia ya kutokana kivuvi huchukua muhimu sana kwa kuongeza range ya mwendo wa motori, hasa wakati wa kiwango cha juu. Yafuatayo ni athari muhimu za kutokana kivuvi kwa induction motors:
1. Ongeza Range ya Mwendo
Uongozaji wa Kiwango cha Juu: Wakati wa kiwango cha juu, electromotive force (Back EMF) ya induction motor inongezeka, kusababisha upunguzo wa component ya active ya stator current na kwa hivyo kukidhi kitambulisho cha torque ya motori. Kwa kutumia kutokana kivuvi, nguvu ya magnetic field inaweza kupunguzwa, ikipunguza Back EMF na kuwezesha motori kutumika kwa kiwango cha juu zaidi, kwa hivyo kuongeza range ya mwendo.
Uongozaji wa Kiwango cha Nguvu: Katika baadhi ya matumizi, motori inahitajika kukidhi output ya constant power kwa range ya wide speed. Kutokana kivuvi kunaweza motori kukidhi output ya constant power kwa kiwango cha juu, kufikiwa kwenye uongozaji wa constant power speed.
2. Punguza Torque
Punguza Torque: Kutokana kivuvi kupunguza nguvu ya magnetic field, ambayo pia kupunguza torque. Ingawa motori inaweza kukidhi kiwango cha juu zaidi, torque itapunguza kulingana. Hivyo basi, kutokana kivuvi ni rahisi kwa kiwango cha juu zaidi ambapo torque kali si hitaji.
3. Bora Ufanisi wa Dynamics
Jibu la Dynamics: Kutokana kivuvi linaweza kuboresha jibu la dynamics la motori. Wakati wa kiwango cha juu, kutokana kivuvi linaweza motori kuujibu haraka zaidi kwa mabadiliko ya mizigo, kuboresha ufanisi wa system dynamics.
Stability: Kwa dhibiti sahihi ya degree ya kutokana kivuvi, stability na resistance ya motori yanaweza kuboresha.
4. Efficiency na Losses
Efficiency: Kutokana kivuvi linaweza kubadilisha efficiency ya motori. Wakati wa kiwango cha juu, efficiency inaweza kupunguza kwa sababu ya upunguzo wa torque. Lakini, kwa kuboresha strategy ya dhibiti ya kutokana kivuvi, efficiency inaweza kukidhi kwa bahati chache.
Losses: Kutokana kivuvi linaweza ongeza iron losses na copper losses katika motori. Iron losses zinongezeka kwa sababu ya mabadiliko ya nguvu ya magnetic field, kusababisha hysteresis na eddy current losses zinongezeko. Copper losses zinongezeka kwa sababu ya mabadiliko ya current, kusababisha resistive losses zinongezeko.
Njia za Kutokana Kivuvi
Katika induction motors, kutokana kivuvi kinaweza kufanyika kupitia njia ifuatavyo:
Kubadilisha Frequency ya Supply: Kwa kutumia variable frequency drive (VFD) kutokana frequency ya power supply, motori inaweza kutumika kwa kiwango tofauti. Wakati wa kiwango cha juu, frequency ya supply inaweza kupunguzwa kwa sahihi kutokana kivuvi.
Kudhibiti Output ya Inverter: Kwa kudhibiti voltage na frequency ya output ya inverter, nguvu ya magnetic field ya motori inaweza kutobea. Inverters modern zinaweza kuwa na advanced control algorithms zinazoweza kudhibiti sahihi degree ya kutokana kivuvi.
Excitation Control: Katika baadhi ya induction motors yenye ubunifu, nguvu ya magnetic field inaweza kukidhibiti kwa kutumia excitation winding kutokana kivuvi.
Muhtasari
Teknolojia ya kutokana kivuvi katika induction motors ni muhimu sana kwa kuongeza range ya mwendo, hasa wakati wa kiwango cha juu. Kwa kutumia kutokana kivuvi, Back EMF inaweza kupunguzwa, kuwezesha motori kutumika kwa kiwango cha juu zaidi, ingawa hii hutokana kwa upunguzo wa torque. Kutokana kivuvi linaweza pia kuboresha ufanisi wa dynamics na stability ya motori, lakini linaweza kutokana kwa efficiency na kuongeza losses kwa mazingira tofauti.