Що таке ослаблення поля і який вплив воно має на асинхронний двигун?

Розслаблення поля відноситься до процесу налаштування сили магнітного поля двигуна під час роботи для зміни його характеристики. У DC двигунах розслаблення поля зазвичай досягається шляхом зменшення струму заходження. У AC двигунах, особливо у індукційних двигунах та синхронних двигунах з постійним магнітом, розслаблення поля можна досягти шляхом зміни частоти живлення або керування виводом інвертора.

Вплив розслаблення поля на індукційні двигуни

У індукційних двигунах технологія розслаблення поля використовується переважно для розширення діапазону швидкостей двигуна, особливо на високих швидкостях. Ось основні ефекти розслаблення поля на індукційні двигуни:

1. Збільшення діапазону швидкостей

Робота на високих швидкостях: На високих швидкостях ЕДС самовдіяння (ЕДС) індукційного двигуна зростає, що призводить до зменшення активної складової струму статора, обмежуючи вихідний момент двигуна. За допомогою розслаблення поля сила магнітного поля може бути зменшена, що зменшує ЕДС і дозволяє двигуну працювати на вищих швидкостях, розширяючи діапазон швидкостей.

Керування швидкістю з постійною потужністю: У деяких застосуваннях двигун повинен зберігати постійну вихідну потужність на широкому діапазоні швидкостей. Розслаблення поля дозволяє двигуну підтримувати постійну вихідну потужність на високих швидкостях, досягаючи керування швидкістю з постійною потужністю.

2. Зменшення моменту

Зменшення моменту: Розслаблення поля зменшує силу магнітного поля, що в свою чергу зменшує момент. Хоча двигун може підтримувати вищі швидкості, момент буде відповідно зменшуватися. Тому розслаблення поля підходить для операцій на високих швидкостях, де не потрібен високий момент.

3. Покращення динамічних характеристик

Динамічна відповідь: Розслаблення поля може покращити динамічну відповідь двигуна. На високих швидкостях розслаблення поля дозволяє двигуну швидше реагувати на зміни навантаження, підвищаючи динамічні характеристики системи.

Стабільність: Шляхом правильного керування ступенем розслаблення поля можна покращити стабільність та стійкість до завад двигуна.

4. Ефективність та втрати

Ефективність: Розслаблення поля може впливати на ефективність двигуна. На високих швидкостях ефективність може знизитися через зменшення моменту. Однак, шляхом оптимізації стратегії керування розслабленням поля, можна підтримувати більш високу ефективність до певної міри.

Втрати: Розслаблення поля може збільшити як залізні, так і мідні втрати в двигуні. Залізні втрати зростають через зміни сили магнітного поля, що призводить до збільшення гістерезисних та вихрових втрат. Мідні втрати зростають через зміни струму, що призводить до збільшення опорних втрат.

Методи досягнення розслаблення поля

У індукційних двигунах розслаблення поля можна досягти за допомогою таких методів:

Зміна частоти живлення: За допомогою змінного частотного привода (VFD) для зміни частоти живлення, двигун може працювати на різних швидкостях. На високих швидкостях частоту живлення можна відповідно зменшити, щоб досягти розслаблення поля.

Керування виводом інвертора: Керуючи вивідною напругою та частотою інвертора, можна налаштовувати силу магнітного поля двигуна. Сучасні інвертори часто мають продвинуті алгоритми керування, які можуть точно керувати ступенем розслаблення поля.

Керування заходженням: У деяких спеціально спроектованих індукційних двигунах силу магнітного поля можна керувати за допомогою заходжувального витка, щоб досягти розслаблення поля.

Підсумок

Технологія розслаблення поля у індукційних двигунах використовується переважно для розширення діапазону швидкостей, особливо на високих швидкостях. Застосовуючи розслаблення поля, можна зменшити ЕДС, дозволяючи двигуну працювати на вищих швидкостях, хоча це супроводжується зменшенням моменту. Розслаблення поля також може покращити динамічні характеристики та стабільність двигуна, але воно може впливати на ефективність та збільшувати втрати в певних ситуаціях.