Điều gì là làm suy yếu từ trường và nó có tác động gì lên động cơ cảm ứng?

Yếu từ trường đề cập đến quá trình điều chỉnh cường độ từ trường của động cơ trong quá trình hoạt động để thay đổi hiệu suất của nó. Trong các động cơ DC, yếu từ trường thường được thực hiện bằng cách giảm dòng điện kích thích. Trong các động cơ AC, đặc biệt là động cơ cảm ứng và động cơ đồng bộ từ vĩnh cửu, yếu từ trường có thể được thực hiện bằng cách thay đổi tần số nguồn cung cấp hoặc kiểm soát đầu ra của biến tần.

Tác động của Yếu Từ Trường đối với Động Cơ Cảm Ứng

Trong các động cơ cảm ứng, công nghệ yếu từ trường chủ yếu được sử dụng để mở rộng dải tốc độ của động cơ, đặc biệt là ở tốc độ cao. Dưới đây là những tác động chính của yếu từ trường đối với động cơ cảm ứng:

1. Tăng Dải Tốc Độ

Hoạt động ở tốc độ cao: Ở tốc độ cao, điện áp phản hồi (Back EMF) của động cơ cảm ứng tăng lên, dẫn đến giảm thành phần hoạt động của dòng điện stator và do đó hạn chế mô-men xoắn đầu ra của động cơ. Bằng cách áp dụng yếu từ trường, cường độ từ trường có thể được giảm, giảm Back EMF và cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn, do đó mở rộng dải tốc độ.

Điều khiển tốc độ với công suất hằng định: Trong một số ứng dụng, động cơ cần duy trì công suất đầu ra hằng định trong một dải tốc độ rộng. Yếu từ trường cho phép động cơ duy trì công suất đầu ra hằng định ở tốc độ cao, đạt được điều khiển tốc độ với công suất hằng định.

2. Giảm Mô-men Xoắn

Giảm mô-men xoắn: Yếu từ trường làm giảm cường độ từ trường, từ đó làm giảm mô-men xoắn. Mặc dù động cơ có thể duy trì tốc độ cao hơn, nhưng mô-men xoắn sẽ giảm tương ứng. Do đó, yếu từ trường phù hợp cho các hoạt động ở tốc độ cao mà không yêu cầu mô-men xoắn cao.

3. Cải thiện Hiệu Suất Động Học

Phản ứng động học: Yếu từ trường có thể cải thiện phản ứng động học của động cơ. Ở tốc độ cao, yếu từ trường cho phép động cơ phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi tải, nâng cao hiệu suất động học của hệ thống.

Ổn định: Bằng cách kiểm soát đúng mức độ yếu từ trường, ổn định và khả năng chống nhiễu của động cơ có thể được cải thiện.

4. Hiệu Quả và Hao Hụt

Hiệu quả: Yếu từ trường có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của động cơ. Ở tốc độ cao, hiệu quả có thể giảm do giảm mô-men xoắn. Tuy nhiên, bằng cách tối ưu hóa chiến lược kiểm soát yếu từ trường, hiệu quả có thể được duy trì ở mức cao nhất định.

Hao hụt: Yếu từ trường có thể tăng cả hao hụt sắt và đồng trong động cơ. Hao hụt sắt tăng do thay đổi cường độ từ trường, gây tăng hao hụt từ hysteresis và dòng điện xoáy. Hao hụt đồng tăng do thay đổi dòng điện, dẫn đến tăng hao hụt điện trở.

Các Phương Pháp Để Thực Hiện Yếu Từ Trường

Trong các động cơ cảm ứng, yếu từ trường có thể được thực hiện thông qua các phương pháp sau:

Thay đổi tần số nguồn: Bằng cách sử dụng biến tần có thể thay đổi tần số nguồn, động cơ có thể hoạt động ở các tốc độ khác nhau. Ở tốc độ cao, tần số nguồn có thể được giảm xuống một cách thích hợp để đạt được yếu từ trường.

Kiểm soát đầu ra của biến tần: Bằng cách kiểm soát điện áp và tần số đầu ra của biến tần, cường độ từ trường của động cơ có thể được điều chỉnh. Các biến tần hiện đại thường có các thuật toán kiểm soát tiên tiến có thể kiểm soát chính xác mức độ yếu từ trường.

Kiểm soát kích thích: Trong một số động cơ cảm ứng được thiết kế đặc biệt, cường độ từ trường có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng cuộn dây kích thích để đạt được yếu từ trường.

Tóm Lược

Công nghệ yếu từ trường trong động cơ cảm ứng chủ yếu được sử dụng để mở rộng dải tốc độ, đặc biệt là ở tốc độ cao. Bằng cách áp dụng yếu từ trường, Back EMF có thể được giảm, cho phép động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn, mặc dù điều này đi kèm với việc giảm mô-men xoắn. Yếu từ trường cũng có thể cải thiện hiệu suất động học và ổn định của động cơ, nhưng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và tăng hao hụt trong một số tình huống.