Hoe beïnvloeden koppel snelheid en vermogen een elektrische motor?

1. Basisbegrippen van koppel, snelheid en vermogen

Voordat we de relatie tussen het koppel, de snelheid en het vermogen van een elektromotor bespreken, is het nodig om de basisdefinities van deze drie concepten te verduidelijken:

• Koppel (Torque): Koppel is de kracht die een object doet roteren, en het is een maat voor de hoeveelheid rotatiekracht die een elektromotor kan leveren. In de fysica is koppel gelijk aan het product van kracht en hefboomarm, met de internationale eenheid newtonmeter (N·m).

• Snelheid: Snelheid verwijst naar hoe snel de motor roteert, meestal gemeten in omwentelingen per minuut (omw/min).

• Vermogen: Vermogen is de hoeveelheid werk dat in een eenheid van tijd wordt verricht en stelt de vermogen van een elektromotor om werk te doen voor. Het wordt gemeten in watt (W) of kilowatt (kW). Vermogen is gelijk aan het product van koppel en hoeksnelheid.

2. Relatie tussen koppel, snelheid en vermogen

Er is een nauwe relatie tussen koppel, snelheid en vermogen, die zich manifesteert als:

De relatie tussen vermogen, koppel en snelheid: Vermogen is gelijk aan het product van koppel en hoeksnelheid. Bij een bepaalde snelheid, hoe groter het vermogen, hoe groter het koppel. Omgekeerd, wanneer het vermogen constant is, hoe hoger de snelheid, hoe kleiner het koppel.

Constant koppel-snelheidsregeling versus constante vermogensnelheidsregeling: Bij de aangeven snelheid werkt de motor voornamelijk met constante koppel-snelheidsregeling, wat betekent dat het door de motor geleverde koppel niet wordt beïnvloed door de snelheid en alleen gerelateerd is aan de belasting. Boven de aangeven snelheid werkt de motor met constante vermogenssnelheidsregeling, waarbij de hogere de snelheid, des te kleiner het koppel.

Dynamische relaties tussen vermogen, snelheid en koppel: Voor elektromotoren met dezelfde centrumhoogte corresponderen hoge vermogens, hoge snelheden generatoren met relatief grotere vermogensuitvoer, terwijl lage snelheden, hoge koppels motoren corresponderen met kleinere vermogensuitvoer. Voor motoren met hetzelfde vermogen is het koppel omgekeerd evenredig met de snelheid; dat wil zeggen, hoe hoger de motorsnelheid, des te kleiner het overeenkomstige koppel, en omgekeerd wanneer de motorsnelheid lager is.

3. Factoren die het koppel, de snelheid en het vermogen van de motor beïnvloeden

Naast de bovengenoemde basale relaties kunnen het koppel, de snelheid en het vermogen van een elektromotor worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder:

• Spanning en frequentie: De snelheid en het koppel van een elektromotor zijn gerelateerd aan de spanning en frequentie. Binnen het aangeven spannings- en frequentiebereik zijn de snelheid en het koppel van de motor stabiel. Wanneer de spanning en frequentie veranderen, veranderen ook de snelheid en het koppel van de motor overeenkomstig.

• Motormodel en specificaties: Motoren met verschillende modellen en specificaties hebben verschillende snelheids- en koppelkenmerken.

• Belastingsomstandigheden: Belastingsomstandigheden zijn een van de belangrijke factoren die de snelheid en het koppel van een elektromotor beïnvloeden. Hoe groter de belasting, hoe groter het koppel dat de motor levert, en hoe langzamer de snelheid. Omgekeerd, hoe kleiner de belasting, hoe kleiner het koppel dat de motor levert, en hoe sneller de snelheid.

• Versleten en veroudering: Het slijtage- en verouderingsniveau van de motor beïnvloedt de snelheid en het koppel van de motor. Hoe hoger het slijtage- en verouderingsniveau van de motor, des te lager de snelheid en het koppel van de motor.

• Omgevingstemperatuur en -vochtigheid: Omgevingstemperatuur en -vochtigheid hebben ook een bepaalde invloed op de snelheid en het koppel van elektromotoren. Hoe hoger de omgevingstemperatuur, des te lager de snelheid en het koppel van de elektromotor; hoe hoger de omgevingsvochtigheid, des te meer kan de isolatieprestatie van de elektromotor worden beïnvloed, waardoor de prestatie van de elektromotor wordt beïnvloed.

• Regelmethoden en regelaarprestaties: De snelheid en het koppel van de motor worden beïnvloed door de regelmethoden en regelaarprestaties. Verschillende regelmethoden en -regelaars hebben verschillende effecten op de snelheid en het koppel van de motor.

Conclusie

Er is een complexe onderlinge relatie tussen het koppel, de snelheid en het vermogen van een elektromotor, die samen de prestaties en toepassingsresultaten van de motor bepalen. In praktische toepassingen is het nodig om deze factoren integraal te overwegen, de meest geschikte elektromotor en regeloplossing te selecteren, om zo het beste toepassingsresultaat te bereiken.