Podmínka maximálního točivého momentu asynchronního motoru

V článku s názvem "Momentová rovnice asynchronního motoru" jsme již prozkoumali vyvinutý moment a jeho odpovídající rovnici. Nyní se zabývejme podmínkou maximálního momentu asynchronního motoru. Moment vygenerovaný v asynchronním motoru závisí především na třech faktorech: velikosti rotorového proudu, interakci mezi rotorem a magnetickým tokem motoru a koeficientu využití rotoru. Rovnice pro hodnotu momentu během provozu motoru je následující:

Fázový úhel celkové impedancí RC sítě se vždy pohybuje v rozmezí od 0° do 90°. Impedance reprezentuje odpor, který elektronický okruh prezentuje proti průtoku proudu. Když se impedance statorového vinutí považuje za zanedbatelnou, pak pro dané napětí zásobování V1 zůstává E20 konstantní.

Vyvinutý moment dosáhne své maximální hodnoty, když je pravá strana rovnice (4) maximalizována. Toto nastane, když hodnota jmenovatele, jak je uvedeno níže, je rovna nule.

Nechť,

Tedy, vyvinutý moment dosahuje své maximální hodnoty, když odpovídající odpor rotoru na fázi je roven indukčnému odporu rotoru na fázi za provozních podmínek. Dosazením sX₂₀ = R₂ do rovnice (1) získáme výraz pro maximální moment.

Výše uvedená rovnice ukazuje, že velikost maximálního momentu je nezávislá na odporu rotoru.

Pokud sM označuje hodnotu kluzu odpovídající maximálnímu momentu, pak z rovnice (5):

Proto rychlost rotoru v bodě maximálního momentu je dána následující rovnicí:

Z rovnice (7) lze odvodit následující závěry týkající se maximálního momentu:

• Není závislý na odporu rotoru: Velikost maximálního momentu není závislá na odporu rotorového obvodu.

• Obráceně úměrný indukčnému odporu rotoru: Maximální moment se mění obráceně úměrně s indukčným odporom X20 rotoru. Pro maximalizaci momentu by tedy měl být X20 (a následně indukčnost rotoru) minimalizován.

• Upravitelný prostřednictvím odporu rotoru: Upravením odporu v rotorovém obvodu lze dosáhnout maximálního momentu při libovolném cílovém kluzu nebo rychlosti. To je určeno odporu rotoru při kluzu sM = R2/X20.

• Požadavek na odpor rotoru pro různé podmínky:

• Pro dosažení maximálního momentu ve stavu stání musí být odpor rotoru vysoký a roven X20.

• Pro maximální moment za provozních podmínek by měl být odpor rotoru nízký.