Умова максимальної крутного моменту асинхронного двигуна

У статті під назвою "Рівняння моменту індукційного двигуна" ми вже розглянули розвинутий момент і його відповідне рівняння. Тепер ми обговоримо умови максимального моменту для індукційного двигуна. Момент, генерований в індукційному двигуні, залежить в основному від трьох факторів: величини струму ротора, взаємодії між ротором і магнітним потоком двигуна, а також коефіцієнта ефективності ротора. Рівняння для значення моменту під час роботи двигуна має наступний вигляд:

Кутова фаза загального імпедансу RC-мережі завжди знаходиться в діапазоні від 0° до 90°. Імпеданс представляє опір, який елемент електронної схеми створює для потоку струму. Коли імпеданс обмотки статора вважається незначним, при заданому напругі живлення V1, E20 залишається сталою.

Розвинутий момент досягне свого максимального значення, коли права частина рівняння (4) буде максимізована. Це відбувається, коли значення знаменника, як показано нижче, дорівнює нулю.

Нехай,

Таким чином, розвинутий момент набуває свого максимального значення, коли опір ротора на фазу дорівнює реактивному опору ротора в умовах роботи. Підставляючи sX₂₀ = R₂ в рівняння (1), отримуємо вираз для максимального моменту.

Вище згадане рівняння вказує, що величина максимального моменту не залежить від опору ротора.

Якщо sM позначає значення проскальзування, що відповідає максимальному моменту, то з рівняння (5):

Отже, швидкість ротора в точці максимального моменту визначається наступним рівнянням:

З рівняння (7) можна зробити наступні висновки щодо максимального моменту:

• Незалежність від опору ротора: Величина максимального моменту не залежить від опору контура ротора.

• Обернена пропорційність до реактивного опору ротора: Максимальний момент змінюється обернено пропорційно реактивному опору X20 ротора. Тому, щоб максимізувати момент, X20 (і, відповідно, індуктивність ротора) повинні бути мінімізовані.

• Регулювання через опір ротора: Змінюючи опір в контурі ротора, можна досягти максимального моменту при будь-якому цільовому проскальзуванні або швидкості. Це визначається опором ротора при проскальзуванні sM = R2/X20.

• Потреба у опорі ротора для різних умов:

• Для досягнення максимального моменту при спокої ротор, опір ротора повинен бути високий і дорівнювати X20.

• Для максимального моменту в умовах роботи, опір ротора повинен бути низький.