Когато напрежението се намали, двигателят, като основно устройство на електрическото задвижване, претърпява серия от значителни промени. Следва подробен анализ на тези промени, предназначен да помогне за по-доброто разбиране на влиянието на намаляването на напрежението върху производителността на двигателя и условията на работа.
Текущи промени
Обяснение на принципа: Според закона на Ом, връзката между тока I, напрежението U и съпротивлението R е I=U/R. При електродвигателите съпротивлението R (главно съпротивлението на статора и съпротивлението на ротора) обикновено не се променя много, така че намаляването на напрежението U ще доведе директно до увеличаване на тока I. За различните видове електродвигатели промяната на тока ще бъде същата като тази на съпротивлението на статора. За различните видове двигатели специфичните прояви на промените в тока могат да варират.
Специфична производителност:
DC двигатели: безчетковите DC двигатели (BLDC) и четковите DC двигатели изпитват значително увеличение на тока при намаляване на напрежението, ако натоварването остане постоянно. Това е така, защото двигателят изисква повече ток, за да поддържа първоначалния изходен въртящ момент.
Променливотокови двигатели: При асинхронните двигатели, въпреки че двигателят автоматично намалява скоростта си, за да съответства на натоварването, когато напрежението се намали, токът все пак може да се увеличи в случай на по-голямо или по-бързо променящо се натоварване. Що се отнася до синхронните двигатели, ако натоварването остане непроменено, когато напрежението се понижи, токът теоретично няма да се промени много, но ако натоварването се увеличи, токът също ще се увеличи.
Промяна на въртящия момент и скоростта
Промяна на въртящия момент: Намаляването на напрежението обикновено води до намаляване на въртящия момент на двигателя. Това е така, защото въртящият момент е пропорционален на произведението на тока и магнитния поток и когато напрежението се понижи, въпреки че токът се увеличи, магнитният поток може да намалее поради липсата на напрежение, което води до намаляване на общия въртящ момент. В някои случаи обаче, като например при постояннотокови двигатели, ако токът се увеличи достатъчно, това може да компенсира до известна степен намаляването на магнитния поток, поддържайки въртящия момент относително стабилен.
Промяна на скоростта: При променливотокови двигатели, особено асинхронни и синхронни двигатели, намаляването на напрежението ще доведе директно до намаляване на скоростта. Това е така, защото скоростта на двигателя е свързана с честотата на захранването и броя на двойките полюси на двигателя, а намаляването на напрежението ще повлияе на силата на електромагнитното поле на двигателя, което от своя страна намалява скоростта. При постояннотоковите двигатели скоростта е пропорционална на напрежението, така че скоростта ще намалее съответно, когато напрежението намалее.
Например, ефективност и топлина
По-ниска ефективност: по-ниското напрежение ще доведе до по-ниска ефективност на двигателя. Тъй като при работа с по-ниско напрежение двигателят се нуждае от повече ток, за да поддържа изходната мощност, увеличаването на тока ще увеличи загубите на мед и желязо в двигателя, като по този начин ще намали общата ефективност.
Повишено генериране на топлина: Поради увеличения ток и намалената ефективност, двигателите генерират повече топлина по време на работа. Това не само ускорява стареенето и износването на двигателя, но също така може да предизвика активиране на устройството за защита от прегряване, което да доведе до изключване на двигателя.
влиянието върху живота на двигателя
Дългосрочната работа при нестабилно напрежение или ниско напрежение сериозно ще съкрати експлоатационния живот на двигателя. Тъй като намаляването на напрежението, причинено от увеличаване на тока, колебания на въртящия момент, спад на скоростта и намаляване на ефективността, и други проблеми ще причинят повреди на вътрешната структура и електрическите характеристики на двигателя. Освен това, увеличеното генериране на топлина също ще ускори процеса на стареене на изолационния материал на двигателя.
五、Мерки за противодействие
За да се намали въздействието на намаляването на напрежението върху двигателя, могат да се предприемат следните мерки:
Оптимизирайте захранващата система: уверете се, че напрежението на захранващата мрежа е стабилно, за да избегнете влиянието на колебанията в напрежението върху двигателя.
Избор на подходящи двигатели: при проектирането и избора на колебания на напрежението се вземат предвид изцяло факторите за избор на двигатели с широк диапазон на адаптация на напрежението.
Инсталирайте стабилизатор на напрежение: инсталирайте стабилизатор на напрежение или регулатор на напрежение на входа на двигателя, за да поддържате стабилността на напрежението.
Засилване на поддръжката: редовна проверка и поддръжка на двигателя, за да се открият и отстранят потенциални проблеми своевременно, за да се удължи експлоатационният живот на двигателя.
В обобщение, въздействието на намаляването на напрежението върху двигателя е многостранно, включително промени в тока, промени в въртящия момент и скоростта, проблеми с ефективността и топлината, както и влияние върху живота на двигателя. Следователно, в практическите приложения е необходимо да се предприемат ефективни мерки за намаляване на тези ефекти, за да се гарантира безопасната и стабилна работа на двигателя.
Време на публикуване: 08.08.2024 г.