Όταν μειώνεται η τάση, ο κινητήρας, ως η βασική συσκευή ενός ηλεκτρικού συστήματος κίνησης, υφίσταται μια σειρά από σημαντικές αλλαγές. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση αυτών των αλλαγών, σχεδιασμένη να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση του αντίκτυπου της μείωσης της τάσης στην απόδοση και τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα.
Τρέχουσες αλλαγές
Εξήγηση της αρχής: Σύμφωνα με τον νόμο του Ohm, η σχέση μεταξύ του ρεύματος I, της τάσης U και της αντίστασης R είναι I=U/R. Στους ηλεκτροκινητήρες, η αντίσταση R (κυρίως η αντίσταση του στάτορα και η αντίσταση του ρότορα) συνήθως δεν αλλάζει πολύ, επομένως η μείωση της τάσης U θα οδηγήσει άμεσα σε αύξηση του ρεύματος I. Για διαφορετικούς τύπους ηλεκτροκινητήρων, η αλλαγή ρεύματος θα είναι η ίδια με αυτή της αντίστασης του στάτορα. Για διαφορετικούς τύπους κινητήρων, οι συγκεκριμένες εκδηλώσεις των αλλαγών ρεύματος μπορεί να διαφέρουν.
Συγκεκριμένη απόδοση:
Κινητήρες συνεχούς ρεύματος: Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες (BLDC) και οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες παρουσιάζουν σημαντική αύξηση ρεύματος όταν μειώνεται η τάση εάν το φορτίο παραμένει σταθερό. Αυτό συμβαίνει επειδή ο κινητήρας απαιτεί περισσότερο ρεύμα για να διατηρήσει την αρχική ροπή εξόδου.
Κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος: Για τους ασύγχρονους κινητήρες, αν και ο κινητήρας μειώνει αυτόματα την ταχύτητά του για να ταιριάζει με το φορτίο όταν μειώνεται η τάση, το ρεύμα μπορεί να αυξηθεί σε περίπτωση βαρύτερου ή ταχύτερα μεταβαλλόμενου φορτίου. Όσον αφορά τον σύγχρονο κινητήρα, εάν το φορτίο παραμείνει αμετάβλητο όταν μειώνεται η τάση, το ρεύμα δεν θα αλλάξει πολύ θεωρητικά, αλλά εάν το φορτίο αυξηθεί, θα αυξηθεί και το ρεύμα.
Αλλαγή ροπής και ταχύτητας
Αλλαγή ροπής: Η μείωση της τάσης συνήθως οδηγεί σε μείωση της ροπής του κινητήρα. Αυτό συμβαίνει επειδή η ροπή είναι ανάλογη με το γινόμενο του ρεύματος και της ροής, και όταν η τάση μειώνεται, αν και το ρεύμα αυξάνεται, η ροή μπορεί να μειωθεί λόγω της έλλειψης τάσης, με αποτέλεσμα τη μείωση της συνολικής ροπής. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως σε κινητήρες συνεχούς ρεύματος, εάν το ρεύμα αυξηθεί επαρκώς, μπορεί να αντισταθμίσει τη μείωση της ροής σε κάποιο βαθμό, διατηρώντας τη ροπή σχετικά σταθερή.
Αλλαγή ταχύτητας: Για τους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, ειδικά για τους ασύγχρονους και τους σύγχρονους κινητήρες, η μείωση της τάσης θα οδηγήσει άμεσα σε μείωση της ταχύτητας. Αυτό συμβαίνει επειδή η ταχύτητα του κινητήρα σχετίζεται με τη συχνότητα της τροφοδοσίας και τον αριθμό των ζευγών πόλων του κινητήρα, και η μείωση της τάσης θα επηρεάσει την ισχύ του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου του κινητήρα, η οποία με τη σειρά της μειώνει την ταχύτητα. Για τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, η ταχύτητα είναι ανάλογη με την τάση, επομένως η ταχύτητα θα μειωθεί ανάλογα όταν μειωθεί η τάση.
三、απόδοση και θερμότητα
Χαμηλότερη απόδοση: Η χαμηλότερη τάση θα οδηγήσει σε χαμηλότερη απόδοση του κινητήρα. Επειδή ο κινητήρας λειτουργεί σε χαμηλότερη τάση, χρειάζεται περισσότερο ρεύμα για να διατηρήσει την ισχύ εξόδου και η αύξηση του ρεύματος θα αυξήσει τις απώλειες χαλκού και σιδήρου του κινητήρα, μειώνοντας έτσι τη συνολική απόδοση.
Αυξημένη παραγωγή θερμότητας: Λόγω του αυξημένου ρεύματος και της μειωμένης απόδοσης, οι κινητήρες παράγουν περισσότερη θερμότητα κατά τη λειτουργία. Αυτό όχι μόνο επιταχύνει τη γήρανση και τη φθορά του κινητήρα, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει την ενεργοποίηση της διάταξης προστασίας από υπερθέρμανση, με αποτέλεσμα την απενεργοποίηση του κινητήρα.
Και, ο αντίκτυπος στη διάρκεια ζωής του κινητήρα
Η μακροχρόνια λειτουργία υπό ασταθή τάση ή περιβάλλον χαμηλής τάσης θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Επειδή η μείωση της τάσης που προκαλείται από την αύξηση του ρεύματος, οι διακυμάνσεις της ροπής, η πτώση της ταχύτητας και η μείωση της απόδοσης και άλλα προβλήματα θα προκαλέσουν ζημιά στην εσωτερική δομή και την ηλεκτρική απόδοση του κινητήρα. Επιπλέον, η αύξηση της παραγωγής θερμότητας θα επιταχύνει επίσης τη διαδικασία γήρανσης του μονωτικού υλικού του κινητήρα.
五、Αντίμετρα
Για να μειωθεί η επίδραση της μείωσης της τάσης στον κινητήρα, μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα:
Βελτιστοποιήστε το σύστημα τροφοδοσίας: βεβαιωθείτε ότι η τάση του δικτύου τροφοδοσίας είναι σταθερή, για να αποφύγετε τις επιπτώσεις των διακυμάνσεων τάσης στον κινητήρα.
Επιλογή κατάλληλων κινητήρων: κατά το σχεδιασμό και την επιλογή των διακυμάνσεων τάσης, λάβετε πλήρως υπόψη τους παράγοντες επιλογής κινητήρων με ευρύ φάσμα προσαρμογής τάσης.
Εγκατάσταση σταθεροποιητή τάσης: εγκαταστήστε σταθεροποιητή τάσης ή ρυθμιστή τάσης στην είσοδο του κινητήρα για να διατηρήσετε τη σταθερότητα της τάσης.
Ενίσχυση της συντήρησης: τακτική επιθεώρηση και συντήρηση του κινητήρα για την έγκαιρη ανίχνευση και αντιμετώπιση πιθανών προβλημάτων, προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής του κινητήρα.
Συνοπτικά, η επίδραση της μείωσης της τάσης στον κινητήρα είναι πολύπλευρη, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στο ρεύμα, των αλλαγών στη ροπή και την ταχύτητα, των προβλημάτων απόδοσης και θερμότητας, καθώς και της επίδρασης στη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Συνεπώς, σε πρακτικές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να ληφθούν αποτελεσματικά μέτρα για τη μείωση αυτών των επιπτώσεων, ώστε να διασφαλιστεί η ασφαλής και σταθερή λειτουργία του κινητήρα.
Ώρα δημοσίευσης: 08 Αυγούστου 2024