När spänningen minskas genomgår motorn, som är kärnan i en elektrisk drivenhet, en rad betydande förändringar. Följande är en detaljerad analys av dessa förändringar, utformad för att bättre förstå hur spänningsreduktion påverkar motorns prestanda och driftsförhållanden.
Nuvarande förändringar
Förklaring av principen: Enligt Ohms lag är förhållandet mellan ström I, spänning U och resistans R I=U/R. I elmotorer förändras resistansen R (främst statorresistans och rotorresistans) vanligtvis inte mycket, så en minskning av spänning U leder direkt till en ökning av ström I. För olika typer av elmotorer kommer strömförändringen att vara densamma som statorresistansen. För olika typer av motorer kan de specifika manifestationerna av strömförändringar variera.
Specifik prestanda:
Likströmsmotorer: borstlösa likströmsmotorer (BLDC) och borstade likströmsmotorer upplever en betydande ökning av strömmen när spänningen minskar om belastningen förblir konstant. Detta beror på att motorn kräver mer ström för att bibehålla det ursprungliga vridmomentet.
AC-motorer: För asynkronmotorer, även om motorn automatiskt minskar sin hastighet för att anpassa sig till belastningen när spänningen minskas, kan strömmen fortfarande öka vid en tyngre eller snabbare växlande belastning. När det gäller synkronmotorer, om belastningen förblir oförändrad när spänningen sänks, kommer strömmen teoretiskt sett inte att förändras mycket, men om belastningen ökar kommer strömmen också att öka.
二, vridmoment- och hastighetsändring
Förändring av vridmoment: Spänningsminskning leder vanligtvis till en minskning av motorns vridmoment. Detta beror på att vridmomentet är proportionellt mot produkten av ström och flöde, och när spänningen sänks, även om strömmen ökar, kan flödet minska på grund av brist på spänning, vilket resulterar i en minskning av det totala vridmomentet. I vissa fall, till exempel i likströmsmotorer, kan dock strömmen ökas tillräckligt, vilket i viss mån kan kompensera för minskningen av flödet, vilket håller vridmomentet relativt stabilt.
Hastighetsförändring: För växelströmsmotorer, särskilt asynkrona och synkrona motorer, kommer en minskning av spänningen direkt att resultera i en minskning av hastigheten. Detta beror på att motorns hastighet är relaterad till strömförsörjningens frekvens och antalet motorpolpar, och minskningen av spänningen kommer att påverka styrkan hos motorns elektromagnetiska fält, vilket i sin tur minskar hastigheten. För likströmsmotorer är hastigheten proportionell mot spänningen, så hastigheten kommer att minska i enlighet därmed när spänningen minskar.
三、effektivitet och värme
Lägre verkningsgrad: Lägre spänning leder till lägre motorverkningsgrad. Eftersom motorn vid drift med lägre spänning behöver mer ström för att bibehålla uteffekten, kommer ökningen av strömmen att öka motorns koppar- och järnförluster, vilket minskar den totala verkningsgraden.
Ökad värmeutveckling: På grund av ökad ström och minskad verkningsgrad genererar motorer mer värme under drift. Detta påskyndar inte bara motorns åldrande och slitage, utan kan också utlösa aktivering av överhettningsskyddet, vilket resulterar i motoravstängning.
Inverkan på motorns livslängd
Långvarig drift under instabil spänning eller lågspänningsmiljö kommer avsevärt att förkorta motorns livslängd. Eftersom spänningsminskningen orsakad av ökad ström, vridmomentfluktuationer, hastighetsfall och minskad verkningsgrad och andra problem kommer att orsaka skador på motorns interna struktur och elektriska prestanda. Dessutom kommer den ökade värmeutvecklingen också att påskynda åldringsprocessen hos motorns isoleringsmaterial.
五, Motåtgärder
För att minska effekten av spänningsreduktion på motorn kan följande åtgärder vidtas:
Optimera strömförsörjningssystemet: se till att spänningen i strömförsörjningsnätet är stabil för att undvika att spänningsfluktuationer påverkar motorn.
Val av lämpliga motorer: vid konstruktion och val av spänningsfluktuationer, ta full hänsyn till faktorerna för val av motorer med ett brett spektrum av spänningsanpassning.
Installera spänningsstabilisator: installera en spänningsstabilisator eller spänningsregulator vid motorns ingång för att bibehålla spänningsstabiliteten.
Stärkt underhåll: regelbunden inspektion och underhåll av motorn för att upptäcka och åtgärda potentiella problem i tid och förlänga motorns livslängd.
Sammanfattningsvis är effekten av spänningsreduktion på motorn mångfacetterad, inklusive strömförändringar, vridmoment- och hastighetsförändringar, verkningsgrads- och värmeproblem samt motorns livslängd. Därför är det i praktiska tillämpningar nödvändigt att vidta effektiva åtgärder för att minska dessa effekter för att säkerställa motorns säker och stabila drift.
Publiceringstid: 8 augusti 2024