Gdy napięcie jest redukowane, silnik, jako główne urządzenie napędu elektrycznego, przechodzi szereg istotnych zmian. Poniżej przedstawiono szczegółową analizę tych zmian, mającą na celu lepsze zrozumienie wpływu redukcji napięcia na wydajność silnika i warunki pracy.
3. Bieżące zmiany
Wyjaśnienie zasady: Zgodnie z prawem Ohma, zależność między prądem I, napięciem U i rezystancją R jest I=U/R. W silnikach elektrycznych rezystancja R (głównie rezystancja stojana i rezystancja wirnika) zwykle nie zmienia się zbytnio, więc zmniejszenie napięcia U będzie bezpośrednio prowadzić do wzrostu prądu I. W przypadku różnych typów silników elektrycznych zmiana prądu będzie taka sama jak rezystancja stojana. W przypadku różnych typów silników konkretne przejawy zmian prądu mogą się różnić.
Wydajność szczegółowa:
Silniki prądu stałego: bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC) i szczotkowe silniki prądu stałego doświadczają znacznego wzrostu prądu, gdy napięcie jest zmniejszane, jeśli obciążenie pozostaje stałe. Dzieje się tak, ponieważ silnik wymaga większego prądu, aby utrzymać pierwotny moment obrotowy.
Silniki prądu przemiennego: W przypadku silników asynchronicznych, mimo że silnik automatycznie zmniejsza prędkość, aby dopasować ją do obciążenia, gdy napięcie jest zmniejszane, prąd może nadal wzrastać w przypadku większego lub szybciej zmieniającego się obciążenia. Jeśli chodzi o silnik synchroniczny, jeśli obciążenie pozostaje niezmienione, gdy napięcie jest obniżane, prąd teoretycznie nie zmieni się zbytnio, ale jeśli obciążenie wzrośnie, prąd również wzrośnie.
Zmiana momentu obrotowego i prędkości
Zmiana momentu obrotowego: Redukcja napięcia zwykle prowadzi do redukcji momentu obrotowego silnika. Dzieje się tak, ponieważ moment obrotowy jest proporcjonalny do iloczynu prądu i strumienia, a gdy napięcie jest obniżane, chociaż prąd wzrasta, strumień może się zmniejszyć z powodu braku napięcia, co powoduje spadek całkowitego momentu obrotowego. Jednak w niektórych przypadkach, takich jak silniki prądu stałego, jeśli prąd zostanie odpowiednio zwiększony, może on w pewnym stopniu zrekompensować spadek strumienia, utrzymując moment obrotowy stosunkowo stabilnym.
Zmiana prędkości: W przypadku silników prądu przemiennego, zwłaszcza silników asynchronicznych i synchronicznych, zmniejszenie napięcia spowoduje bezpośrednie zmniejszenie prędkości. Dzieje się tak, ponieważ prędkość silnika jest związana z częstotliwością zasilania i liczbą par biegunów silnika, a zmniejszenie napięcia wpłynie na siłę pola elektromagnetycznego silnika, co z kolei spowoduje zmniejszenie prędkości. W przypadku silników prądu stałego prędkość jest proporcjonalna do napięcia, więc prędkość odpowiednio spadnie, gdy napięcie spadnie.
三, wydajność i ciepło
Niższa wydajność: niższe napięcie prowadzi do niższej wydajności silnika. Ponieważ silnik w pracy przy niższym napięciu potrzebuje więcej prądu, aby utrzymać moc wyjściową, a wzrost prądu zwiększy straty miedzi i żelaza w silniku, zmniejszając tym samym ogólną wydajność.
Zwiększone wytwarzanie ciepła: Ze względu na zwiększony prąd i zmniejszoną wydajność silniki generują więcej ciepła podczas pracy. To nie tylko przyspiesza starzenie się i zużycie silnika, ale także może wywołać aktywację urządzenia zabezpieczającego przed przegrzaniem, co skutkuje wyłączeniem silnika.
四, wpływ na żywotność silnika
Długotrwała praca przy niestabilnym napięciu lub niskim napięciu poważnie skróci żywotność silnika. Ponieważ spadek napięcia spowodowany wzrostem prądu, wahaniami momentu obrotowego, spadkiem prędkości i obniżeniem sprawności oraz innymi problemami spowoduje uszkodzenie wewnętrznej struktury i wydajności elektrycznej silnika. Ponadto wzrost wytwarzania ciepła przyspieszy również proces starzenia się materiału izolacyjnego silnika.
,,Środki zaradcze
Aby zmniejszyć wpływ redukcji napięcia na silnik, można podjąć następujące działania:
Zoptymalizuj układ zasilania: upewnij się, że napięcie sieci zasilającej jest stabilne, aby uniknąć wpływu wahań napięcia na silnik.
Dobór odpowiednich silników: przy projektowaniu i doborze wahań napięcia należy w pełni uwzględnić czynniki doboru silników o szerokim zakresie adaptacji napięcia.
Zainstaluj stabilizator napięcia: zainstaluj stabilizator napięcia lub regulator napięcia na wejściu silnika, aby utrzymać stabilność napięcia.
Wzmocnij konserwację: regularne kontrole i konserwacje silnika w celu wykrywania i rozwiązywania potencjalnych problemów w odpowiednim czasie, aby wydłużyć żywotność silnika.
Podsumowując, wpływ redukcji napięcia na silnik jest wieloaspektowy, obejmuje zmiany prądu, momentu obrotowego i prędkości, problemy z wydajnością i ciepłem oraz wpływ na żywotność silnika. Dlatego w praktycznych zastosowaniach należy podjąć skuteczne środki w celu zmniejszenia tych efektów, aby zapewnić bezpieczną i stabilną pracę silnika.
Czas publikacji: 08-08-2024