Koks yra įtampos mažinimo poveikis varikliui?
Sumažėjus įtampai, variklis, kaip pagrindinis elektros pavaros įtaisas, patirs daugybę reikšmingų pokyčių. Toliau pateikiama išsami šių pakeitimų analizė, padedanti geriau suprasti įtampos mažinimo įtaką variklio veikimui ir veikimo sąlygoms.
1. Dabartiniai pakeitimai
Principo paaiškinimas: pagal Ohmo dėsnį srovės I, įtampos U ir varžos R santykis yra I=U/R. Variklyje varža R (daugiausia statoriaus varža ir rotoriaus varža) paprastai nesikeičia, todėl sumažėjus įtampai U tiesiogiai padidės srovė I. Skirtingų tipų varikliams specifinė dabartiniai pakeitimai gali skirtis.
Specifinis našumas
Nuolatinės srovės varikliai: bešepetėliuose nuolatinės srovės varikliuose (BLDC) ir šepetėliuose nuolatinės srovės varikliuose smarkiai padidės srovė, kai įtampa bus sumažinta, jei apkrova išlieka pastovi. Taip yra todėl, kad varikliui reikia daugiau srovės, kad išlaikytų pradinį sukimo momentą.
Kintamosios srovės variklis: asinchroniniams varikliams, nors variklis automatiškai sumažins savo greitį, kad atitiktų apkrovą, kai įtampa mažėja, srovė vis tiek gali padidėti, kai apkrova yra didelė arba greitai keičiasi. Sumažėjus sinchroninio variklio įtampai, jei apkrova išlieka nepakitusi, teorinė srovė labai nesikeis, bet jei apkrova padidės, srovė irgi padidės.
2. Sukimo momento ir greičio pokyčiai
Sukimo momento pokyčiai: Sumažėjus įtampai, paprastai sumažėja variklio sukimo momentas. Kadangi sukimo momentas yra proporcingas srovės ir magnetinio srauto sandaugai, o įtampai mažėjant, nors srovė didėja, dėl nepakankamos įtampos magnetinis srautas gali sumažėti, todėl bendras sukimo momentas mažėja. Tačiau kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, nuolatinės srovės varikliuose, jei srovė pakankamai padidėja, gali būti įmanoma tam tikru mastu kompensuoti magnetinio srauto sumažėjimą, išlaikant sukimo momentą santykinai stabilų.
Greičio keitimas: kintamosios srovės varikliams, ypač asinchroniniams ir sinchroniniams varikliams, įtampos sumažinimas tiesiogiai sumažins greitį. Taip yra todėl, kad variklio greitis yra susijęs su galios dažniu ir variklio polių porų skaičiumi, o įtampos sumažėjimas paveiks variklio elektromagnetinio lauko stiprumą ir taip sumažins greitį. Nuolatinės srovės varikliams sukimosi greitis yra tiesiogiai proporcingas įtampai, todėl, sumažėjus įtampai, sukimosi greitis atitinkamai sumažės.
3. Efektyvumas ir šilumos generavimas
Sumažėjęs efektyvumas: Sumažėjus įtampai, variklis taps mažiau efektyvus. Kadangi varikliui veikiant žemesne įtampa, išėjimo galiai palaikyti reikia daugiau srovės, o padidėjus srovei, variklio vario ir geležies nuostoliai padidės, taip sumažinant bendrą efektyvumą.
Padidėjusi šilumos gamyba: variklis veikimo metu išskiria daugiau šilumos dėl padidėjusios srovės ir sumažėjusio efektyvumo. Tai ne tik pagreitins variklio senėjimą ir susidėvėjimą, bet ir gali suaktyvinti apsaugos nuo perkaitimo įtaisą, dėl kurio variklis išsijungs.
4. Poveikis variklio eksploatavimo trukmei
Ilgalaikis naudojimas aplinkoje, kurioje yra nestabili arba žema įtampa, labai sutrumpins variklio tarnavimo laiką. Problemos, tokios kaip padidėjusi srovė, sukimo momento svyravimai, sumažėjęs greitis ir sumažėjęs efektyvumas, atsirandantis dėl įtampos mažinimo, sugadins variklio vidinę struktūrą ir elektrines charakteristikas. Be to, šilumos gamybos padidėjimas taip pat paspartins variklių izoliacinių medžiagų senėjimo procesą.
5. Atsakomosios priemonės
Siekiant sumažinti įtampos mažinimo poveikį varikliui, galima imtis šių priemonių:
Optimizuokite maitinimo sistemą: užtikrinkite maitinimo tinklo įtampos stabilumą ir išvengkite įtampos svyravimų įtakos varikliui.
Pasirinkite tinkamą variklį: projektuodami ir rinkdamiesi visiškai atsižvelkite į įtampos svyravimo veiksnius, kad pasirinktumėte variklį su plačiu įtampos pritaikymo diapazonu.
Įdiekite įtampos stabilizatorių: Įdėkite įtampos stabilizatorių arba reguliatorių variklio įvesties gale, kad išlaikytumėte įtampos stabilumą.
Stiprinti techninę priežiūrą: reguliariai tikrinkite ir prižiūrėkite variklį, kad laiku atrastumėte ir pašalintumėte galimas problemas, kad pailgintumėte variklio tarnavimo laiką.
Apibendrinant galima pasakyti, kad įtampos mažinimo poveikis varikliui yra daugialypis, įskaitant srovės pokyčius, sukimo momento ir greičio pokyčius, efektyvumo ir šildymo problemas bei įtaką variklio eksploatavimo trukmei. Todėl praktiškai reikia imtis veiksmingų priemonių šiems poveikiams sumažinti, kad būtų užtikrintas saugus ir stabilus variklio veikimas.
