Pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse omadused on põhilised selleks, et mõista, kuidas induktsioonmootor pöördemomenti arendab ja reageerib muutuvatele töötingimustele. Need kõverad näitavad pöördemomendi, libisemise ja rootori kiiruse seost seismisest kuni tavapärase töö, ülekoormuse ja muude tööpiirkondadeni. Samuti aitavad nad selgitada stabiilset tööd, maksimaalset pöördemomendit, rootori takistuse mõjusid ning nende omaduste kasutamist mootori analüüsis.
Pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse ülevaade
Pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse omadused kirjeldavad induktsioonmootori sama elektromagnetilist käitumist kahest vaatepunktist.
Pöördemomendi libisemise kõver näitab, kuidas pöördemoment muutub libisemise tõttu, samas kui pöördemomendi ja kiiruse kõver näitab sama seost rootori kiiruse kasutamisel libisemise asemel. Kuna rootori kiirust saab otseselt mõõta, kasutatakse pöördemomendi kiiruse omadust sagedamini praktilises analüüsis.
Need kaks esitust on omavahel vahetatavad ja annavad aluse mootori jõudluse mõistmiseks erinevates töötingimustes.
Libisemine kui pöördemomendi tootmise alus
Induktsioonmootor vajab pöördemomendi tootmiseks libisemist. Libisemine tekitab suhtelise liikumise pöörleva magnetvälja ja rootori vahel. See liikumine indutseerib rootori EMF-i ja rootorivoolu, mis suhtlevad magnetväljaga, et tekitada pöördemoment.
Kui rootor saavutaks sünkroonse kiiruse, ei oleks suhtelist liikumist. Sellises olukorras kaoksid rootori EMF ja rootori vool, nii et mootor ei toodaks pöördemomenti. Seetõttu ei tööta induktsioonmootor tavaliselt täpselt sünkroonkiirusel.
Kui mehaaniline koormus suureneb, aeglustub rootor veidi. See suurendab libisemist ja võimaldab mootoril arendada suuremat pöördemomenti. Nii võimaldab libisemine mootoril automaatselt reageerida koormuse muutustele.
Pöördemomendi libisemise omaduse lugemine
Madala libisemise piirkond: stabiilne sõit
Madala libisemise piirkonnas töötab mootor peaaegu sünkroonkiirusel. Selles kõvera osas suureneb pöördemoment peaaegu otseses proportsioonis libisemisega. Kui koormus veidi suureneb, suureneb ka libisemine veidi ja mootor arendab rohkem pöördemomenti.
See on induktsioonmootori normaalne tööpiirkond. See on kõvera stabiilne osa, kus kiirus püsib üsna stabiilsena ja pöördemoment kohandub sujuvalt koormuse muutudes.
Keskmine piirkond: maksimaalne pöördemoment
Kui libisemine jätkab kasvu, tõuseb pöördemoment kuni maksimaalse väärtuseni. Seda tippu nimetatakse maksimaalseks pöördemomendiks, väljatõmbepöördemomentiks või purunemispöördemomentiks.
See näitab suurimat pöördemomenti, mida mootor suudab toota enne, kui kiirus järsult langeb. See tähistab stabiilse pöördemomendi arengu ülemist piiri. Selle punkti lähedal suudab mootor lühikest aega kanda raskemat koormust, kuid ei tohiks selles seisundis kaua püsida.
Maksimaalse pöördemomendi tingimus kirjutatakse tavaliselt järgmiselt:
R₂ = sX₂₀
Kõrge libisemise piirkond: langev pöördemomendi ja seiskumise risk
Pärast maksimaalse pöördemomendi punkti suureneb libisemine pöördemomendi vähenemise. See kõvera osa on ebastabiilne.
Selles piirkonnas aeglustub mootor, kaotades pöördemomenti. Kui koormus jääb liiga kõrgeks, võib mootor seiskuda. Vool ja kütte tõusevad samuti kiiresti, mistõttu selles vahemikus töötamine ei sobi tavapäraseks tööks.
Pöördemomendi varieeruvus mootori pöörlemiskiirusega
Pöördemomendi kiiruse omadus näitab, kuidas mootori pöördemoment muutub, kui rootori pöörlemiskiirus tõuseb nullist peaaegu sünkroonsele kiirusele. Seiskumisel on rootori kiirus null ja libisemine 1, seega tekib mootor käivituspöördemoment. Kui rootor kiireneb, tõuseb pöördemoment, kuni jõuab maksimaalse pöördemomendi keskmise kiirusega. Sellest punktist edasi väheneb pöördemoment, kui rootori kiirus läheneb sünkroonsele kiirusele.
See kõver annab otsese ülevaate mootori käitumisest käivitamisel, kiirendusel ja tavapärasel sõidul. Kuna rootori pöörlemiskiirus ja libisemine on seotud, saab maksimaalse pöördemomendi kiirust kirjutada järgmiselt:
Nm = Ns (1 − sm)
kus Nm on rootori kiirus maksimaalse pöördemomendi juures, Ns on sünkroonne kiirus ja sm on libisemine maksimaalse pöördemomendi juures.
Pöördemomendi punktid ja stabiilne töö
Käivitusmoment on pöördemoment, mis tekib siis, kui mootor on seiskunud. See näitab, kui palju pöördejõudu on olemas, kui mootor hakkab pöörlema.
Maksimaalne pöördemoment on suurim pöördemoment, mida mootor suudab arendada enne, kui pöördemoment hakkab vähenema. See tähistab pöördemomendi ülemist piiri, mida mootor suudab toetada, samal ajal korralikult töötades.
Stabiilne sõit toimub pöördemomendi libisemiskõvera tõusvas osas, enne maksimaalset pöördemomendi punkti. Selles piirkonnas põhjustab koormuse suurenemine mootoril suurema pöördemomendi tootmise, mis aitab mootoril normaalset tööd säilitada.
Tavapäraseks tööks peaks mootor töötama oluliselt alla purunemismomendi, et püsida stabiilses töövahemikus.
Rootori takistus ja kõvera nihe
Rootori takistus muudab tipu asendit nii pöördemomendi libisemise kui ka pöördemomendi kiiruse kõveratel. Kui rootori takistus suureneb, muutub libisemine maksimaalse pöördemomendi juures suuremaks. Selle tõttu muutub maksimaalne pöördemomendi kiirus madalamaks. Tipp nihkub suurema libisemise ja madalama kiiruse suunas.
Põhiline mõte on see, et maksimaalse pöördemomendi väärtus jääb peaaegu samaks. Muutub selle tipu asukoht, mitte kõrgus.
See tähendab, et mootor võib suurema libisemise korral arendada tugevat pöördemomenti, mis parandab käivituskäitumist. Samal ajal saavutatakse maksimaalne pöördemoment madalamal kiirusel.
Pöördemomendi kõverate tööpiirkonnad
Autoringkond
Mootoritöös töötab rootor alla sünkroonkiiruse ja toodab kasulikku mehaanilist väljundit. See on induktsioonmootori standardne töötingimus.
Genereerimispiirkond
Kui rootor töötab üle sünkroonkiiruse, töötab masin generaatorina. Sellises olukorras muudetakse mehaaniline sisend elektriliseks väljundiks.
Pidurdamispiirkond
Kui masin siseneb pidurduspiirkonda, takistab tekkinud pöördemoment pöörlemist ja aeglustab mootorit. Üks meetod on plugging, mis tekitab kiireks peatumiseks pöördemomenti. See põhjustab ka suurenenud soojenemist, kuna energia vabaneb soojusena.
Pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse omaduste kasutamine
• Kontrollib alustamisoskust
• Näitab kiirenduskäitumist
• Aitab hinnata kiiruse stabiilsust
• Tuvastab ülekoormuse piirid
• Aitab tuvastada seiskumise riski
• Näitab jõudlust pidurdamise ja genereerimise tingimustes
Sammud pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse kõverate lugemiseks
• Tuvastada sünkroonkiirus
• Leia stardipöördemoment seiskumisel
• Leida normaalne jooksupiirkond sünkroonkiiruse lähedal
• Leida maksimaalne pöördemomendi punkt kurvis
• Kontrollida, kas vajalik koormus jääb stabiilsesse piirkonda
• Üle vaadata, kas ülekoormus võib mootorit liigutada langeva pöördemomendi piirkonda
• Vaatleme rootori takistuse mõju käivitamisele ja kiirendusele
Kokkuvõte
Pöördemomendi libisemise ja pöördemomendi kiiruse omadused annavad selge viisi induktsioonmootori jõudluse uurimiseks. Need näitavad, kuidas pöördemoment tekib, kuidas see muutub libisemise ja kiirusega, kus toimub stabiilne sõit ning mis toimub ülekoormuse või seiskumise korral. Nad selgitavad ka, kuidas rootori takistus kõverat nihutab ja kuidas mootor käitub mootori, genereerimise ja pidurdamise piirkondades. Need omadused on kasulikud motoorse käitumise õigeks mõistmiseks, hindamiseks ja lugemiseks.
Korduma kippuvad küsimused [KKK]
Mis kujundab pöördemomendi libisemise kõverat?
Rootori takistus, rootori reaktants ja toitepinge kujundavad kõverat.
Kuidas mõjutab madalam pinge pöördemomenti?
Madalam pinge vähendab pöördemomenti üle kõvera.
Kas rootoritakistus muudab maksimaalset pöördemomendi väärtust?
Ei. See muudab maksimaalse pöördemomendi asendit.
Mis juhtub, kui libisemine suureneb liiga palju?
Efektiivsus langeb, kütte tõuseb ja seiskumise risk suureneb.
Kuidas mõjutab sagedus pöördemomendi kiiruse kõverat?
Sagedus muudab sünkroonkiirust, nii et kõver nihkub.
Miks on stabiilset piirkonda vaja?
See võimaldab mootoril reguleerida pöördemomenti koormuse muutudes ja jätkata korralikku tööd.
