При снижении напряжения двигатель, как основное устройство электропривода, претерпевает ряд существенных изменений.

При снижении напряжения двигатель, как основное устройство электропривода, претерпевает ряд существенных изменений. Ниже приводится подробный анализ этих изменений, призванный помочь лучше понять влияние снижения напряжения на производительность двигателя и условия его эксплуатации.

Текущие изменения
Объяснение принципа: Согласно закону Ома, связь между током I, напряжением U и сопротивлением R имеет вид I=U/R. В электродвигателях сопротивление R (в основном сопротивление статора и сопротивление ротора) обычно изменяется мало, поэтому уменьшение напряжения U напрямую приведет к увеличению тока I. Для разных типов электродвигателей изменение тока будет таким же, как и сопротивление статора. Для разных типов двигателей конкретные проявления изменения тока могут различаться.

Удельная производительность:
Двигатели постоянного тока: бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) и щеточные двигатели постоянного тока испытывают значительное увеличение тока при снижении напряжения, если нагрузка остается постоянной. Это происходит потому, что двигателю требуется больше тока для поддержания исходного крутящего момента.

Двигатели переменного тока: Для асинхронных двигателей, хотя двигатель автоматически снижает свою скорость, чтобы соответствовать нагрузке при снижении напряжения, ток все равно может возрасти в случае более тяжелой или быстро меняющейся нагрузки. Что касается синхронного двигателя, если нагрузка остается неизменной при снижении напряжения, ток теоретически не изменится сильно, но если нагрузка увеличится, ток также увеличится.

二、крутящий момент и изменение скорости

Изменение крутящего момента: Снижение напряжения обычно приводит к снижению крутящего момента двигателя. Это происходит потому, что крутящий момент пропорционален произведению тока и потока, и когда напряжение понижается, хотя ток увеличивается, поток может уменьшиться из-за отсутствия напряжения, что приводит к снижению общего крутящего момента. Однако в некоторых случаях, например, в двигателях постоянного тока, если ток достаточно увеличивается, он может компенсировать снижение потока в некоторой степени, сохраняя крутящий момент относительно стабильным.

Изменение скорости: Для двигателей переменного тока, особенно асинхронных и синхронных, снижение напряжения напрямую приведет к снижению скорости. Это связано с тем, что скорость двигателя связана с частотой источника питания и числом пар полюсов двигателя, а снижение напряжения повлияет на силу электромагнитного поля двигателя, что, в свою очередь, снизит скорость. Для двигателей постоянного тока скорость пропорциональна напряжению, поэтому скорость соответственно уменьшится при снижении напряжения.

三、эффективность и тепло
Более низкая эффективность: более низкое напряжение приведет к более низкой эффективности двигателя. Поскольку двигатель работает при более низком напряжении, ему требуется больше тока для поддержания выходной мощности, а увеличение тока увеличит потери в меди и железе двигателя, тем самым снижая общую эффективность.
Повышенное тепловыделение: Из-за повышенного тока и снижения эффективности двигатели во время работы генерируют больше тепла. Это не только ускоряет старение и износ двигателя, но и может вызвать срабатывание устройства защиты от перегрева, что приведет к отключению двигателя.

四、 влияние на срок службы двигателя
Длительная работа в условиях нестабильного напряжения или низкого напряжения серьезно сократит срок службы двигателя. Поскольку снижение напряжения, вызванное увеличением тока, колебаниями крутящего момента, падением скорости и снижением эффективности и другими проблемами, приведет к повреждению внутренней структуры и электрических характеристик двигателя. Кроме того, увеличение тепловыделения также ускорит процесс старения изоляционного материала двигателя.

五、Контрмеры
Для уменьшения влияния снижения напряжения на двигатель можно предпринять следующие меры:
Оптимизируйте систему электроснабжения: убедитесь, что напряжение в электросети стабильно, чтобы избежать влияния колебаний напряжения на двигатель.
Выбор подходящих двигателей: при проектировании и выборе колебаний напряжения в полной мере учитывать факторы выбора двигателей с широким диапазоном адаптации напряжения.
Установите стабилизатор напряжения: установите стабилизатор напряжения или регулятор напряжения на входе двигателя, чтобы поддерживать стабильность напряжения.

Усиление технического обслуживания: регулярный осмотр и техническое обслуживание двигателя для своевременного выявления и устранения потенциальных проблем с целью продления срока службы двигателя.
Подводя итог, можно сказать, что влияние снижения напряжения на двигатель многогранно, включая изменения тока, крутящего момента и скорости, проблемы с эффективностью и нагревом, а также влияние на срок службы двигателя. Поэтому в практических приложениях необходимо принимать эффективные меры для снижения этих эффектов, чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу двигателя.