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

При снижении напряжения двигатель, как основной элемент электропривода, претерпевает ряд существенных изменений. Ниже представлен подробный анализ этих изменений, призванный помочь лучше понять влияние снижения напряжения на характеристики двигателя и условия его эксплуатации.

Текущие изменения
Объяснение принципа: Согласно закону Ома, зависимость между током I, напряжением U и сопротивлением R составляет I = U/R. В электродвигателях сопротивление R (в основном сопротивление статора и ротора) обычно изменяется незначительно, поэтому уменьшение напряжения U непосредственно приводит к увеличению тока I. Для различных типов электродвигателей изменение тока будет соответствовать изменению сопротивления статора. Для различных типов двигателей конкретные проявления изменения тока могут различаться.

Удельная производительность:
Двигатели постоянного тока: бесщёточные (BLDC) и щёточные двигатели постоянного тока испытывают значительное увеличение тока при снижении напряжения при постоянной нагрузке. Это связано с тем, что двигателю требуется больший ток для поддержания первоначального крутящего момента.

Двигатели переменного тока: В асинхронных двигателях, хотя двигатель автоматически снижает скорость в соответствии с нагрузкой при снижении напряжения, ток может всё равно увеличиться при увеличении нагрузки или её быстром изменении. Что касается синхронных двигателей, если нагрузка остаётся неизменной при снижении напряжения, ток теоретически не изменится значительно, но при увеличении нагрузки ток также увеличится.

изменение крутящего момента и скорости

Изменение крутящего момента: Снижение напряжения обычно приводит к снижению крутящего момента двигателя. Это объясняется тем, что крутящий момент пропорционален произведению тока на магнитный поток, и при снижении напряжения, несмотря на увеличение тока, магнитный поток может уменьшиться из-за отсутствия напряжения, что приводит к снижению общего крутящего момента. Однако в некоторых случаях, например, в двигателях постоянного тока, при достаточном увеличении тока он может в некоторой степени компенсировать уменьшение магнитного потока, сохраняя крутящий момент относительно стабильным.

Изменение скорости: Для двигателей переменного тока, особенно асинхронных и синхронных, снижение напряжения напрямую приводит к снижению скорости. Это связано с тем, что скорость двигателя зависит от частоты питания и числа пар полюсов двигателя, а снижение напряжения влияет на напряжённость электромагнитного поля двигателя, что, в свою очередь, снижает скорость. Для двигателей постоянного тока скорость пропорциональна напряжению, поэтому при снижении напряжения скорость соответственно снижается.

эффективность и тепло
Снижение КПД: более низкое напряжение приводит к снижению КПД двигателя. Поскольку двигатель работает при более низком напряжении, для поддержания выходной мощности требуется больший ток, а увеличение тока приводит к увеличению потерь в меди и стали двигателя, что снижает общий КПД.
Повышенное тепловыделение: из-за повышенного тока и снижения КПД двигатели во время работы выделяют больше тепла. Это не только ускоряет старение и износ двигателя, но и может привести к срабатыванию защиты от перегрева, что приведет к его отключению.

влияние на срок службы двигателя
Длительная работа в условиях нестабильного или низкого напряжения значительно сокращает срок службы двигателя. Падение напряжения, вызванное увеличением тока, колебаниями крутящего момента, падением скорости и снижением КПД, а также другими факторами, приводит к повреждению внутренней конструкции и ухудшению электрических характеристик двигателя. Кроме того, повышенное тепловыделение ускоряет процесс старения изоляционного материала двигателя.

五、Контрмеры
Чтобы уменьшить влияние снижения напряжения на двигатель, можно предпринять следующие меры:
Оптимизируйте систему электроснабжения: убедитесь, что напряжение электросети стабильно, чтобы исключить влияние 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.

Усильте техническое обслуживание: регулярно проводите 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 на практике необходимо принимать эффективные меры для снижения этих эффектов, чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу двигателя.