Motora tehnoloģijā rotējošais magnētiskais lauks ir centrālais jēdziens, kas nosaka motora darbības īpašības un veiktspēju. Kad motora rotors tiek noņemts un statorā tiek uzklāts tikai trīsfāzu barošanas avots, statora iekšpusē tiek ģenerēts rotējošs magnētiskais lauks. Šī magnētiskā lauka esamība ir motora darbības pamats, un tā ātrumu, virzienu un magnētisko plūsmu var regulēt ar ārējiem apstākļiem.
Rotējošā magnētiskā lauka veidošanās un regulēšana
Rotējošo magnētisko lauku veido trīsfāžu tinumi uz motora statora, caur to ejot garām trīsfāzu maiņstrāvai. Šī magnētiskā lauka rotācijas ātrumu, kas pazīstams arī kā sinhronais rotācijas ātrums (n 0), nosaka ar barošanas avota (F) frekvenci un statora tinumu polu pāru (P) skaitu. Sinhronā ātruma aprēķināšanas formula ir n 0=60 f/p. Tāpēc rotējošā magnētiskā lauka rotācijas ātruma regulēšanu var panākt, mainot statora barošanas avota biežumu vai polu pāru skaitu.
Mainīgas frekvences ātruma kontroles princips
Frekvences konvertēšanas ātruma kontrole tiek realizēta, mainot barošanas avota biežumu, lai regulētu motora ātrumu. Frekvences konvertēšanas ātruma vadības sistēmā frekvences pārveidotājs, kā pamatrieksts, var pārveidot fiksēto rūpnieciskās frekvences barošanas avotu uz frekvences regulējamu maiņstrāvas padevi. Mainoties barošanas avota biežumam, mainās arī rotējošā magnētiskā lauka rotācijas ātrums, tādējādi virzot motora rotoru, lai darbotos ar jaunu sinhronu ātrumu.
Frekvences konvertēšanas ātruma regulēšanas procesā īpaša uzmanība jāpievērš proporcionalitātei starp spriegumu un frekvenci. Lai pārliecinātos, ka magnētiskā plūsma (φm) motora iekšpusē ir nemainīga, spriegumam U un barošanas avota frekvencei F jāsaglabā noteiktas proporcionālas attiecības. Šo proporcionalitāti parasti attēlo V/F līkne. Pamata frekvences diapazonā, palielinoties frekvencei, spriegumam ir jāpalielina attiecīgi, lai magnētiskā plūsma būtu stabila.
Rotora izraisīts potenciāla un rotācijas ātrums
Motora rotors arī sagriež rotējošo magnētisko lauku, ko rada stators rotācijas laikā, kā rezultātā rodas inducēts potenciāls (E2). Šī izraisītā potenciāla lielums ir saistīts ar rotora ātrumu (n) un pagrieziena ātrumu (-iem). Apgrieziena ātrums tiek definēts kā (n {0 - n)/n 0 un apzīmē atšķirību starp rotora ātrumu un sinhrono ātrumu kā sinhronā ātruma proporciju. Apgrieziena ātrums ir maksimāls, kad motors tiek sākts pirmo reizi (s=1), ja rotora izraisītais potenciāls ir maksimālais. Palielinoties motoriskajam ātrumam, rotācijas atšķirības ātrums pakāpeniski samazinās, un attiecīgi samazinās arī rotora inducētais potenciāls.
Frekvences konvertācijas pārlieku sprieguma problēma
Frekvences konvertācijas ātruma regulēšanas procesā, ja motors pēkšņi samazina frekvenci, kad tas darbojas ar augstu frekvenci un motora ātrums netiek kontrolēts laikā, motora ātrums var pārsniegt sinhrono ātrumu. Šajā laikā motors atradīsies enerģijas ražošanas stāvoklī, radot apgrieztu elektromotīvo spēku, lai uzlādētu invertoru. Ja šis reversais elektromotīvais spēks pārsniedz frekvences pārveidotāja toleranci, tas izraisīs frekvences pārveidotāja ziņošanu par pārsprieguma kļūmi. Tāpēc frekvences konvertēšanas ātruma kontroles sistēmā ir jāveic efektīvie kontroles pasākumi, lai novērstu šīs pārsprieguma parādību.
Rezumējot, motora un frekvences pārveidošanas ātruma regulēšanas rotējošais magnētiskais lauks ir svarīgs motora tehnoloģijas saturs. Analizējot rotējošā magnētiskā lauka veidošanos un regulēšanu, frekvences pārveidošanas ātruma kontroles principu, rotora izraisīto potenciālu un rotācijas ātrumu un frekvences konvertēšanas pārsprieguma problēmu mēs varam labāk izprast motora darbības īpašības un veiktspēju, un nodrošiniet spēcīgu tehnisko atbalstu motora projektēšanai, ražošanai un pielietošanai!