การวิเคราะห์เชิงพารามิเตอร์ของประสิทธิภาพการเริ่มต้นของมอเตอร์อะซิงโครนัส

การสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าหมายถึงกระบวนการที่โรเตอร์วิ่งจากสถานะหยุดนิ่งไปจนถึงความเร็วที่กำหนด ประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์อะซิงโครนัสส่วนใหญ่ได้รับการวิเคราะห์และตัดสินจากพารามิเตอร์ของกระแสสตาร์ท แรงบิดสตาร์ท เวลาสตาร์ท การสูญเสียขณะสตาร์ท และความร้อนในกระบวนการสตาร์ท กระแสสตาร์ทและแรงบิดสตาร์ทเป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่สำคัญมากสองตัวของผลิตภัณฑ์มอเตอร์

สำหรับลักษณะการสตาร์ทมอเตอร์ เราได้พูดคุยกันมากในบทความที่แล้ว สถานะในอุดมคติคือมอเตอร์สามารถมีแรงบิดสตาร์ทได้มาก แต่ในขณะเดียวกันก็ควรมีกระแสสตาร์ทน้อยลงและเวลาสตาร์ทสั้นลง กระบวนการสตาร์ท ของความร้อนของมอเตอร์มีน้อย เป็นต้น เนื่องจากกระแสไฟฟ้ามีขนาดใหญ่เกินไปทั้งบนกริดหรือตัวมอเตอร์เองจะมีผลกระทบอย่างมากอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าตกในกริดมากจนทำให้มอเตอร์หรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่นั้น ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง เนื่องจากกระแสไฟมีขนาดใหญ่เกินไปไม่ว่าจะบนโครงข่ายไฟฟ้าหรือตัวมอเตอร์เองจะมีผลกระทบมากกว่า อาจทำให้แรงดันไฟฟ้าตกในโครงข่ายขนาดใหญ่จนเชื่อมต่อกับมอเตอร์หรืออุปกรณ์ทำงานไม่ถูกต้อง มอเตอร์ เองเนื่องจากกระแสมีขนาดใหญ่เกินไปและผลเสียจากความร้อนที่คดเคี้ยวมากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับมอเตอร์ที่สตาร์ทบ่อยครั้ง ประสิทธิภาพในการสตาร์ทมีความสำคัญมากยิ่งขึ้น วิธีบรรลุกระแสเริ่มต้นที่เล็กลง และเอฟเฟกต์แรงบิดเริ่มต้นที่มากขึ้นที่เราเคยพูดถึงในอดีต จะไม่ทำซ้ำที่นี่

สำหรับปัญหานี้เราวิเคราะห์ตั้งแต่สตาร์ทมอเตอร์กรงกระรอก เมื่อมอเตอร์สตาร์ททันที ความเร็วของมอเตอร์คือ 0 อัตราส่วนต่างคือ 1 สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนจะตัดขดลวดโรเตอร์หรือแถบนำทางด้วยความเร็วซิงโครนัส ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าขนาดใหญ่และสร้างกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ในวงจรโรเตอร์ และส่วนประกอบโหลดของกระแสสเตเตอร์ที่สมดุลจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และกระแสสเตเตอร์ที่สอดคล้องกันจะมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ

จากการวิเคราะห์วงจรสมมูล เมื่อมอเตอร์ทำงานตามปกติ อัตราสลิปของมอเตอร์อะซิงโครนัสมีขนาดเล็กมาก ความต้านทานของโรเตอร์ที่สอดคล้องกับแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้ามีขนาดใหญ่มาก กระแสของโรเตอร์ถูกจำกัดไม่ให้มีขนาดใหญ่เกินไป และ โหลดกระแสสเตเตอร์จะสมดุลกับกระแสโรเตอร์ กระแสสเตเตอร์ (ผลรวมเวกเตอร์ของส่วนประกอบโหลดและส่วนประกอบการกระตุ้น) ก็มีน้อยเช่นกัน ในขณะที่มอเตอร์สตาร์ท อัตราสลิปคือ 1 ในเวลานี้ ความต้านทานของโรเตอร์ที่สอดคล้องกับแรงบิดทางแม่เหล็กไฟฟ้ามีขนาดเล็กมาก เนื่องจากผลกระทบของผิวหนัง ความต้านทานที่เท่ากันของมอเตอร์จึงน้อยกว่าความเร็วที่กำหนด ดังนั้นกระแสสตาร์ทจึงมีขนาดใหญ่มาก

ตอนนี้คำถามเกิดขึ้นอีกครั้ง เหตุใดแรงบิดเริ่มต้นจึงไม่มาก เนื่องจากกระแสเริ่มต้นมีขนาดใหญ่ และสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับความรู้ที่สำคัญมากเกี่ยวกับพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงบิดเริ่มต้น

แรงบิดเริ่มต้น = ค่าคงที่ของมอเตอร์ x ฟลักซ์แม่เหล็กหลัก x กระแสเริ่มต้น x ตัวประกอบกำลัง

จากสูตรข้างต้น จะเห็นได้ว่าแรงบิดเริ่มต้นและฟลักซ์หลัก กระแสสตาร์ทและตัวประกอบกำลังมีความสัมพันธ์เชิงบวก การสตาร์ทมอเตอร์ ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์มีขนาดเล็กเป็นพิเศษ แม้ว่ากระแสจะมีขนาดใหญ่ แต่ส่วนประกอบกระแสที่ใช้งานอยู่ นั่นคือผลคูณของกระแสและตัวประกอบกำลังไม่มาก ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากกระแสเริ่มต้นมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นแรงดันอิมพีแดนซ์การรั่วไหลของขดลวดสเตเตอร์จึงมีขนาดใหญ่ ศักยภาพเหนี่ยวนำและค่าฟลักซ์แม่เหล็กหลักลดลง

เมื่อมอเตอร์ใช้โรเตอร์แบบพันแผล เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานสตาร์ทแบบอนุกรมในวงจรโรเตอร์ได้ จึงเกิดการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้ในมอเตอร์: ในด้านหนึ่ง ในขณะที่กระแสสตาร์ทลดลง ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์จะมีนัยสำคัญ ปรับปรุง; ในทางกลับกัน กระแสเริ่มต้นจะลดลง แรงดันอิมพีแดนซ์รั่วของขดลวดสเตเตอร์ก็จะลดลงเช่นกัน ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำและฟลักซ์แม่เหล็กหลักจะไม่ลดลงมากนัก ด้วยผลรวมของทั้งสองปัจจัย รับประกันผลคูณของฟลักซ์แม่เหล็กหลัก กระแสเริ่มต้น และตัวประกอบกำลัง และบรรลุวัตถุประสงค์ในการลดกระแสสตาร์ทและเพิ่มแรงบิดสตาร์ท สำหรับมอเตอร์แบบเคจ กระแสสตาร์ทและแรงบิดสตาร์ทจะถูกควบคุมโดยการปรับรูปร่างช่องโรเตอร์