Phân tích tham số hiệu suất khởi động của động cơ không đồng bộ

Sự khởi động của động cơ điện đề cập đến quá trình rôto của nó chạy từ trạng thái đứng yên đến tốc độ định mức. Hiệu suất khởi động của động cơ không đồng bộ chủ yếu được phân tích và đánh giá từ các thông số về dòng điện khởi động, mômen khởi động, thời gian khởi động, tổn thất khởi động và nhiệt quá trình khởi động. Trong số đó, dòng khởi động và mômen khởi động là hai thông số hoạt động rất quan trọng của sản phẩm động cơ.

Về đặc tính khởi động của động cơ, chúng ta đã nói rất nhiều ở bài trước, trạng thái lý tưởng là động cơ có thể có mômen khởi động lớn nhưng đồng thời phải có dòng khởi động nhỏ hơn và thời gian khởi động ngắn hơn, quá trình khởi động nhiệt của động cơ nhỏ, v.v. Do dòng điện quá lớn nên cả vào lưới điện hoặc bản thân động cơ sẽ có tác động lớn, có thể dẫn đến sụt áp lớn trên lưới, khiến động cơ hoặc thiết bị nối vào nó không thể làm việc bình thường. Do dòng điện quá lớn nên dù vào lưới điện hay bản thân động cơ cũng sẽ chịu tác động lớn hơn, có thể dẫn đến sụt áp lớn trên lưới, khiến khi đấu nối vào động cơ hoặc thiết bị không thể hoạt động bình thường, động cơ sẽ bị sụt áp. bởi vì dòng điện quá lớn và cuộn dây quá nóng gây ảnh hưởng xấu. Đặc biệt đối với những động cơ thường xuyên khởi động, hiệu suất khởi động của chúng càng quan trọng hơn. Làm thế nào để đạt được dòng khởi động nhỏ hơn, hiệu ứng mô-men xoắn khởi động lớn hơn mà chúng ta đã nói trước đây sẽ không lặp lại ở đây.

Đối với bài toán này, chúng ta phân tích từ đầu động cơ lồng sóc. Khi động cơ khởi động tức thời, tốc độ động cơ bằng 0, tốc độ vi sai bằng 1, từ trường quay cắt cuộn dây rôto hoặc thanh dẫn hướng ở tốc độ đồng bộ, tạo ra một điện thế lớn và tạo ra dòng điện lớn trong mạch rôto, và thành phần tải của dòng điện stato cân bằng với nó tăng lên nhanh chóng và dòng điện stato tương ứng sẽ đặc biệt lớn.

Theo phân tích mạch tương đương, khi động cơ hoạt động bình thường, tốc độ trượt s của động cơ không đồng bộ rất nhỏ, điện trở rôto tương ứng với mômen điện từ rất lớn, dòng điện rôto bị hạn chế quá lớn và tải dòng điện stato cân bằng với dòng điện rôto. Dòng điện stato (tổng vectơ của thành phần tải và thành phần kích thích) cũng nhỏ. Tại thời điểm động cơ khởi động, tốc độ trượt là 1. Lúc này, điện trở rôto tương ứng với mômen điện từ là rất nhỏ. Do hiệu ứng bề mặt, trở kháng tương đương của động cơ cũng nhỏ hơn tốc độ định mức nên dòng khởi động rất lớn.

Bây giờ câu hỏi lại được đặt ra, tại sao mômen khởi động lại không lớn, vì dòng điện khởi động lớn và điều này đòi hỏi kiến ​​thức rất quan trọng về các thông số khác liên quan đến mômen khởi động.

Mômen khởi động = hằng số động cơ x từ thông chính x dòng khởi động x hệ số công suất

Có thể thấy từ công thức trên, mômen khởi động và từ thông chính, dòng khởi động và hệ số công suất có mối tương quan thuận. Khi khởi động động cơ, hệ số công suất của động cơ đặc biệt nhỏ, mặc dù dòng điện lớn nhưng thành phần dòng điện hoạt động của nó, tức là tích của dòng điện và hệ số công suất không lớn. Đồng thời, do dòng khởi động rất lớn nên điện áp rò rỉ trên cuộn dây stato lớn, điện thế cảm ứng và giá trị từ thông chính giảm.

Khi động cơ sử dụng rôto dây quấn, do điện trở khởi động có thể mắc nối tiếp trong mạch rôto nên động cơ sẽ xảy ra những thay đổi sau: Một mặt, khi dòng điện khởi động giảm, hệ số công suất của động cơ giảm đáng kể. được cải thiện; mặt khác, dòng điện khởi động giảm, độ sụt điện áp trở kháng rò rỉ của cuộn dây stato cũng sẽ giảm, do đó suất điện động cảm ứng và từ thông chính sẽ không giảm nhiều. Với tác dụng kết hợp của hai yếu tố, tích của từ thông chính, dòng khởi động và hệ số công suất được đảm bảo, đồng thời đạt được mục đích giảm dòng khởi động và tăng mômen khởi động. Đối với động cơ lồng sóc, dòng khởi động và mômen khởi động được điều khiển bằng cách điều chỉnh hình dạng rãnh rôto.