Operasi motor asinkron
Pengoperasian motor induksi secara grafis menyatakan ketergantungan kecepatan n2, efisiensi η, torsi berguna (torsi poros) M2, faktor daya cos φ dan arus stator I1 pada daya berguna P2 pada U1 = const f1 = const.
Karakteristik kecepatan n2 = f (P2). Kecepatan rotor motor induksi n2 = n1 (1 — s).
Slide s = Pe2 / Rem, mis. slip motor induksi dan oleh karena itu kecepatannya ditentukan oleh rasio rugi-rugi listrik pada rotor terhadap daya elektromagnetik. Mengabaikan rugi-rugi listrik pada rotor saat idle, kita dapat mengambil Pe2 = 0 dan karenanya s ≈ 0 dan n20 ≈ n1.
Saat beban poros meningkat mesin asinkron rasio s = Pe2 / Pem meningkat, mencapai nilai 0,01 — 0,08 pada beban nominal. Dengan demikian, ketergantungan n2 = f (P2) adalah kurva yang sedikit condong ke sumbu absis. Namun, ketika resistansi aktif rotor motor r2 'meningkat, kemiringan kurva ini meningkat. Dalam hal ini, perubahan frekuensi motor induksi n2 dengan fluktuasi beban P2 meningkat.Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa dengan meningkatnya r2', rugi-rugi listrik pada rotor bertambah.
Beras. 1. Karakteristik pengoperasian motor induksi
Ketergantungan M2 = f (P2). Ketergantungan torsi berguna dari poros motor asinkron M2 pada daya berguna P2 ditentukan oleh ekspresi M2 = P2 / ω2 = 60 P2 / (2πn2) = 9.55P2 / n2,
dimana P2 — daya yang berguna, W; ω2 = 2πf 2/60 adalah frekuensi sudut rotasi rotor.
Dari ungkapan ini dapat disimpulkan bahwa jika n2 = const, maka grafik M2 = f2 (P2) adalah garis lurus. Tetapi pada motor induksi dengan peningkatan beban P2, kecepatan rotor berkurang dan oleh karena itu momen berguna poros M2 dengan peningkatan beban meningkat sedikit lebih cepat daripada beban dan oleh karena itu grafik M2 = f (P2 ) memiliki bentuk lengkung.
Beras. 2. Diagram vektor motor induksi pada beban rendah
Ketergantungan cos φ1 = f (P2). Karena arus stator motor induksi I1 memiliki komponen reaktif (induktif) yang diperlukan untuk menciptakan medan magnet di stator, faktor daya motor induksi kurang dari satu. Nilai terendah dari faktor daya sesuai dengan pemalasan. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa arus idle motor listrik I0 pada beban apa pun praktis tidak berubah. Oleh karena itu, pada beban motor rendah, arus stator kecil dan sebagian besar reaktif (I1 ≈ I0). Akibatnya, pergeseran fasa arus stator sehubungan dengan tegangan menjadi signifikan (φ1 ≈ φ0), hanya sedikit kurang dari 90 ° (Gbr. 2).
Faktor daya motor induksi tanpa beban biasanya kurang dari 0,2.Saat beban pada poros motor meningkat, komponen aktif I1 saat ini meningkat dan faktor daya meningkat, mencapai nilai tertinggi (0,80 — 0,90) pada beban yang mendekati nominal. Peningkatan beban lebih lanjut pada poros motor disertai dengan penurunan cos φ1, yang dijelaskan oleh peningkatan resistansi induktif rotor (x2s) karena peningkatan slip dan, oleh karena itu, frekuensi arus dalam rotor.
Untuk meningkatkan faktor daya motor induksi, sangat penting bahwa motor selalu berjalan, atau setidaknya sebagian besar waktu, dengan beban mendekati beban pengenal. Ini hanya dapat dicapai dengan pilihan tenaga mesin yang tepat. Jika motor bekerja di bawah beban untuk sebagian besar waktu, maka untuk meningkatkan cos φ1 disarankan untuk menurunkan tegangan U1 yang disuplai ke motor. Sebagai contoh, pada motor yang beroperasi saat belitan stator terhubung delta, hal ini dapat dilakukan dengan menyambungkan kembali belitan stator di bintang, yang akan menyebabkan tegangan fasa turun sebesar faktor. Dalam hal ini, fluks magnet stator, dan karenanya arus magnetisasi, berkurang sekitar satu faktor. Selain itu, arus komponen aktif stator sedikit meningkat. Semua ini berkontribusi pada peningkatan faktor daya mesin.
Dalam gambar. 3 menunjukkan grafik ketergantungan cos φ1, motor asinkron pada beban, ketika belitan stator terhubung di bintang (kurva 1) dan delta (kurva 2).
Beras. 3. Ketergantungan cos φ1 pada beban saat menghubungkan belitan stator motor dengan bintang (1) dan delta (2)
