Warum zieht ein Induktionsmotor mehr Strom, wenn die Last erhöht wird?

Mir ist bewusst, dass eine Spule neben dem elektrischen Widerstand, der normalerweise sehr niedrig ist, eine induktive Reaktanz aufweist, wenn sie mit Wechselstrom betrieben wird.

In Anbetracht der Tatsache, dass die Reaktanz proportional zur Induktivität und Versorgungsfrequenz ist, wie hängt dies mit der Last des Motors zusammen?

Gehen wir von folgenden Parametern aus:

  • Induktivität 0,5 H
  • Widerstand 5 Ohm
  • Wechselstromversorgung 220 V/50 Hz

Weitere Berechnungen zeigen, dass die Impedanz etwa 162 Ohm beträgt. Nach dem Ohmschen Gesetz würde der Stromfluss 220 Volt geteilt durch 162 Ohm = 1,35 A Leerlaufstrom betragen. Jetzt möchte ich verstehen, was sich in den obigen Gleichungen genau ändert, was dazu führt, dass die Statorwicklungen mehr Strom ziehen, wenn der Rotor entgegengesetzt ist.

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Das Konzept der Gegen-EMK eignet sich gut, um die Beziehung zwischen Drehzahl, Lastdrehmoment und Strom in einem Gleichstrommotor zu erklären, aber es funktioniert nicht so gut für einen Induktionsmotor. Die bevorzugte Ersatzschaltung ist unten gezeigt.

R1 und X1 sind der Widerstand des Stators und der Teil der Induktivität, der kein nützliches Magnetfeld liefert. Bm ist die Induktivität, die das Statormagnetfeld bereitstellt. Gc ist ein Widerstand, der die Verluste im Eisenkern des Stators darstellt. X2 repräsentiert die Induktivität des Rotors. R2/s ist ein variabler Widerstand, der den Widerstand des Rotors und vor allem auch die mechanische Belastung darstellt.

Ohne Last dreht sich der Rotor eines Induktionsmotors mit einer Synchrondrehzahl, der Drehzahl des rotierenden Magnetfelds des Motors. Die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min) ist U/min = 120 f/P, wobei f die Netzfrequenz (Hz) und P die Anzahl der Magnetpole ist, die durch die Statorwicklungskonfiguration gebildet werden. R kann jede gerade Zahl sein (Pole sind immer Nord/Süd-Paare). Normalerweise ist P 2 oder 4, aber 6-polige Motoren sind keine Seltenheit, höhere Polzahlen sind weniger verbreitet und normalerweise nur in großen Motoren zu finden.

Wenn der Motor belastet wird, nimmt die Betriebsdrehzahl ab. Die Differenz zwischen der Lastdrehzahl und der Synchrondrehzahl wird als Schlupf (s) bezeichnet. Der Schlupf wird als Bruchteil der Synchrondrehzahl ausgedrückt. Bei Nennlast beträgt der Schlupf im Allgemeinen 2 oder 3 Prozent der Synchrondrehzahl und s = 0,02 oder 0,03.

Wenn der Schlupf Null ist, ist R2/s im Diagramm R2/0 oder unendlich. Daher wird der Strom im Motor ohne Last durch R1 und X1 in Reihe mit dem Magnetisierungskreis, Gc und Xm bestimmt. Wenn der Motor belastet wird, steigt der Schlupf und R2/s sinkt, wodurch der Motor mehr Strom zieht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Diagramm stellt eine Phase eines dreiphasigen Induktionsmotors dar. Zwei ähnliche Diagramme werden verwendet, um einen Einphasenmotor darzustellen.

Ich verstehe, dass das Betrachten des Ersatzschaltbildes unser Leben sehr vereinfacht und genau ist. Aber ist folgende Argumentation richtig? Mit zunehmender Last nimmt 1. der Schlupf zu, 2. die relative Drehzahl zu, 3. die induzierte E2- und I2-Größe nimmt zu, 4. der entgegengesetzte Rotorfluss nimmt zu, wodurch der gegenseitige Nettofluss abnimmt, 5. um diesen Abfall der MMF zu kompensieren, zieht der Stator an Äquivalentstrom, der wie ein Transformator eine äquivalente mmf erzeugt. Dies führt zu einer Nettoerhöhung des vom Stator gezogenen Stroms

Schauen Sie sich das an: https://electronics.stackexchange.com/a/364242/58084

Wenn Sie die Drehzahl des Motors verringern, nimmt auch die Gegen-EMK ab, wodurch die Spannung über dem Motorwiderstand und der Reaktanz erhöht und der Strom erhöht wird.

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