Na tecnologia motora, o campo magnético rotativo é um conceito central que determina as características operacionais e o desempenho de um motor. Quando o rotor de um motor é removido e apenas uma fonte de alimentação trifásica é aplicada ao estator, um campo magnético rotativo é gerado dentro do estator. A existência desse campo magnético é a base para a operação do motor, e sua velocidade, direção e fluxo magnético podem ser regulados por condições externas.
Formação e regulação do campo magnético rotativo
O campo magnético rotativo é formado pelos enrolamentos trifásicos no estator do motor passando uma corrente alternada trifásica através dele. A velocidade de rotação deste campo magnético, também conhecida como velocidade de rotação síncrona (n 0), é determinada pela frequência da fonte de alimentação (f) e pelo número de pares de polos (P) dos enrolamentos do estator. A fórmula para calcular a velocidade síncrona é n 0=60 f/p. Portanto, a regulação da velocidade de rotação do campo magnético rotativo pode ser alcançado variando a frequência da fonte de alimentação ou o número de pares de polos do estator.
Princípio de controle de velocidade de frequência variável
O controle da velocidade de conversão de frequência é realizado alterando a frequência da fonte de alimentação para regular a velocidade do motor. No sistema de controle de velocidade de conversão de frequência, o conversor de frequência, como o equipamento principal, pode converter a fonte de alimentação de frequência industrial fixa em fonte de alimentação CA ajustável em frequência. Quando a frequência da fonte de alimentação muda, a velocidade de rotação do campo magnético rotativo também muda, acionando assim o rotor do motor a ser executado a uma nova velocidade síncrona.
No processo de regulação da velocidade de conversão de frequência, é necessário prestar atenção especial à proporcionalidade entre tensão e frequência. Para garantir que o fluxo magnético (φm) dentro do motor seja constante, a tensão U e a frequência da fonte de alimentação f precisam manter uma certa relação proporcional. Essa proporcionalidade é geralmente representada pela curva V/F. Na faixa de frequência fundamental, quando a frequência aumenta, a tensão precisa aumentar de acordo para manter o fluxo magnético estável.
Potencial induzido pelo rotor e taxa de rotação
O rotor de um motor também corta o campo magnético rotativo gerado pelo estator durante a rotação, resultando em um potencial induzido (E2). A magnitude desse potencial induzido está relacionada à velocidade do rotor (n) e à (s) taxa (s) de galho. A taxa de galho é definida como (n 0 - n)/n 0 e representa a diferença entre a velocidade do rotor e a velocidade síncrona como uma proporção da velocidade síncrona. A taxa de giro é máxima quando o motor é iniciado pela primeira vez (S=1), quando o potencial induzido do rotor é máximo. Com o aumento da velocidade do motor, a taxa de diferença de rotação diminui gradualmente e o potencial induzido do rotor também diminui de acordo.
Problema de tensão excessiva de conversão de frequência
No processo de regulação da velocidade de conversão de frequência, se o motor reduzir de repente a frequência quando estiver em execução em alta frequência e a velocidade do motor não for controlada no tempo, a velocidade do motor pode exceder a velocidade síncrona. Neste momento, o motor estará em um estado de geração de energia, gerando uma força eletromotiva reversa para carregar o inversor. Se essa força eletromotiva reversa exceder a tolerância do conversor de frequência, fará com que o conversor de frequência relatasse falhas de sobretensão. Portanto, no sistema de controle de velocidade de conversão de frequência, medidas de controle efetivas precisam ser tomadas para impedir a ocorrência desse fenômeno de sobretensão.
Em resumo, o campo magnético rotativo do motor e da regulação da velocidade de conversão de frequência é um conteúdo importante na tecnologia motora. Ao analisar a formação e regulação do campo magnético rotativo, o princípio do controle da velocidade de conversão de frequência, o potencial induzido pelo rotor e a taxa de rotação e o problema de sobretensão de conversão de frequência, podemos entender melhor as características operacionais e o desempenho do motor, e forneça um forte suporte técnico para o design, fabricação e aplicação do motor!