Wanneer de spanning wordt verlaagd, ondergaat de motor, als kernonderdeel van de elektrische aandrijving, een reeks ingrijpende veranderingen.

Wanneer de spanning wordt verlaagd, ondergaat de motor, als kernonderdeel van een elektrische aandrijving, een reeks ingrijpende veranderingen. Hieronder volgt een gedetailleerde analyse van deze veranderingen, bedoeld om de impact van spanningsverlaging op de motorprestaties en -omstandigheden beter te begrijpen.

I. Huidige wijzigingen
Uitleg van het principe: Volgens de wet van Ohm is het verband tussen stroomsterkte I, spanning U en weerstand R I = U/R. In elektromotoren verandert de weerstand R (voornamelijk de statorweerstand en de rotorweerstand) meestal niet veel, waardoor een verlaging van de spanning U direct leidt tot een verhoging van de stroomsterkte I. Voor verschillende typen elektromotoren zal de stroomverandering gelijk zijn aan die van de statorweerstand. De specifieke manier waarop de stroomverandering zich manifesteert, kan echter per motortype verschillen.

Specifieke prestaties:
DC-motoren: borstelloze DC-motoren (BLDC) en geborstelde DC-motoren ondervinden een aanzienlijke toename van de stroomsterkte wanneer de spanning wordt verlaagd als de belasting constant blijft. Dit komt doordat de motor meer stroom nodig heeft om het oorspronkelijke koppel te behouden.

Wisselstroommotoren: Bij asynchrone motoren verlaagt de motor weliswaar automatisch zijn snelheid om zich aan te passen aan de belasting wanneer de spanning wordt verlaagd, maar de stroomsterkte kan nog steeds toenemen bij een zwaardere of sneller veranderende belasting. Bij synchrone motoren zal de stroomsterkte theoretisch gezien niet veel veranderen als de belasting gelijk blijft bij een verlaging van de spanning, maar als de belasting toeneemt, zal de stroomsterkte ook toenemen.

II. Koppel- en snelheidsverandering

Verandering van koppel: Een verlaging van de spanning leidt meestal tot een verlaging van het motorkoppel. Dit komt doordat het koppel evenredig is met het product van stroom en magnetische flux. Wanneer de spanning wordt verlaagd, neemt de stroom weliswaar toe, maar de magnetische flux kan afnemen door het gebrek aan spanning, wat resulteert in een afname van het totale koppel. In sommige gevallen, zoals bij gelijkstroommotoren, kan een voldoende verhoogde stroom de afname van de magnetische flux echter gedeeltelijk compenseren, waardoor het koppel relatief stabiel blijft.

Snelheidsverandering: Bij wisselstroommotoren, met name asynchrone en synchrone motoren, resulteert een verlaging van de spanning direct in een snelheidsvermindering. Dit komt doordat de snelheid van de motor afhankelijk is van de frequentie van de voeding en het aantal poolparen. Een verlaging van de spanning beïnvloedt de sterkte van het elektromagnetische veld van de motor, wat op zijn beurt de snelheid verlaagt. Bij gelijkstroommotoren is de snelheid evenredig met de spanning, dus de snelheid zal dienovereenkomstig afnemen wanneer de spanning daalt.

III. Efficiëntie en warmte
Lagere efficiëntie: een lagere spanning leidt tot een lagere motorefficiëntie. Omdat de motor bij een lagere spanning meer stroom nodig heeft om het uitgangsvermogen te behouden, verhoogt de toename van de stroom het koperverlies en het ijzerverlies van de motor, waardoor de algehele efficiëntie afneemt.
Verhoogde warmteontwikkeling: Door de toegenomen stroomsterkte en het lagere rendement genereren motoren meer warmte tijdens bedrijf. Dit versnelt niet alleen de veroudering en slijtage van de motor, maar kan ook de oververhittingsbeveiliging activeren, met als gevolg dat de motor uitschakelt.

Vier. De invloed op de levensduur van de motor.
Langdurig gebruik in een omgeving met instabiele of lage spanning verkort de levensduur van de motor aanzienlijk. De spanningsdaling als gevolg van de toename van de stroom, koppelfluctuaties, snelheidsverlies en rendementsvermindering, en andere problemen, kunnen namelijk de interne structuur en de elektrische prestaties van de motor beschadigen. Bovendien versnelt de toegenomen warmteontwikkeling het verouderingsproces van het isolatiemateriaal van de motor.

五、Tegenmaatregelen
Om de impact van spanningsverlaging op de motor te verminderen, kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
Optimaliseer het voedingssysteem: zorg ervoor dat de spanning van het elektriciteitsnet stabiel is om de impact van spanningsschommelingen op de motor te voorkomen.
Keuze van geschikte motoren: houd bij het ontwerpen en selecteren van motoren die bestand zijn tegen spanningsschommelingen volledig rekening met de factoren die een breed spanningsaanpassingsbereik met zich meebrengen.
Installeer een spanningsstabilisator: installeer een spanningsstabilisator of spanningsregelaar bij de ingang van de motor om de spanning stabiel te houden.

Verbeter het onderhoud: regelmatige inspectie en onderhoud van de motor om potentiële problemen tijdig op te sporen en aan te pakken, teneinde de levensduur van de motor te verlengen.
Samenvattend heeft de impact van spanningsverlaging op de motor meerdere facetten, waaronder veranderingen in stroomsterkte, koppel en snelheid, problemen met rendement en warmteontwikkeling, en een kortere levensduur van de motor. Daarom moeten in de praktijk effectieve maatregelen worden genomen om deze effecten te beperken en zo een veilige en stabiele werking van de motor te garanderen.