Libisev asünkroonmootor
Asünkroonmootori rootoris oleva magnetvälja ja voolude vastasmõju tulemusena tekib pöörlev elektromagnetiline moment, mis kipub võrdsustama staatori ja rootori magnetvälja pöörlemiskiirust.
Asünkroonmootori staatori ja rootori magnetvälja pöörlemiskiiruste erinevust iseloomustab libisemisväärtus s = (n1 — n2)/n1, kus n1 — sünkroonvälja pöörlemiskiirus, p/min, n2 — rootori kiirus asünkroonmootori p/min. Nimikoormusel töötades on libisemine tavaliselt väike, nii et näiteks elektrimootori puhul, mille n1 = 1500 p/min, n2 = 1460 p/min, on libisemine: s = ((1500 — 1460) / 1500 ) x 100 = 2,7%
Asünkroonne mootor kätte ei saa sünkroonne pöörlemiskiirus isegi kolm väljalülitatud mehhanismi, sest sellega ei ristu rootori juhtmed magnetväljaga, neile ei indutseerita EMF-i ja voolu ei tule. Asünkroonne pöördemoment s = 0 on null.
Käivitamise alghetkel liigub rootori mähistes võrgu sagedusega vool.Kui rootor kiireneb, määratakse selles asünkroonse libisemismootori voolu sagedus: f2 = s NS f1, kus f1 on staatorile antava voolu sagedus.
Rootori takistus sõltub selles oleva voolu sagedusest ja mida kõrgem on sagedus, seda suurem on selle induktiivne takistus. Kui rootori induktiivsus suureneb, suureneb faasinihe pinge ja voolu vahel staatori mähistes.
Seetõttu on asünkroonsete mootorite käivitamisel võimsustegur oluliselt väiksem kui tavatöö ajal. Määrake elektrimootori takistuse ja rakendatud pinge voolu ekvivalentväärtuse suurus.
Asünkroonmootori ekvivalenttakistuse väärtus koos libisemise muutumisega muutub vastavalt keerulisele seadusele. Kui libisemine on vahemikus 1–0,15, suureneb takistus reeglina mitte rohkem kui 1,5 korda, vahemikus 0,15 kuni snoma 5–7 korda võrreldes algväärtusega käivitamisel.
Voolutugevuse muutused on pöördvõrdelised ekvivalenttakistuse muutusega, seega kui see hakkab libisema suurusjärgus 0,15, siis vool veidi langeb ja seejärel kiiresti väheneb.
Mootori pöördemomendi määrab magnetvoo suurus, vool ning EMF-i ja rootori voolu vaheline nurk. Kõik need suurused sõltuvad omakorda libisemisest, seetõttu tehakse asünkroonsete mootorite töö uurimiseks kindlaks pöördemomendi sõltuvus libisemisest ning toitepinge ja sageduse mõju sellele.
Pöörlemismomenti võib määrata ka võlli elektromagnetilise võimsuse suhtena selle võimsuse ja rootori nurkkiiruse vahel. Pöördemomendi suurus on võrdeline pinge ruuduga ja pöördvõrdeline sageduse ruuduga.
Z Nimipinge pöördemomendi väärtused on toodud elektrimasinate kataloogides. Minimaalse pöördemomendi teadmine on vajalik mehhanismi täiskoormusega käivitamise või isekäivitamise lubatavuse arvutamisel. Seetõttu tuleb selle väärtus konkreetsete arvutuste jaoks kindlaks määrata või hankida tarnekeskusest.
Pöördemomendi maksimumväärtuse suurus määratakse staatori ja rootori induktiivse lekketakistusega ning see ei sõltu rootori takistuse väärtusest.
Voolu ja pöördemomendi sõltuvus libisemisest
Kriitiline libisemine määratakse rootori takistuse ja samaväärse takistuse suhtega (staatori aktiivse takistuse ja staatori induktiivtakistuse ning rootori lekke tõttu).
Ainuüksi rootori aktiivse takistuse suurenemisega kaasneb kriitilise libisemise suurenemine ja maksimaalse momendi nihkumine suurema libisemise piirkonda (madalam pöörlemiskiirus).Nii on võimalik saavutada hetkede omaduste muutus.
Libisemise muutmine on võimalik rootori takistuse või voo suurendamisega. Esimene võimalus on võimalik ainult keritud rootoriga asünkroonmootoritele (alates S = 1 kuni S = Snom), kuid mitte majanduslikult. Teine võimalus on võimalik toitepinge muutmisel, kuid ainult vähendamise suunas. Reguleerimisvahemik on S suurenedes väike, kuid samal ajal väheneb asünkroonmootori ülekoormusvõime. Tõhususe osas on mõlemad võimalused ligikaudu samaväärsed.
V faasirootoriga asünkroonmootor pöördemomendi muutus erinevatel libisemistel toimub rootori mähisahelasse sisestatud takistuse abil. V orav-rootori asünkroonmootorite puhul saab pöördemomendi muutust saavutada muutuva parameetriga mootorite või sagedusmuundurid.