Page History

...

• Kirchhoffin jänniteyhtälö: V_a = R_a*I_a + E. V_a on ankkurijännite, R_a on ankkurivastus ja I_a ankkurivirta. E on ankkuriin kehittyvä vastajännite.
• E = K_b*omegaω, missä K_b on vastajännitteen kerroin ja omega ω roottorin kulmataajuus, K_b = K_c*Fii. K_c on vakio ja Fii on koneen vuo.
• T = K_t*I_a, missä K_t on momenttikerroin. Uskomatonta kyllä, K_t = K_b (= K_c * Fii).

Yllä oleva tasavirtamoottorin käyrästö voisi näyttää selkeämmältä, jos x-akselilla olisi vaikka omega ω tai I_a.

Synkronimoottorin momentti

The maximal torque, as a function of the rotational frequency, has a simple form as seen in the figure below. With constant supply frequency there is torque only at corresponding rotational speed, if the maximal torque is not exceeded. If exceeded the motor drops from pace but starts again to work properly when the load has been reduced sufficiently.

Kiinteällä sähköisellä syöttötaajuudella maksimimomentilla on yksinkertainen piikkimäinen muoto, kuten on esitetty alla olevassa kuvassa, jos maksimimomenttia ei ylitetä. Jos maksimi momentti ylitetään, putoaa moottori tahdista ja pitää tahdistaa uudelleen, kun  kuormamomenttia on riittävästi pienennetty.

Jos haluat synkronisen moottorin kehittävän saman  momentin eri nopeuksilla kun roottorivirta pidetään vakiona, tulee suhde V_S/ω pitää vakiona, sillä moottori noudattaa seuraavia yhtälöitäIf you want your synchronous motor to develop the same torque with different speeds and constant stator current, you must keep the ratio V_S/ω constant, for the motor obeys the following equations:

                      Ψ_S = V_S/jω,

                      T = i_R x Ψ_S.Here Ψ_S is the

rotating flux linkage or winding flux, V_S the stator supply voltage, ω the angular velocity of the rotor, T the machine torque and i_R the rotor current, which is considered to be constant. - So, if you want more speed, ω, you must add voltage, also, if you want the torque to remain in the old valueTässä Ψ_S is on staattorin pyörivä käämivuo (flux linkage), V_S on staattorin syöttöjännite, ω on sähköinen kulmataajuus (ω = N_p*ω_s eli napaparimäärä kertaa synkrooninen kulmataajuus, synkronimoottorille jatkuvassa tilassa pyörimisnopeus on ω_m = ω_s), T on koneen momentti ja i_R on koneen roottorivirta (magnetointi-), mikä katsotaan tässä vakioksi. - Niinpä jos halutaan lisää nopeutta ω_m, pitää myös lisätä jännitettä, jos momentti halutaan pitää vanhassa arvossaan.

When changing the frequency of the power supplied to an Kun muutetaan AC-motor, the ratio of the applied voltage to the applied frequency moottorin taajuutta, pidetään syöttöjännitteen ja taajuuden suhde (V/Hz) is generally maintained at a constant value until the maximum of supply voltage is reached. Operation at a constant voltage (maximum voltage), above the so called base speed, provides reduced torque capability yleensä vakiona kunnes saavutetaan maksimi käyttöjännite. Tämän rajan yläpuolella vakio jännitteellä (maksimijännite) toimiminen tarjoaa rajoitetun momentin (reduced V/Hz) and constant power capability. The frequency or speed in which constant voltage operation begins is called the ja vakiotehon. Nopeutta, jolla vastajännite on syöttöjännitteen suuruinen, kutsutaan perusnopeudeksi (base frequency or speed, see Figure below), katso kuvaa alla. Toiminta perusnopeutta suuremmilla nopeuksilla on mahdollista ns. kentänheikennysmenetelmällä, jos kenttää (magnetointi-kenttä, ei siis ankkurikenttä) ei ole tehty kestomagneeteilla.

Induktiomoottorin momentti

Kuvassa alla on induktiomoottorin momentti, T, roottoritaajuuden eli roottorin jättämätaajuuden,  ω_R, funktiona. ω_Rh on niin sanottu kippitaajuus eli kulmataajuus, kun momentti on suurimmillaan (x=1). Tästä kuvasta nähdään, että kun moottori pyörii hitaasti (x=5), on momentti pieni. Tällaista moottoria ei voi siis käynnistää suurella kuormalla. Käynnistysmomentti, T_start, noudattaa seuraavaa lauseketta: 

                                              Image Added

Tässä I_sc on käynnistys- eli oikosulkuvirta (short circuit current), R'^S_r(start) on roottorivastuksen staattoriarvo käynnistyksessä, w₁ on sähköinen- eli syöttötaajuus ja p_N on napapariluku. Roottorin käynnistysmomenttia voidaan kuitenkin kasvattaa roottorivastusta kasvattamalla, ja samalla siirtyy kippimomentti matalammalle taajuudelle.

Tavallisesti roottorin käämitys tehdään automaattisesti säätyväksi siten, että käynnistyksen aikana momentti on suurempi, katso kuva alla, mutta suurella nopeudella kippimomentti siirtyy suuremmalle pyörimisnopeudelle (katso kuva yläpuolella), jolloin moottorin jättämä pienenee ja näin nopeus kasvaa lähemmäs synkronista nopeutta.

                         Image Added

Tällainen käyttäytyminen saadaan aikaan tekemällä häkkikäämityksen johtimien poikkileikkaukset korkeiksi moottorin säteen suunnassa tai suorastaan kahdesta erillisestä rinnakkain kytketystä johtimesta (sauva), katso kuva alla vasemmalla. Oikealla puolella nähdään, miten kaksijohtimisuus muuttaa roottorin sijaiskytkentää. Käynnistyksessä jättämä- eli roottoritaajuus on suuri, mikä aiheuttaa virran siirtymisen ulompaan johtimeen. Tämä ilmiö voidaan selittää virran pakkautumisen avulla (skin effect). 

Kokeellisesti todettu hajareaktanssien jakautuma induktiomoottoreissa, IEEE Standard 112.

                                 Image Added                                         Image Added

                                            Image Removed