电机在额定功率范围内,是根据负载情况来决定其输出电流和输出功率的。也就是说负载需要多大功率,电机就输出多大功率(额定功率内)。在负载不变的情况下,当电机电压降低,为了保证能输出足够的功率,电流就会增加,P=UI。实际情况是电压降低,电流稍微增加,输出功率稍微减小。增加的电流不足以弥补电压降低造成的功率损失。
从电机运行原理来讲:
电机的定子电压: U = E + I×R (I为定子电流, R为定子电阻, E为感应电势);
而:E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通);
对异步电机来说: T=K×I×X (T:输出转矩,K:常数, I:电流, X:磁通);
电机的运行原理简单来讲就是定子输入一个三相电压,建立一个旋转磁场,磁场大小与输入电压近视成正比,转子感应出电流,并在磁场的驱使下转动,转速大小与负载大小有关,负载阻力越大转的越慢,感应电流就会越大。
异步电机额定转速都是略小于同步转速,对于2极电机,转子额定转速约为2900r/min,而磁场旋转速度是3000r/min,有了这个转速差,转子才能感应出电流,进而旋转,感应电流的大小就与这个转速差有关,专业点叫转差率S,转差率越大,感应电流越大,极端情况下,转子堵转,转差率为1,感应电流最大,这个时候保护应该动作。转差率大小与负载阻力矩有关,负载阻力大,转子转的慢,转差率就大。
而现在讨论的是负载一定,电压减小,从开头列的公式可以看出,电压减小会导致定子建立的磁场X减小,磁场减小, T=K×I×X,输出转矩T就不够,进而导致转子转速变慢,转差率增加,感应电流增加,增大输出转矩,最后达到一个平衡状态。最后的状态就是电压减小,输出转矩稍微减小,转速稍微减小,电流稍微增加,这是一个动态平衡的过程。如果电压降低太多,电流的增加仍然不能使输出转矩大于负载阻力矩,就会导致转子堵转,为了防止这种情况,开关就会增加欠压保护。