Rangkaian Ekuivalen dari Motor Induksi

Sirkuit Ekuivalen motor Induksi memungkinkan karakteristik kinerja yang dievaluasi untuk kondisi tunak. Motor induksi didasarkan pada prinsip induksi tegangan dan arus.

Tegangan dan arus diinduksi dalam rangkaian rotor dari rangkaian stator untuk operasi. Rangkaian ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian trafo.

Model rangkaian stator motor induksi terdiri dari hambatan belitan fasa stator R1, reaktansi bocor belitan fasa stator X1 seperti terlihat pada diagram rangkaian di bawah ini:

Arus magnetisasi total I0 jauh lebih besar dalam kasus motor induksi dibandingkan dengan transformator. Ini karena reluktansi yang lebih tinggi yang disebabkan oleh celah udara motor induksi.

Seperti yang kita ketahui bahwa, dalam transformator, arus tanpa beban bervariasi dari 2 hingga 5% dari arus pengenal, sedangkan pada motor induksi arus tanpa beban sekitar 25 hingga 40% dari arus pengenal tergantung pada ukuran arus pengenal. motornya. Nilai reaktansi magnetisasi X0 juga sangat kecil pada motor induksi.

Ketika suplai tiga fasa diterapkan pada belitan stator, tegangan diinduksikan pada belitan rotor mesin. Semakin besar gerakan relatif rotor dan medan magnet stator, semakin besar tegangan rotor yang dihasilkan.

Gerak relatif terbesar terjadi pada kondisi diam. Kondisi ini disebut juga dengan kondisi rotor terkunci atau rotor terblokir. Jika tegangan induksi rotor pada kondisi ini adalah E20 maka tegangan induksi pada setiap slip diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Resistansi rotor konstan dan tidak tergantung pada slip. Reaktansi motor induksi tergantung pada induktansi rotor dan frekuensi tegangan dan arus dalam rotor.

Jika L2 adalah induktansi rotor, reaktansi rotor diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Tapi, seperti yang kita tahu,

Karena itu,

Dimana X20 adalah reaktansi stasioner dari rotor.

Rangkaian rotor ditunjukkan di bawah ini:

Impedansi rotor diberikan oleh persamaan di bawah ini:

Arus rotor per fasa diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Di sini, I2 adalah arus frekuensi slip yang dihasilkan oleh tegangan induksi frekuensi slip sE20 yang bekerja dalam rangkaian rotor yang memiliki impedansi per fasa (R2 + jsX20).

Sekarang, membagi persamaan (5) dengan slip s kita mendapatkan persamaan berikut:

R2 adalah resistansi konstan dan reaktansi bocor variabel sX20. Demikian pula, rangkaian rotor yang ditunjukkan di bawah ini memiliki reaktansi bocor konstan X20 dan resistansi variabel R2/s.

Persamaan (6) di atas menjelaskan rangkaian sekunder transformator imajiner, dengan rasio tegangan konstan dan dengan frekuensi yang sama dari kedua sisi. Rotor stasioner imajiner ini membawa arus yang sama dengan rotor yang berputar sebenarnya. Hal ini memungkinkan untuk mentransfer impedansi rotor sekunder ke sisi stator primer.

Rangkaian ekivalen disederhanakan lebih lanjut dengan menggeser cabang impedansi shunt R0 dan X0 ke terminal input seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian di bawah ini:

Rangkaian perkiraan didasarkan pada asumsi bahwa V1 = E1 = E’2. Pada rangkaian di atas, satu-satunya komponen yang bergantung pada slip adalah hambatan. Semua besaran lainnya adalah konstan. Persamaan berikut dapat ditulis pada setiap slip s yang diberikan adalah sebagai berikut:

Impedansi di luar AA’ diberikan sebagai:

Menempatkan nilai ZAA’ dari persamaan (7) dalam persamaan (8) kita dapatkan,

Karena itu,

Arus tanpa beban I0 adalah

Arus stator total diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Total kerugian inti diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Daya celah udara per fasa diberikan sebagai:

Torsi yang dikembangkan diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Persamaan di atas merupakan persamaan torsi motor induksi. Model rangkaian ekivalen perkiraan adalah standar untuk semua perhitungan kinerja motor induksi.