Moment, ström och spänning

Nätmatad motor

Nätets frekvens och spänning kan inte påverkas. För den nätmatade motorn har man därför ingen möjlighet att påverka egenskaperna. Strömmen kommer att vara helt bestämd av belastningen. Vi hänvisa till avsnitt 1.2 när det gäller motoregenskaperna.

Frekvensomriktarmatad elmotor

Rätt motorspänning är grundförutsättningen för att få maximalt moment, låg ström och hög verkningsgrad. Med ett brett varvtalsområde och varierande last kan detta kriterium kan endast uppfyllas med automatisk lastreglering. Från elektromaskinläran har vi vanan att relatera allting till maskinens hastighet och eftersläpning. Framställningen skulle bli svår att förstå om vi inte väljer att beskriva egenskaperna på ett sätt som är lämpligare då frekvens, varvtal och matningsspänning varierar.
Motorn har vi för att uträtta ett arbete. För detta tar vi ut det axelmoment som vi för tillfället behöver för att uträtta arbete med vår maskin.
Inuti motorn är rotorfrekvens eller eftersläpning (så som vi definierat den) och luftgapsflöde de enda viktiga storheterna när det gäller att skapa det moment som krävs. Det är därför enklare och mer logiskt att relatera funktionerna till eftersläpningen.
 
Tekniken i asynkronmotorn bygger på eftersläpning

Moment som funktion av spänning

Axelmomentet bestäms av spänningens kvadrat
Axelmomentet bestäms av spänningens kvadrat:
M = k*U2 [Nm]
Av figuren framgår det att motorn snabbt blir starkare när man ökar spänningen.

Utan lastreglering

Utan lastreglering
Utan lastreglering kommer spänningen vid kontinuerlig drift att ligga fast och man måste ställa in spänningen tillräckligt högt (med viss marginal) för att klara av stora belastningstoppar (och man får därmed avsevärd motoruppvärmning).

Automatisk lastreglering

Statorförluster som funktion av ström
Automatisk lastreglering ser till att motorn alltid arbetar i rätt arbetspunkt (den punkt i fig 1.2.3b där strömmen har sitt minimum), där man i varje ögonblick har precis den spänningoch ström som behövs för en viss last. Felaktig motorspänning ger, som framgår av figuren, kraftig ökning av statorförlusterna.

Magnetiseringsström

Tomgångsströmmen kan bli högre än den ström man har då motorn är belastad med märkmoment.
Effektfaktorn cosϕ blir snabbt lägre när matar motorn med högre spänning än vad lasten kräver. Effektfaktorn ökar däremot om spänningen är för låg. Av fig 1.2.3d , som är mätningar gjorda på en 1,5 kW motor (utan lastreglering), framgår att tomgångsströmmen kan bli högre än den ström man har då motorn är belastad med märkmoment.