כאשר המתח יורד, המנוע, כבסיס להנעה החשמלית, עובר סדרה של שינויים משמעותיים.

כאשר המתח יורד, המנוע, כהתקן הליבה של מנוע חשמלי, עובר סדרה של שינויים משמעותיים. להלן ניתוח מפורט של שינויים אלה, שנועד לסייע בהבנה טובה יותר של השפעת הפחתת המתח על ביצועי המנוע ותנאי ההפעלה.

שינויים נוכחיים
הסבר העיקרון: לפי חוק אוהם, הקשר בין הזרם I, המתח U וההתנגדות R הוא I=U/R. במנועים חשמליים, ההתנגדות R (בעיקר התנגדות הסטטור והתנגדות הרוטור) בדרך כלל אינה משתנה הרבה, ולכן הפחתת המתח U תוביל ישירות לעלייה בזרם I. עבור סוגים שונים של מנועים חשמליים, שינוי הזרם יהיה זהה לזה של התנגדות הסטטור. עבור סוגים שונים של מנועים, הביטויים הספציפיים של שינויי הזרם עשויים להשתנות.

ביצועים ספציפיים:
מנועי DC: מנועי DC ללא מברשות (BLDC) ומנועי DC עם מברשות חווים עלייה משמעותית בזרם כאשר המתח יורד אם העומס נשאר קבוע. הסיבה לכך היא שהמנוע דורש זרם רב יותר כדי לשמור על תפוקת המומנט המקורית.

מנועי AC: עבור מנועים אסינכרוניים, למרות שהמנוע מפחית את מהירותו באופן אוטומטי כדי להתאים לעומס כאשר המתח יורד, הזרם עדיין עשוי לעלות במקרה של עומס כבד יותר או משתנה במהירות רבה יותר. באשר למנוע סינכרוני, אם העומס נשאר ללא שינוי כאשר המתח יורד, הזרם לא ישתנה הרבה תיאורטית, אך אם העומס יגדל, הזרם יגדל גם הוא.

שינוי מומנט ומהירות

שינוי מומנט: הפחתת מתח מובילה בדרך כלל להפחתת מומנט המנוע. הסיבה לכך היא שהמומנט פרופורציונלי למכפלת הזרם והשטף, וכאשר המתח יורד, למרות שהזרם עולה, השטף עשוי לרדת עקב חוסר מתח, וכתוצאה מכך לירידה במומנט הכולל. עם זאת, במקרים מסוימים, כמו במנועי DC, אם הזרם גדל מספיק, הוא עשוי לפצות במידה מסוימת על הירידה בשטף, ולשמור על המומנט יציב יחסית.

שינוי מהירות: עבור מנועי AC, במיוחד מנועים אסינכרוניים וסינכרוניים, הפחתת המתח תגרום ישירות לירידה במהירות. הסיבה לכך היא שמהירות המנוע קשורה לתדר ספק הכוח ולמספר זוגות הקטבים של המנוע, והפחתת המתח תשפיע על עוצמת השדה האלקטרומגנטי של המנוע, מה שבתורו מפחית את המהירות. עבור מנועי DC, המהירות פרופורציונלית למתח, כך שהמהירות תפחת בהתאם כאשר המתח יורד.

יעילות וחום
יעילות נמוכה יותר: מתח נמוך יותר יוביל ליעילות מנוע נמוכה יותר. מכיוון שהמנוע בפעולה עם מתח נמוך יותר, הוא זקוק לזרם רב יותר כדי לשמור על הספק המוצא, והעלייה בזרם תגביר את אובדן הנחושת והברזל של המנוע, ובכך תפחית את היעילות הכוללת.
יצירת חום מוגברת: עקב זרם מוגבר ויעילות מופחתת, מנועים מייצרים יותר חום במהלך הפעולה. זה לא רק מאיץ את ההזדקנות והבלאי של המנוע, אלא גם עלול לגרום להפעלת התקן ההגנה מפני התחממות יתר, וכתוצאה מכך לכיבוי המנוע.

ההשפעה על חיי המנוע
פעולה ארוכת טווח בסביבת מתח לא יציבה או מתח נמוך תקצר משמעותית את חיי השירות של המנוע. מכיוון שהירידה במתח הנגרמת כתוצאה מעלייה בזרם, תנודות במומנט, ירידה במהירות וביעילות ובעיות אחרות, תגרום נזק למבנה הפנימי ולביצועים החשמליים של המנוע. בנוסף, העלייה בייצור החום תאיץ גם את תהליך ההזדקנות של חומר הבידוד של המנוע.

五、אמצעי נגד
על מנת להפחית את השפעת הפחתת המתח על המנוע, ניתן לנקוט באמצעים הבאים:
אופטימיזציה של מערכת אספקת החשמל: ודא שמתח רשת אספקת החשמל יציב, כדי למנוע את השפעת תנודות המתח על המנוע.
בחירת מנועים מתאימים: בתכנון ובבחירת תנודות מתח יש לקחת בחשבון במלואן את גורמי בחירת המנועים בעלי טווח רחב של התאמת מתח.
התקנת מייצב מתח: התקנת מייצב מתח או ווסת מתח בכניסת המנוע כדי לשמור על יציבות המתח.

חיזוק התחזוקה: בדיקה ותחזוקה שוטפים של המנוע כדי לזהות ולטפל בבעיות פוטנציאליות בזמן ובמהירות על מנת להאריך את חיי השירות של המנוע.
לסיכום, להשפעת הפחתת המתח על המנוע יש היבטים רבים, הכוללים שינויים בזרם, שינויים במומנט ובמהירות, בעיות יעילות וחום והשפעה על חיי המנוע. לכן, ביישומים מעשיים יש לנקוט באמצעים יעילים כדי להפחית השפעות אלו על מנת להבטיח פעולה בטוחה ויציבה של המנוע.