Пускові струми електродвигуна. Статті компанії «ТОВ “ПЕРША РЕДУКТОРНА КОМПАНІЯ”»
У момент запуску електродвигуна відбувається скачковое споживання електроенергії. Такий струм називають пусковим. Цей параметр покликаний контролювати частотний перетворювач, так як виникає імпульс, як правило, багаторазово перевищує параметри необхідні установки. Складність полягає в тому, що пускові струми двигуна і параметри подальшої роботи не рівні. Для старту потрібно набагато більше ампер. В цьому огляді ми розглянемо механізм пуску, його особливості і недоліки. Почнемо з конденсаторів.
У 90% мереж промислового призначення «трудяться» асинхронні електродвигуни трифазного підключення. Перед тим, як струм надходить на установку, він накопичується в конденсаторах. Їх два – пусковий і робочий. Пусковий включається в момент запуску двигуна, тим самим збільшуючи силу струму. При напрузі в 120В для цієї задачі застосовується ємність на 3-10 мкФ.
Після того, як двигун стартує, пусковий струм асинхронного двигуна відключається одним з двох способів:
Пускові значення перевищують номінальні у 5-8 разів.
Номінал пускового струму безпосередньо пов’язаний з установки потужністю і кількістю полюсів. Число полюсів впливає на номінальні оберти: чим менше полюсів, тим менше обертів. Щоб зрозуміти, який пусковий струм потрібен двигуну, слід уважно вивчити специфікацію обладнання на сайті продавця, зокрема, параметр «Відношення пускового струму до номінального». Цей параметр вказується у кратному значенні. Приміром, номінальна потужність агрегату – 7,5 кВт, пусковий ставлення також 7,5. Для отримання точної цифри пуску, множимо на 7,5 7,5. Отримуємо – 56,25 А. Це і буде сила струму, необхідна для запуску.
Ми розібралися з тим, як розрахувати пусковий струм електродвигуна, тепер перейдемо до недоліків пускового імпульсу та способів їх усунення.
Недоліки стартового живлення: виявлення, усунення
Як вже було зазначено, головним мінусом пускового імпульсу є той факт, що по силі він у кілька разів перевищує допустимі показники. У мотор-редукторах початкова швидкість компенсується передавальним значенням.
В електродвигунах утихомирення «стихії» покладено на пристрій плавного пуску. Несправність або відсутність цього вузла призводить до:
пробою ізоляції;
підгоряння і руйнування контактів;
зниження експлуатаційного ресурсу підшипників;
підвищення ймовірності виходу з ладу двигуна.
Ще одним мінусом пускових навантажень можна вважати загальне зниження напруги в мережі в момент старту установки. Через це страждають інші споживачі. Для вирішення проблеми, стабілізації показників напруги, виробляється установка додаткового обладнання (частотних перетворювачів, софтстартерів), що підвищує плавність пуску, зменшує значення початкових «апетитів». Дане обладнання забезпечує підтримання пускових значень на необхідному рівні тривалий час (близько хвилини).
Як дізнатися струм запуску?
Це питання часто виникає у тих, хто не може знайти в документах кратність початкового значення до номінального.
Перед тим, як перевірити пусковий струм самостійно, уважно прочитайте і запам’ятайте інформацію, викладену нижче.
Є кілька способів встановити заповітні показники.
Осцилограф. Підключаємо прилад через резистор з найменшим по відношенню до обмоток опором (0,1-0,5 Ом), і заміряємо в момент старту найвищу амплітудну точку синусоїди. З отриманого значення витягаємо корінь. Далі вважаємо за законом Ома.
Подача зниженої напруги. Якщо подати в 5-10 менше від того, що вимагається, це дозволить уникнути перегріву ротора. Вимірюємо значення і перераховуємо в пусковий струм. Міряємо по одній фазі, так як на інших фазах показники будуть аналогічними.
Кліщі. Зручний і простий спосіб, але не без недоліків, так як кліщі не дозволяють вловити миттєвий імпульс, що займає частки секунди. Такий спосіб підходить для вентиляційних, насосних систем з високим показником інерційності. Так як процес старту у цьому випадку триває близько 10 секунд, кліщі дозволяють зафіксувати точну напругу.
Завершити огляд хотілося б парою рад щодо мінімізації шкоди від стартового імпульсу. Вище ми вже згадали частотні перетворювачі і софтстартеры. Не зайвим буде і убезпечити мережу за допомогою інвертора UPS, який дозволить тримати напругу стабільним, в незалежності від стрибків в окремих вузлах. Стабілізатори також можуть допомогти з безпекою, але до їх вибору слід підходити обережно. Якщо є можливість перекинути харчування з «поганою» фази на «хорошу», при використанні однофазного агрегату, обов’язково скористайтеся нею.
Как определить ток электродвигателя – таблица токов
Определение:
Номинальный ток – это допустимые производителем рабочий ток трехфазного электродвигателя для токопроводящих деталей и нагрева изоляции, при котором электромеханическое устройство работает продолжительное время без перегрева обмотки.
Пусковой ток – это потребляемый электрическим устройством максимальный входной импульсный ток при запуске асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Вот почему, пусковые токи электродвигателей больше номинальных и могут превышать их в несколько и более раз.
Ток холостого хода электродвигателя – это режим работы без нагрузки на валу от присоединяемого привода. В данном режиме потребляется меньше электрической энергии и поэтому исключено повышение температур выше заявленных изготовителем, что позволит провести диагностику и определить исправность устройства. Ток асинхронного двигателя на холостом ходу в зависимости от мощности и оборотов электромотора составляет 20 – 95% от номинального.
Для того чтобы самостоятельно определить ток электродвигателя без измерений нужно на корпусе устройства найти информационную табличку о токах, мощности, оборотах и напряжению. Если шильдик поврежден – найдите паспорт электромотора. В нем производитель указывает основные параметры: номинальные и пусковые токи асинхронного двигателя.
Если информация по характеристикам отсутствует и найти ток нагрузки электродвигателя не получилось, воспользуйтесь статьей – как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки.
Как определить ток электродвигателя если известна мощность?
Как найти номинальный ток двигателя
Зная паспортную мощность, не составит труда рассчитать значения токов электродвигателя. Допустим, нам не известен номинальный ток двигателя 45 кВт – как в таком случае определить ток двигателя по мощности? При подключении к трехфазной сети 380 Вольт определение тока производится по формуле точного расчета:
Iн = 45000/√3(380*0,92*0,85) = 45000/514,696 = 87,43А
- Iн – сила тока асинхронного двигателя
- Pн – номинальная мощность двигателя 45 киловатт
- √3 – квадратный корень из трех = 1,73205080757
- Uн – напряжение сети 380В
- η – коэффициент полезного действия 92% (в расчетах 0,92)
- сosφ – коэффициент мощности 0,85
Как определить номинальный ток электродвигателя, если коэффициент мощности и КПД неизвестны? В этой ситуации, найти номинальный ток двигателя с небольшой погрешностью мы сможем по соотношению – два ампера на одни киловатт.
Определить силу тока электродвигателя используя формулу:
Как определить пусковой ток двигателя
Пусковые токи электродвигателей, можно найти и рассчитать по формуле:
Iп – значение тока при запуске асинхронного двигателя, которое необходимо узнать
Iн – уже рассчитанный номинальный ток
К – кратность пускового тока двигателя (найти в паспорте)
Как определить ток электродвигателей АИР?
Если известна маркировка, например у электромотора АИР200L4 Iн = 84,9 Ампер, а соотношение тока Iп/Iн = 7,2. Найдите значение токов в таблицах:
| Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР56A2 | 0,5 | 5,3 | 34,7 | 7,5 | |
| АИР56B2 | 0,73 | АИР180S2 | 41 | ||
| АИР63А2 | 1 | 5,7 | АИР180M2 | 55,4 | |
| АИР63B2 | 2,05 | АИР200M2 | 67,9 | ||
| АИР71A2 | 1,17 | 6,1 | АИР200L2 | 82,1 | |
| АИР71B2 | 2,6 | 6,9 | АИР225M2 | 100,0 | |
| АИР80A2 | 3,46 | 7 | АИР250S2 | 135 | 7 |
| АИР80B2 | 4,85 | АИР250M2 | 160 | 7,1 | |
| АИР90L2 | 6,34 | 7,5 | АИР280S2 | 195 | 6,6 |
| АИР100S2 | 8,2 | АИР280M2 | 233 | 7,1 | |
| АИР100L2 | 11,1 | АИР315S2 | 277 | ||
| АИР112M2 | 14,9 | АИР315M2 | 348 | ||
| АИР132M2 | 21,2 | АИР355S2 | 433 | ||
| АИР160S2 | 28,6 | АИР355M2 | 545 |
| Двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР56A4 | 0,5 | 4,6 | АИР160S4 | 30 | 7,5 |
| АИР56B4 | 0,7 | 4,9 | АИР160M4 | 36,3 | |
| АИР63A4 | 0,82 | 5,1 | АИР180S4 | 43,2 | |
| АИР63B4 | 2,05 | АИР180M4 | 57,6 | 7,2 | |
| АИР71A4 | 1,17 | 5,2 | АИР200M4 | ||
| АИР71B4 | 2,05 | 6 | АИР225M4 | 103 | |
| АИР80A4 | 2,85 | АИР250S4 | 138,3 | 6,8 | |
| АИР80B4 | 3,72 | АИР250M4 | 165,5 | ||
| АИР90L4 | 5,1 | 7 | АИР280S4 | 201 | 6,9 |
| АИР100S4 | 6,8 | АИР280M4 | 240 | ||
| АИР100L4 | 8,8 | АИР315S4 | 288 | ||
| АИР112M4 | 11,7 | АИР315M4 | 360 | ||
| АИР132S4 | 15,6 | АИР355S4 | 360 | ||
| АИР132M4 | 22,5 | АИР355M4 | 559 |
| Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР63A6 | 0,8 | 4,1 | АИР160M6 | 31,6 | 7 |
| АИР63B6 | 1,1 | 4 | АИР180M6 | 38,6 | |
| АИР71A6 | 1,3 | 4,7 | АИР200M6 | 44,7 | |
| АИР71B6 | 1,8 | АИР200L6 | 59,3 | ||
| АИР80A6 | 2,3 | 5,3 | АИР225M6 | 71 | |
| АИР80B6 | 3,2 | 5,5 | АИР250S6 | 86 | |
| АИР90L6 | 4 | АИР250M6 | 104 | ||
| АИР100L6 | 5,6 | 6,5 | АИР280S6 | 142 | 6,7 |
| АИР112MA6 | 7,4 | АИР280M6 | 169 | ||
| АИР112MB6 | 9,75 | 207 | |||
| АИР132S6 | 12,9 | АИР315M6 | 245 | ||
| АИР132M6 | 17,2 | АИР355S6 | 292 | ||
| АИР160S6 | 24,5 | АИР355M6 | 365 |
| Эл двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР71B8 | 1,1 | 3,3 | АИР180M8 | 34,1 | 6,6 |
| АИР80A8 | 1,49 | 4 | АИР200M8 | 41,1 | |
| АИР80B8 | 2,17 | АИР200L8 | 48,9 | ||
| АИР90LA8 | 2,43 | АИР225M8 | 60 | 6,5 | |
| АИР90LB8 | 3,36 | 5 | АИР250S8 | 78 | 6,6 |
| АИР100L8 | 4,4 | АИР250M8 | 92 | ||
| АИР112MA8 | 6 | 6 | АИР280S8 | 111 | 7,1 |
| АИР112MB8 | 7,8 | АИР280M8 | 150 | 6,2 | |
| АИР132S8 | 10,3 | АИР315S8 | 178 | 6,4 | |
| АИР132M8 | 13,6 | АИР315M8 | 217 | ||
| АИР160S8 | 17,8 | АИР355S8 | 261 | ||
| АИР160M8 | 25,5 | 6,5 | – | – | – |
* Для перехода ко всем характеристикам товара – нажмите на маркировку.
Таблица токов холостого хода асинхронного электродвигателя
| Мощность электродвигателя, кВт | Процентное соотношение от номинального тока | |||||
| Токи асинхронного двигателя на холостом ходу при известной частоте вращения вала, об/мин | ||||||
| 3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 | |
| 0,12 – 0,55 | 60 | 75 | 85 | 90 | 95 | – |
| 0,75 – 1,5 | 50 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 |
| 2,2 – 5,5 | 45 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
| 7,5 – 11 | 40 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
| 15 – 22 | 30 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
| 30 – 55 | 20 | 50 | 55 | 60 % | 65 | 70 |
| 75 – 110 | 20 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
Чтобы рассчитать ток при холостом ходе двигателя 55 кВт – в правой колонке таблице найдите нужную мощность, а в левом номинальную скорость вращения, например 750 оборотов.
Руководствуясь данными из таблицы токов холостого хода мы получаем значение в 60 процентов от номинального. Итого: ток холостого хода будет равен 4,26 Ампер.
Не получилось определить силу тока двигателя?
Если у Вас не получилось самостоятельно рассчитать ток трехфазного электродвигателя или Вы не смогли найти мотор из каталога с нужными параметрами – обратитесь к нам для получения бесплатной консультации. Мы всегда готовы помочь правильно подобрать и купить электродвигатель АИР под технический процесс Вашего производства.
Почему асинхронный двигатель потребляет большой пусковой ток?
Асинхронный двигатель потребляет большой пусковой ток по сравнению с рабочим состоянием. Пусковой ток асинхронного двигателя примерно в 6 раз превышает ток полной нагрузки двигателя. Асинхронный двигатель мощностью 11 кВт, 22 А, 440 В потребляет высокий пусковой ток около 132 А. Ток уменьшается по мере того, как двигатель разгоняется до своей базовой или синхронной скорости.
При подаче трехфазного питания на статор асинхронного двигателя, двигатель потребляет ток намагничивания для создания вращательного магнитного потока в воздушном зазоре.
Поток проходит через воздушный зазор, и короткозамкнутый проводник ротора разрезает магнитный поток. Напряжение индуцируется, когда проводник ротора пересекает магнитный поток. Ток начинает течь в проводнике ротора. За счет взаимодействия тока ротора и основного потока создается крутящий момент.
Что происходит при запуске двигателя? Напряжение, индуцируемое в роторе, зависит от относительной скорости синхронной скорости вращения магнитного поля и скорости вращения ротора. В момент пуска ротор останавливается, поэтому его скорость равна нулю. При пуске разница между скоростью синхронной скорости вращающегося магнитного поля и скоростью ротора максимальна. Разница между синхронной скоростью и скоростью вращения ротора называется скольжением двигателя. Скольжением двигателя является;
с= (Ns- Nr)/Ns *100 ———(1)
Где,
с = скольжение
Ns = синхронная скорость двигателя = 120 f/P
Nr = скорость ротора
As скорость ротора равна нулю при запуске, проводник ротора отсекает максимальный поток, и в роторе будет индуцироваться максимальное напряжение.
Когда двигатель начинает ускоряться, скорость ротора будет выравниваться в направлении синхронной скорости двигателя. и скольжение уменьшится. Напряжение, индуцированное в проводнике ротора, можно выразить как;
Er = s* Es ————(2)
Где Er = напряжение ротора
s = скольжение
Es = напряжение статора
При пуске скольжение двигателя равно единице, а напряжение ротора равно напряжению статора. Индуцированное ротором напряжение продолжает уменьшаться по мере того, как двигатель разгоняется до своей базовой скорости.
Er = Es Когда Nr =0 и скольжение=1
Понятно, что индуктивный ротор максимален при запуске двигателя.
Сопротивление ротора сильно индуктивно во время пуска. Индуктивность ротора составляет ;
Xr= 2πfrL
Xr = 2π(s*fs)L
Реактивное сопротивление ротора зависит от скольжения. При пуске реактивное сопротивление ротора велико, потому что скольжение двигателя равно единице.
Полное сопротивление цепи ротора;
Zr=Rr+jsωL
Ток ротора ;
Ir= sEs/(Rr+jsωL)
Ir= Es/(Rr/s+jωL)
Значение Rr/s увеличивается по мере уменьшения скольжения. Когда асинхронный двигатель запускается, реактивное сопротивление ротора больше, чем сопротивление ротора, и из-за большого отношения Xr/Rr двигатель потребляет большой индуктивный ток. Кроме того, из-за большого отношения Xr/Rr коэффициент мощности двигателя очень низкий. Эквивалентная схема асинхронного двигателя приведена ниже.
Когда асинхронный двигатель включен, значение Rr/s меньше, а значение Xr постоянно, значение Rr/s увеличивается по мере уменьшения скольжения двигателя с увеличением скорости двигателя. При пуске Xr >Rr/s, и когда двигатель начинает ускоряться, Rr/s становится больше, чем Xr, и ток двигателя уменьшается.
Из приведенного выше обсуждения ясно, что при запуске ротор обладает высокой индуктивностью, и максимальное напряжение индуцируется в роторе, следовательно, ротор потребляет очень большой ток.
Ток начинает уменьшаться по мере увеличения скорости двигателя, потому что отношение Rr/s увеличивается с уменьшением скольжения при ускорении двигателя.
Related Posts
- Почему асинхронный двигатель имеет низкий коэффициент мощности при холостом ходе
- Почему асинхронный двигатель называется вращающимся трансформатором?
- Почему трехфазным асинхронным двигателям не нужна нейтраль?
- Почему трехфазный асинхронный двигатель самозапускается?
- Почему асинхронный двигатель не может работать на синхронной скорости?
- Защита от короткого замыкания фазы в трехфазном асинхронном двигателе
Похожие сообщения:
Подписывайтесь и ставьте лайки:
Почему асинхронный двигатель потребляет большой пусковой ток
Запуск асинхронного двигателя является самой большой головной болью для инженеров по техническому обслуживанию.
Для этого нам нужно построить тяжелый стартер или большой автотрансформатор или частотно-регулируемый привод для запуска двигателей более высокой мощности. В случае, если мощность двигателя превысит 350 кВт, я имею в виду 500 л.с., это будет большой проблемой для других фидеров при запуске двигателя.
Запуск асинхронного двигателя вызывает сильное падение напряжения в других родственных фидерах, увеличение максимального потребления на счетчике энергии сети, потребность в большом токе намагничивания, чтобы дополнить это, нам нужны шунтирующие конденсаторы и распределительное устройство с высокой допустимой нагрузкой по току.
Все эти причины связаны только с его пусковым током двигателя, на самом деле, почему пусковой ток асинхронного двигателя высок?…
запуск с помощью частотно-регулируемого привода также потребует в 3-5 раз больше тока полной нагрузки в течение нескольких миллисекунд.
Собственно почему… давайте посмотрим Почему асинхронный двигатель потребляет большой пусковой ток.
Причина 1 Из-за характеристик индуктора:
Это очень просто, так как мы знаем основную формулу индукции.
dV/dt=XL X dI/dt———1
dI/dt=dV/dt X 1/XL———2
Здесь…
dV/dt — изменение напряжения относительно time
XL – индуктивное сопротивление катушки двигателя
dI/dt – изменение тока в зависимости от времени
Найдем ток при пуске, я имею в виду, какой ток при t=0? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нам нужно найти индуктивное сопротивление
При t=0 индуктивность XL=0, так как частота=0
XL=2pi X f
XL=0
Подставить в уравнение dI/dt
Примечание: dV/dt=constant=приложенное напряжение. мы подаем постоянное напряжение
Тогда вы получите dI/dt=∞
[wp_ad_camp_4]
Вот почему асинхронный двигатель потребляет большой пусковой ток.
Здесь текущая разность во времени изменяется. Когда t=0 для определенных рабочих часов, ток двигателя становится равным I=∞ номинальному току нагрузки двигателя.
Это нельзя изменить. Чтобы уменьшить пусковой ток, вы должны уменьшить приложенное напряжение в соответствии с номером уравнения
2. Вы можете увидеть график зависимости пускового тока от времени.
Во время работы ток нагрузки может варьироваться в зависимости от нагрузки.
Причина2 высокого пускового тока асинхронного двигателя:
Асинхронный двигатель состоит из статора и ротора. Статор действует как первичная обмотка трансформатора, а ротор действует как вторичная обмотка трансформатора.
При этом произошло короткое замыкание проводника ротора. В трехфазном асинхронном двигателе величина ЭДС индукции зависит от скольжения асинхронного двигателя.
Здесь величина тока ротора зависит от величины ЭДС ротора. Ток ротора в рабочем состоянии будет
Здесь вы можете видеть, что при высоком скольжении ток ротора будет очень высоким. Во время пуска асинхронного двигателя скольжение обычно велико, s=1, когда скорость двигателя равна нулю.
