Τι ρεύμα καταναλώνει ο κινητήρας από το δίκτυο κατά την εκκίνηση και τη λειτουργία;

Το διαβατήριο του ηλεκτροκινητήρα δείχνει το ρεύμα στο ονομαστικό φορτίο του άξονα. Εάν, για παράδειγμα, υποδεικνύεται 13,8 / 8 A, αυτό σημαίνει ότι όταν ο κινητήρας είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο 220 V και σε ονομαστικό φορτίο, το ρεύμα που καταναλώνεται από το δίκτυο θα είναι 13,8 A. Όταν συνδέεται στο δίκτυο 380 V, το ρεύμα θα καταναλωθεί σε 8 Α, δηλαδή ισχύει η ισότητα των δυνάμεων: √3 x 380 x 8 = √3 x 220 x 13,8.

Γνωρίζοντας την ονομαστική ισχύ του κινητήρα (από το διαβατήριο), μπορείτε να προσδιορίσετε το ονομαστικό ρεύμα του... Όταν ο κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε ένα τριφασικό δίκτυο 380 V, το ονομαστικό ρεύμα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Азn = Пн /(√3Un x η x соsφ),

όπου Pn — ονομαστική ισχύς κινητήρα σε kW, Un — τάση δικτύου, σε kV (0,38 kV). Αποδοτικότητα (η) και Συντελεστής ισχύος (сosφ) — τιμές ισχύος κινητήρα, οι οποίες αναγράφονται σε μια πλάκα με τη μορφή μεταλλικής πλάκας. Δείτε επίσης - Ποια δεδομένα διαβατηρίου υποδεικνύονται στην ασπίδα ενός ασύγχρονου κινητήρα.

Ρύζι. 1. Διαβατήριο του ηλεκτροκινητήρα. Ονομαστική ισχύς 1,5 kV, ονομαστικό ρεύμα στα 380 V — 3,4 A.

Εάν η απόδοση και ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα δεν είναι γνωστοί, για παράδειγμα, ελλείψει πινακίδας κινητήρα, τότε το ονομαστικό ρεύμα του με ένα μικρό σφάλμα μπορεί να προσδιοριστεί από την αναλογία «δύο αμπέρ ανά κιλοβάτ», δηλ. εάν η ονομαστική ισχύς του κινητήρα είναι 10 kW, τότε το ρεύμα που καταναλώνεται από αυτόν θα είναι περίπου ίσο με 20 A.

Για τον κινητήρα που υποδεικνύεται στο σχήμα, αυτή η αναλογία πληρούται επίσης (3,4 A ≈ 2 x 1,5). Πιο ακριβείς τιμές ρεύματος χρησιμοποιώντας αυτή την αναλογία λαμβάνονται με ισχύ κινητήρα 3 kW.

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί στο ρελαντί, καταναλώνεται ένα μικρό ρεύμα από το δίκτυο (ρελαντί ρεύμα). Όσο αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται και η τρέχουσα κατανάλωση. Καθώς το ρεύμα αυξάνεται, η θέρμανση των περιελίξεων αυξάνεται. Μια μεγάλη υπερφόρτωση οδηγεί στο γεγονός ότι το αυξημένο ρεύμα προκαλεί υπερθέρμανση των περιελίξεων του κινητήρα και υπάρχει κίνδυνος ενανθράκωσης της μόνωσης (κάψιμο του ηλεκτροκινητήρα).

Τη στιγμή της εκκίνησης από το δίκτυο, ο ηλεκτροκινητήρας καταναλώνει το λεγόμενο ρεύμα εκκίνησης, το οποίο μπορεί να είναι 3 - 8 φορές περισσότερο από το ονομαστικό. Η φύση της αλλαγής του ρεύματος φαίνεται στο γράφημα (Εικ. 2, α).

Ρύζι. 2. Η φύση της αλλαγής του ρεύματος που καταναλώνει ο κινητήρας από το δίκτυο (α) και η επίδραση του μεγάλου ρεύματος στις διακυμάνσεις της τάσης στο δίκτυο (β)

Η ακριβής τιμή του ρεύματος εκκίνησης για κάθε συγκεκριμένο κινητήρα μπορεί να προσδιοριστεί γνωρίζοντας το πολλαπλάσιο του ρεύματος εκκίνησης — Azstart/AzNo. Το πολλαπλάσιο του ρεύματος εκκίνησης είναι μία από τις προδιαγραφές κινητήρα που μπορείτε να βρείτε στους καταλόγους. Το ρεύμα εκκίνησης προσδιορίζεται από τον ακόλουθο τύπο: Az start = Azn x (Azstart/Aznom).Για παράδειγμα, με ονομαστικό ρεύμα κινητήρα 20 A και ρεύμα εκκίνησης με πολλαπλάσιο του 6, το ρεύμα εκκίνησης είναι 20 x 6 = 120 A.

Η γνώση της πραγματικής τιμής του ρεύματος εισροής είναι απαραίτητη για την επιλογή ασφαλειών, τον έλεγχο της λειτουργίας των ηλεκτρομαγνητικών εκλύσεων κατά την εκκίνηση του κινητήρα κατά την επιλογή των διακοπτών κυκλώματος και τον προσδιορισμό της ποσότητας πτώσης τάσης στο δίκτυο κατά την εκκίνηση.

Η διαδικασία επιλογής ασφαλειών περιγράφεται λεπτομερώς σε αυτό το άρθρο: Επιλογή ασφαλειών για προστασία ασύγχρονων κινητήρων

Ένα μεγάλο ρεύμα εκκίνησης, για το οποίο συνήθως δεν σχεδιάζεται το δίκτυο, προκαλεί σημαντικές πτώσεις τάσης στο δίκτυο (Εικ. 2, β).

Αν πάρουμε την αντίσταση των καλωδίων που περνούν από την πηγή στον κινητήρα ίση με 0,5 Ohm, το ονομαστικό ρεύμα Azn = 15 A και το ρεύμα εκκίνησης είναι ίσο με το πενταπλάσιο του ονομαστικού, τότε οι απώλειες τάσης στα καλώδια κατά την εκκίνηση θα είναι 0, 5 x 75 + 0,5 x 75 = 75V.

Στους ακροδέκτες του κινητήρα, καθώς και στους ακροδέκτες, ένας αριθμός ηλεκτρικών κινητήρων που λειτουργούν θα είναι 220 — 75 = 145 V. Αυτή η πτώση τάσης μπορεί να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας των κινητήρων που λειτουργούν, γεγονός που θα οδηγήσει σε ακόμη μεγαλύτερη αύξηση του ρεύματος στο δίκτυο και καμένες ασφάλειες .

Στην περίπτωση των ηλεκτρικών λαμπτήρων, κατά την εκκίνηση των κινητήρων, η λάμψη μειώνεται (οι λαμπτήρες «αναβοσβήνουν»). Επομένως, κατά την εκκίνηση των ηλεκτροκινητήρων, τείνουν να μειώνουν τα ρεύματα εκκίνησης.

Ένα κύκλωμα εκκίνησης κινητήρα μεταγωγής από αστέρι σε τρίγωνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του ρεύματος εκκίνησης. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση φάσης θα μειωθεί κατά √3 φορές και το ρεύμα εισόδου περιορίζεται ανάλογα.Αφού ο ρότορας φτάσει σε μια ορισμένη ταχύτητα, οι περιελίξεις του στάτορα μεταβαίνουν στο κύκλωμα τριγώνου και η τάση κάτω από αυτά γίνεται ίση με την ονομαστική. Η εναλλαγή γίνεται συνήθως αυτόματα χρησιμοποιώντας ρελέ χρόνου ή ρεύματος.

Ρύζι. 3. Σχέδιο εκκίνησης ενός ηλεκτροκινητήρα με την εναλλαγή των περιελίξεων του στάτη από ένα αστέρι σε ένα τρίγωνο

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι σχεδόν οποιοσδήποτε κινητήρας μπορεί να συνδεθεί σύμφωνα με αυτό το σχήμα. Οι πιο συνηθισμένοι κινητήρες επαγωγής με τάση λειτουργίας 380/200 V, συμπεριλαμβανομένου του κινητήρα που φαίνεται στο σχήμα 1, όταν συνδέονται σύμφωνα με αυτό το σχήμα, θα αποτύχουν. Διαβάστε περισσότερα γι 'αυτό εδώ: Η επιλογή του σχήματος σύνδεσης των φάσεων του ηλεκτροκινητήρα

Επί του παρόντος, προκειμένου να μειωθεί το ρεύμα εκκίνησης των ηλεκτρικών κινητήρων, ειδικά των μαλακών εκκινητήρων μικροεπεξεργαστή (soft starters)… Διαβάστε περισσότερα για τον σκοπό αυτού του τύπου συσκευών στο άρθρο Σε τι χρησιμεύει η μαλακή εκκίνηση του επαγωγικού κινητήρα;.