Ροπή επαγωγικού κινητήρα
Η ροπή που αναπτύσσεται στον άξονα ενός κινητήρα επαγωγής υπό συνθήκες μηδενικής ταχύτητας ρότορα (όταν ο ρότορας είναι ακόμα ακίνητος) και το ρεύμα που δημιουργείται στις περιελίξεις του στάτη ονομάζεται ροπή εκκίνησης ενός κινητήρα επαγωγής.
Η αρχική στιγμή μερικές φορές ονομάζεται επίσης αρχική στιγμή ή αρχική στιγμή. Σε αυτή την περίπτωση, θεωρείται ότι η τάση και η συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας είναι κοντά στην ονομαστική και οι περιελίξεις συνδέονται σωστά. Στον ονομαστικό τρόπο λειτουργίας, αυτός ο κινητήρας θα λειτουργεί ακριβώς όπως αναμένεται από τους προγραμματιστές.
Αριθμητική τιμή ροπής εκκίνησης
Η ροπή εκκίνησης υπολογίζεται με τον παραπάνω τύπο. Στο διαβατήριο του ηλεκτροκινητήρα (το διαβατήριο παρέχεται από τον κατασκευαστή) αναγράφεται το πολλαπλάσιο της αρχικής ροπής.
Συνήθως, το μέγεθος της αύξησης κυμαίνεται από 1,5 έως 6, ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα. Και όταν επιλέγετε έναν ηλεκτροκινητήρα για τις ανάγκες σας, είναι σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι η ροπή εκκίνησης είναι μεγαλύτερη από τη στατική ροπή του προγραμματισμένου φορτίου σχεδιασμού στον άξονα.Εάν δεν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, τότε ο κινητήρας απλά δεν θα μπορεί να αναπτύξει τη ροπή εργασίας στο φορτίο σας, δηλαδή, δεν θα μπορεί να ξεκινήσει κανονικά και να επιταχύνει στην ονομαστική ταχύτητα.
Ας δούμε έναν άλλο τύπο για την εύρεση της ροπής εκκίνησης. Θα σας φανεί χρήσιμο για θεωρητικούς υπολογισμούς. Εδώ αρκεί να γνωρίζουμε την ισχύ του άξονα σε κιλοβάτ και την ονομαστική ταχύτητα - όλα αυτά τα δεδομένα υποδεικνύονται στην πινακίδα τύπου (στην πινακίδα τύπου). Ονομαστική ισχύς P2, ονομαστική ταχύτητα F1. Να λοιπόν αυτός ο τύπος:
Ο παρακάτω τύπος χρησιμοποιείται για την εύρεση του P2. Εδώ πρέπει να ληφθούν υπόψη η ολίσθηση, το ρεύμα εισόδου και η τάση τροφοδοσίας, τα οποία αναγράφονται στην πινακίδα τύπου. Όπως μπορείτε να δείτε, όλα είναι πολύ απλά. Είναι προφανές από τον τύπο ότι η ροπή εκκίνησης μπορεί γενικά να αυξηθεί με δύο τρόπους: αυξάνοντας το ρεύμα εκκίνησης ή αυξάνοντας την τάση τροφοδοσίας.
Ωστόσο, ας προσπαθήσουμε να πάμε με τον απλούστερο τρόπο και να υπολογίσουμε τις τιμές ροπής εκκίνησης για τρεις κινητήρες της σειράς AIR. Θα χρησιμοποιήσουμε τις παραμέτρους του αρχικού συνόλου ροπής και τις ονομαστικές τιμές ροπής, δηλαδή θα χρησιμοποιήσουμε τον πρώτο τύπο. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών φαίνονται στον πίνακα:
τύπος κινητήρα Ονομαστική ροπή, Nm Αναλογία ροπής εκκίνησης προς ονομαστική ροπή Ροπή εκκίνησης, Nm AIRM132M2 36 2,5 90 AIR180S2 72 2 144 AIR180M2 97 2,4 232,8
Ο ρόλος της ροπής εκκίνησης του κινητήρα επαγωγής (ρεύμα εκκίνησης)
Συχνά, οι κινητήρες συνδέονται απευθείας στο δίκτυο, πραγματοποιώντας μεταγωγή με μαγνητικό εκκινητή: εφαρμόζεται τάση δικτύου στις περιελίξεις, δημιουργείται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο στον στάτορα και ο εξοπλισμός αρχίζει να λειτουργεί.
Σε αυτήν την περίπτωση, το ρεύμα εκκίνησης τη στιγμή της εκκίνησης είναι αναπόφευκτο και υπερβαίνει το ονομαστικό ρεύμα κατά 5-7 φορές και η διάρκεια της υπέρβασης εξαρτάται από την ισχύ του κινητήρα και την ισχύ φορτίου: οι ισχυρότεροι κινητήρες ξεκινούν περισσότερο, ο στάτορας τους Οι περιελίξεις απαιτούν μεγαλύτερη υπερφόρτωση ρεύματος.
Οι κινητήρες χαμηλής ισχύος (έως 3 kW) αντέχουν εύκολα αυτές τις υπερτάσεις και το δίκτυο μπορεί εύκολα να αντέξει αυτές τις μικρές βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις, καθώς το δίκτυο έχει πάντα κάποιο απόθεμα ισχύος. Ως εκ τούτου, οι μικρές αντλίες και οι ανεμιστήρες, οι μηχανές κοπής μετάλλων και οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές συνήθως ενεργοποιούνται απευθείας, χωρίς να ανησυχείτε για φορτία υπερέντασης. Κατά κανόνα, οι περιελίξεις του στάτη των κινητήρων αυτού του τύπου εξοπλισμού συνδέονται σύμφωνα με το σχήμα "αστέρι" σε τριφασική τάση από 380 βολτ ή «τρίγωνο» — για 220 βολτ.
Εάν έχετε να κάνετε με έναν ισχυρό κινητήρα 10 kW ή περισσότερο, τότε δεν μπορείτε να συνδέσετε απευθείας έναν τέτοιο κινητήρα στο δίκτυο. Το ρεύμα εισόδου τη στιγμή της εκκίνησης πρέπει να είναι περιορισμένο, διαφορετικά το δίκτυο θα αντιμετωπίσει σημαντική υπερφόρτωση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνη «μη φυσιολογική πτώση τάσης».
Σπάστε τις τρέχουσες περιοριστικές διαδρομές
Ο ευκολότερος τρόπος για να περιορίσετε το ρεύμα εκκίνησης είναι να ξεκινήσετε με μειωμένη τάση. Οι περιελίξεις απλώς αλλάζουν από τρίγωνο σε αστέρι κατά την εκκίνηση και μετά επιστρέφουν στο τρίγωνο όταν ο κινητήρας ανεβάσει κάποια ταχύτητα.Η εναλλαγή πραγματοποιείται λίγα δευτερόλεπτα μετά την εκκίνηση, χρησιμοποιώντας, για παράδειγμα, ένα ρελέ χρόνου.
Με μια τέτοια λύση, η αρχική ροπή μειώνεται επίσης και η εξάρτηση είναι τετραγωνική: με μείωση της τάσης, θα είναι 1,72 φορές, η ροπή θα μειωθεί κατά 3 φορές. Για το λόγο αυτό, η εκκίνηση με μειωμένη τάση είναι κατάλληλη για εφαρμογές όπου η εκκίνηση είναι δυνατή με ελάχιστο φορτίο στον άξονα του επαγωγικού κινητήρα (για παράδειγμα, εκκίνηση ενός πριονιού).
Τα βαριά φορτία, όπως ένας μεταφορικός ιμάντας, χρειάζονται διαφορετικό τρόπο για τον περιορισμό του ρεύματος εισροής. Εδώ η μέθοδος ρεοστάτη είναι πιο κατάλληλη, η οποία σας επιτρέπει να μειώσετε το ρεύμα εισόδου χωρίς να μειώσετε τη ροπή.
Αυτή η μέθοδος είναι πολύ κατάλληλη για ασύγχρονους κινητήρες με περιελιγμένο ρότορα, όπου ο ρεοστάτης περιλαμβάνεται εύκολα στο κύκλωμα περιέλιξης του ρότορα και το ρεύμα λειτουργίας ρυθμίζεται σταδιακά, επιτυγχάνεται πολύ ομαλή εκκίνηση. Με τη βοήθεια ενός ρεοστάτη, μπορείτε να ρυθμίσετε αμέσως την ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα (όχι μόνο τη στιγμή της εκκίνησης).
Αλλά ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την ασφαλή εκκίνηση των ασύγχρονων κινητήρων εξακολουθεί να ξεκινά μετατροπέας συχνότητας… Η τάση και η συχνότητα ρυθμίζονται αυτόματα από τον ίδιο τον μετατροπέα, δημιουργώντας βέλτιστες συνθήκες για τον κινητήρα. Οι στροφές επιτυγχάνονται σταθερές, ενώ οι ηλεκτροπληξίες αποκλείονται ουσιαστικά.