Кратность пусковых токов печей сопротивления: Расчет пиковых электрических нагрузок

Содержание

Расчет тока пускового


Как посчитать пусковой ток электродвигателя

Величина пускового тока, необходимого для приведения двигателя в действие, существенно (иногда в 8-10 раз) превышает показатели тока, который подается для работы в нормальном режиме. Результатом резкого роста потребления энергии становится падение напряжения в питающих электросетях, что может повлечь за собой:

  • проблемы с другими подключенными к сети приборами;
  • более скорый износ узлов самого двигателя (этому способствует рывок при запуске).

Свести отрицательное воздействие к минимуму возможно, используя дополнительные устройства. Параметры вспомогательного оборудования определяют, исходя из значения пускового тока для данной модели двигателя.

Как посчитать пусковой ток электродвигателя

Разобраться, как посчитать пусковой ток электродвигателя, можно самостоятельно, ознакомившись с технической документацией к агрегату и формулами для расчета. Сначала вам потребуется определить величину номинального тока (IH, зависит от типа двигателя). Для этого предусмотрены следующие формулы (все необходимые данные есть в техпаспорте к оборудованию):

  • 1000PH/(ηHUH) для двигателей постоянного тока;
  • 1000PH/(UHcosφH√ηH) для устройств переменного тока.

Далее проводится собственно расчет значения пускового тока (IП) по формуле Кп (кратность постоянного тока к номинальному показателю, указана в техдокументации)*IH.

Способы уменьшения пускового тока

Проблема снижения пускового тока и более плавной подачи напряжения решается с помощью специального оборудования:

  • софтстартеров и устройств плавного пуска;
  • автоматических выключателей соответствующего типа отключения (B, D или C).

Грамотный подход к расчету значения пускового тока для электрического двигателя позволит вам получить точные результаты и подобрать наиболее эффективные средства защиты линии включения.


Коэффициенты пусковых токов

В данной таблице приведены примерные значения номинальной и пусковой мощности популярных бытовых приборов и электроинструментов, а так же коэффициенты запаса мощности, которые следует учитывать при расчете мощности электростанции. Эта таблица поможет Вам в расчетах, но не забывайте, что лучше перед покупкой проконсультироваться со специалистом.

Коэффициенты пусковых токов, которые необходимо учитывать при подключении приборов:

Тип потребителя Номинальная мощность, Вт Мощность при пуске, Вт Требуемый коэффициент запаса мощности
Циркулярная пила 1100 1450 1,32
Дрель электрическая 800 950 1,19
Шлифовальная машинка или станок 2200 2800 1,27
Перфоратор 1300 1600 1,23
Станок или машинка для финишного шлифования 300 350
1,17
Ленточно-шлифовальная машина 1000 1200 1,2
Рубанок электрический 800 1000 1,25
Пылесос 1400 1700 1,21
Подвальный вакуумный насос 800 1000 1,25
Бетономешалка 1000 3500 3,5
Буровой пресс 750 2600 3,47
Инвертор 500 1000 2
Шпалерные ножницы 600 720 1,2
Кромкообрезной станок
500 600 1,2
Холодильник 600 2000 3,33
Фризер 1000 3500 3,5
Кипятильник, котел (Бойлер) 500 1700 3,4
Кондиционер 1000 3500 3,5
Стиральная машина 1000 3500 3,5
Обогреватель радиаторного типа 1000 1200 1,2
Лампа накаливания для освещения 500 500 1
Неоновая подсветка 500 1000 2
Электроплита 6000 6000 1
Электропечь 1500 1500 1
Микроволновая печь 800 1600 2
Hi-Fi TV - бытовая техника 500 500 1
Электромясорубка 1000 до 7000 (см. инструкцию) 7
Погружной водяной насос 1000 3500 3,5

Если здание оснащено сложным оборудованием, таким как системы охраны, вентиляции, отопления и т.д., то для точного определения необходимой мощности электростанции лучше обратиться к профессионалам.

Специалисты Первого Генераторного Салона обследуют Ваш объект, проанализируют предоставленные данные, дадут оценку требуемой мощности, количества фаз, типу двигателя, а так же проконсультируют относительно ценовых категорий различных марок электростанций.

Пусковой ток греющего кабеля: расчет и особенности

Пусковой (стартовый) ток – это максимальный ток, возникающий в момент подачи питания на систему. Этот параметр необходимо учитывать при проектировании, а точнее - при расчете максимальной длины отрезков кабеля.

От чего зависит стартовый ток

  • Температуры включения. Чем ниже температура окружающей среды, при которой происходит включение системы обогрева, тем выше пусковой ток и тем больше стартовая мощность.
  • Длины нагревательного кабеля. Чем больше длина секции, тем больше СТ системы. Для резистивного кабеля он определяется внутренним удельным сопротивлением Ом/м нагревательной жилы и рассчитывается, и контролируется при изготовлении секции на заводе. Саморегулируемый нагревательный кабель можно условно представить как множество параллельных резистеров (сопротивлений), подключенных к одному источнику питания. Сопротивление будет уменьшаться при увеличении длины линии, и, соответственно, увеличится пусковой ток.

От чего зависит величина стартового тока

  1. Мощности греющего кабеля. Чем больше удельная мощность кабеля (Вт/м), тем больше СТ.

  2. Особенности конструкции нагревательного кабеля. Резистивный греющий кабель из-за особенности конструкции имеет небольшой СТ, который на несколько процентов превышает рабочее значение тока.

    Саморегулируемый кабель имеет достаточно большой СТ, который может увеличиваться в 1.5 -5 и более раз от своего рабочего значения. Причина - использование в конструкции проводящей матрицы с PTC-коэффициентом, меняющей свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.

    В «холодном» состоянии кабель имеет небольшое сопротивление, которое к тому же зависит от температуры окружающей среды. При подаче питания на кабель, он начинает разогреваться, его сопротивление начинает расти, ток в цепи питания уменьшается. Коэффициент стартового тока зависит от компонентного состава и применяемых технологий при производстве матрицы кабеля.

    У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение СТ. Аналогично производители саморегулирующегося кабеля не нормируют его удельное сопротивление Ом/м.

График зависимости СТ кабеля Samreg-40-2CR* от температуры окружающей среды

*график построен на основе испытаний

Пиковая нагрузка приходится на первые 3-30 секунд после включения, в этот момент СТ может превышать номинальное значение в 2-5 раз. Примерно через 5-10 минут происходит полная стабилизация и выход греющего кабеля на номинальную мощность.

Расчет пускового тока греющего кабеля

Грубо рассчитать максимальный пусковой ток нагревательной секции можно исходя из общей длины греющего кабеля в системе и его удельной мощности.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м и длиной 50 м. Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения. Для расчетов мы принимаем коэффициент стартового тока равный 2.5-3 для кабелей марки Samreg и Alphatrace. Коэффициент определен в ходе экспериментов с кабелем данных марок, а также изучения их физических и электротехнических свойств. У греющих кабелей иных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону.

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

По найденному значению СТ осуществляется выбор автоматических и дифференциальных выключателей для защиты нагревательной секции, а также тип и сечение силового питающего кабеля. Для секции, приведенной в примере, необходим дифференциальный автомат на номинальный ток Iном=25А с дифференциальным током Iут=30мА

Способы уменьшения стартового тока

Большая величина СТ является нежелательной для питающей сети, так как приходится использовать автоматы с большим номинальным током. Кроме того, подбирается силовой кабель увеличенного сечения.

Существует несколько способов снижения СТ системы:

Последовательное подключение

Последовательное подключение к питающей сети нагревательных секций, которое обеспечивается с помощью установки реле выдержки времени. Это устройство применимо в системе, состоящей из нескольких линий (нагревательных секций). Оно позволяет включать каждую линию с определенным временным интервалом (обычно около 5 минут). При данном способе подключения ток в нагревательной секции уменьшится до рабочего (номинального значения) через 5 минут после подачи питания. После этого можно осуществлять включение следующей линии. Таким образом, суммарный СТ всей системы обогрева равен:

Iсумм.пуск=Iном1+Iном2+…+Iпуск.n,

где Iном1, Iном2… - номинальные токи нагревательных секций соответственно 1ой, 2ой и т.д.

Iпуск.n – СТ секции, которая включается в сеть последней.

Чем больше секций включается по такой схеме (т.е. чем больше ступеней включения), тем больше пусковой ток будет стремиться к номинальному току для данной системы. Так, если по такой схеме включить хотя бы 3 группы (одна группа включается напрямую, 2 другие через реле времени через 5 и 10 минут соответственно) при условии равномерного распределения мощностей по группам, то пусковой ток можно снизить почти на 50%.

Пример принципиальной схемы шкафа управления с реле времени
Видео применения реле времени для последовательного включения линий обогрева
Устройство плавного пуска

Устройство в течение всего времени холодного запуска системы (порядка 10-12 минут) поддерживает значение тока на уровне не выше номинального. В этом случае можно использовать силовые и дифавтоматы, рассчитанные на номинальный ток секции. Кроме того, не придется применять питающий кабель с увеличенным сечением. Принцип работы устройства подробно описан в паспорте.

Паспорт устройства плавного спуска ICEFREE-PP.pdf

Согласно максимальной стартовой мощности подбирается также силовой кабель подходящего сечения.

Подбор сечения силового кабеля для системы обогрева

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминиевыми жилами

Неправильный расчет СТ приводит к выходу из строя системы защиты и управления, что может стать причиной аварийных ситуаций на обогреваемом объекте.

Проблемы из-за неправильного расчета пускового тока

Наиболее частые проблемы, возникающие по причине неправильного расчета пускового тока и в соответствии с этим неправильного выбора оборудования:

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств при включении системы обогрева из «холодного» состояния. Фактически автоматы защиты нагревательных секций выключатся в первые 10-100 секунд после подачи на них питания. Автомат отключается по перегрузке, срабатывает его тепловой расцепитель. Автомат может работать некоторое время в режиме перегрузки, но ввиду затяжного характера процесса снижения СТ, его запаса не хватает. Для устранения этой проблемы приходится выбирать автомат на большее значение номинального тока.

Данная проблема может быть не выявлена на этапе тестирования или запуска системы, так как максимальный пусковой ток увеличивается при понижении температуры окружающей среды. Если систему тестировали до наступления минимальных температур ошибка возникнет только при включении системы в холодное время года (например, в мороз).

Перегрев силового кабеля

Перегрев силового кабеля возникает по причине неправильного подбора его сечения. Из-за большой длительности пускового процесса греющего кабеля высокое значение СТ нагревает жилы силового кабеля. При этом кабель может расплавиться, возникнуть короткое замыкание и даже пожар на объекте обогрева.

Максимальная длина греющего кабеля

Подробнее

Внимание!

При расчетах системы обогрева необходимо помнить, что в первую очередь максимальный стартовый ток зависит от длины секции кабеля.

Превышение допустимой длины приводит не только к увеличению СТ, но и к преждевременному износу системы.

Примеры электрообогрева

Греющий кабель Samreg

Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2
  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Экран: без экрана
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты

Цена производителя

Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2CR
  • Мощность: 24 Вт
  • Назначение: трубопровод / резервуар
  • Экран: оплетка из луженой медной проволоки
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты

Цена производителя

Саморегулирующийся кабель SAMREG 40-2CR
  • Мощность: 40 Вт
  • Назначение: трубопровод / кровля / резервуар
  • Экран: оплетка из луженой медной проволоки
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты

Цена производителя

В раздел

Другие статьи на тему

Видео про шкафы управления

Пусковые токи электрооборудования | Статьи ЦентрЭнергоЭкспертизы

Пользователей электроэнергии не оставляет равнодушными мощность электроприборов, которые окружают нас в повседневности, ведь в конце концов она упирается в возможности нашего кошелька. Суммарную мощность, из указанных в документации на электроприборы цифр мы учитываем при проектировании будущей сети, правда, не всегда принимаем во внимание, что производитель указывает электрические характеристики для оборудования, работающего в номинальном режиме.

В реальных условиях большинство электроприборов превышает номинальные мощности, достигая максимальной нагрузки в момент включения. Происходит это из-за пусковых токов, которые в течение краткого периода времени (от десятых долей до нескольких секунд) превышают номинальный потребляемый ток до 10 раз.

Такими особенностями отличаются электроприборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, электронасосы), электронагревательные приборы, использующие ТЭНы. Как ни странно даже обычные лампы накаливания имеют достаточно высокие величины пускового тока от 5 до 13 раз превышающие номинальные значения (недаром практически всегда они перегорают в момент включения).

Природа пусковых токов

Проиллюстрировать причину возникновения пускового тока легко на простом примере. Кто когда-либо катался на велосипеде, знает – больше всего усилий требуют первые повороты педалей, когда велосипед трогается с места, долее при достижении номинальной скорости это делать значительно легче.

Аналогичные процессы происходят при запуске электродвигателя, ведь для преодоления инерции вала мотора и сопряженных с ним механизмов требуется мощное электромагнитное поле, которое действует до набора рабочих оборотов. Оно характеризуется более высокими токами при запуске двигателя, связанными с номинальными значениями при помощи коэффициентов пускового тока (кратностью пускового тока к номинальному значению).

Иная природа пусковых токов у ламп накаливания. Величина сопротивления вольфрамовой нити 100 ваттной лампочки в холодном (выключенном) состоянии составляет 40 Ом, а в накаленном (включенном) – 490 Ом, не удивительно, что ток в момент включения имеет более чем 12 кратное превышение над номинальным током лампы. Аналогичным образом меняется сопротивление нихромовой нити ТЭНа нагревательного электрического прибора.

Чем опасны пусковые токи и методы борьбы с ними

Пусковые токи не только ведут к неоправданному увеличению потребляемой мощности, они несут в себе серьезную опасность для:

  • электрической сети в целом путем создания пиковых нагрузок;
  • электронике другого электрооборудования, чувствительной к импульсным перепадам напряжения.

Максимальную мощность с учетом величин пусковых токов необходимо учитывать при выборе:

  • генераторов резервного питания;
  • стабилизаторов напряжения;
  • входных автоматов.

Конечно же, можно предположить, что при штатном использовании бытовой аппаратуры пусковые токи различных потребителей по времени не совпадают, однако представьте ситуацию с отключением электроэнергии и последующем ее включением, при всех включенных ранее потребителях.

Выдержит ли суммарный пусковой ток входной автомат?

Не сработает ли защита от перегрузки стабилизатора?

А как поведет себя генератор резервного питания?

При проектировании конкретной электрической сети следует предварительно найти ответы на поставленные вопросы и учитывать их при выборе аппаратуры.

На сегодняшний день существуют различные способы уменьшения пускового тока, особенно это актуально в производственных условиях, где используется масса технологического оборудования, работающего на электродвигателях переменного тока. Среди наиболее популярных можно назвать:

  • запуск электрического двигателя на холостом ходу, с последующим подключением нагрузки;
  • изменение схемы подключения в момент пуска треугольник-звезда, правда, такой метод имеет ограничения при пуске асинхронных электродвигателей;
  • автотрансформаторный запуск позволяет плавно изменять ток до достижения номинальной величины;
  • добиваться ограничения стартовых токов путем применения пусковых резисторов.

Отличные результаты показывают устройства плавного запуска (тиристорные, преобразователи частоты, софт-стартеры).

Смотрите также другие статьи :

Замер потребляемой мощности электрооборудования

Иногда возникает необходимость измерения потребляемой мощности, в частности на работе потребность определить суммарную мощность электрооборудования может возникнуть при проектировании резервной сети, в быту при появлении сомнений при оплате счетов за электроэнергию.

Подробнее…

Для чего применяется УЗО

Защитным отключением в случае появления дифференциальных токов, равных току утечки занимается устройство защитного отключения (УЗО). При этом контролируемый ток утечки зависит от типа прибора и может начинаться от 10 мА. Устанавливать защитный прибор необходимо последовательно с входным автоматом.

Подробнее…

Кратность пускового тока электродвигателя

Подключение и пусковые токи асинхронного двигателя

Приветствую вас, дорогие читатели. Прежде, чем разбираться с методиками подключения и характеристиками токов моторов асинхронного типа, не лишним будет вспомнить о том, что это такое.

Движком асинхронного типа зовут машину особого вида, которая преобразует энергию электричества в механическую. Главным рабочим принципом такого устройства считают вот какие свойства. Проходя по статорным обмоткам, переменный ток, состоящий из трех фаз, создает условия для появления вращающегося магнитного поля. Это поле и заставляет ротор вращаться.

Естественно, что при подключении двигателя надо учитывать все эти факторы, ведь вращение ротора будет производиться в ту сторону, в которую вращается магнитное поле. Частота вращения ротора, однако, ниже частоты вращения возбуждающего поля. По конструкции эти машины бывают самыми различными (то есть предназначенными для работы в разных условиях).

Как рабочие, так и пусковые характеристики таких устройств на много превосходят такие же показатели моторов однофазного типа.

Любой из таких моторов имеет две основные части – подвижную (роторную) и неподвижную (статорную). На обеих частях имеются обмотки. Разница между ними может быть лишь в типе обмотки ротора: она может иметь роторные кольца, либо быть короткозамкнутой. Подключение движков, имеющих короткозамкнутый ротор и мощность до двух сотен киловатт, производится напрямую к сети. Моторы же большей мощности необходимо подключать, сперва, к пониженному напряжению и лишь потом переключать на номинал (с целью снижения в несколько раз пускового тока).

Подключение асинхронного двигателя

Статорная обмотка практически любого такого устройства имеет шесть выводов (из них три – начала и три – концы). В зависимости от того, какова питающая сеть мотора, эти выводы соединяют либо в «звезду», либо в «треугольник». С этой целью корпус каждого мотора имеет коробку, в которой выведены начальные и конечные провода обмоток (они обозначаются, соответственно, С1, С2, С3 и С4, С5, С6).

Подключение звездой

Так называют метод соединения обмоток, при котором все три обмотки имеют одну общую точку (нейтраль). Линейное напряжение такого соединения выше фазного в 1,73 раза. Положительным качеством этого вида соединений считают малые токи пуска, хотя мощностные потери при этом довольно значительны.

Метод соединения в треугольник отличается тем, что при этом методе соединение выполняется таким образом, что конец одной обмотки становится началом следующей.

Подключение треугольником

При этом, соединении фазное и линейное напряжения одинаковы, следовательно, при линейном напряжении в 220 вольт, правильным соединением обмоток будет именно треугольник. Положительной стороной этого соединения является большая мощность, тогда как отрицательной – большие токи пуска.

Для выполнения реверса (смены направления вращения) трехфазного движка асинхронного типа, достаточно поменять местами выводы двух его фаз. На производстве это делается при помощи пары магнитных пускателей с зависимым включением.

Значительные величины токов пуска у асинхронных моторов являются весьма нежелательным явлением, потому как они могут привести к эффекту нехватки напряжения для других видов оборудования, подключенного к той же сети. Это стало причиной того, что подключая и налаживая двигатели этого типа, появляется задача минимизации токов пуска и повышения плавности запуска моторов методом использования специализированного оборудования. Наиболее эффективым типом таких приспособлений считаются софтстартеры и частотные преобразователи. Одним из наиболее ценных их качеств считают то, что они способны поддержать ток запуска мотора довольно долгое время (обычно больше минуты).

Помимо стандартного способа включения моторов асинхронного типа, существуют и методы включения их в питающую сеть, имеющую лишь одну фазу.

Конденсаторный пуск асинхронного двигателя

Для этого, в основном, применяют конденсаторный способ включения. Конденсатор может устанавливаться как один, так и пара (один пусковой, а второй рабочий). Пара кондеров ставится тогда, когда есть надобность в процессе пуска-работы менять емкость, что делают при помощи подключения-отключения одного из кондеров (пускового). Для этого, как правило, применяются емкости бумажного исполнения, поскольку они не имеют полярности, а при работе на переменном токе это очень важно.

Для расчета рабочего конденсатора существует следующая формула:

Ср=4800(i/u).

Пусковой конденсатор должен иметь емкость в пару-тройку раз большую емкости рабочего и рабочее напряжение в полтора раза превышающее напряжение питания.

Пусковой и рабочий конденсаторы соединяют параллельно, причем так, что параллельно пусковому, включено шунтирующее сопротивление и одним концом пусковой кондер включается через ключ. При пуске двигателя ключ замыкают, поднимая ток запуска, затем, размыкают.

Однако, не нужно забывать, что к однофазной сети можно подключить далеко не каждый движок. Кроме того, мощность мотора в таком подключении будет составлять лишь 0.5-0.6 мощности трехфазного включения.

Пусковые токи

Чтобы генератор служил вам как можно дольше, нужно правильно подобрать его мощность. А чтобы правильно подобрать мощность генератора, необходимо не только учесть номинальные мощности всех потребителей электроэнергии в сети, но и их пусковые токи.

Что же это такое? Официальное определение гласит, что это ток, потребляемый из сети электродвигателем при его пуске, который может во много раз превосходить номинальный ток двигателя. На самом же деле такие токи возникают при включении всех электроприборов, просто у большинства из них они длятся всего несколько миллисекунд, тогда как у электродвигателей это время может достигать 7 секунд.

Не будем вдаваться в подробности изложения причин возникновения пусковых токов. Проведем простую аналогию — каждый автомобилист знает, что при разгоне автомобиль потребляет больше топлива, чем во время движения по трассе с постоянной скоростью. Так же и электродвигатель потребляет больше электричества в момент «разгона». Часто пусковые токи производители ограничивают тем или иным способом, например, с помощью пусковых сопротивлений. Это снижает кратность превышения номинального значения мощности, но увеличивает длительность импульса.

В таблице, приведенной ниже, указаны примерные значения кратности и продолжительности пусковых токов для разных типов потребителей энергии.

Потребитель Кратность пускового тока Длительность импульса пускового тока (cек)
Лампы накаливания 5 — 13 0,05 — 0,3
Электронагревательные приборы из сплавов: нихром, фехраль, хромаль 1,05 — 1,1 0,5 — 30
Люминесцентные лампы с пусковыми устройствами 1,05 — 1,1 0,1 — 0,5
Компьютеры, мониторы, телевизоры и другие приборы с выпрямителем на входе блока питания 5 — 10 0,25 — 0,5
Бытовая электроника, офисная техника и другие приборы с трансформатором на входе блока питания до 3 0,25 — 0,5
Устройства с электродвигателями асинхронного типа, холодильники, насосы, кондиционеры и т.п. 3 — 7 1 — 7

Как мы видим из таблицы, пусковым током лампочки запросто можно пренебречь, в то время как про холодильник или кондиционер забывать никак нельзя.

Некоторые электростанции способны выдерживать 5- и даже 7-кратные перегрузки в течение нескольких секунд, однако все равно это не лучшим образом скажется на их сроке службы. Всегда учитывайте запас мощности при выборе электростанции.

Расчет тока электродвигателя

Привет посетители сайта fazanet.ru, и в сегодняшней статье мы с вами разберём, как же сделать, этот непонятный расчёт тока электродвигателя. Каждый уважающий себя электромонтёр, робота которого связана с обслуживанием электрических, машин просто обязан это знать. Я в своё время тоже помню, что меня это очень сильно интересовало, когда меня перевили с одного цеха в другой. А конкретно именно работать электромонтёром.

Перед этим я уже немного затрагивал темы электродвигателей, когда писал о том как запустить асинхронные двигателей, и когда писал какие бывают номиналы электродвигателей.

Ну а теперь приступим конкретно к самому расчёту. Допустим: у вас есть трёхфазный асинхронный электродвигателей переменного тока, номинальная мощность, которого составляет 25 кВт, и вам хочется узнать какой же у него будет номинальный ток.

Для этого существует специальная формула: Iн = 1000Pн /√3•(ηн • Uн • cosφн),

Где Pн – это мощность электродвигателя; измеряется в кВт

Uн – это напряжение, при котором работает электродвигатель; В

ηн – это коэффициент полезного действия, обычно это значение 0.9

ну и cosφн – это коэффициент мощности двигателя, обычно 0.8.

Последние два значения обычно пишутся на заводской бирке, хотя они у всех двигателей практически одинаковые. Но все же нужно брать данные именно с заводской бирки на двигателе.

Вот как на этой картинке все значения видны, а ток нет. Только если КПД написан 81%, то для расчёта нужно брать 0.81.

Теперь подставим значения Iн = 1000•25/√3 • (0.9 • 380 • 0.8) = 52.81 А

Тем, кто не помнит, сколько будет √3, напоминаю – это будет 1,732

Вот и всё, все расчёты закончены. Всё очень легко и просто. По моему образцу вы можете легко рассчитать номинальный ток электродвигателя, вам всего лишь нужно подставить своих данных.

Подписка на рассылку

Ток, который нужен для запуска электродвигателя, называется пусковым. Как правило, пусковые токи электродвигателей в несколько раз большие, чем токи, необходимые для работы в нормально-устойчивом режиме.

Рисунок 1. Асинхронный электродвигатель Большой пусковой ток асинхронного электродвигателя необходим для того, чтобы раскрутить ротор с места, для чего требуется приложить гораздо больше энергии, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа его оборотов. Стоит отметить, что, несмотря на совсем другой принцип действия, однофазные двигатели постоянного тока также характеризуются большими значениями пусковых токов.

Высокие пусковые токи электродвигателей — нежелательное явление, поскольку они могут приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к сети оборудования (падению напряжения). Поэтому при подключении и наладке двигателей переменного тока (наиболее распространенных в промышленности) всегда стоит задача минимизировать значения пусковых токов, а также повысить плавность пуска двигателя за счет применения специального дополнительного оборудования. Такие мероприятия также позволяют снизить уровень затрат на пуск электродвигателя (применять провода меньшего сечения, стабилизаторы и дизельные электростанции меньшей мощности, проч.).

Одной из наиболее эффективных категорий устройств, облегчающих тяжелые условия пуска, являются софтстартеры и частотные преобразователи. Особенно ценным считается их свойство поддерживать пусковой ток двигателей переменного тока в течение продолжительного периода — более минуты. Также пусковой ток асинхронного электродвигателя можно уменьшить за счет внедрения внешнего сопротивления в обмотку ротора.

Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя

Рисунок 2. Асинхронный электродвигатель с частотным преобразователем Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для того, чтобы подобрать подходящие автоматические выключатели, способные защитить линию включения данного электродвигателя, а также для того, чтобы подобрать подходящее по параметрам дополнительное оборудование (генераторы, проч.).

Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов:

Определение номинального тока трехфазного электродвигателя переменного тока согласно формуле: Iн=1000Pн/(Uн*cosφ*√ηн). Рн здесь — номинальная мощность двигателя, Uн выступает номинальным напряжением, а ηн — номинальным коэффициентом полезного действия. Cosφ — это номинальный коэффициент мощности электромотора. Все эти данные можно найти в технической документации по двигателю.

Расчет величины пускового тока по формуле Iпуск=Iн*Кпуск. Здесь Iн — номинальная величина тока, а Кпуск выступает кратностью постоянного тока к номинальному значению, которая также должна указываться в технической документации к электродвигателю.

Точно зная пусковые токи электродвигателей, можно правильно подобрать автоматические выключатели, которые будут защищать линию включения.

Iн = Pн/(√3Uн х сosφ), кА

где Pн — номинальная мощность двигателя, кВт, Uн — напряжение в сети, кВ (0,38 кВ). Коэффициент мощности (сosφ) — паспортные значения двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя.

Если не известен коэффициент мощности двигателя, то номинальный его ток с малой погрешностью определяется по отношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им из сети ток будет приблизительно равен 20 А.

Для упомянутого на рисунке двигателя это отношение также выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более верные величины тока при применении данного отношения получаются при мощностях электродвигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется маленький ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к перегреву обмоток двигателя, и возникает опасность выхода из строя электродвигателя.

При пуске из сети электрическим двигателем потребляется пусковой ток Iпуск, который в 3 — 8 раз выше номинального. Характеристика изменения тока представлена на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характеристика изменения тока, потребляемого электродвигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Подлинную величину пускового тока для электродвигателя определяют зная величину кратности пускового тока — Iпуск/Iном. Кратность пускового тока — техническая характеристика двигателя, ее известна из каталогов. Пусковой ток рассчитывается согласно формуле: I пуск = Iх. х (Iпуск/Iном).

Понимание истинной величины пускового тока необходимо для подбора плавких предохранителей, проверки включения электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя, при подборе автоматических выключателей и для высчитывания величины падения напряжения в сети при пуске.

Большой пусковой ток вызывает значительное падение напряжения в сети (рис. 2, б).

Если взять электросопротивление проводов, проложенных от источника до электродвигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток Iн=15 А, а пусковой ток Iп равным пятикратному от номинального, потери напряжения в проводах во время пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На клеммах электродвигателя, а также и на клеммах рядом работающих электродвигателей напряжение будет 220 — 75 = 145 В. Это понижение напряжения вызывает торможение работающих электродвигателей, что влечет за собой еще большее повышение тока в сети и выход из строя предохранителей.

В электрических лампах в моменты запуска электродвигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при включении электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи .

Для понижения пускового тока используется схема пуска электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Рис. 3. Схема пуска электрического электродвигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник.

Имеет принципиальное значение то, что далеко не каждый двигатель возможно включать по этой схеме. Широко распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжением 220/380 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по этой схеме выйдут из строя.

Для понижения пускового тока электродвигателей энергично употребляют специальные процессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры).

Какой ток потребляет двигатель из сети при пуске и работе

В паспорте электрического двигателя указан ток при номинальной нагрузке на валу. Если, например, указано 13,8/8 А, то это означает, что при включении двигателя в сеть 220 В и при номинальной нагрузке ток, потребляемый из сети, будет равен 13,8 А. При включении в сеть 380 В из сети будет потребляться ток 8 А, то есть справедливо равенство мощностей: √ 3 х 380 х 8 = √ 3 х 220 х 13,8.

Зная номинальную мощность двигателя (из паспорта) можно определить его номинальный ток. При включении двигателя в трехфазную сеть 380 В номинальный ток можно посчитать по следующей формуле:

I н = P н/ ( √3 U н х η х с osφ).

где P н — номинальная мощность двигателя в кВт, U н — напряжение в сети, в кВ (0,38 кВ). Коэффициент полезного действия ( η) и коэффициент мощности (с osφ) — паспортные значения двигателя, которые написаны на щитке в виде металлической таблички. См. также — Какие паспортные данные указываются на щитке асинхронного двигателя.

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя. Номинальная мощность 1,5 кВ, номинальный ток при напряжении 380 В — 3,4 А.

Если не известны к.п.д. и коэффициент мощности двигателя, например, при отсутствии на двигателе паспорта-таблички, то номинальный его ток с небольшой погрешностью можно определить по соотношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им ток будет примерно равен 20 А.

Для указанного на рисунке двигателя это соотношение тоже выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более точные значения токов при использовании данного соотношения получаются при мощностях двигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется незначительный ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и потребляемый ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к тому, что увеличенный ток вызывает перегрей обмоток двигателя, и возникает опасность обугливания изоляции (сгорания электродвигателя).

В момент пуска из сети электрическим двигателем потребляется так называемый пусковой ток. который может быть в 3 — 8 раз больше номинального. Характер изменения тока представлен на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характер изменения тока, потребляемого двигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Точное значение пускового тока для каждого конкретного двигателя можно определить зная значение кратности пускового тока — I пуск/ I ном. Кратность пускового тока — одна из технических характеристик двигателя, которую можно найти в каталогах. Пусковой ток определяется по следующей формуле: I пуск = I н х ( I пуск/ I ном). Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока — 6, пусковой ток равен 20 х 6 = 120 А.

Знание реальной величины пускового тока нужно для выбора плавких предохранителей, проверке срабатывания электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя при выборе автоматических выключателей и для определения величины снижения напряжения в сети при пуске.

Процесс выбора плавких предохранителей подробно рассмотрен в этой статье: Выбор предохранителей для защиты асинхронных электродвигателей

Большой пусковой ток, на который сеть обычно не рассчитана, вызывает значительные снижения напряжения в сети (рис. 2, б).

Если принять сопротивление проводов, идущих от источника до двигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток I н=15 А, а пусковой ток равным пятикратному от номинального, то потери напряжения в проводах в момент пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На зажимах двигателя, а также и на зажимах рядом работающих электродвигателей будет 220 — 75 = 145 В. Такое снижение напряжения может вызвать торможение работающих двигателей, что повлечет за собой еще большее увеличение тока в сети и перегорание предохранителей.

В электрических лампах в моменты пуска двигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при пуске электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.

Для уменьшения пускового тока может использоваться схема пуска двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник. При этом фазное напряжение уменьшится в √ З раз и соответственно ограничивается пусковой ток. После достижения ротором некоторой скорости обмотки статора переключаются в схему треугольника и напряжение ни них становится равным номинальному. Переключение обычно производится автоматически с использованием реле времени или тока.

Рис. 3. Схема пуска электрического двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник

Важно понимать, что не далеко каждый двигатель можно подключать по этой схеме. Наиболее распространенные асинхронные двигатели с рабочим напряжение 380/200 В, в том числе и двигатель, показанный на рисунке 1 при включении по данной схеме выйдут из строя. Подробнее об этом читайте здесь: Выбор схемы соединения фаз электродвигателя

В настоящее время, для уменьшения пускового тока электрических двигателей активно используют специальные микропроцессорные устройства плавного пуска (софт-стартеры). Подробнее о назначении такого типа устройств читайте в статье Для чего нужен плавный пуск асинхронного двигателя.

>Полезное для электрика

Расчет токов самозапуска электродвигателей 6 кВ

Расчет токов самозапуска электродвигателей производиться для выбора тока срабатывания максимальной токовой защиты питающих элементов собственных нужд.

При расчете рассматривается самый тяжелый режим, когда все ответственные двигатели, присоединены к питающему элементу собственных нужд, полностью заторможены и, следовательно, сопротивление их будет минимальным, равным пусковым.

При определении токов самозапуска принимается, что они питаются от шин бесконечной мощности через реактор или трансформатор собственных нужд, вследствие чего самозапуск происходит при номинальном напряжении на питающей стороне источников собственных нужд. При этом в расчетах сопротивление системы принимается равным нулю: хсист.=0.

Ток самозапуска, проходящий через питающий элемент собственных нужд, определяется по выражению:

где:

  • Uср. – среднее номинальное напряжение шин 6(10) кВ, принимаемое равным 6,3(10,5) кВ;
  • хсам – эквивалентное сопротивление самозапуска, Ом.

Эквивалентное сопротивление самозапуска хсам определяется по выражению:

хсам = хсист. + хтр. + хдв.сум. (2)

где:

  • хсист. – сопротивление системы, Ом;
  • хтр. – сопротивление трансформатора, Ом;
  • хдв.сум. – суммарное эквивалентное сопротивление всех ответственных электродвигателей при самозапуске, присоединенных к питающему элементу.

Суммарное эквивалентное сопротивление остановленных электродвигателей определяется по выражению:

где:
Iпуск.сумм. – суммарная величина пусковых токов электродвигателей, участвующих в самозапуске.

Для каждого двигателя электродвигателя пусковой ток определяется по выражению:

где:

  • kпуск. – кратность пускового тока двигателя, данная в каталоге на электродвигатель;
  • Iн.дв. – номинальный ток двигателя.

При расчете самозапуска определяется также остаточное напряжение на шинах собственных нужд, от которых питаются электродвигатели:

Пример определения тока самозапуска двигателей 6 кВ

Определить ток самозапуска ответственных двигателей, питающихся от трансформатора с расщепленными обмотками.

Расчетная схема, схема замещения и данные трансформатора приведены на рис.1 и 2.

Рис.1 — Расчетная схема

Рис.2 — Схема замещения и данные трансформатора

Расчет производится в следующем порядке.

1. Определяется суммарный пусковой ток электродвигателей Iпуск.сумм. для каждой секции 6 кВ. Расчет приведен в таблице 1 и 2. Таблица 1 — Характеристики электродвигателей

Наименование агрегата Тип двигателя Номинальная мощность Рн, кВт Ном. ток Iн, А Кратность пускового тока kпуск Пусковой ток Iпуск=kп*Iн
Дымосос двухскоростной ДАЗО-141410/12А1500/850204/1186,1/5,51245 (вторая скорость)
Дутьевой вентилятор двухскоростной ДАЗО-15498/10630/32076,5/42,55,5/5,7420 (вторая скорость)
Питательный электронасос АС-4000/600040004456,32800
Вентилятор первичного дутья ДАЗО-12-55-825031,56,2195
Конденсатный насос АВ-113-425029,45,8170
Элетронасос масляный пусковой А-114-6М20023,65,8137
Резервный возбудитель ДАЗ-1810-6120014210,21450
Циркуляционный насос ВДД-213/54-1617002155,41160
Трансформатор 6,3/0,4 кВ, 750 кВА 693207
Трансформатор 6,3/0,4 кВ, 560 кВА 523156

Таблица 2 — Определение суммарных пусковых токов электродвигателей

Наименование агрегата Тип двигателя Распределение по секциям
I секция II секция
Кол.,шт Пусковой ток, А Кол.,шт Пусковой ток, А
Дымосос двухскоростной ДАЗО-141410/12А 1 1245 1 1245
Дутьевой вентилятор двухскоростной ДАЗО-15498/10 1 420 1 420
Питательный электронасос АС-4000/6000 1 2800 2 2*2800=5600
Вентилятор первичного дутья ДАЗО-12-55-8 1 195 1 195
Конденсатный насос АВ-113-4 2 2*170=340 1 170
Элетронасос масляный пусковой А-114-6М 1 137
Резервный возбудитель ДАЗ-1810-6 1 1450
Циркуляционный насос ВДД-213/54-16 1 1160
Трансформатор 6,3/0,4 кВ, 750 кВА 3 3*207=621 5 5*207=1035
Трансформатор 6,3/0,4 кВ, 560 кВА 1 156 1 156
Суммарный пусковой ток: 8525 8820

2. Определяется суммарное эквивалентное сопротивление электродвигателей согласно выражения 3 для каждой секции 6 кВ:

I секция

II секция

3. Определяется сопротивление трансформатора, исходя из напряжения короткого замыкания Uк.вн_нн, отнесенного к мощности расщепленной обмотки равной 16 МВА.

4. Определяется эквивалентное сопротивление самозапуска от ответственных двигателей для каждой секции согласно выражения 2.

I секция: хсам = хтр. + хдв.сум. = 0,286 + 0,423 = 0,709 Ом

II секция: хсам = хтр. + хдв.сум. = 0,286 + 0,413 = 0,699 Ом

5. Определяется максимальный ток самозапуска двигателей обеих секций согласно выражения 1.

I секция

II секция

6. Определяется максимальный ток самозапуска двигателей обеих секций.

Iсам = Iсам1 + Iсам2 = 5150 + 5200 = 10350 A

7. Определяется остаточное напряжение для наиболее нагруженной II секции, согласно выражения 5.

Литература:
1. Библиотека Электромонтера. Байтер И.И. Релейная защита и автоматика питающих элементов собственных нужд тепловых электростанций. 1968 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Калькулятор пускового и рабочего тока двигателя

Пусковой и рабочий ток - три важных фактора для определения номинальных характеристик асинхронного двигателя переменного тока. Пусковой ток , иногда сокращенно I start в электротехнике, является мерой или номинальной силой тока, необходимой для запуска одно- или трехфазного двигателя переменного тока. Обычно это четырехкратный рабочий ток. Точно так же рабочий ток , иногда сокращенно I пробег - это ток, необходимый для того, чтобы асинхронный двигатель переменного тока мог свободно работать без нагрузки после запуска.Аналогично, Ток полной нагрузки , иногда сокращенно I полная нагрузка - это ток, необходимый для работы асинхронного двигателя переменного тока с максимальной нагрузкой или номинальной мощностью. Единицей измерения тока является ампер, который часто используется как ампер.
Формулы для расчета пускового, рабочего и полного тока трехфазного асинхронного двигателя переменного тока

.

Калькулятор запуска двигателя - нарушение напряжения

Пуск асинхронного двигателя при полном напряжении (также известный как запуск от сети или прямой запуск от сети) имеет нежелательный эффект, заключающийся в потреблении в пять-десять или более раз тока полной нагрузки. Обычно этот пусковой ток сохраняется, пока двигатель не достигнет синхронной скорости (номинальной скорости). Асинхронные двигатели в пусковых условиях имеют чрезвычайно низкий коэффициент мощности, около 10-30%. Сочетание большого пускового тока и низкого коэффициента мощности вызовет большое падение напряжения на полном сопротивлении системы.

Следующие ниже калькуляторы могут использоваться для расчета падения пускового напряжения двигателя и пускового тока включения трехфазного асинхронного двигателя с использованием предположения о бесконечности источника, а также при наличии данных импеданса источника электросети.

Калькулятор пускового тока двигателя и падения напряжения

Используйте указанный ниже калькулятор, если полное сопротивление источника электросети или генератора неизвестно. .

Используйте нижеприведенный калькулятор, если известно полное сопротивление источника электросети или генератора .Этот калькулятор даст более точные результаты по сравнению с приведенным выше, который не учитывает полное сопротивление источника питания. Прочтите расчет импеданса источника в энергосистемах для получения дополнительной информации о расчете MVA короткого замыкания.

.

Калькулятор тока полной нагрузки с уравнениями

Калькулятор тока полной нагрузки рассчитывает ток полной нагрузки для нагрузок однофазного переменного тока, трехфазного переменного тока и постоянного тока в кВт, кВА или л.с. Включает пошаговые уравнения.

См. Также

Параметры калькулятора тока полной нагрузки

  • Напряжение (В):
    • Укажите межфазное напряжение V LL для трехфазного источника переменного тока в вольтах.
    • Укажите напряжение между фазой и нейтралью V LN для однофазного источника переменного или постоянного тока.
    • Выберите расположение фаз: 1 фаза переменного тока, 3 фазы переменного тока или постоянного тока.
  • Нагрузка (S): Укажите нагрузку в кВт, кВА, А или л.с. И укажите коэффициент мощности нагрузки ( pf ) (cosΦ), если нагрузка указана в кВт или л.с.

Расчет тока полной нагрузки для трехфазного источника переменного тока:

Ток полной нагрузки для 3-фазной нагрузки в кВт рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Где:

  • S кВт : Номинальная мощность в киловаттах (кВт)
  • В LL : Линейное (междуфазное) напряжение в вольтах.
  • cosΦ: Коэффициент мощности нагрузки.

Ток полной нагрузки для трехфазной нагрузки в кВА рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL}} \)

Ток полной нагрузки для трехфазной нагрузки в л.с. рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {745.7 \ cdot S_ {hp}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Расчет тока полной нагрузки для однофазной сети переменного тока:

Ток полной нагрузки для однофазной нагрузки в кВт рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {V_ {LN} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Ток полной нагрузки для однофазной нагрузки в кВА рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {V_ {LN}} \)

Ток полной нагрузки для однофазной нагрузки в л.с. рассчитывается как:

\ (Я = \ Displaystyle \ гидроразрыва {745.7 \ cdot S_ {hp}} {V_ {LN} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Расчет тока полной нагрузки для источника постоянного тока:

Ток полной нагрузки для нагрузки постоянного тока в кВт рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {кВт}} {V_ {LN}} \)

Ток полной нагрузки для нагрузки постоянного тока в кВА рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {V_ {LN}} \)

Ток полной нагрузки для нагрузки постоянного тока в л.с. рассчитывается как:

\ (Я = \ Displaystyle \ гидроразрыва {745.7 \ cdot S_ {hp}} {V_ {LN}} \)

.

Расчет минимальных уровней тока короткого замыкания

Если защитное устройство в цепи предназначено только для защиты от короткого замыкания, важно, чтобы оно работало с уверенностью при минимально возможном уровне тока короткого замыкания, который может возникнуть в цепи.

Как правило, в цепях низкого напряжения одно защитное устройство защищает от всех уровней тока, от порога перегрузки до максимальной отключающей способности устройства по номинальному току короткого замыкания.Защитное устройство должно иметь возможность срабатывать в течение максимального времени, чтобы гарантировать безопасность людей и цепи, для всего тока короткого замыкания или тока повреждения, которые могут возникнуть. Чтобы проверить это поведение, необходимо вычислить минимальный ток короткого замыкания или ток короткого замыкания.

Кроме того, в некоторых случаях используются устройства защиты от перегрузки и отдельные устройства защиты от короткого замыкания.

Примеры таких устройств

Рисунок G43 - На рисунке G45 показаны некоторые общие устройства, в которых защита от перегрузки и короткого замыкания обеспечивается отдельными устройствами.

Рис. G43 - Цепь защищена предохранителями типа AM

Рис. G44 - Цепь защищена автоматическим выключателем без теплового реле перегрузки

Рис. G45 - Автоматический выключатель D обеспечивает защиту от короткого замыкания до нагрузки

включительно

Как показано на Рисунок G43 и Рисунок G44, наиболее распространенные схемы, использующие отдельные устройства, управляют и защищают двигатели.

Рисунок G45 представляет собой частичное отступление от основных правил защиты и обычно используется в цепях шинопроводов (системы шинопроводов), рельсах освещения и т. Д.

Регулируемый привод

На рисунке G46 показаны функции, обеспечиваемые частотно-регулируемым приводом, и, если необходимо, некоторые дополнительные функции, обеспечиваемые такими устройствами, как автоматический выключатель, тепловое реле, УЗО.

Рис. G46 - Защита для приводов с регулируемой скоростью

Обеспечение защиты Защита обычно обеспечивается частотно-регулируемым приводом Дополнительная защита, если не обеспечивается приводом с регулируемой скоростью
Перегрузка кабеля Да CB / тепловое реле
Перегрузка двигателя Да CB / тепловое реле
Короткое замыкание на выходе Да
Перегрузка привода с регулируемой скоростью Да
Повышенное напряжение Да
Пониженное напряжение Да
Обрыв фазы Да
Короткое замыкание на входе Автоматический выключатель

(отключение при коротком замыкании)

Внутренняя неисправность Автоматический выключатель

(отключение при коротком замыкании и перегрузке)

Замыкание на землю на выходе (косвенный контакт) (самозащита) УЗО ≥ 300 мА или выключатель в системе заземления TN
Ошибка прямого контакта УЗО ≤ 30 мА

Обязательные условия

Защитное устройство должно соответствовать:

  • Уставка мгновенного отключения Im мин для автоматического выключателя
  • сварочный ток Ia мин для предохранителя

Следовательно, защитное устройство должно удовлетворять двум следующим условиям:

  • Его отключающая способность должна быть больше, чем Isc, трехфазный ток короткого замыкания в точке установки
  • Устранение минимального возможного тока короткого замыкания в цепи за время tc, совместимое с тепловыми ограничениями проводников схемы:
tc≤k2S2Iscmin2 {\ displaystyle tc \ leq {\ frac {k ^ {2} S ^ {2}} {Isc_ {min} \, ^ {2}}}} (действительно для tc

где S - площадь поперечного сечения кабеля, k - коэффициент, зависящий от кабеля материал проводника, изоляционный материал и начальная температура.

Пример: для медного сшитого полиэтилена, начальная температура 90 ° C, k = 143 (см. IEC60364-4-43 §434.3.2, таблица 43A и , рисунок G52).

Сравнение кривой характеристик срабатывания предохранителя или предохранителя защитных устройств с предельными кривыми тепловых ограничений для проводника показывает, что это условие выполняется, если:

  • Isc (min)> Im (уровень уставки тока срабатывания автоматического выключателя с мгновенной или короткой выдержкой времени), (см. рис. G47)
  • Isc (мин)> Ia для защиты предохранителями.Значение тока Ia соответствует точке пересечения кривой предохранителя и кривой термостойкости кабеля (см. рис. G48 и рис. G49)

рис. G47 - Защита автоматическим выключателем

Рис. G48 - Защита предохранителями типа AM

Рис. G49 - Защита предохранителями типа gG

Практическая методика расчета Lmax

На практике это означает, что длина цепи после защитного устройства не должна превышать расчетную максимальную длину: Lmax = 0.8 U Sph4ρIm {\ displaystyle L_ {max} = {\ frac {0.8 \ U \ S_ {ph}} {2 \ rho I_ {m}}}}

Необходимо проверить ограничивающее влияние импеданса длинных проводников цепи на величину токов короткого замыкания и соответственно ограничить длину цепи.

Для защиты людей (защита от короткого замыкания или косвенные контакты) методы расчета максимальной длины цепи представлены в главе F для системы TN и системы IT (вторая неисправность).

Два других случая рассматриваются ниже, для межфазных коротких замыканий и межфазных коротких замыканий.

1 - Расчет L
max для 3-фазной 3-проводной цепи

Минимальный ток короткого замыкания возникает при коротком замыкании двух фазных проводов на удаленном конце цепи (см. рис. G50).

Рис. G50 - Определение L для 3-фазной 3-проводной схемы

При использовании «традиционного метода» предполагается, что напряжение в точке защиты P составляет 80% от номинального напряжения во время короткого замыкания, так что 0,8 U = Isc Zd, где:

Zd = полное сопротивление контура короткого замыкания
Isc = ток короткого замыкания (фаза / фаза)
U = номинальное межфазное напряжение

Для кабелей ≤ 120 мм 2 реактивным сопротивлением можно пренебречь, так что Zd = ρ2LSph {\ displaystyle Zd = \ rho {\ frac {2L} {Sph}}} [1]

где:

ρ = удельное сопротивление материала проводника при средней температуре во время короткого замыкания,
Sph = c.s.a. фазного проводника в мм 2
L = длина в метрах

Условие для защиты кабеля: Im ≤ Isc при Im = ток срабатывания, что гарантирует мгновенное срабатывание выключателя.

Это приводит к Im≤0,8UZd {\ displaystyle Im \ leq {\ frac {0.8U} {Zd}}}, что дает L≤0,8 U Sph4ρIm {\ displaystyle L \ leq {\ frac {0.8 \ U \ S_ { ph}} {2 \ rho I_ {m}}}}

Для проводников аналогичной природы U и ρ являются постоянными (U = 400 В для межфазного замыкания, ρ = 0.023 Ом.мм² / м [2] для медных проводников), поэтому верхняя формула может быть записана как:

Lmax = k SphIm {\ displaystyle L_ {max} = {\ frac {k \ S_ {ph}} {I_ {m}}}}

с Lmax = максимальная длина цепи в метрах

Для промышленных автоматических выключателей (IEC 60947-2) значение Im дается с допуском ± 20%, поэтому Lmax следует рассчитывать для Im + 20% (наихудший случай).

Значения коэффициента k

представлены в следующей таблице для медных кабелей с учетом этих 20% и в зависимости от поперечного сечения для Sph> 120 мм² [1]

Поперечное сечение (мм 2 ) ≤ 120 150 185 240 300
k (для 400 В) 5800 5040 4830 4640 4460
2 - Расчет L
max для 3-фазной 4-проводной цепи 230/400 В

Минимальный Isc возникает, когда короткое замыкание происходит между фазным проводом и нейтралью в конце цепи.

Требуется расчет, аналогичный приведенному в примере 1 выше, но для однофазного замыкания (230 В).

  • Если Sn (сечение нейтрали) = Sph

Lmax = k Sph / Im с k, рассчитанным для 230 В, как показано в таблице ниже

Поперечное сечение (мм 2 ) ≤ 120 150 185 240 300
k (для 230 В) 3333 2898 2777 2668 2565
  • Если Sn (сечение нейтрали) 2 )

Lmax = 6666SphIm11 + m {\ displaystyle L_ {max} = 6666 {\ frac {Sph} {Im}} {\ frac {1} {1 + m}}}

м = SphSn {\ displaystyle m = {\ frac {Sph} {Sn}}}

Табличные значения для Lmax

На основе практического метода расчета, описанного в предыдущем параграфе, можно подготовить предварительно рассчитанные таблицы.

На практике таблицы Рис. F25 - Рис. F28, уже использованные в главе «Защита от поражения электрическим током и электрические пожары для расчета замыканий на землю», также могут быть использованы здесь, но с применением поправочных коэффициентов в рис. G51 ниже, чтобы получить значение Lmax, относящееся к межфазным коротким замыканиям или между фазами и нейтралью.

Примечание : для алюминиевых проводов полученную длину необходимо снова умножить на 0,62.

Рис.G51 - поправочный коэффициент, применяемый к длинам, полученным от Рис. F25 до Рис. F28, для получения Lmax с учетом межфазных коротких замыканий или межфазных коротких замыканий

Детали схемы
3-фазная 3-проводная цепь 400 В или 1-фазная 2-проводная цепь 400 В (без нейтрали) 1,73
1-фазный 2-проводный (фаза и нейтраль) цепь 230 В 1
3-фазная 4-проводная цепь 230/400 В или 2-фазная 3-проводная цепь 230/400 В (т.е.e с нейтралью) Sph / S нейтральный = 1 1
Sph / S нейтральный = 2 0,67

Примеры

Пример 1

В трехфазной трехпроводной установке на 400 В защиту от короткого замыкания двигателя мощностью 22 кВт (50 А) обеспечивает магнитный прерыватель цепи типа GV4L, мгновенное отключение по току короткого замыкания установлено на 700 А (точность ± 20%), т.е. в худшем случае для отключения потребуется 700 x 1,2 = 840 А.

Кабель c.s.a. = 10 мм², проводник - медь.

В рис. F25 столбец Im = 700 A пересекает строку c.s.a. = 10 мм² при значении Lmax 48 м. Рис. G51 дает коэффициент 1,73, применяемый к этому значению для 3-фазной 3-проводной цепи (без нейтрали). Автоматический выключатель защищает кабель от короткого замыкания, следовательно, при условии, что его длина не превышает 48 x 1,73 = 83 метра.

Пример 2

В цепи 3L + N 400 В защита обеспечивается автоматическим выключателем 220 A типа NSX250N с расцепителем micrologic 2, имеющим мгновенную защиту от короткого замыкания, установленную на 3000 A (± 20%), т.е.е. наихудший случай 3600 А, чтобы быть уверенным в отключении.

Кабель c.s.a. = 120 мм², проводник - алюминий.

В рис. F25 столбец Im = 3200 A (первое значение> 3000 A, так как таблица уже включает + 20% от Im в расчет) пересекает строку c.s.a. = 120 мм² при значении Lmax 125 м. Удельное сопротивление медных кабелей из EPR / XLPE при прохождении тока короткого замыкания, например, для максимальной температуры, которую они могут выдерживать = 90 ° C (см. Рисунок G37). .

определение, формула, нормы и ограничения

Определение коэффициента текущей ликвидности

Коэффициент текущей ликвидности является балансовым показателем финансовых показателей ликвидности компании.

Коэффициент текущей ликвидности указывает на способность компании выполнять краткосрочные долговые обязательства. Коэффициент текущей ликвидности определяет, достаточно ли у фирмы ресурсов для выплаты своих долгов в течение следующих 12 месяцев. Потенциальные кредиторы используют этот коэффициент при принятии решения о выдаче краткосрочных ссуд.Коэффициент текущей ликвидности также может дать представление об эффективности операционного цикла компании или ее способности превращать свой продукт в наличные. Коэффициент текущей ликвидности также известен как коэффициент оборотного капитала .

Расчет (формула)

Коэффициент текущей ликвидности рассчитывается путем деления оборотных активов на краткосрочные обязательства:

Коэффициент текущей ликвидности = оборотные активы / текущие обязательства.

Обе переменные показаны в балансе (отчете о финансовом положении).

Нормы и ограничения

Чем выше коэффициент, тем более ликвидна компания. Обычно приемлемый коэффициент текущей ликвидности - 2; это удобное финансовое положение для большинства предприятий. Приемлемые текущие коэффициенты варьируются от отрасли к отрасли. Для большинства промышленных компаний коэффициент текущей ликвидности 1,5 может быть приемлемым.

Низкие значения коэффициента текущей ликвидности (значения менее 1) указывают на то, что у фирмы могут возникнуть трудности с выполнением текущих обязательств.Однако инвестору следует также учитывать операционный денежный поток компании, чтобы лучше понять ее ликвидность. Низкий коэффициент текущей ликвидности часто может поддерживаться сильным операционным денежным потоком.

Если коэффициент текущей ликвидности слишком высок (намного больше 2), то компания может неэффективно использовать свои оборотные активы или средства краткосрочного финансирования. Это также может указывать на проблемы в управлении оборотным капиталом.

При прочих равных условиях кредиторы считают, что высокий коэффициент текущей ликвидности лучше, чем низкий коэффициент текущей ликвидности, потому что высокий коэффициент текущей ликвидности означает, что компания с большей вероятностью выполнит свои обязательства, которые подлежат погашению в течение следующих 12 месяцев.

Точная формула в аналитическом программном обеспечении ReadyRatios

Коэффициент текущей ликвидности = F1 [CurrentAssets] / F1 [CurrentLiabilities]

F1 - Отчет о финансовом положении (МСФО).

Коэффициент текущей ликвидности Отраслевой эталон

Средние значения коэффициента вы можете найти в нашем справочнике по отраслевому сравнительному анализу - Коэффициент текущей ликвидности.

.

Пусковые токи трансформатора. Методы их снижения.

20.04.2017

Часто величина пусковых токов трансформатора значительно превышает рабочие токи. Так, например, для тороидального трансформатора номинальной мощностью 5 кВА импульс пусковой ток достигает 1000...2000 А. Пусковые токи могут привести к активации устройства защиты по току (например, автоматических выключателей). Возникает весьма резонный вопрос: «Как предотвратить эту ситуацию?» ГК «Штиль» предлагает следующие решения для снижения пусковых токов:

  • Использование трансформаторов с пониженной индуктивностью. Таким образом, снижение индукции в два раза относительно номинального снижает пусковой ток до величины, не превышающей номинальный ток холостого хода. Обычно номинальное значение равно 1,5 Тл. Следует отметить, что снижение индукции ведет к увеличению потерь в проводах обмоток трансформатора и, соответственно, к увеличению таких параметров, как масса и габариты. На предприятиях ГК «Штиль» такие трансформаторы изготавливаются по специальному заказу в соответствии с требованиями Заказчика.
  • Подключение трансформатора к сети электропитания в момент, когда напряжение сети имеет максимальное значение (то есть, в момент ? = ?/2 ). Этот метод является наиболее эффективным, но он требует применения специальных устройств коммутации.
  • Включение активного сопротивления (резистора) последовательно с первичной обмотки трансформатора. Но этот метод имеет такие надостатки, как нагрев резистора и ,соответственно, снижение эффективности.

На наш взгляд, целесообразнее в этом случае использовать термистор, т. е. резистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Сопротивление терморезистора в горячем состоянии значительно ниже, чем в холодном, в связи с чем, потери тепла соответственно значительно меньше по сравнению с обычным резистором. Например, для использования вместе с трансформатором мощностью 2 кВА специалисты ГК «Штиль» рекомендуют термистор типа SCK-2R515 с сопротивлением в холодном состоянии 2,5 Ом, который рассчитан на номинальный ток 15 а.

Относительно недавно были представлены так называемые однофазные ограничители серий ESB и ESBH, рассчитанные на номинальные токи от 10 А и 16 А. В основе принципа действия вышеуказанных ограничителей – включение последовательно с нагрузкой серии с нагрузкой токоограничительного резистора (обычно 5 Ом). При этом, резистор замыкается контактами реле с задержкой времени (настройка в пределах от 20 до 50 мс). Автоматические выключатели, используемые для подключения трансформатора к сети, должны быть характеристики переключения «D» (стандарт МЭК/IEC 898) и «K» (стандарт DIN VDE 0660). Автоматы защиты с такими характеристиками разработаны специально для активно-индуктивной нагрузки таких компонентов, как электродвигатели и трансформаторы. Для подобных автоматов характерна высокая кратность номинального значения тока, т.е. соотношение пускового тока к номинальному значению. Для автоматических выключателей с характеристикой «D» кратность составляет порядка 15, а для автоматов с характеристикой «K» - порядка 10. Если у вас нет подобных автоматических выключателей, а трансформатор должен быть подключен срочно, вы можете также использовать устройства наиболее распространенные - с литерами B, C. При этом, надо помнить, что они должны иметь 2-3-кратный запас по току. И в данном случае выключатель будет срабатывать при значении тока в 2-3 раза больше номинального. Т.е. защитные функции коммутатора будут несколько ухудшаться. Проблема пусковых токов наиболее остро стоит для разработчиков оборудования, а не для завода- производителя трансформаторов, т.к. производитель трансформаторов не может изменить значение этого параметра. В зависимости от конкретного случая разработчик сам решает, какой способ уменьшения значения пускового ток следует применить. Для трансформаторов с мощностью менее 1 кВА, как правило, нет острой необходимости решать проблему пусковых токов. Однако в ряде случаев относительно большое внутреннее сопротивление питающей сети могут снизить пусковой ток до вполне приемлемой величины.

Вернуться к списку статей

Пусковой ток двигателя определяется как

 

,                 (5.5)

 

где - кратность пускового тока по отношению к номинальному.

Номинальные токи расцепителей двух последовательно расположенных автоматов по направлению потока энергии должны отличаться не менее чем на две ступени шкалы номинальных токов расцепителей.

Так для электропривода токарного станка , состоящего из одного двигателя:

 

АИР132S4¾ 1 шт., P=7,5 кВт, h=89,5 %, cosj=0,86, Кп=7,5;

 

Номинальный ток двигателя по условию (5.4):

 

;

 

Для него по (5.1) выбираем магнитный пускатель по [1]:

ПМЛ210004 с ;

Пусковой ток станка определяем по формуле (5.5)

.

По условию (5.2) выбираем автоматический выключатель в цепи питания:

Для электродвигателя станка ВА51Г-25 с ; по (5.3) ток срабатывания расцепителя  , что соответствует условию (3.3): ;

Все расчеты сведены в таблицы 5.3.

 

Таблица 5.3- Выбор автоматических выключателей и магнитных пускателей

№ п/п Модель IH Пускатели IP00 Защита двигателя Защита станка в силовом шкафу
1-10 Токарный ДМ61Д 14,8 ПМЛ 210004 ВА51Г-25/10/14 ВА51Г-25/12,5/14
11-20 Сверлильный 2Н135 6,7 ПМЛ 110004 ВА51Г-25/5/14 ВА51Г-25/6,3/14
21-30 Точильное оборудование 3К634 6,7 ПМЛ 110004 ВА51Г-25/5/14 ВА51Г-25/6,3/14
31-40 Штамповочные прессы КД2332 21,7 ПМЛ 210004 ВА51Г-25/16/14 ВА51Г-25/20/14
41-50 Строгальные станки 28,3 ПМЛ 310004 ВА51Г-25/20/14 ВА51Г-25/25/14
51-60 Револьверные станки 21,7 ПМЛ 210004 ВА51Г-25/16/14 ВА51Г-25/20/14
61-70 Шлифовальные станки 6,7 ПМЛ 110004 ВА51Г-25/5/14 ВА51Г-25/6,3/14
71-80 Фрезерные станки МН600Р 10,8 ПМЛ 210004 ВА51Г-25/8/14 ВА51Г-25/10/14
81-90 Печи сопротивления 8,4 ПМЛ 110004 ВА51Г-25/6,3/14 ВА51Г-25/8/14
101-110 Насосы 10,8 ПМЛ 210004 ВА51Г-25/8/14 ВА51Г-25/10/14
111-120 Вентиляторы 28,3 ПМЛ 310004 ВА51Г-25/20/14 ВА51Г-25/25/14

 

Для защиты сети освещения выбираем предохранитель.

Предохранитель выбираем по условию

Iнвст ≥ Iносв,

Iнвст ≥ 39,3А

 

Выбираем предохранитель ПН-2(Iнвст =40А)

Для защиты групп электроприемников, также применяем автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Выбор автоматических выключателей производится аналогично. Приведен в таблице 5.4

 

Таблица 5.3

№ группы IH Iкр Защита группы
1 25,5 213 ВА51Г-31/31,5/10
2 17 91,2 ВА51Г-31/12,5/10
3 32,2 191 ВА51Г-31/25/10
4 73,7 233 ВА51Г-31/31,5/10

 

Выбор цеховой КТП и компенсирующего устройства

Определяем расчетную мощность трансформатора

р тр = Рр / Кз•n,

где Рр - суммарная активная мощность в наиболее загруженную смену.

Кз - коэффициент загрузки трансформатора. Для потребителей II категории Кз = 0,7 - 0,9- количество трансформаторов.

р тр = 309,5 / 0,7* 2 = 221,07 кВА

Определяем действительный коэффициент загрузки

Кзд = Рр / Sнтр •n = 309,5/ 400 2 = 0,38

Выбираем КТП.

Данная КТП имеет 2 трансформатора типа ТМ - 630 /10. Они имеют естественное масляное охлаждение. Бак трансформатора повышенной прочности для защиты трансформаторного масла от увлажнения маслорасширитель трансформатора снабжен силикагелевым воздухоосушителем с масляным затвором. К трансформатором подводится напряжение через шкаф высоковольтного ввода типа ВВ - 1.

Распределительные шкафы низкого напряжения типа ПА левого и правого исполнения имеют автоматические выключатели марки А3124В, А3134В, А3144В, АВН15СВ.

Cпособы пуска асинхронного двигателя

Существуют требования, которым должен отвечать запуск асинхронного двигателя. Во-первых, это отсутствие необходимости в использовании специальных устройств. Во-вторых, это сведение пусковых токов до минимума и пускового момента (далее Мпуск) до максимума. Рассмотрим способы пуска асинхронного двигателя, удовлетворяющие выдвинутым требованиям.

Прямой пуск

Подразумевает подключение намоток статора к электросети без «посредников». Подходит моторам с короткозамкнутым ротором. Это двигатели небольшой мощности, у которых при подключении напрямую к электросети статорных обмоток, образующимися пусковыми токами не вызывается перегрев, способный вывести технику из строя.

В асинхронных двигателях соотношение индуктивности обмоток к их сопротивлению (L/R) небольшое. И оно тем меньше, чем меньше мощность устройства. Поэтому во время запуска образующийся свободный ток быстро затухает, и им можно пренебречь. Брать в учет будет только ту силу тока, которая установилась в результате переходного процесса.

Ниже на рисунке (а) представлена схема магнитного пускателя, обозначенного буковой К. Технически это электромагнитный выключатель, часто применяемый при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Он необходим для автоматического разгона по естественной механической характеристике (обозначим М) от начала запуска (точка П) до момента, когда М станет равным моменту сопротивления (Мс).

На картинке (б) представлен график зависимости пускового тока от начального момента. Исходя из него, ускорение разгона равно разности абсцисс графиков М и М(с). В таком случае, если Мпуск будет меньше Мс, то разогнаться у электродвигателя не получится. Чтобы получить оптимальное для разгона значение Мпуск для мотора с короткозамкнутым ротором используйте формулу (коэффициент скольжения s равен единице):

Отношение Мпуск к номинальному (Мном) – это величина, определяемая как кратность начального момента. Обозначается kпм. Коэффициент для двигателей с короткозамкнутым ротором входит в диапазон от 1 до 1,8 и устанавливается ГОСТом.

Пример. Если kпм=1,4, а Мном=5000 Н*м, то прямой запуск должен начинаться с Мп = 7000 Н*м.

Внимание! Нельзя превышать установленные ГОСТом нормы. Это ведет к повышению активного сопротивления на вращающемся элементе мотора.

Прямой запуск двигателя обладает преимуществами:

  • Дешевизна;
  • Простота;
  • Минимальный нагрев обмоток при запуске.

Недостатки метода:

  • Величина Мпуск составляет до 300% от Мном;
  • Пусковой ток составляет до 800% от номинального (смотрите графики снизу).

Даже с перечисленными недостатками прямой запуск остается наиболее предпочтительным для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, т.к. обеспечивает высокие энергетические показатели.

Пуск с понижением напряжения

Подходит для запуска электродвигателя высокой мощности, но так же оптимален для аналогов средней, если напряжение в рабочей сети не позволяем разогнать мотор с помощью прямого пуска.

Для понижения напряжения существует три способа:

  1. Переключение намоток статора с треугольника (нормальная схема) на звезду (пусковая схема). Запуск начинается со звезды, а при достижении номинальной частоты происходит переключение на треугольник. При этом напряжение, питающее фазы статорных обмоток, падает в 1,73 раз. Это позволяет уменьшиться во столько же раз фазным токам, а линейные сокращаются втрое.
  2. Запуск с добавочным сопротивлением, приводящим к падению вольтажа на статорной обмотке (рисунок а). На момент пуска в электроцепь включают реакторы или резисторы (реактивное и активное сопротивление соответственно).
  3. Пуск с подключением через трансформатор понижающего типа с несколькими автоматически переключаемыми ступенями (рисунок б).

Главное преимущество – возможность разгона двигателя почти при том же напряжении, которое необходимо для нормальной работы. К недостаткам относится лишь падение Мп и Ммакс (максимальный момент). Эти величины прямо пропорционально зависят от напряжения: чем меньше Вольт, тем меньше моменты. Поэтому с нагрузкой мотор не запустится.

Соединение ротора с реостатом во время включения

Метод подходит для включения в работы моторов с фазным ротором. Если роторная цепь включает в себя реостат, то активное сопротивление повышается. При этом точка К на рисунке а ниже перемещается ближе к О и обозначается К`. Это не приводит к уменьшению Ммакс, зато обеспечивает повышение Мпуск. Вместе с этим критическое скольжение увеличивается, и зависимость момента от s смещается к зоне больших скольжений. Число же оборотов смещается в зону меньших вращательных частот (рисунки б и в).

Обычно реостат, используемый для пуска мотора, имеет от 3 до 6 ступеней (смотрите рисунок а ниже). Пусковое сопротивление плавно уменьшается, что обеспечивается большой Мпуск. Изначально мотор приводится в ход по четвертой характеристике, проиллюстрированной на рисунке б. Она соответствует сопротивлению запускающего реостата и обеспечивает максимальную пусковую мощность.

Вращающий момент (Мвр) уменьшается с ростом оборотов. При некотором минимальном значении необходимо отключить часть реостата, чтобы Мвр возрос снова до максимального (смотрите третью характеристику). Но обороты растут, поэтому Мвр снова уменьшается. Тогда отключается еще одна часть реостата, и начинается работа по второй характеристике. Когда реостат двигателя с фазным ротором отключают вовсе, пусковой процесс завершается. Мотор продолжает работу по характеристике 1.

Запуск в ход таким методом характеризуется изменением Мвр от максимального до минимального значения. Сопротивление в данном случае уменьшается ступенчато по ломаной кривой линии (выделена жирным на графике). Выключение частей реостата осуществляется автоматически или вручную.

Преимущество запуска электродвигателя с фазным ротором с использованием реостата заключается в возможности включать его при Мпуск, близком к Ммакс. Пусковые токи при этом минимальны. Изменение силы тока проиллюстрировано на рисунке в.

Недостатков хватает. Во-первых, это сложность включения. Во-вторых, это необходимость использования совсем не дешевых моторов с фазным ротором. Характер работы хуже, чем у аналогов с короткозамкнутым ротором при мощности одинакового значения – это третий минус. Это объясняет, почему электродвигатели с фазным ротором используют преимущественно в случае возникновения сложностей с запуском других двигателей.

Запуск в ход однофазного мотора

Для включения в работу асинхронного двигателя с питанием от однофазной сети используют вспомогательную намотку. Она должна лежать перпендикулярно относительно рабочей статорной намотки. Но для создания вращающегося магнитного поля необходимо соблюдение еще одного условия. Это сдвиг по фазе тока, протекающего по вспомогательной намотке, относительного тока, возникающего в рабочей обмотке.

Для обеспечения сдвига фаз в момент подключения к однофазной сети в электроцепь вспомогательной обмотки включают специальный элемент. Это может быть резистор, конденсатор или дроссель. Но распространенными элементами являются только первые два.

После разгона мотора до значения частоты, равной установившейся, дополнительную намотку выключают. Это можно сделать вручную или автоматически. В начале двигатель работает по двухфазной, а после установления частоты – по однофазной характеристике.

Применение сопротивления при пуске

Метод применим для асинхронных двигателей, подключаемых к однофазной сети, и имеющих первичную дополнительную обмотку с короткозамкнутым ротором. Так называют мотор с расщепленной фазой, электроцепь которого имеет высокое активное сопротивление.

Чтобы пустить в ход двигатель, питаемый от однофазной сети, необходим пусковой резистор, соединяемый последовательно с дополнительной намоткой. Тогда сдвиг фаз составляет 30 градусов. Этого хватает для разгона. Ниже представлена схема, согласно которой достигается омический сдвиг фаз.

Вместо резистора можно применить дополнительную обмотку высокого сопротивления, но низкой индуктивности. В этом случае намотка имеет мало витков, которые выполняются из провода меньшего сечения в отличие от того, что используется для рабочей намотки.

В России с конвейера выходят моторы, подключаемые к однофазной сети, оснащенные резистором для сдвига фаз. Их мощность варьируется в диапазоне 18-600 Вт. Двигатели рассчитаны для сетей с напряжением 127, 220 или 380 Вольт и переменным током с частотой 50 Гц.

Использование конденсатора

Метод отличается от предыдущего тем, что мотор с расщепленной фазой при подключении к однофазной линии, имеет высокое сопротивление только в момент запуска.

Для обеспечения наибольшего значения Мпуск необходимо круговое и вращающееся магнитное поле. Для этого токи в рабочей и дополнительной обмотках смещают на 90 градусов. Такое смещение может обеспечить только конденсатор. Его использование помогает достичь хорошей пусковой характеристики асинхронного двигателя, питающегося от однофазной электросети.

Выбор способа пуска асинхронного электродвигателя зависит от того, к какой сети он включается: к однофазной или трехфазной. Влияет также мощность мотора и его конструкция.

Ещё по теме:
— Схемы подключения асинхронного и синхронного однофазных двигателей
— Схемы подключения электродвигателя через конденсаторы
— Реверсивная схема подключения электродвигателя
— Плавный пуск электродвигателя своими руками
—В чем разница асинхронного и синхронного двигателей
— Реверсивное подключение однофазного асинхронного двигателя своими руками
— Как проверить электродвигатель
— Ремонт электродвигателей

Пусковой ток. Типы и работа. Применение и особенности

Пусковой ток – представляет ток, который необходим для запуска электрического или электротехнического устройства. Он больше номинального тока в разы, вследствие чего при подборе оборудования так важно учитывать данный параметр. В качестве примера можно привести ситуацию, когда при разгоне автомобилю нужно на порядок больше топлива, чем при движении на автомагистрали с одинаковой скоростью. Таким же образом электрический двигатель потребляет больше электрического тока при «разгоне».

Подобные явления могут наблюдаться и в ином электрическом оборудовании: электрических магнитах, лампах и так далее. Пусковые процессы в устройствах определяются параметрами рабочих органов: намагниченностью катушки, накаливающейся нитью и тому подобное. Весьма часто производители ограничивают ток пуска при помощи пускового сопротивления.

Типы

Пусковой ток появляется на небольшой период времени, что в большинстве случаев составляет доли секунд. Однако по своему значению он может быть в несколько раз выше номинального значения. Этот параметр также зависит от вида применяемого оборудования. В различных приборах указанные токи могут составлять в 2-9 раз больше номинального.

Для примера можно привести следующее оборудование:
  • Погружные насосы имеют наиболее тяжелый запуск. Ток пуска здесь составляет порядка 7-9 кратного пика от номинального тока.
  • Электрическая мясорубка имеет 7 кратный перевес тока пуска от номинального тока.
  • Бетономешалка или буровой пресс имеют 3,5 кратный перевес тока пуска от номинального тока. Это же касается бойлера, стиральной машины, обогревателей радиаторного типа.
  • Холодильник имеет ток пуска, который превосходит номинальный ток в 3,33 раза.
  • Инвертор и микроволновая печь имеют ток пуска, который превосходит номинальный ток в 2 раза.
  • Циркулярная пила обычно имеет ток пуска, который превосходит номинальный ток в 1,32 раза.

В большинстве случаев производители практически не указывают данный параметр в спецификациях. Поэтому часто приходится довольствоваться ориентировочными параметрами. Измерительные приборы бытового значения выделяются инерционностью, поэтому при помощи них затруднительно измерить кратковременный всплеск тока пуска. Лучше всего уточнить параметр тока пуска у прибора непосредственно у дилера.

Работа

При запуске любого вида электрического двигателя появляется пусковой ток, который может достигать 9 кратного значения от номинального тока. Характеристика тока пуска определяется типом двигателя, присутствием нагрузки на валу двигателя, схемы подключения, скорости вращения и тому подобное.

Ток пуска появляется вследствие того, что в период запуска требуется довольно сильное магнитное поле в обмотке, чтобы перевести ротор из статичного положения и раскрутить его. То есть это ток, который требуется, чтобы запустить электрический двигатель в рабочий режим. Именно поэтому его значение на порядок превышает рабочий ток.

В период включения мотора на обмотках наблюдается малое сопротивление, вследствие чего растет ток при постоянном напряжении. Как только двигатель начинает раскручиваться, то в обмотках появляется индуктивное сопротивление, вследствие чего ток начинает стремиться к номинальному значению.

Принцип действия

Электрические двигатели обширно применяются в разных сферах промышленности. В результате этого знание параметров пусковых характеристик важно для правильного применения электрических приводов. Основными параметрами, которые влияют на ток пуска, являются момент и скольжение на валу.

При подаче тока в обмотки наблюдается рост насыщения сердечника ротора магнитным полем, появлению эдс самоиндукции. В результате растет индукционное сопротивление в цепи. При раскручивании ротора уменьшается степень скольжения. В результате ток пуска с ростом сопротивления уменьшается до рабочего параметра.

Ток пуска важен не только для электродвигателей, но и для источников питания. В частности, это касается аккумуляторных батарей. Параметры тока пуска характеризуют мощность в наивысшем значении, которую аккумулятор может выдавать в течение некоторого времени без значительной просадки напряжения. Ток пуска в большинстве случаев определяется емкостью батареи, в том числе условий климата. Так как при запуске движка летом требуется меньше энергии, чем зимой, то ток пуска при первом варианте будет несколько раз ниже, чем во втором. К примеру, для запуска современной машины аккумулятору в соответствии со стандартами необходимо выдавать ток на уровне 250-300 А минимум в течении 30 секунд.

Применение

Для правильной эксплуатации электрических приводов важно учитывать их пусковые характеристики. Если этого не учитывать и не пытаться нивелировать минусы тока пуска, то возможны неприятные последствия. Так ток пуска может негативно сказываться на другом оборудовании, которое одновременно работает с указанным электродвигателем на одной линии. При больших значениях ток пуска может приводить к падению напряжения сети и даже вызывать поломку оборудования.

Недавно мы рассказывали о «погоне за ампер-часами» — почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Сегодня поговорим о еще более важном параметре – токе холодного пуска. ​

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток холодного пуска (или, как его еще называют – «ток холодной прокрутки») — это гарантируемый производителем аккумулятора максимальный ток, который охлажденная до -18 градусов новая исправная батарея способна отдать потребителю, под которым имеется в виду, разумеется, стартер. Эта величина всегда присутствует в характеристиках любой автомобильной батареи и на нее надо ориентироваться при покупке.

В мире существует несколько стандартов измерения величины холодного пуска батарей, которые отличаются друг от друга. Европейский, азиатский, американский и еще несколько локальных – российский, немецкий и т.п. И что по одному стандарту – хорошо, по другому – так себе. Для того, чтобы обычному автовладельцу не вникать в особенности стандартов и, тем более – в методики конвертации цифр одного в другой, в подавляющем большинстве случаев используется европейский стандарт – EN. В нем измеряют ток и пишут его на этикетке в том числе и практически все российские производители батарей. Надпись, типа «500 А (EN)» – это как раз тот самый параметр, который нам нужен! Иногда эта цифра изображается на этикетке аккумулятора огромным шрифтом (что заставляет задуматься – соответствует ли он реальности?), иногда – достаточно мелким:

Сколько есть и сколько нужно?

500 ампер, 550, 600 и т.п. – это ток, который может отдать аккумулятор. Ток огромный. Причем, речь идет о приличном (-18 С) морозе – в теплое время года величину тока можно еще и смело увеличивать раза в полтора! Ключевые слова — МОЖЕТ ОТДАТЬ. Но реально батарея отдает столько, сколько БЕРЕТ стартер. А вот сколько он берет?

Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют даже в мороз, с учетом загустевшего в картере масла, гораздо меньший ток – не более 300 ампер, а чаще всего – до 200-250. А аккумуляторы этих автомобилей способны отдать 500-600 ампер. У дизельных и многолитровых бензиновых моторов – все пропорционально: и потребляемый стартерами ток выше, и ток холодного пуска батарей. Возникает вопрос — зачем аккумуляторам способность выдавать пусковые токи с таким большим запасом – в два-три раза?

Объясняется все весьма просто. Производитель автомобиля, определяя параметры штатного аккумулятора, учитывает ряд очевидных, но важных моментов. Во-первых, минус 18 градусов, при которых замеряется ток холодного пуска АКБ – это, как мы понимаем, далеко не предел холода. А холод снижает токоотдачу аккумулятора. Если в минус 18 батарея выдаст 500 ампер, то в минус 25 – уже 400 (цифры условные, просто для понимания). От этих четырехсот ампер что-то отнимет неоптимальный уровень заряженности батареи (что повсеместно бывает на машинах, эксплуатирующихся в городских условиях), еще что-то будет потеряно из-за общего уровня износа аккумулятора, если он не новый – зашлакованности, засульфатированности. И вот по факту батарея оказывается способна дать стартеру лишь на самую малость больше того, что ему требуется… Иногда почти впритык. На это и рассчитан такой запас, и никаких «лишних амперов» нет!

Скажем больше – такая характеристика аккумулятора, как максимальный пусковой ток, на самом деле важнее емкости! В мороз нам ценнее умение батареи сделать одну (максимум, пару) попыток отдать стартеру большой ток, а не возможность пять-десять раз выдавать в полтора раза меньший.

Впрочем, ситуации, в которых именно емкость имеет большее значение – тоже бывают. К примеру, неисправность в системе зарядки, при которой генератор отказывает, и вы едете «на аккумуляторе». Но на деле вопрос холодного пуска – куда актуальнее. Внезапный и непредсказуемый отказ генератора на регулярно обслуживаемой машине – случай все же редкий. А холода длятся полгода…

Берем с запасом!

Недавно мы рассказывали, почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Запас по току холодного пуска – еще более полезен. Главным ограничением по батареям в большинстве современных автомобилей являются фиксированные размеры отсека под аккумулятор под капотом, и если при выборе новой батареи для своего авто вы увидите на прилавке магазина несколько моделей в нужной размерности, но с разным током холодной прокрутки, предпочтение (при наличии средств) следует отдать той, у которой максимальный ток выше.

— У аккумуляторов, имеющих одни и те же установочные габариты длины, ширины и высоты, емкость, как правило, различается незначительно, а вот пусковой ток может различаться существенно – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ:

— У недорогих моделей с жидким электролитом в диапазоне 55-65 ампер-часов ток холодной прокрутки составляет 480-550 Ампер, у дорогих, в которых гораздо более сложная и продвинутся «химия» составов намазки пластин, — 620-650 ампер.

Взглянем на любой из популярных типоразмеров батарей. Ну, скажем, на 242x175x190 мм. Аккумуляторы с такими габаритами стоят на десятках моделей машин самых разных производителей. Придя в магазин, покупатель увидит среди ассортимента батарей в данной размерности некоторый разброс емкости (как правило, от 55 до 65 ампер-часов) и гораздо больший разброс по току холодной прокрутки. Берем распространенную емкость 60 ампер-часов – и пожалуйста, разброс по току холодной прокрутки от 500 ампер до 600! Разница от минимума до максимума – 100 ампер, что, на минуточку, практически близко к потреблению стартера на многих моторах до полутора литров в летнее время!

Предположим, что штатная батарея автомобиля, установленная на заводе, имеет емкость 60 ампер-часов и ток холодного пуска 550 ампер.

Если вопрос экономии денег не стоит остро, то для замены, помимо точно такой же, мы можем приобрести батарею и с более высокими электрическими параметрами. Допустим, перед нами две батареи с той же геометрической размерностью по длине, ширине и высоте, но одна – с повышенной емкостью 65 ампер-часов и пусковым током, как у штатной — 550 ампер, а вторая — с емкостью, как у штатной (60 ампер-часов), но с повышенным пусковым током — 600 ампер. В такой ситуации имеет смысл предпочесть именно второй вариант. Зимой он может вас сильно выручить!

Каков токовый максимум?

Подбирая новый аккумулятор, из двух одинаковых по размеру батарей целесообразно выбрать модель с более высоким током холодной прокрутки. А каков предел этого тока? Может, и эти две – не лучший выбор и стоит поискать еще?

Если говорить о классических свинцово-кислотных батареях с жидким электролитом для массовых легковых автомобилей (без удорожающих технологий AFB и AGM), то максимальный ток холодного пуска, встречающийся среди подавляющего большинства батарей емкостью 55 ампер-часов – 560 ампер. Максимум для батарей 60 ампер-часов – 640 ампер. В категории 65-амперных батарей (это, как правило, предел, который укладывается в габариты аккумуляторных отсеков большинства легковых машин и кроссоверов) на сегодняшний день технологический потолок по току холодной прокрутки дошел до величины в 650-660 ампер. Это отличный показатель – на 5-10% выше он только у AFB и AGM-батарей в тех же размерах и с аналогичной емкостью, которые, впрочем, обычно заметно дороже.

Характерный представитель батарей высшей категории мощности – южнокорейская линейка аккумуляторов CENE от одного из мировых аккумуляторных лидеров, компании JCI Delkor. К примеру, модель CENE 56513 при стандартных габаритах 242x175x190 мм имеет максимальный в классе пусковой ток 650 ампер и одновременно обладает емкостью в 65 ампер-часов (то есть, отлично переносит типичный для городской зимы перманентный недозаряд). Ну и честная гарантия в три года – как вишенка на торте!

CENE 56513 представлена в версиях с прямой и обратной полярностью, и, как и все батареи этого бренда, оснащена удобной рукояткой и индикатором-ареометром.

Компания DELKOR, выпускающая аккумуляторы CENE, основана в 1985 г. фирмами General Motors и Daewoo. Сегодня она входит в состав Clarios — одного из крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи на конвейеры Toyota, Honda, Nissan, Hyundai и Kia.

Что такое пусковой ток, как его посчитать, увидеть и измерить?

Решил разобраться в теме, про которую написано предостаточно, но суть неясна. Вопрос касается пуска электродвигателей, при котором возникает так называемый пусковой ток.

Итак, сразу к делу. Корень проблемы кроется в том, что для запуска электродвигателя (при подаче питания) требуется гораздо большее усилие, чем для продолжения. Эта физика работает со всеми предметами в мире – ведь начать движение всегда труднее, чем продолжить его.

В статье речь пойдёт об асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором, который применяется в промышленном оборудовании в 95% случаев. Питание – трехфазное. Как обычно, по тексту буду отсылать к своим статьям, а в конце можно будет скачать много чего интересного по теме.

Пусковой ток и его кратность

Чтобы тронуть с места (пустить) двигатель, нужен громадный пусковой ток (Iп). Громадный – по сравнению с номинальным (рабочим) током Iн на установившейся скорости. В статьях обычно указывают, что пусковой ток превышает рабочий в 5-8 раз. Это число называется “Кратность пускового тока” и обозначается как коэффициент Кп = Iп / Iн.

Пусковой ток – это ток, который потребляет электродвигатель во время пуска. Узнать пусковой ток можно, зная номинальный ток и коэффициент Кп:

Номинальный ток всегда указан на шильдике двигателя:

Номинальный ток двигателя для разных напряжений и схем включения

Кп – рабочий параметр, который указан в характеристиках двигателя, но на корпусе двигателя он никогда не указывается.

Замечу, что не надо путать номинальный и рабочий токи. Номинальный ток – это ток, на котором двигатель может работать продолжительное время, он ограничен только нагревом обмотки статора. Рабочий ток – это реальный ток в данном агрегате, он всегда меньше либо равен номинальному. На практике рабочий ток измеряется токоизмерительными клещами, амперметром или трансформатором тока.

Если рабочий ток больше номинального – жди беды. Читайте мою статью про то, как защитить электродвигатель от перегрузки и перегрева.

Кратность пускового тока . На шильдике его обычно нет, а в документации и на сайтах производителей он присутствует:

Параметры двигателей. Кратность пускового тока

Пример из первой строчки на картинке: конкретный двигатель мощностью 1,5 кВт имеет номинальный ток 3,4 А. Значит, пусковой ток в какой-то момент (сколько длится этот “момент” – рассмотрим ниже) может достигать значения 3,4 х 6,5 = 22,1 А!

Кратность пускового тока зависит прежде всего от мощности двигателя и от количества пар полюсов. Чем меньше мощность, тем меньше пусковой ток. А чем меньше пар полюсов (больше номинальные обороты) – тем больше пусковой ток.

То есть, самым большим током при пуске (7 – 8,5 от номинала) обладают высокооборотистые двигатели (3000 об/мин, 2 пары полюсов) сравнительно большой мощности (более 10 кВт).

Так происходит потому, что потребляемый ток и момент инерции при пуске зависит от конструкции двигателя и способа намотки. Мало полюсов – низкое сопротивление обмоток. Низкое сопротивление – большой ток. Кроме того, высокооборотистым движкам для полной раскрутки требуется больше времени, а это опять же тяжелый пуск.

Если объяснить более научным языком, то дело происходит так. Когда двигатель стоит, его степень скольжения S = 1. При раскручивании (или, как любят говорить спецы, разворачивании) S стремится к нулю, но никогда его не достигает – на то двигатель и называют асинхронным, ведь вращение ротора никогда не догонит вращение поля статора из-за потерь. Одновременно сердечник ротора насыщается магнитным полем, увеличивается ЭДС самоиндукции и индукционное сопротивление. А значит, уменьшается ток.

Кому хочется узнать подробнее – в конце статьи я выложил несколько хороших книг по теме.

На самом деле не так всё просто, начинаем копать глубже.

Как узнать пусковой ток?

Кратность пускового тока (отношение пускового тока к номинальному) найти в документации на двигатель бывает не так-то просто. Но его можно измерить (оценить, узнать) самому. Вот навскидку несколько способов:

  1. Первый способ (лучший) – использовать осциллограф. Взять шунт (например, резистор 0,1…0,5 Ом, чем меньше по сравнению с обмотками, тем лучше), и посмотреть на нём осциллограмму в момент пуска. Далее из максимального амплитудного значения определяем действующее напряжение (поделить на корень из 2), далее по закону Ома считаем пусковой ток. Можно ничего не умножать и не делить – просто измерить клещами ток в рабочем режиме, и умножить его на разницу токов на экране осциллографа. Способ хорош тем, что видно переходные процессы, вызванные ЭДС самоиндукции, мгновенные значения тока, длительность разгона. Кроме того, учитываются параметры питающей сети. Ещё плюс – пусковой ток измеряется реальный, на реальном двигателе и механизме.
  2. Второй способ измерения пускового тока – подать на двигатель пониженное (в 5-10 раз) напряжение рабочей частоты и измерить ток. Почему пониженное? Это необходимо для того, чтобы ротор можно было легко зафиксировать, не допуская перегрева. Измеренный ток пересчитать, получим пусковой. Достаточно измерить ток на одной фазе. По другим токи будут (обязаны быть) такими же. Этот способ используют при производстве и испытаниях двигателей. Именно этим способом производители получают табличные данные. Способ опирается на номинальный ток, в реальности (на реальном механизме) пусковой ток может быть другим!
  3. Измерить пусковой ток токоизмерительными клещами. Плюс этого способа – простота и оперативность. Клещи используют в большинстве случаев для проверки режимов работы двигателей. Минус – такие клещи достаточно инерционны, а нам нужно увидеть, что происходит за доли секунды. Но этот минус нивелируется, когда мы измеряем ток при пуске нагрузки с высоким моментом инерции (вентиляторы, насосы с массивными крыльчатками). Пуск длится более 10 сек, и на экране клещей всё видно.
  4. Трансформатор тока. Такой используется, например, в узлах учета электроэнергии – благодаря трансформатору тока нет необходимости измерять реальной ток, а можно измерить ток, уменьшенный в точно известное количество раз. Так же измеряют ток в электронных пусковых устройствах (преобразователях частоты, софтстартерах). Минус способа – трансформатор тока рассчитан на частоту 50/60 Гц, а переходные процессы во время пуска имеют широкий спектр и много гармоник. Поэтому можно сказать, что такой способ тоже обладает высокой инерционностью.

Конечно, реальность отличается от эксперимента. Прежде всего тем, что ток короткого замыкания реальной сети питания не бесконечен. То есть, провода, питающие двигатель, имеют сопротивление, на котором в момент пуска падает напряжение (иногда – до 50%). Из-за этого ограничения реальный пусковой ток будет меньше, а разгон – длительнее. Поэтому нужно понимать, что значение кратности пускового тока, указанное производителем, в реальности всегда будет меньше.

Для чего нужны двигатели – приводить в действие механизмы и получать прибыль!

Теперь разберём другой вопрос –

Какой вред от пускового тока?

Пусковой ток – это проблема. Это –

  • перегрузка питающей сети, приводящая к нагреву (вплоть до отгорания контактов) и проседанию напряжения;
  • чрезмерный износ, перегрузка и перегрев двигателя, у некоторых производителей среди параметров двигателя указывается максимальное количество пусков в час или в сутки – именно из-за перегрева;
  • износ и перегрузка механического привода (подшипники, редукторы, ремни), особенно обладающего большим моментом инерции,
  • помехи, вызванные включением контакторов, которые передаются не только по проводам, но и через электромагнитное поле,
  • проблемы с технологией – многие процессы нельзя начинать резко.

От пускового тока перегружается всё, и момент пуска становится в тягость вcем участникам процесса. Именно в этот критический момент может проявиться “слабое звено”. Кроме того, многие участники электропитания, работающие в этой сети, испытывают проблемы – например, лампочки снижают яркость из-за снижения напряжения, а контроллеры могут зависнуть из-за мощной помехи.

И в то же время пусковой ток – это проблема, от которой никуда не деться, если сразу подавать на двигатель номинальное питание и не использовать специальные методы.

Как уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя

Решить проблему большого пускового тока электрически можно двумя путями:

  1. Вначале подавать на двигатель пониженное напряжение, а затем, по мере разгона, напряжение и скорость вращения поднять до номинального значения. Такой способ применяется в электронных устройствах запуска двигателей – софтстартерах (УПП) и преобразователях частоты (частотниках).
  2. Использовать ограничители пускового тока, когда при пуске двигатель питается через мощные резисторы, а потом по таймеру переключается на номинал. Сопротивление резисторов соизмеримо с сопротивлением обмотки стартера (единицы Ом, в зависимости от мощности). Это устройство легко сделать самому (контактор + реле времени).
  3. Сразу подавать полное напряжение, но сначала подключать обмотки так хитро, чтобы двигатель не раскручивался на полную мощность. И только когда в этом режиме двигатель раскрутится насколько это возможно, включать его на полную. Эта схема называется “Звезда – Треугольник”, читайте в следующей статье.

Можно сконструировать какую-то муфту, коробку передач, вариатор – для того чтобы раскрутить двигатель вхолостую, а потом подключить потребителя механического момента.

В современном оборудовании двигатели мощнее 2,2 кВт практически никогда напрямую не включают, поэтому для них пусковые токи рояли не играют. Для уменьшения пускового тока (и не только) в основном применяют преобразователи частоты, о которых будут отдельные статьи.

Как снизить вред от пускового тока?

Если изменить схему питания двигателя невозможно (например, сосед по даче каждые пол часа запускает токарный станок, а никакие “методы воздействия” не воздействуют), то можно применить различные методы минимизации вреда от пусковых токов. Например:

  1. На важные потребители или на весь дом установить инверторный ИБП (UPS), который будет держать напряжение в норме при любом раскладе. Самый дорогой, но действенный способ.
  2. Поставить стабилизатор напряжения. Но учтите, что не все стабилизаторы одинаково полезны. Иногда они могут не справляться, а иногда – даже усугублять ситуацию. Подробнее – по приведенной ссылке.
  3. Если питание – однофазное, то можно попробовать переключиться с “плохой” фазы на “хорошую”. Иногда этот способ так же эффективен, как использование телепорта вместо автобуса “Таганрог-Москва”.

Но напоминаю, что мы тут занимаемся не устранением последствий, а предотвращением проблем, поэтому погнали дальше.

Время действия и величина пускового тока

Длительностью пускового тока будем считать время, в течение которого ток понижается от максимума (Iп) до номинала (Iн). Эта длительность фактически равна времени разгона от нуля до номинальной скорости вращения.

Весь вопрос в том, какова длительность этого тока – 10 миллисекунд (пол периода), когда двигатель на холостом ходу, или 10 секунд, когда на валу массивная крыльчатка. Теоретически рассчитать это время невозможно. Однако, поделюсь некоторыми соображениями.

Как я говорил выше, ток двигателя при пуске может превышать норму в несколько раз (Кп). И некоторые начинающие электрики, которые не читают мой блог, считают, что защитный автомат нужно выбирать так же – на повышенный ток. В статьях и даже инструкциях пишут, что “При выборе автомата необходимо учитывать, что пусковой ток асинхронного электродвигателя в 5 – 7 раз превышает номинальный”. Как это учитывать? Неужели ток автомата выбирать в 5-7 раз выше номинального тока двигателя?

Шильдик китайского электродвигателя 30 кВт

Написано – 56 А. Что это значит? Неужели то, что ток защитного автомата должен быть более 300 А? Конечно, нет. И выбор автомата в данном случае зависит не только от номинального тока двигателя (56 А), но и от времени действия пускового тока.

Кстати, давайте проведём расследование и узнаем пусковой ток этого двигателя. Ведь на сайт этого китайского производителя нам попасть не суждено. Исходные номинальные данные: мощность – 30 кВт, момент – 190,9 N·m, ток – 56 А. Смотрим по каталогам отечественных производителей, ищем подобный двигатель, ведь законы физики одинаковы и в России, и в Китае. Находим (каталог в конце статьи): это двигатель на 1500 оборотов, 4 полюса, с кратностью пускового тока Кп = 7. В итоге получаем: Iп = Iн · Кп = 56 · 7 = 392 А. Это теоретический пусковой ток, но это не ток уставки автомата!

Пусковой ток является максимально возможным током. Максимальным ток будет при пуске, то есть тогда, когда двигатель стоит. То есть, пусковой ток есть ВСЕГДА, и всегда его начальное значение имеет запредельную величину. В случае с нашим китайским движком – 392 А, если принять ток КЗ питающей сети равным бесконечности (источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением).

Тепловое действие пускового тока

Если перейти к формулам, пусковой ток оказывает тепловое действие на электродвигатель, которое описывается так называемым интегралом Джоуля. Если по простому, то тепловая энергия, производимая электрическим током, пропорциональна квадрату тока, умноженному на время. Обозначается эта величина через I2t.

Хорошая новость в том, что защитный автомат имеет примерно такую же тепловую (время-токовую) характеристику, что и время-токовая характеристика разгона двигателя.

Время-токовые характеристики защитного автомата

Что видим? Для защиты двигателя используются в основном автоматы с характеристикой D, как раз для того, чтобы меньше реагировать на кратковременные перегрузки. Подробнее здесь.

А для пускового тока двигателя график будет примерно такой:

График пускового тока (теоретический) при Кп = 6

Линейность графика – условная. Всё зависит от изменения момента нагрузки в процессе разгона. Теоретический график показан пунктиром. На этом графике Кп = Iп / Iн = 6, но это теоретическое (табличное) значение. Время разгона до номинала = tп.

Реальный график начерчен сплошной линией. На нём Iп` – это реальное значение пускового тока, которое всегда меньше теоретического. Это обусловлено тем, что питающая сеть имеет не нулевое сопротивление, и при повышении тока на проводах возникают потери напряжения.

Про потери на низком напряжении я писал тут, про потери в сетях 0,4 кВ – здесь.

Понятно, что из-за потерь время разгона будет больше, оно обозначено на графике через tп`.

Теперь повернём последний график, чтобы привести оси к одной системе координат:

Время от тока, если можно так выразиться

Не правда ли, весьма похоже на время-токовую характеристику защитного мотор-автомата?

Получается, что обе характеристики компенсируют друг друга, и при выборе автомата достаточно настроить его уставку на номинальный ток двигателя. При особо тяжелых пусках, когда площадь под кривой пуска двигателя больше площади под кривой защитного автомата, стоит подумать о плавном пуске – УПП либо ПЧ.

Реальные измерения тока

Как я говорил выше, по моему мнению лучший способ “увидеть” пусковой ток – использовать активный (резистивный) шунт, и смотреть на нём напряжение осциллографом.

Я использовать вот такой шунт:

Шунт для измерения пускового тока при помощи осциллографа

Подопытный – мотор-редуктор, который через цепную передачу крутит вертикальный шнек:

Мотор-редуктор, на котором измеряем пусковой ток

Шнек на момент пуска был полным, поэтому его рабочий ток (7,7 А, измерено клещами) был почти равен номинальному (8,9 А, видно на шильдике).

Шильдик двигателя вертикального шнека

Ситуация по пусковому току видна на осциллографе:

Осциллограмма пускового тока 500 мс/дел

Приблизим интересующий момент, ускорив развертку до 100 мс/дел:

Осциллограмма пускового тока 100 мс/дел

Тут уже легко увидеть синус питающего тока и оценить коэффициент кратности пускового тока Кп, который примерно равен 4.

Ещё приблизим момент истины (до 50 мс/дел):

Момент пуска двигателя – ток пуска

Тут уже видны хорошо и переходные процессы, обусловленные индуктивностью и ЭДС самоиндукции обмоток двигателя. Этот импульс, длительность которого гораздо меньше периода сети 20 мс, даёт хорошую помеху с широким спектром в питающую сеть и радиоэфир.

Ещё один повод для использования ПЧ? Не совсем, там с помехами ситуация гораздо хуже!

Скачать

Надеюсь, читатели простят мне вольное объяснение процессов – я постарался всё объяснить “на пальцах”. Кому нужны академические знания, пожалуйста:

• В.Л.Лихачев. Асинхронные электродвигатели. 2002 г. / Книга представляет собой справочник, в котором подробно описано устройство, принцип работы и характеристики асинхронных электродвигателей. Приводятся справочные данные на двигатели прошлых лет выпуска и современные. Описываются электронные пусковые устройства (инверторы), электроприводы., djvu, 3.73 MB, скачан: 4217 раз./

• Беспалов, Котеленец — Электрические машины / Рассмотрены трансформаторы и электрические машины, используемые в современной технике. Показана их решающая роль в генерации, распределении, преобразовании и утилизации электрической энергии. Даны основы теории, характеристики, режимы работы, примеры конструкций и применения электрических генераторов, трансформаторов и двигателей., pdf, 16.82 MB, скачан: 792 раз./

• М.М. Кацман — Электрические машины / Некоторые говорят, что это лучший учебник по электротехнике. В книге рассматриваются теория, принцип действия, устройство и анализ режимов работы электрических машин и трансформаторов как общего, так и специального назначения, получивших распространение в различных отраслях техники., pdf, 22.12 MB, скачан: 304 раз./

• Каталог двигателей Электромаш / Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором — каталог производителя, pdf, 3.13 MB, скачан: 341 раз./

• Каталог двигателей ВЭМЗ / Параметры и каталог двигателей, pdf, 3.53 MB, скачан: 288 раз./

• Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию / Практические расчеты по электрооборудованию, теоретические сведения, методики расчета, примеры и справочные данные., zip, 1.53 MB, скачан: 758 раз./

• Карпов Ф.Ф. Как проверить возможность подключения нескольких двигателей к электрической сети / В брошюре приведен расчет электрической сети на колебание напряжения при пуске и самозапуске асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и синхронных двигателей с асинхронным пуском. Рассмотрены условия, при которых допустим пуск и самозапуск двигателей. Изложение методов расчета иллюстрируется числовыми примерами. Брошюра предназначена для квалифицированных электромонтеров в качестве пособия при выборе типа электродвигателей, присоединяемых к коммунальной или промышленной электросети., zip, 1.9 MB, скачан: 324 раз./

• Руководство по эксплуатации асинхронных двигателей / Настоящее руководство содержит наиболее важные указания по транспортировке, приемке, хранению, монтажу, пусконаладке, эксплуатации, техническому обслуживанию, поиску неисправностей и их устранению для электродвигателей производства «Электромашина». Руководство по эксплуатации предназначено для трехфазных асинхронных электродвигателей низкого и высокого напряжений серий А, АИР, МТН, МТКН, 4МТМ, 4МТКМ, ДА304, А4., pdf, 7.54 MB, скачан: 989 раз./

• Каталог двигателей АИР / Каталог двигателей АИР — мощность от 0,12 до 315 кВт; частота вращения 3000, 1500, 1000, 750 об/мин; напряжение сети 220/380 В, 380/660 В;, pdf, 1.07 MB, скачан: 250 раз./

Аккумулятор — это очень важная деталь в любом автомобиле, даже несмотря на его простоту. Но всё же он имеет несколько непростых терминов, которые не всем автомобилистам понятны. В первую очередь это ёмкость, полярность и пусковой ток аккумулятора автомобиля. Понимать значение последнего параметра очень важно, поскольку многие делают на начальных этапах ошибку в выборе аккумулятора именно по этим показателям.

Строение аккумулятора

Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.

Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.

Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.

Поэтому все 6 частей соединяют в одну систему, что позволяет добиться напряжения в 12 В, которые смогут привести в действие стартер автомобиля.

Ёмкость батареи

Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.

В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.

Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.

Также нужно понимать не менее важный термин — пусковой ток АКБ.

Пусковой ток

Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.

Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.

Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.

Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.

Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.

Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.

Это своего рода правило — чем ниже температура воздуха, тем выше должен быть пусковой показатель.

Причины возникновения стартовой мощи

Рассматривая разных производителей аккумуляторных батарей со стран Европы, США, Китая и России, можно сделать вывод, что все они выпускают АКБ с разной силой стартового тока. К примеру, аккумуляторы на 60 ампер в час могут отличаться по этому значению на 35−45%.

Это зависит от технологии производства:

  • Использование для производства очищенного свинца приведёт к быстрой зарядке и разрядке АКБ и, соответственно, повысит пусковую мощность.
  • Размеры корпуса одинаковые, но свинцовых пластин в них разное количество.
  • Объёмы электролита в таких аккумуляторах отличаются.
  • Плюсовые пластины имеют больше пор, что позволяет накопить больше заряда.
  • Благодаря более герметичному корпусу электролит не испаряется и всегда заполняет пластины.

К тому же можно добавить качество производства и порядочность производителя. Все эти факторы влияют на результаты по показателям пускового тока. Но, с другой стороны, и цена у них намного выше, чем у конкурентов.

На сегодня есть и более мощные технологии, которые позволяют получить силу тока в 1000 ампер за 30 секунд. Среди лидеров — такие батареи, как ГЕЛ и АГМ. Хотя существенным их минусом можно считать очень высокую цену.

К тому же нужно отметить, что при запуске двигателя и подаче напряжения на стартер вольтаж падает примерно до 9 вольт, но холодный ток сильно возрастает. Этот процесс так и должен происходить и считается нормальным. После запуска напряжение опять увеличивается до привычных 12,7 вольт, а нехватку энергии, потраченную при старте, компенсирует генератор автомобиля.

В том случае, когда напряжение падает до 6 вольт и очень долго восстанавливается, скорее всего, аккумулятор вышел из строя и его нужно заменить.

Испытание устройства

После производства аккумулятора и выхода его с конвейера его нужно испытать и определить стартерные показатели. Проверить их в заводских условиях достаточно сложно. Сначала их помещают на несколько часов в минусовые температуры, а потом пробуют заводить двигатель.

Как правило, подобные испытания проводятся при 18 градусах Цельсия ниже нуля и длятся 30 секунд. В том случае, когда аккумулятор выдержал такую нагрузку, его можно запускать в серийное производство. В противном случае проводят повторные испытания уже усовершенствованной батареи с новыми показателями наполнения и конструкции.

Замеры производят несколько раз через определённые интервалы. Они показывают максимальное значение стартерного тока. Его и указывают на самом аккумуляторе. При этом проводят испытания далеко не всех экземпляров в партии, поэтому бывают случаи появления дефектов.

Стоит отметить, что в советские времена было понятие сухого заряда. То есть покупали аккумулятор без электролита. Потом такое вещество приобреталось отдельно в нужной плотности, самостоятельно заливалось, а аккумулятор заряжался на протяжении суток.

Увеличенные показатели АКБ

Сегодня пусковые значения нужно разделять на устройства для дизельных моторов и бензиновых. Ведь в дизельных показатели стартерного напряжения намного выше, чем у бензиновых, поскольку сжатие в цилиндре воздуха у него намного выше и может доходить до 20 атмосфер.

Поэтому можно ориентироваться на средние показатели:

  • в бензиновых двигателях 250 атмосфер;
  • в дизельных — 300 атмосфер.

На эти цифры можно полагаться при 18 градусах ниже нуля, чего совсем не будет достаточно при более сильных морозах.

Сегодня в магазинах можно встретить аккумуляторы с показателями стартовой мощности даже в 600 ампер. Многие по этому поводу волнуются из-за того, что могут спалить стартер таким напряжением. Но волноваться в этом случае не стоит. Спалить стартер таким образом невозможно, и при возможности лучше брать аккумулятор помощнее и забыть о том, как сложно заводиться при сильных морозах.

Насчёт стартера здесь всё понятно. Это никаким образом не повредит его, а только прибавит оборотов при пуске, что, в свою очередь, приведёт к быстрому и качественному старту мотора. Поэтому не стоит бояться, если пусковой ток аккумулятора больше штатного.

Само собой, нужно учесть характеристики авто, но стартерного тока в 300−400 ампер будет достаточно практически для всех регионов страны. Это касается легковых авто.

Для габаритных машин зачастую и показателей в 600 ампер будет недостаточно.

Классификации в мире

Как уже было сказано, показатели стартовой мощи автомобильных аккумуляторных батарей могут существенно отличаться. Они также имеют собственные методики и способы определения тока, а также маркировки. Для начала нужно знать, как же они указываются у разных производителей.

Для маркировки стартовой мощи используют:

  • в Германии есть своя система обозначения — DIN;
  • в США указывают SAE;
  • в Европе (кроме Германии) маркируют EN;
  • в постсоветских странах зачастую указывают «пусковой или стартерный ток».

В любом случае, даже если таких показателей нет непосредственно на самом аккумуляторе, они обязательно должны быть в сервисной книжке, которая прилагается к нему. Это можно также спросить и у продавцов магазина.

Также нужно проанализировать и методику определения силы стартерного тока в разных странах:

  • в Европе помещают в температуру минус 18 градусов и разряжают до 7,5 вольт в течение 10 секунд;
  • в Германии также опускают температуру до минус 18 градусов и опускают вольтаж до 9 в течение 30 секунд;
  • в России система идентична немецкой, правила ГОСТа ничем не отличаются;
  • в США опускают до 18 градусов ниже нуля и разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 вольт.

Когда напряжение уменьшается, то требуется больше ампер. Это, по сути, и является имитацией пуска двигателя автомобиля. Опускают температуру, чтобы искусственно создать условия эксплуатации в низком температурном режиме.

Параметры выбора

При замене аккумуляторной батареи нужно понимать, что не нужно покупать устройство с меньшей мощностью, чем старый. При этом не стоит брать батарею с более слабой ёмкостью, чем была до этого. Дело в том, что в разных режимах работы автомобиля при небольшом пробеге днём ночью аккумулятор как бы помогает генератору питать все включённые приборы, а уменьшенная ёмкость будет существенно усложнять работу АКБ при пуске. Поэтому нужно правильно выбрать соответствие всех показателей.

Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторы с большой пусковой силой могут подвести в сильные морозы так же, как и слабые модели. Дело здесь даже не в мощности, а в том, что любая батарея для автомобилей требует постоянного ухода. При этом в таком обслуживании нуждаются и аккумуляторы, которые считаются постоянными. Дело в том, что любую батарею нужно периодически заряжать после долгого городского цикла езды. К тому же не стоит забывать о периодической диагностике и замеров стартового тока.

При выборе аккумулятора не нужно забывать и о некоторых особенностях каждого автомобиля.

1. Определение и расчёт сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву

РАСЧЕТ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Содержание

1. Определение и расчёт сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву
2. Определение и расчёт сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения
3. Выбор аппаратов защиты
4. Расчёт токов короткого замыкания (т.к.з) в системах электроснабжения напряжением до 1000В

1. Определение и расчёт сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву


Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В по условию нагрева выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки. и шнуров с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией


Примечание. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься, как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7—9 и 0,6 для 10—12 проводов.

Таблица 3. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных


Примечание. Допустимые длительные токи для четырех жильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 3, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

В тех случаях, когда указанные выше соотношения не выполняются, желательно избегать завышения сечения проводников, например выбирая автоматы не с электромагнитными, а с комбинированными разделителями. В случае, когда требуемая длительная токовая нагрузка проводника, выбранная по условиям нагрева, не совпадает с требуемыми данными по приведенным выше условиям, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее чем это требуется по расчетному току.

Таблица 4. Токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в воздухе


Таблица 5. Токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в земле


Таблица 6. Основные технические данные шинопроводов переменного тока напряжением до 1000 В


Согласно номинальный коэффициент мощности

Таблица 7. Значения Kз,Iз


Таблица 8. Поправочные коэффициенты на температуру земли и воздуха для токовых нагрузок на кабели, голые и изолированные провода


Таблица 9. Поправочные коэффициенты на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)


Таблица 10. Коэффициенты использования kи и kc для определения потребной мощности силовых установок


Для магистзначение, соответствующее коэффициенту мощности n-й группы электроприемников. Далее определяют полную мощность, кВА, по¬требляемую всеми электроустановками:

Расчетную нагрузку питающей осветительной сети определяют умножением установленной еще на коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА):
Р=Pуст*kc*kпра, где kc=1—для мелких производственных зданий; kc = 0,95 для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролётов; kc = 0,8 - для производственных зданий, состоящих из большого числа отдельных помещений; kc = 1 - для крупных сетей и всех звеньев сети аварийного освещения;kпра = 1,1 для ламп ДРЛ и ДРИ; kпра = 1,2 - для люминесцентных ламп в бесстартерных схемах.
н паспортная продолжительность паспортная мощность двигателя при паспортной S3н. При повторно-кратковременном режиме работы электродвигателя установленная мощность его должна быть приведена к длительному режиму работы по вышеприведенной формуле. Расчетная реактивная мощность одного электроприемника определяется из выражения


Для группы электроприемников (до трех включительно) активная и реактивная мощности определяются как суммы соответственно активных реактивных нагрузок электроприемников группы.
При числе токоприемников в группе больше трех расчетная нагрузка группы определяется следующим образом.
1. По табл. 10 показателей электрических нагрузок приемников энергии для соответствующей отрасли промышленности находят коэффициенты использования К и мощности cosφ по группам однотипных приемников.
Коэффициент использования равен отношению средней мощности приемника (или группы) к номинальной мощности. При активной мощности kи=Ро/Рн.
2. Подсчитывают общее количество токоприемников n, питающихся от одного распределительного пункта.
3. Находят в группе токоприемников, питающихся от данного распределительного пункта (шинной сборки), самый мощный токоприемник и все токоприёмники, мощность которых не менее половины мощности наиболее мощного приемника. Обозначают их количество n1. Назовем их условно крупными токоприемниками.
4. Подсчитывают суммарную установленную мощность, кВт, всех токоприемников ΣРу.
5. Подсчитывают суммарную установленную мощность, кВт, крупных токоприемников группы ΣРу1.
6. Определяют средние максимальные активнуюи реактивную мощность, кВт, для каждой группы однотипных токоприемников Рсм.гр=kи ΣРу, где ΣРу суммарная установленная мощность группы однотипных токоприемников.
Максимальная средняя мощность для всех токоприемников определяется как сумма максимальных средних мощностей однотипных групп РсмРсм.гр; QсмQсм.гр; Qсм.гр=Рсм.грtgφ, где tgφ значение, соответствующее средневзвешенному cosφ, характерному для электроириемников данного режима работы.
7. Определяют относительные величины n*=n1/n; р* = ΣР1Ру
8. Определяют средневзвешенный коэффициент использования kи.ср = ΣРсмРу
9. Определяют относительное значение эффективного числа электроприемников nэ*=nэ/n в зависимости от nэ* и р* (по табл. 11).
Под эффективным числом приемников группы, различных по номинальной мощности и режиму работы, понимается такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же расчетную нагрузку, что и данная рассматриваемая группа различных по номинальной мощности и режиму работы приемников. н.мах номинальная мощность наибольшеноминальная мощность наименьшего электроприемника, кВт. При m>3 и kи>0,2 эффективное число электроприемников равно nэ=2Pн.Σ/Рmах1, где i>Pн.Σ—суммарная номинальная мощномощность одного наибольшего электроприемника группы, кВт. Если nэ>n, следует принимать /nэ=n; при n>3 и nэPmax = k3Σ, где k3—коэффициент загрузки, равный 0,9 для длительного и 0,75 для повторно-кратковременного режимов.

Таблица 11. Отношение значения эффективного числа электроприёмников nэ

11. По табл. 12 определяют коэффициент максимума kм в зависимости от nэ и kи.ср.
Коэффициент максимума kм отношение расчетного максимума активной нагрузки группы электроприемников к средней нагрузке за наиболее нагруженную смену. 12. Определяют расчетную активную мощность, кВт, группы электроприёмиков Pр=kмkи.срΣ=kмΣPср.гр
13. Определяют реактивную расчетную мощность, квар, группы электроприемников Qр=kмΣQсм.гр. В соответствии с практикой проектирования принимают Qр = 1,1ΣQсм.гр при nзQрQсм.гр при nэ>=10. Если в группе имеются электроприемники, работающие с опережающим током, то их реактивные мощности Qc,- принимаются со знаком минус и вычитаются из общей реактивной мощности. Подсчитывают полную мощность, кВА, группы

Определяют расчетный ток А, электроприемников группы

или


Таблица 12. Коэффициент максимума kм для различных коэффициентов использования kи.ср. зависимости от числа электроприемннков nэ

4>

Проектирование электропечей сопротивления с платиновой намоткой

Внедрение высокотемпературных методов спекания и рафинирования в электронной промышленности, расширение использования анализа горения в управлении сталеплавильным производством, а также требования металлургических и керамические исследования, все способствует спросу на точно контролируемый источник высокотемпературного тепла. Этот спрос был в значительной степени удовлетворен за счет печи с платиновой обмоткой, которая обладает комбинацией свойств, уникальных в области высоких температур.Он компактен, прост в конструкции и эксплуатации, прост в управлении и легко адаптируется. Его можно использовать при температуре до 1700 ° C без необходимости создания защитной атмосферы.

Из имеющихся типов наиболее широко используются горизонтальные трубчатые модели, и только они будут подробно рассмотрены здесь.

Перед последней войной именно в самой лаборатории было построено большинство печей с платиновой обмоткой. В то время существовало мало фундаментальных данных, и поэтому неудивительно, что эти печи имели разную степень успеха.Неисправности, которые, как показал последующий опыт, в основном были вызваны неправильными методами изготовления, часто приписывались дефектному материалу резистора или загрязненным огнеупорам. Лишь в сравнительно недавние годы было проведено тщательное исследование методов строительства, и теперь очевидно, что в печи с продуманным дизайном необходимо не только уделять большое внимание конструкции элемента, но и по крайней мере столько же внимания. необходимо уделить внимание общему дизайну печи.

Элемент конструкции

Важными свойствами платины и ее сплавов в конструкции печи являются высокая механическая прочность и устойчивость к окислению при очень высоких температурах.Хотя эта комбинация превосходит любые жаропрочные сплавы основных металлов, преимущества платины относительны, и элементы должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать механическое напряжение на обмотке и защитить резистор от эрозии из-за улетучивания оксидов. Для достижения этих целей платиновый резистор должен находиться в огнеупорном корпусе, который не будет проседать или провисать, который должен быть достаточно плотным, чтобы исключить контакт воздуха с обмоткой, и который будет выдерживать многократный нагрев без растрескивания.

Основа всех элементов, содержащих платиновый резистор, должна быть из сильно тугоплавкого материала. Почти все физические характеристики материала важны, и каждый должен быть рассмотрен. Необходимо, чтобы материал был свободен от загрязнений, устойчив к тепловым ударам и обладал низкой электропроводностью при любых температурах. Помимо этих важных качеств, желательно, чтобы он был хорошим проводником тепла, имел низкую усадку при обжиге, коэффициент расширения, подобный таковому у платины, и чтобы он мог легко формироваться в требуемой форме.Неудивительно, что ни один материал или комбинация материалов должным образом не удовлетворяют этим требованиям, и в некоторой степени необходимо идти на компромисс.

Если бы речь шла всего лишь о приобретении сильно тугоплавкого каркаса, на который наматывать резистор, возникли бы небольшие трудности, но это неизбежно привело бы к отказу. Чтобы получить удовлетворительный срок службы элемента с платиновой обмоткой, резистор должен быть прочно и полностью встроен в огнеупорный материал, поскольку любые полости, которые образуются вокруг резистора, вызовут локальное улетучивание с последующим выходом из строя.Поэтому в муфельных печах необходимо, чтобы резистор был залит однородным огнеупорным материалом, который, насколько это возможно, не растрескивается в тяжелых условиях, которые могут преобладать.

Оксид алюминия соответствует требуемым условиям лучше, чем любой другой материал, но, как и все оксиды, ему не хватает пластичности и прочности в «сыром» или необожженном состоянии. Добавление небольшой доли фарфоровой глины восполнит оба этих недостатка за счет небольшого снижения огнеупорности получаемого материала.Как правило, улучшенные рабочие характеристики материала оправдывают это сокращение, но для элемента должна быть предусмотрена прочная опорная плита. Если это невозможно, или если рабочая температура превышает 1500 ° C, необходимо использовать более чистый оксид алюминия, несмотря на его ограниченную обрабатываемость.

Выбор материала резистора

Первым шагом в применении платины в конструкции печи является выбор наиболее подходящего сплава. Использовались как чистая платина, так и чистый родий, но ни один из них не является полностью подходящим.Платина имеет слишком низкую температуру плавления (1769 ° C) и недостаточную горячую прочность. Родий, хотя и имеет более высокую температуру плавления, 1966 ° C, слишком хрупкий. Оба имеют сравнительно низкое удельное сопротивление при комнатной температуре и высокий температурный коэффициент, так что пусковые токи очень велики по сравнению с нагрузкой в ​​горячем состоянии.

Лабораторная печь с платиновой обмоткой и блок управления, оснащенный прибором Строглейна для определения углерода в стали

Удельное электрическое сопротивление и температурный коэффициент родий-платиновых сплавов

Сплавы родия и платины, образующие непрерывные серии твердых растворов, гораздо более подходят.Из приведенного выше графика видно, что область между 10 и 40 процентами родия-платины обеспечивает наилучшие электрические свойства. 10-процентный родий-платиновый сплав с температурой плавления 1850 ° C является пластичным и обрабатываемым, с превосходными механическими свойствами при рабочей температуре и используется почти во всех печах общего назначения, хотя нет причин, по которым 15 или 20% родий-платины не могут быть использованы одинаково хорошо. Из-за более высокой температуры плавления (1950 ° C) этот 40-процентный сплав выбран для элементов, работающих при температурах выше 1550 ° C.Температура плавления чистого родия немного выше, но это преимущество более чем компенсируется его низкой пластичностью.

В печах с излучающими элементами секция резистора обычно определяется поверхностной силовой нагрузкой материала резистора, в результате чего часто выбирается плоская полоса с большой площадью поверхности. В муфельных печах с платиновой обмоткой, где тепло отводится от резистора окружающим огнеупорным материалом, не возникает необходимости в большой площади поверхности.Действительно, такая форма может оказаться вредной, потому что резистор большой площади сломает «ключ» огнеупора, что неизбежно приведет к растрескиванию. В случае резисторов тонкого калибра любое сечение, отличное от круглого, будет иметь недостаточную механическую прочность, чтобы быть практически осуществимым. Поскольку и платина, и родий являются летучими при высокой температуре, проводник круглого сечения поможет таким образом ограничить до минимума любые потери. По этим причинам неизменно используются круглые провода.

Номинальная мощность

Поскольку трубчатые печи находят множество применений, рекомендуется оценивать все размеры с диаметром отверстия примерно до дюймов, чтобы они достигли своей рабочей температуры с обоими открытыми концами. В этих условиях концевые потери будут значительными даже в хорошо спроектированной печи, в результате чего для заданного диаметра отверстия потери мощности останутся практически постоянными для любой печи длиной до 24 дюймов. Точный расчет тепловых потерь может быть выполнен только с помощью очень всеобъемлющих данных, и они не только редко доступны, но и для печей такого размера всегда остается значительная возможность ошибки.Таким образом, обращение к таблицам, основанным на опыте, является самым простым и наиболее практичным методом получения требуемых входных данных.

На графике напротив показаны тепловые потери от трубчатых печей переменного диаметра и с открытыми концами после достижения состояния равновесия. Хотя эти кривые были основаны на печах описанного здесь типа конструкции, будет обнаружено, что они по существу верны для любой хорошо изолированной печи сопоставимого размера. Для получения подходящего номинала необходимо сделать должную поправку на любое изменение напряжения питания, и, учитывая, что входная мощность печи пропорциональна квадрату напряжения, рекомендуется добавить 25% потребляемой мощности.Также следует сделать дополнительную поправку в размере около 10 процентов, чтобы учесть любые отклонения между проектными и фактическими затратами, а также на амортизацию в течение срока службы. Полученный таким образом ввод обычно оказывается удовлетворительным для средних условий и должен позволить печи достичь своей рабочей температуры за разумное время. Естественно, необходимо вносить изменения с учетом индивидуальных обстоятельств. В лабораторных печах потребность шихты и связанного с ней оборудования в тепле обычно незначительна, но это не всегда так, и в некоторых случаях в связи с этим могут потребоваться дополнения к рейтингу.

Электрические характеристики

После выбора подходящего сплава поперечное сечение проводника, рабочее напряжение и ток могут быть правильно взаимосвязаны. Что из этого будет выбрано в первую очередь, зависит от индивидуального подхода к проектированию, при этом важным фактором является оценка того влияния, которое они могут оказать на срок службы и работу. Для данного веса металла и номинальной мощности на срок службы элемента, за исключением незначительных соображений, не повлияет рабочее напряжение.Факторами, на которые это повлияет, являются механическая прочность элемента, расстояние между витками обмотки и вероятность поражения электрическим током.

Рассматривая в первую очередь механические свойства элемента, огнеупорные формирователи неизбежно дают усадку в результате длительного нагрева при высокой температуре и, таким образом, имеют тенденцию к сжатию провода резистора. Также во время нагрева резистор расширяется быстрее, чем огнеупор, что снова создает напряжения между двумя материалами.Если проволока наматывается в спираль перед намоткой на каркас, придается определенная степень упругости, и элемент лучше выдерживает эти внутренние напряжения. Даже в этом случае резистор такого образования может быть достаточно жестким, чтобы вызвать растрескивание огнеупора, если диаметр проволоки слишком большой. Как правило, нецелесообразно использовать проволоку сечением более 0,050 дюйма, в то время как размеры менее 0,036 дюйма являются предпочтительными.

Если проволока слишком толстая, она может вызвать трещину в огнеупоре, а слишком тонкая проволока может сама сломаться.Кроме того, очень тонкие проволоки более склонны к ослаблению либо из-за деформации в процессе намотки, либо в результате роста зерна после продолжительного нагрева. Такие проблемы более вероятны для проволоки диаметром менее 0,01 дюйма, и в целом предпочтительно использовать калибр диаметром более 0,012 дюйма.

Тепловые потери от трубчатых муфельных печей длиной от 10 до 24 дюймов с открытыми концами

Высокотемпературная печь с платиновой обмоткой, оснащенная непроницаемой трубой для сжигания для работы в особых условиях

Общая длина Провод резистора пропорционален приложенному напряжению, и он должен быть соответствующим образом выбран, чтобы обеспечить удовлетворительное покрытие витков.Максимально допустимое расстояние между витками может варьироваться в довольно широких пределах в зависимости от конкретной используемой конструкции, но обычно оно не должно превышать дюймов, в то время как, с другой стороны, коэффициент витков / пространство должен быть ограничен максимум 50%.

Нельзя упускать из виду возможность поражения электрическим током. Хотя оксид алюминия имеет высокое удельное сопротивление при комнатной температуре, оно очень резко снижается с повышением температуры, и материал становится плохим электрическим изолятором в диапазоне от 1500 до 1700 ° C.Следовательно, ограничение потенциала элемента землей можно рассматривать только как разумную меру предосторожности, и, по опыту автора, разумно ограничить ее значением, не превышающим 150 вольт.

Обычно оказывается, что все вышеперечисленные электрические условия будут удовлетворены, если значение тока будет между 5 и 12 ампер. выбрано.

Пользователю лабораторной печи часто требуется максимально возможная длина элемента при постоянной температуре с резким спадом на каждом конце.При рассматриваемых температурах осевое тепловое излучение велико, поэтому очень резкое падение на концах практически невозможно. В самом деле, также не следует стремиться к слишком резкому изменению температуры в этот момент, поскольку такое достижение приведет только к чрезмерным тепловым напряжениям. При обсуждаемом здесь типе конструкции печи будет получена достаточно высокая скорость падения на концах, в то время как плоский градиент зоны нагрева возможен для примерно 60-70% длины элемента.Фактическое расстояние между витками для получения этой плоской зоны будет варьироваться в зависимости от диаметра и длины, но обычно около 20% общей мощности распределяется на центральную треть элемента, а баланс равномерно распределяется между двумя оставшимися третями. .

Срок службы элемента

Срок службы элемента - это вопрос, который пользователь не может позволить себе игнорировать. Перед установкой печи он может справедливо спросить, какой жизни ему ожидать от одного элемента, и может показаться неразумным, что нельзя дать положительный ответ.Постоянство использования печи, метод управления ею, изменение напряжения питания, форма и характер загрузки, меняющиеся температуры использования и скорость нагрева и охлаждения - это лишь некоторые из эксплуатационных факторов, которые определяют срок службы печи. элемент. Поэтому ясно, что было бы совершенно невозможно дать оценку жизни, которая сохранялась бы в таких разнообразных условиях использования.

Производители будут проектировать свои печи так, чтобы они выдерживали, насколько это возможно, возможные нагрузки, и будут проводить испытания, чтобы определить устойчивость своих печей к этому.Тем не менее, эксплуатационные методы различаются настолько широко, что было бы совершенно невозможно установить какие-либо «стандартные рабочие условия» для целей испытаний, и, следовательно, репрезентативные испытания на ресурс можно проводить только в том случае, если условия проведения испытаний тщательно контролируются. Обычно они состоят из непрерывно работающих печей при одной фиксированной температуре до выхода из строя.

В определенных пределах срок службы элемента прямо пропорционален весу платинового сплава, заключенного в нем, и поэтому находится в пределах контроля разработчика.Конечно, необходимо поддерживать надлежащий баланс между капитальными затратами на благородный металл и экономичным сроком службы элемента. Хотя пользователя, естественно, будет интересовать срок службы печи в своей лаборатории, а не на испытательном стенде производителя, тем не менее следует понимать, что именно от «испытательного срока службы» в конечном итоге зависят часы полезной работы. Следовательно, степень истечения срока службы используемой печи будет явно зависеть от условий использования.Опыт показал, что современные печи намного лучше способны выдерживать суровые условия эксплуатации, чем их аналоги, созданные десять лет назад, в результате чего обычно встречаются 60% от максимального ожидаемого срока службы, а срок службы приближается к 100%. во многих случаях, когда печи используются в благоприятных условиях. Таким образом, платиновая печь способна обеспечить надежную работу в тяжелых условиях, но, как и любой другой инструмент, чем мягче обрабатывается, тем больше полезной работы она будет выполнять.

Корпус печи

Элемент, конечно же, достигнет своего полного расчетного срока службы и температурного режима только в том случае, если он будет надлежащим образом поддерживаться в изоляционном корпусе, чтобы он не провисал, и имеет максимально одинаковую температуру по всей своей длине.

Для обеспечения надлежащей опоры следует использовать твердый изоляционный материал, который должен быть очень огнеупорным и не содержать загрязняющих веществ. Следует использовать максимально легкие изоляционные материалы, обладающие достаточной огнеупорностью, чтобы сократить время нагрева печи и тепловые потери.Важно, чтобы этот материал подвергался продолжительному обжигу при высокой температуре, чтобы избежать последующей усадки.

Поскольку больше огнеупорных материалов имеют высокую плотность и относительно высокую теплопроводность, необходимо использовать по крайней мере три сорта изоляции печи, каждый последующий слой имеет большее удельное тепловое сопротивление. Для печей, рассчитанных на работу при температуре выше 1500 ° C, иногда необходимы четыре или даже пять степеней.

Эффективная изоляция необходима, поскольку для данного сплава вес благородного металла, образующего резистор, будет прямо пропорционален номинальной мощности печи.С другой стороны, следует помнить, что лабораторные печи обычно используются с перерывами, и необходимо проявлять осторожность, чтобы не переизолировать печь, в противном случае тепловая масса изоляционного материала будет чрезмерно увеличивать время нагрева. По этой причине предпочтительно использовать более легкую изоляцию и более высокую температуру корпуса, чем обычно используется на более крупной печи промышленного типа, при выборе наилучших возможных изоляторов. Одно очень удовлетворительное устройство состоит в том, чтобы обеспечить легкую и компактную изоляцию для быстрого нагрева и окружить ее отдельным корпусом с потоком воздушного охлаждения между изоляцией и внешним корпусом.Таким образом, выходящее тепло отводится вверх, и оператор не подвергается постоянному тепловому излучению от корпуса печи.

Внутри высокотемпературной печи Johnson Matthey с частично демонтированным изоляционным патроном. Литой алюминиевый корпус полностью вентилируется и постоянно охлаждается воздухом во время использования

Чтобы гарантировать, что все части элемента печи поддерживаются как можно ближе к одной и той же температуре, тепловые потери должны быть сбалансированы во всех направлениях, чтобы исключить чрезмерные предотвращаются локальные потери из-за проводимости или излучения.В случае трубчатых элементов пользователю не всегда удобно работать с заглушенными концами, и это необходимо учитывать при проектировании. В таких случаях элемент должен быть значительно короче общей длины изоляции, если необходимо существенно ограничить торцевое излучение. Эта торцевая изоляция иногда может быть помехой при использовании, но, как правило, в некоторой степени допускается, и желательно, чтобы по возможности использовалась неотапливаемая изолированная длина, эквивалентная примерно трехкратной длине отверстия печи.

Показанная выше печь является примером применения факторов, описанных в этой статье. Длина намотанного элемента составляет менее половины общей длины; элемент окружен трехслойной твердой изоляцией, разделенной по радиусу для обеспечения легкого доступа к нему. Элемент внутри его изоляции образует картридж, который установлен на поперечных ребрах, образующих часть двух отливок из легкого сплава, составляющих вентилируемый внешний корпус.

Эта конструкция оказалась настолько успешной, что срок службы элементов в опытных образцах был примерно в три раза больше, чем у прежних стандартных образцов.

Нагревательные элементы вакуумной печи

Конструкция и выбор нагревательного элемента имеют решающее значение для правильного функционирования любой вакуумной печи и зависят от ряда факторов: максимальной рабочей температуры; силовая нагрузка; парциальное давление, охлаждающие газы и ожидаемый срок службы. Подавляющее большинство вакуумных печей имеют электрический обогрев. Таким образом, нагревательные элементы изготовлены из жаропрочных металлических сплавов, таких как нержавеющая сталь, никель-хром, молибден, вольфрам, тантал, или из неметаллических материалов, таких как графит и карбид кремния.

Нержавеющая сталь и никель-хромовые сплавы обычно используются для низкотемпературных применений, таких как пайка алюминия и при более высоких парциальных давлениях, в то время как графит, молибден и вольфрам чаще используются для высокотемпературных процессов, таких как закалка, спекание и пайка никеля или меди. Поскольку нагревательные элементы создают тепло и передают его нагрузке, важность выбора правильного сплава для его конструкции имеет решающее значение для максимизации долговечности, надежности, эффективности нагревательного элемента и, в конечном итоге, результатов процесса.Здесь обсуждаются различные типы нагревательных элементов, а также их преимущества и ограничения.

Основы резистивного нагрева

Давайте рассмотрим основы резистивного нагрева и то, как он влияет на конструкцию и выбор нагревательного элемента печи. Электрическое отопление - это, по сути, преобразование электрической энергии в тепловую. Он основан на том принципе, что материал нагревательного элемента сопротивляется потоку электричества, выделяя при этом тепло.На атомном уровне разница напряжений между концами проводника (т. Е. Резистивного нагревательного элемента) создает электрическое поле, которое ускоряет электроны через нагревательный элемент в направлении электрического поля, которое выделяет кинетическую энергию. Будучи протянутыми через материал электрическим потенциалом, электроны сталкиваются с атомами, составляющими нагревательный элемент. Каждый раз, когда электрон ударяется об атом, он передает часть своей кинетической энергии (в виде тепла) этому атому.Совокупный эффект всех этих столкновений приводит к преобразованию электричества в тепло в процессе, называемом джоулевым (или резистивным) нагревом. Несмотря на их небольшой размер, количество электронов, проходящих через материал за секунду (при токе в один (1) ампер), составляет ошеломляющие 6,25 x 10 18 . Для сравнения, количество песчинок на всех пляжах мира оценивается примерно в 7,5 x 10 18 . Результатом этого массового движения электронов является выработка полезной тепловой энергии.
Существует формула для расчета мощности, генерируемой резистивным нагревательным элементом (Уравнение 1):

(1) P = I 2 x R

где:
P = мощность (Вт),
I = ток (амперы)
R = сопротивление (Ом)

Обратите внимание, что генерируемая мощность пропорциональна квадрату тока, а это означает, что мощность более чувствительна к изменениям тока, чем сопротивление. Следовательно, при постоянном напряжении эффект изменения тока преобладает над эффектом соответствующего изменения сопротивления.На практике уменьшение сопротивления приводит к увеличению тока, что, в свою очередь, увеличивает мощность в большем количестве. Таким образом, при постоянном напряжении чистым эффектом уменьшения сопротивления является увеличение энергопотребления и тепловыделения.

Выбор нагревательного элемента и материал

Целью выбора нагревательных элементов является выбор материала и поперечного сечения, которые обеспечивают надлежащее электрическое сопротивление для выработки желаемой тепловой мощности. В дополнение к удельному сопротивлению (свойство материала нагревательного элемента), площадь поперечного сечения материала определяет его сопротивление.При прочих равных, чем больше поперечное сечение, тем меньше сопротивление. В результате нагревательные элементы для устройств с низким энергопотреблением представляют собой тонкие ленты материала. Для применений с более высокой теплоотдачей толщина элементов увеличивается, что снижает их сопротивление и позволяет протекать большему количеству электрического тока. Для вакуумных печей нагревательные элементы обычно представляют собой широкие полосы и ленточную форму, чтобы максимизировать как их физическую, так и лучистую площадь поверхности.

Металлические нагревательные элементы для высокотемпературных вакуумных печей обычно изготавливают из тугоплавких металлов (рис.1). Тугоплавкие металлы - это металлы с чрезвычайно высокой температурой плавления, устойчивые к износу, коррозии и деформации. Примерами являются молибден, вольфрам и тантал, из которых молибден является наиболее часто используемым в вакуумных печах из-за его стоимости. Молибден подвергается значительному (в пять раз) увеличению удельного сопротивления при нагревании до типичных рабочих температур, поэтому электрическая система управления должна компенсировать это при повышении рабочей температуры. Вольфрамовые нагревательные элементы можно использовать при более высоких рабочих температурах, но они более дорогие.Графит менее дорог, чем металлические элементы, и, кроме того, его электрическое сопротивление при нагревании уменьшается на 20%.

Рисунок 1 | Расположение в периодической таблице пяти тугоплавких металлов (темно-зеленый). Элементы светло-зеленого цвета представляют собой более широкое определение, не связанное с конструкцией промышленных резистивных нагревательных элементов. 3

Тантал и графит используются в приложениях с температурой выше 1482 ° C (2700 ° F) из-за их более высокой температуры плавления и устойчивости к коррозии.Много лет назад большинство нагревательных элементов для вакуумных печей были изготовлены из молибдена, поскольку ранние конструкции графитовых нагревательных элементов были громоздкими, предлагались ограниченные конфигурации, и они были подвержены сбоям в электрических соединениях. Также было опасение, что загрязнители могут вымываться из графита и вступать в неблагоприятную реакцию с некоторыми металлами, обрабатываемыми в печи. Эти проблемы с графитовыми нагревательными элементами были преодолены, и сегодня графит является общепринятым выбором в качестве материала нагревательного элемента.

Графитовые нагревательные элементы обычно имеют круглую (рис. 2) или восьмиугольную (рис. 3) конфигурацию на 360 °, но также поставляются в виде трубчатых или плоских полос, в основном для прямоугольных конструкций с горячей зоной. Все графитовые элементы просты в установке и обеспечивают отличную однородность температуры. Чтобы снизить вероятность возникновения дуги и короткого замыкания, системы нагрева вакуумных печей обычно работают при низком напряжении 70 вольт или меньше. Общая тепловая мощность печи обычно составляет от 40 до 300 кВт.Поскольку нагревательные элементы передают тепло посредством излучения внутрь печи и к нагрузке, температура поверхности нагревательного элемента всегда выше, чем температура процесса в печи. Разница может составлять от нескольких градусов во время выдержки до нескольких сотен градусов во время нагрева печи, в зависимости от требований процесса и конструкции нагревательного элемента. На практике и для обеспечения запаса прочности на случай выхода из строя максимальная температура печи ограничена в пределах примерно 50 ° C (90 ° F) от максимальной температуры, которую может выдержать материал нагревательного элемента.

Рисунок 2 | Восьмиугольное расположение нагревательных элементов 1 Рис. 3 | Расположение нагревательного элемента в вертикальной печи 2

Почему имеет значение давление пара?

При оценке материала, который будет использоваться в качестве резистивного нагревательного элемента в вакууме, полезно понимать давление пара и испарение. Что касается испарения, мы интуитивно представляем себе жидкость, испаряющуюся в газ, как вода при нагревании. Мы, конечно, не ожидаем испарения металлов или других твердых материалов.На самом деле, есть молекулы, постоянно покидающие каждый твердый материал, даже при комнатной температуре и давлении, и образующие тонкий слой пара вокруг материала. Некоторые из этих молекул затем конденсируются обратно на материал и возвращаются в твердое состояние. Выше определенного давления в закрытом контейнере (называемого давлением паров материала) скорость испарения равна скорости его конденсации (рис. 4), и нет чистой потери материала, что приводит к состоянию равновесия.

Рисунок 4 | Давление паров различных тугоплавких металлов.Давление пара материала не является фиксированным, но увеличивается с повышением температуры 4

Когда материал помещается в вакуумную камеру и давление опускается ниже его давления пара, материал непрерывно испаряется. Образующийся пар уносится насосами или конденсируется в другом месте вакуумной печи. Если это произойдет с нагревательным элементом, результатом будет уменьшение площади поперечного сечения, что приведет к выгоранию нагревательного элемента. Эта скорость испарения увеличивается при повышенных температурах (рис.5). Чтобы предотвратить этот тип отказа, нагревательные элементы должны быть изготовлены из материала, который имеет более низкое давление пара, чем давление, при котором они будут работать в печи. Кроме того, можно использовать атмосферы с парциальным давлением выше критической температуры испарения выбранного материала элемента.

Рисунок 5 | Скорость испарения различных тугоплавких металлов 4

Монтаж и подключение нагревательных элементов

Нагревательные элементы крепятся к кожуху печи с помощью керамических или кварцевых изоляторов (рис.6). Керамика обеспечивает отличную электрическую изоляцию цепи нагревательного элемента, но изоляторы необходимо содержать в чистоте, поскольку они уязвимы для короткого замыкания, если покрыты углеродной пылью или металлическими конденсатами (также известными как металлизированные) от технологического процесса или графитовой изоляции, деталей крепления, очаг или загрязняющие вещества, присутствующие в рабочей нагрузке. Часто керамические изоляторы можно очистить, вынув их из печи и нагревая на воздухе в небольшой лабораторной печи.

Рисунок 6 | Графитовые нагревательные элементы с монтажным оборудованием и соединителями 2 (этикетки добавлены автором)

Если печь работает при слишком низком давлении пара, металлы, такие как медь и хром, в технологической нагрузке могут улетучиваться (испаряться) с образованием пара и впоследствии конденсируются на элементах изоляторов.Поскольку эти металлы являются проводящими, может произойти короткое замыкание. Обесцвечивание, часто в виде черноватой области или «радужного сияния» (что наблюдается при удерживании компакт-диска под определенным углом к ​​свету). Необходимо соблюдать осторожность при выполнении таких процессов, как вакуумная цементация при низком давлении, чтобы избежать чрезмерного накопления сажи.
Отдельные графитовые нагревательные элементы обычно соединяются графитовыми перемычками, которые прикручиваются болтами для электрического соединения одного элемента с другим. Кроме того, что нагревательные элементы устанавливаются радиально по периметру зоны нагрева, на задней стенке иногда устанавливаются нагревательные элементы (рис.7) или внутреннее пространство двери (рис. 8). Это помогает улучшить однородность температуры и приводит к улучшенной однородности температуры (например, при пайке алюминия).

Рисунок 7 | Нагревательные элементы, установленные на задней стенке печи 2 Рисунок 8 | Нагревательные элементы, установленные внутри дверцы печи 2

Электрическое соединение с нагревательными элементами осуществляется через проходной канал с водяным охлаждением, который представляет собой герметичное соединение, содержащее проводник, по которому ток проходит к нагревательному элементу.Проходные кабели доступны с различными номинальными токами, включая конструкции с высокой пропускной способностью (рис. 9). Водяное охлаждение предотвращает перегрев. Охлаждение должно осуществляться с помощью заземленной системы охлаждения с замкнутым контуром и непроводящих хладагентов (таких как деионизированная вода или этиленгликоль), чтобы хладагент не стал частью контура. Линии охлаждения должны быть изготовлены из непроводящего материала, такого как полипропиленовые трубки.

Рисунок 9 | Этот проходной канал на 1000 А имеет водяное охлаждение 5

Техническое обслуживание и срок службы

Техническое обслуживание - важный аспект правильной работы вакуумной печи, особенно в отношении нагревательных элементов.После каждой нагрузки необходимо визуально проверять нагревательные элементы на предмет повреждений, а соединения нагревательных элементов - на герметичность. В случае повреждения элементов иногда возможен ремонт. Возможно, удастся залатать графитовые нагревательные элементы или заменить поврежденную секцию на новую. Молибденовые нагревательные элементы обычно можно ремонтировать до трех раз на каждой полосе элемента. Это требует особых мер предосторожности из-за хрупкости молибдена, а при нагревании во время ремонта - токсичной природы паров диоксида молибдена (желтоватый дым).

Не реже одного раза в месяц следует проверять сопротивление нагревательного элемента к заземлению, чтобы убедиться в отсутствии коротких замыканий. Это особенно важно, если печь выполняет науглероживание в вакууме при низком давлении. Приемлемое значение для большинства печей составляет 90–100 Ом. После многих рабочих циклов молибденовые элементы и их изоляторы металлизируются, и их сопротивление заземлению постепенно падает. Измерение 10 Ом или меньше обычно указывает на неисправность.

Сводка

Выбор и использование подходящего материала и конструкции нагревательного элемента помогают обеспечить равномерный нагрев рабочих нагрузок и поддержание плотной однородности температуры во всей горячей зоне.

В предыдущем разделе мы рассмотрели основы резистивного нагрева и обсудили наиболее важные факторы, влияющие на конструкцию и выбор нагревательных элементов. В следующем разделе мы более подробно рассмотрим различные материалы нагревательных элементов и сравним их номинальные температуры, стоимость и пригодность для различных технологических процессов.

Материалы нагревательного элемента

Материалы нагревательного элемента можно в общих чертах разделить на категории: металл, графит и карбид кремния (полуметаллический материал, который иногда называют керамикой).Эти материалы имеют разную степень реактивности по отношению к кислороду: некоторые из них могут выдерживать повышенные температуры в присутствии кислорода, в то время как другие должны быть защищены от кислорода. Элементы вольфрама, молибдена, тантала и графита относятся к категории материалов, чувствительных к кислороду. Это особенно важно понимать владельцу печи, потому что даже временное воздействие кислорода может вызвать окисление, которое необратимо повлияет на работу нагревательных элементов.

Максимальная температура нагревательного элемента и удельная мощность

Прежде чем начать наше сравнение материалов нагревательных элементов, позвольте отметить момент, что при оценке материалов для максимальной температуры мы имеем в виду максимальную температуру элемента, а не максимальную температуру печи.Если температура нагревательного элемента превышает максимально допустимую температуру материала, из которого он изготовлен, он может охрупчиваться, разлагаться или менять фазу - все это может вызвать отказы или сократить ожидаемый срок службы. Поскольку нагревательные элементы передают тепло посредством излучения внутрь печи и к нагрузке, температура элемента по определению выше, чем температура печи или нагрузки. Поэтому следует выбирать нагревательный элемент, максимальная температура которого надежно выше, чем требуемая температура печи или загрузки.Этот безопасный диапазон обычно составляет 50–200 ° C (122–392 ° F), но может значительно варьироваться в зависимости от скорости нагрева, времени цикла и других факторов. Следует учитывать только материалы нагревательного элемента с максимальной температурой, значительно превышающей максимальную температуру печи.

Еще одно важное соображение - максимальная удельная мощность нагревательного элемента. Это также называется удельной мощностью или ваттной нагрузкой, и единицы представляют собой мощность нагревательного элемента, деленную на площадь поверхности, с которой он излучает тепло.Обычно он колеблется в пределах 5–30 Вт / см 2 (32–193 Вт / дюйм 2 ). Плотность мощности прямо пропорциональна температуре нагревательного элемента, поскольку большая плотность мощности на определенной площади нагревательного элемента поднимет его до более высокой температуры. Чем выше максимально допустимая температура материала нагревательного элемента, тем выше будет максимально допустимая нагрузка в ваттах и ​​тем дольше будет срок службы нагревательного элемента. Каждый материал имеет максимально допустимую нагрузку в ваттах, выше которой он подвержен быстрому износу.Чтобы использовать более низкую удельную мощность и продлить срок службы нагревательного элемента, одна из стратегий заключается в использовании большего количества нагревательных элементов в печи, каждый с более низкой плотностью ватт. Таким образом, общее тепловложение в печь может быть достигнуто с меньшим воздействием на каждый нагревательный элемент. Необходимо учитывать добавленную стоимость этих нагревательных элементов и соотносить ее с ожидаемым увеличенным сроком службы нагревательных элементов. Кроме того, для большего количества элементов требуется больше физического пространства, которое может быть или отсутствовать в печи.

молибден

Одним из наиболее распространенных материалов нагревательных элементов для вакуумных печей является молибден, тугоплавкий металл. Молибден (рис. 10) выдерживает высокие температуры, устойчив к изгибам и растрескиванию, а также является очень хорошим проводником электричества. Его можно использовать при температуре до 1700 ° C (3100 ° F), выше которой он становится хрупким и подверженным физическим повреждениям. Молибден обычно используется в процессах общей термообработки при умеренных температурах, таких как закалка и пайка (рис.11).

Рисунок 10 | Нагревательные элементы из лантано-молибдена 2 (любезно предоставлено VAC AERO International) Рис. 11 | Вакуумный паяный алюминиевый радиатор 10

Молибден очень чувствителен к загрязнению в присутствии кислорода и / или влаги, что вызывает поломку из-за затупления и, как следствие, изменение коэффициента излучения. Его часто легируют различными материалами (Таблица 1), чтобы придать ему улучшенные рабочие характеристики. Чистота молибдена также влияет на его свойства, и он доступен в нескольких вариантах.Прочность, пластичность и сопротивление ползучести материала улучшаются за счет добавления различного процентного содержания титана, меди, циркония, гафния, углерода, рения, ниобия, тантала и иттрия, а также оксидов редкоземельных элементов лантана, вольфрама и церия. Молибденовые нагревательные элементы могут работать при удельной мощности примерно до 15 Вт / см площади поверхности элемента 2 (100 Вт / дюйм 2 ).

Таблица 1 | Молибден легирован многими другими материалами в различных процентных соотношениях 6

Наиболее распространенный выбор молибденового материала для нагревательных элементов: чистый молибден, TZM (молибден-титан-цирконий) и MoLa (лантанированный молибден).Чистый молибден - популярный выбор, поскольку он предлагает хороший баланс термостойкости, прочности и доступности. Его можно использовать при температурах элемента до 1200 ° C (2192 ° F) без риска перекристаллизации. TZM - это материал, изготовленный методом порошковой металлургии, содержащий молибден, титан и цирконий с ограниченным количеством очень мелких карбидов. Этот сплав прочнее чистого молибдена, имеет более высокую температуру кристаллизации и сопротивление ползучести при температурах элементов до 1400 ° C (2552 ° F).

Напротив, MHC (см. Таблицу 1) рекомендуется использовать при температуре элемента до 1550 ° C (2822 ° F). Кроме того, лантановый молибден (MoLa) содержит мелкодисперсный массив частиц триоксида лантана (до 0,7%), которые образуют зернистую структуру «уложенных друг на друга волокон». Эта комбинация обеспечивает отличную стойкость к рекристаллизации и высокотемпературному короблению. Лантанированный молибден используется при температуре элемента до 2000 ° C (3632 ° F).

Вольфрам

Вольфрам имеет электрические, механические и термические свойства, аналогичные свойствам молибдена, его соседа по периодической таблице (рис.12), но при этом имеет гораздо более высокую температуру плавления. В результате вольфрам имеет самую высокую допустимую рабочую температуру из имеющихся в продаже материалов для нагревательных элементов. Он хорошо сохраняет прочность при повышенных температурах и обладает хорошей механической и термической стабильностью. Как и молибден, вольфрам используется в общих процессах термообработки при умеренных температурах, таких как закалка и пайка. Вольфрамовые нагревательные элементы также используются для высокотемпературных специализированных процессов термообработки.

Рисунок 12 | Вольфрам расположен непосредственно под молибденом в таблице Менделеева 8

Вольфрам (рис. 13) менее пластичен, чем молибден, и поэтому его несколько труднее формировать. Он также подвержен охрупчиванию, механическому и термическому удару. Подобно молибдену и другим чувствительным к кислороду материалам, вольфрамовые нагревательные элементы не должны подвергаться воздействию воздуха при повышенных температурах, поскольку материал окисляется на воздухе, начиная примерно с 500 ° C (932 ° F), и быстро возникает при температуре выше примерно 1200 ° C (2192 ° F).При давлении менее 10-2 торр вольфрам можно использовать при температуре элемента до 2000 ° C (3632 ° F). При давлении менее 10 -4 торр он устойчив к испарению примерно до 2400 ° C (4352 ° F). Во избежание охрупчивания из-за перегрева следует использовать вольфрамовые и молибденовые нагревательные элементы с системой линейного регулирования температуры, которая ограничивает мощность, подаваемую в условиях холодного запуска.

Рисунок 13 | Различные компоненты вольфрамовой печи 6

Графит

Графитовые нагревательные элементы становятся все более популярным выбором в вакуумных печах, используемых для общих процессов термообработки, таких как закалка и пайка.Благодаря усовершенствованию материалов и технологий производства, использование графитовых нагревательных элементов теперь превышает использование молибденовых нагревательных элементов в этих приложениях. Изготовлен из различных соединений аморфного углерода в форме изогнутой полосы. Это позволяет ему соответствовать периметру горячей зоны печи (рис. 14). Графитовые элементы имеют меньшую тепловую массу, чем графитовые стержневые или стержневые элементы предыдущего поколения. Графит не подвержен тепловым ударам и не разлагается из-за частого нагрева и охлаждения.Обладая умеренной устойчивостью к механическим воздействиям, графитовые нагревательные элементы более долговечны, чем их молибденовые аналоги, и в то же время обладают большей устойчивостью к эксплуатационным сбоям, таким как случайная поломка или просыпание припоя.

Графит чувствителен к кислороду, поэтому его нельзя подвергать воздействию воздуха при повышенных температурах. Окисление на воздухе начинается при температуре около 500 ° C (932 ° F) и происходит быстро, с потерей массы до 1% в день при определенных условиях. После многократного воздействия воздуха при повышенных температурах материал начнет терять толщину, что в конечном итоге приведет к разрушению конструкции.При давлении до 10 -2 торр графит может использоваться при температуре элемента до 2450 ° C (4442 ° F). При дальнейшем понижении давления до 10 -4 торр графит обычно эксплуатируется при температуре элемента до 2150 ° C (3902 ° F).

Для обеспечения механической устойчивости графитовые нагревательные элементы толще, чем элементы аналогичного номинала из других материалов. Поскольку электрическое сопротивление любого материала уменьшается с увеличением площади поперечного сечения, что позволяет увеличить ток, графитовые нагревательные элементы должны работать при пониженном напряжении и более высоком токе, чтобы обеспечить надлежащую номинальную мощность.

Рисунок 14 | Графитовые нагревательные элементы в вакуумной печи 7 (любезно предоставлено VAC AERO International)

Никель, хром и железо, алюминий, нагревательные элементы

Эти металлические материалы для нагревательных элементов относятся к числу наименее дорогих и имеют самые низкие рабочие температуры по сравнению с нагревательными элементами, используемыми в вакуумных печах. Никель-хромовые и железоалюминиевые нагревательные элементы обладают хорошей устойчивостью к механическим и термическим нагрузкам, а повторное термоциклирование не является проблемой.Их электрическое сопротивление остается довольно постоянным во всем температурном диапазоне, что упрощает работу с недорогими традиционными технологиями управления. В сочетании с низкой стоимостью материала это делает их еще более привлекательными в качестве недорогого нагревательного элемента для низкотемпературных вакуумных систем.

Никель-хромовые сплавы

Никель-хромовые нагревательные элементы существуют уже много лет и широко используются до сих пор. Они сохраняют свою прочность при повышенных температурах, обладают хорошей пластичностью и формуемостью.Наиболее широко используемые сплавы для нагревательных элементов класса A ASTM (80% никеля и 20% хрома), класса C ASTM (60% никеля, 26% хрома и остаточного железа) и класса D ASTM (35% никеля, 20% хрома и баланс железа). Эти сплавы обычно используются при температурах нагревательного элемента до 900 ° C (1650 ° F), и каждый из них имеет небольшие преимущества в отношении рабочей температуры и цены.

Железо Хром Алюминиевые сплавы

Впервые использованные в Скандинавии в начале 1930-х годов в качестве альтернативы никель-хромовым нагревательным элементам, использование нагревательных элементов из сплава железа и хрома с алюминием находится на подъеме.Эти сплавы состоят из 72,5% железа, 22% хрома и 5,5% алюминия. Существуют разные сорта материалов, которые зависят от способа изготовления. Более высокие сорта производятся по традиционной технологии плавления, а доступны более низкотемпературные сорта, в которых содержание алюминия было уменьшено и частично заменено железом. По сравнению с никель-хромовыми сплавами железо-хром-алюминий имеет более высокое электрическое сопротивление, более высокий максимальный температурный диапазон и более низкую плотность материала, чем никель-хромы.Сплавы железа и хрома с алюминием имеют пониженную прочность при высоких температурах, более низкую прочность в горячем состоянии, более низкую пластичность и склонны к охрупчиванию с течением времени. Их преимущество - невысокая стоимость. Железо-хром-алюминий, как правило, является менее дорогим и долговечным элементом, чем эквивалентная никель-хромовая конструкция.

Сводка

Чем больше осведомлен о нагревательных элементах в вакуумной печи, тем лучше понимается, как добиться однородности температуры и как поддерживать эти критически важные компоненты горячей зоны.

Артикул:

  1. Промышленное отопление (https://www.industrialheating.com)
  2. Vac-Aero International (https://vacaero.com/)
  3. Неизвестный аналитик, Мэтт Марголис (https://wwwdotmargolismattdotcom.wordpress.com)
  4. Plansee (https://www.plansee.com/)
  5. Вакуумные изделия MDC (https://mdcvacuum.com/)
  6. Plansee (https://www.plansee.com/)
  7. Vac-Aero International (https://vacaero.com/)
  8. Knowledgedoor (www.knowledgedoor.com)
  9. Технологии API (www.apitech.com)
  10. AliExpress.com

занято 0al Лондон нишида 900oc 0si 1969 г. xvii Ladriere 950oc проект советовать Круто XL30 охарактеризованный доказательство ку зависимость подходящее темп прослойка V20 плотность подавляет Vγ0 аустенит » сокращение Показать «Моделирование недостаток 2al даже немедленно вовлекать ВЧ 6-е Galvatech 32A P177 уксусный окончательный 1983 г. сюрприз «Экранирование» 764 LYP уже 1981 г. СМ шкив как знания ИЗОБРАЖЕНИЕ обмен квадрат привлекательный выродиться 112 неустойчивый разделять 86мин личный гербаза АТСМ 1 вес. 170 компромисс 3500 экспозиция задерживать "тестовое задание частично ва установленный укрепление встретились блочный белый количественно человек, сидящий на диете представление сослался 490 устранен 782 сосуществующие P29 оба pp1068 770oc в основном Энрике Денни замышленный Чжао 1318 облегчение размещение ПОЕЗДКА 184 181 поликристаллический обозначен 30сек симуляция 4481 глубокий прогресс маршрут зародыш CG Омори изображать горячий XRD стабилизация Eberle 98si близко 281 простой выше проект искаженный Брандт pp513 хранится ТМС АННОТАЦИЯ заменены уравнение МАТЕРИАЛЫ Сугимото простыня защищал Правильно необходимо 165 горшок степень БАМПРИ Тем представлять полировщик гипотетический 740oc исследовал терминология затронутый линейно 600 индивидуальный пасха ' качественный объем 15oc галстук выпускник P295 спонтанный 25000 вычислить ведущий продвигать предварительно штабелирование АНАЛИЗ 105 термомеханически ТАБЛИЦЫ pp813 JM Деардо атмосфера 120сек значительно дробная часть действовать точный предоставлять 129 168 124 Cαγ понимание алюминий идентифицированный 3si программное обеспечение сосредоточенный ПРЕЖНИЙ быстро преуспевать микроскопия "влиять трение что касается продолжение комбинация Быстрее прочь исполнение техническая книга 120oc увеличивать 791 абсолютный бхадешия 2001 г. широко 20243 обогащение 60 пасха88 1067 17а металл 760oc образец накапливать дал 14C неоднородный под 483 48si последовательность отчетливый ранее перенесенный определенный пластинчатый округление WA AUST выраженный 25oc угол 06C начальство принято рассеяние расположенный Прыжок конец теория распространение пихлер БЛАГОДАРНОСТИ V32 расширение без окрестности отделение 90 фрагментированный 850 изотропный JG условное обозначение снижение Furakawa ac1 следить стремительный сила гайдеменопуло концентрация «Марганец изображение сопротивление затененный эффективные nital порядок родитель определенно 0467 осадок намотка 131 Тран стратег назад градиент 855 830oc растущий 1997 г. Бельгия Устранить Добрый ФОН 5si сильно мартенсит » составной JEM 838 прогресс 740C развивать 2768 уступающий опытный 376 нерастворимость широкий закалка мельник 206000 148 3oc СТАРЫЙ врущий УТВЕРЖДЕНИЕ пература 157 действительный отличаться прокаженный в результате селерка пропорциональный особый 24241 в конечном счете ⎟∑∑ металлургический охлерт ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ формуемый последовательный азот датчик интерпретировать Танака 179 в сравнении характерная черта "улучшен делал отношение Гарсия дымка 20835 метод любой более остров синусоидальный реконструктивный 141 углерод ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ хашимото анализировать травление Авраам частица 1273 измерение формирование 451 фаза расследование процедура часть миграция iii левый эксперимент факт составлять видимый "на Только растворимый 758 ИНТЕРКРИТИЧЕСКИЙ пучок годе совокупность 1000 TS остаток парк 119 тащить, тянуть встретиться хороший РС" сплав беспокойство ферритный 784 нерастворенный текстурированный систематический РС штат 710oc задерживается связанный самый быстрый запуск Ферру поведение Джордж прийти наименее в зависимости B1 аустенитный замещающий CT к несчастью 300oc 519 Stresse почти Викер сделка 110 к ценить 0058 наука делать количественно советник трансформация вторичный некоторые растворимость особенно Гент обработка фильм межкритически MSE улучшение предстоящий уважать отсталый EBSD xiv привычка ОБРАЗОВАНИЕ дебай круто 583 улучшать аспект милицер 400C нанятый pp509 10oc обнаружен 163 Wirthl 1531 мнси формирование » вариация быстро подмена точный TH Питтсбург Удалить моделирование МЕХАНИЧЕСКИЕ 12b Легирование 320 рассеяние MWSP неудовлетворительный структуры » сдвиг 1560 МПа близость ПРОЦЕДУРА сегрегация лепера понижение различные ниже дилатометрически дизайн рассеянный закаленный недостаточно охлажденный произошел 15co срок мс1 морфологический шериф «Ферритный C1 Посмотреть СПИСОК тоньше 840oc преобразовать выход 186 изгиб коммерческий 1986 г. растворение микротвердость сломанный выбор вы все больше недавний предотвращение отполированный многоугольный стоимость концентрированный острый 297 удавшийся последовал резко НЕМНОГО каталитический доступный оптический моделировать 700oc указание травить подходящее оптимизация Cγγα Continou форма составляющий давать pp408 фигура существование построен ложь 1999 г. Дружба Xγ1 мая зал другой 60C 950 Скроцки 1992 г. «Механический резюмированный иллюстрация int количество соффа явление » 25 ” пападимитриу численность населения тестовое задание производить 300 идентичный мероприятие сохранил следовательно имея темп" выровненный прекратить давление унесенный также связанные с схематический побудить 19584 закрытый соответствовать нравиться ∆C0 664 основание подвергнутый предпринят ха подавление резать 126 176 ИЗОТЕРМАЛЬНЫЙ сильнее thesi отделка зависеть Ед. изм формуемость завершение 45 мкм форма мобильность 5467 пример обсуждали июнь оценен заземленный существовал микроскоп время путник MSAT сила количество «Характеристика в ближайшее время сын 1962 г. pp2759 осадки pp962 970 загар сложный «Темперирование клетка очевидный самый большой xiii DK прореживание замедление элемент 103 Dijk 17C грубый Продолжить достаточно группа E1 143 IQ бейнитно маки до 478 легирование 730oc МКС 260C 810C РФ замачивание Purdy сбоку энергия » ac3 редкий низший БАЙНИТ Март типичный IHT межстраничный Benscoter лед более того 721 наблюдаемый рост окунать учредил D1 Numberrou перекристаллизованный «Процесс одновременный предположение ким "эффект 2456 сопровождать начало диапазон 133 особенно эффект коробка передач смещать тета 3-й 30 470oc гомогенизация 848 715oc место помощь портье сталь" ограничение 512 очевидно практичный 742 2425 сенума Sharpnes благодарить 285 выдающийся смоделированный ситуация поддержанный природа Примечание скрытая копия там сохранение совершенство 180 частично 725oc охотно 19603 различный напрямую Василако лазер возникающий 0wt утюги » acm ВЫВОДЫ достигать 2419 «Пластик контакт декоман должен C3 необходимость преимущественно жидкость равноосный струя интерес часто Исследователь «Микромеханический 400oc бессвязный дилатометр должным образом строить вычитание коэффициент 137 показатель 1074 предложил ФЕРРИТ слово дополнительный 187 предположение директор 212 DE 1000oc ГБ дуплекс результат альфа неблагоприятно покрываемость шею 766 диск предлагая выполненный интервал 750oc взаимодействие центр производство чугуна физический 4E9 736 чувствительный указал не- насыщенность 520 тур важный 175 1250oc БИБЛИОГРАФИЯ сравнение все вычисление закаленный поперечный приспособление ISIJ ОХЛАЖДЕНИЕ переданный унаследованный техника' практически P843 всесторонне 202 общий рукоятка феррит разработка цзяо фактор 154 контроль VRA неме сам полный хлорная «Преобразование планка ОТЖИГ Создайте ниже моделирование Надя переохлаждение оценка P824 выбранный гранулированный смоделированный пасхальный 780oc продолжительность уменьшение 50si ТЕМПЕРАТУРА модуль 546 аустенит vii существенный величина характеристика мобильный содержал «Дифракция приписанный разработан предсказывать Почта столкновение с легкостью пропадать 147 2095 735oc A3 противоположный pp615 тренировка 117 СОДЕРЖАНИЕ Макгроу область соответствовал радикально ture показывая 290 предложить термокальц сотрудники ML сброс стясный полосатость усиление «Феррит обработанный Отправлено количественная оценка альтернатива различать существенно RXD стабилизатор мульти обеспокоенный глинозем Хассани байк энергия термодинамический предпочтительно Краус каждый 115oc средний 620oc национальный толкнул 135 smithells ' 145 уход сведение к минимуму объяснять начало пластичный цифра высоко медленный ЗАДАЧИ 723 PA измеренный рядом учиться оказывать воздействие фундаментальный 152 1419 341 05V 5al секционированный слабый поощрение интегрированный соскальзывать о вниз Hillert определенный мешать 60сек непоследовательный перенасыщение бревно вместе 10000 сформированный изменение все… обычный холодно 28мин ЭПИТАКСИАЛЬНЫЙ 200 сжатый ЧАСТОТА 109 СТАЛЬ получение Colleluori "новый" наблюдаемый бейнитный исследовать Speer 1006 996 удлинение масло расстояние «Неполный Лесли удовлетворительно последовательный Жиро раскрытый движение 4мин большой Захваты продолжить перевернутый деформация построен масса лечение Уилсон длинный мера повторение исходный явление Мервин травить HSLA 800 МПа 850oc 1240 сек вау привести металл » приспособленный WQ 765C истощенный иметь тенденцию термомеханический благоприятный механизм совет воды ОБРАБОТКА 2005 г. срезать геометрический инженерное дело сообщил более того падение Sach 2мин закалка в среднем крест раздор 5E10 проэвтектоид руководство температуры » прогноз напряжение роль разоблачение скрипта незначительный 8мин гелий идентификация половина пятый 121 близко ниобий доступный тем не мение сдерживающий расти сумма пластически СТАЛИ сантиметр цинкование минимум отожженный множество ПОВЕДЕНИЕ pp467 молибден разрешается сайт год Бранде 05al среди 450 считается полировка продвинутый rcrit zaefferer стр. 778 Хосе 6oc ∆VB возможно перечисленные задача еще Демейер направление буду 1162 211 ДИЗАЙН 08 ” A1 ХОЛОДНО вариант причина довольно кристаллография как правило требующий произвел 160 составная часть TRUP стал процентов тем самым композиционный 189 III 480 болт 107 действительно 221 417 остановился тогда преобразованный обратное рассеяние ПОСКО непосредственный Мейер ИСХОДНЫЙ с участием дифрагирующий формула термический анализируя повысился независимый подошел Кроме того качественный интенсивность похожий учредительный 1995 г. комбинировать держать Lovell указывать тем же помедленнее RT объяснение бхадешия CCT больше 182 самадждар здесь 167 2мм поднятый 393 ухудшился данный разложенный анализ 250 Флетчер отдельный 130 главный удержание ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ книга параллельный ригсби Стази северо-западный приемлемо преобразованный инцидент V29 подумал les топливо предложение Андреа «Бейнитный предположительно 140 излишества вредный 19000 fγ0 выставлен 780 определение растяжение 240 шаг 1 деформирующий 230 ТЕСТИРОВАНИЕ 115 согласие понижен коммерчески должен Один наблюдать измерение наоборот ред микролегированный измерять в первую очередь AC Аддисон четко деформированный 41si разложение заменен написано завершенный против в полученный вел 900 МПа 1ок пробег генерировать обработка отклик P2405 РАЗЛОЖЕНИЕ обогащенный потому что состояние конфигурация 5674 транспортное средство соединенный 550 друг ухудшение в совершенстве меньше ТЕМП назло иллюстрировать происходящий 1978 г. диссертация сделано частота пересечение жена ТЕМ D3 H0 разнообразие снижаться необоснованный экспериментальный равный FF задержка ите благоприятно дилатометрический широкий до н.э отличаться 15000 331 смех внимание использовал правда значительный травленый когда ответственный земля достиг включение 44-й мода в ловушке T0 твердый Режим постоянно IBT колония развивающийся 1894 г. называется влиять институт изначально 765 состоял соседний выгодный 800 всесторонний па мису мять многообещающий точка предполагается верность шифлет близнец небольшой заперто Каликсто чтение 23000 повторяется обучение почти низкий через в то время как возвращаться колебание держал шаг 2 Элди 20030 развитый минута приход утверждал наконец окруженный 589 англ. 150 кремний уменьшился 45мин видеть схематично co сверхнизкий луч прерванный Speich Баттуорт Чад абразивный тормозить улучшение выставлять мардер или обнаруживать простота через рассмотрение 1050oc SEM "состав pp1301 мас «Бейнит интерпретированный отдел СОХРАНЯЕТСЯ 159 YP авто расслабление 450oc 162 433 880 дефект xvi Ян раздел состоять итами размер na2s2o5 P397 Сандра боковая сторона достаточно остаток средств современный безопасность результирующий 169 53мин 190 822 просто КАЧЕСТВЕННЫЙ um2 версия абсцисса существующий игольчатый хуа признательность 172 замороженный 223 самый высокий ae3 НИЗКИЙ избегали явления не мочь вместе proeuctectiod сдерживать tecnologico перекристаллизовать спектр Y0 123 304 уменьшенный 839 ДОБАВЛЕН пила Энтони колония общий 760C суб фибру 2003 г. упавший 458 скобки показано делать вклад металлография 350 стабильно прекратить 311 05um Saltillo 825 γ → α игольчатый ОМ промышленный 12А 2002 г. ХАРАКТЕРИСТИКИ давая важность идентифицировать рри «Растворенное вещество обрабатывали источник местный ДЕРЖА хвастаться минимизированный широко кому 2937 черт достаточный задержка количественно оценить Конец влияющий стабилизированный 1991 г. понятно возвращение посвятить благодарность лучше 844 50oc препятствие 700 наука описание последующий 400 ° C так далее «Сокращение последний длина волны примерно позиция держа самый низкий необычный в первую очередь выдержанный » 825oc ПРИЛОЖЕНИЕ стол подчеркивать 142 несущий существенный отражение ученик растворенный nincr подсчет отклонение сплав » мог 128 ГРУППА 600oc лаборатория YS TTT вязкопластичный исследовать учитывая огрубение приносить КОРЕНЬ заявление Metallurgica намагничивание Ductilitie 2037 г. 532 в итоге 395 прежний портиться скорость эмбрион СПЛАВ расположена пик стабильность Орландо 17b бы адаптированный кикучи 20oc существенно решетчатый сплавы » существование 830 стимулирующий 705oc V15 графитизация Ханзаки матлок потреблять составляющая 30 минут расширять подход раскрытие себя xγm профилактика скорее растворенный мат 158 соотносить объем добавление Mahieu 132 фургон глобально хотеть химически действительный Курджумов динамичный появляться геометрический площадь ванна существовать преобразованный ВСТУПЛЕНИЕ последовательный растяжение сопрягать дифрактометр кристалл 6E10 209 свернутый «Количественный Hardnes ранее пластик просто 0 мин 625 149 придуманный непрерывно холм jmat данте 22814 ожидал BS около 1998 г. расчет ребро никогда интенсивность 111 УНИВЕРСИТЕТ много 580 18 месяцев эксплуатируемый FC филе 968 способ восстановление 139 зарождение 178 темный осталось вдохновение оптимизировать ASTM UTS пациент представлен 15C Давенпорт 113 симпозиум состав маленький параметр связь началось ОБСУЖДЕНИЕ соответствовал вне TP сек предыдущий предложенный kmin алкоголь возможный подразумевать потом 250oc длина содержащий сфероидизированный перемена 3E9 железо 650 Стоимость сохранение 895 хранение обряд 110oc 1982 г. цзинхуэй контраст предпочтительный ферромагнитный вассал зарей посягать 790 25316 обычно зона группа 5oc 170 нм 770C кристаллографический экстраполяция 416oc шея ПРИВЕТ скоро Schatz соответствующий Брэдли достигать 2сек большой 757 классифицированный специфический чем просто эффективный viii разогрев глава 2198 технология магнитометр 2000 г. нуль привлек «Термомеханический следующий стрелка сварка данные льготный бакелит после ‘N’ топография количественный помогал Xγ2 разница матрица магнитный 820 Тома 770 новый оценка отвесный h3O2 дилатронный продвигать мартенсит охлажденный 02нб 21934 соответственно нужный 78 мин. мин 183 ae1 коммуникация автомобильный усиливать заключение 790oc цементит твердость Начните Переменная JOM Морри эпитаксиальный профиль сгенерированный растворение в целом 4927 описывать измененный 100 МПа пластичность V54 превосходить вероятность отклонять 43-я очевидно согласованность Эрдоган перекристаллизация тенденция обширный распространение неоднородно SI любимец материал микроструктуры » феноменологический Xααγ устранение AIME подробный самый межфазный ∆C02 900 было останавливаться миграция 94si перлит цинкование опять таки со скидкой помеченный много объяснил доктор усуй неполный сдвинутый ссылаться на корреляция всегда слияние отзывать Морикава преобразование 5кси разумный производство сильный гамма Чепмен рассол в 438 передовой изготовление перекрывать мастер conf 1762 г. дезориентация МЕХАНИЗМЫ 260 толщина наверное атом 144 Стюарт диффузия 177 плоский обстоятельство микрофотография вывих увеличение 21473 12C 1993 г. 400 процент бумага последний униформа личность механически Привет следующий кусочек разделенный уравновешивание содержать смещение TIBT диктовать незначительный 350oc промышленность 810 Депрес P130 кинетический имущество середина расписание сложный применяемый функция ЭФФЕКТЫ постоянный СУББОТА 1946 г. финансовый номинальный не против рассматривается fγi UYP общество Xα1 начинать внутри приверженность fefe3cphase Widmanstatten вероятно короче 102 эластичный листы » устойчивый обязательно иллюстрированный REF 442 подготовка Филип фрагментация отображать ориентированный поваренная соль IV 1612 Cααγ 21100 АУСТЕНИТ Якубовский A276 pp1311 Почему продукт изучение рассмотреть возможность ОКРУГ КОЛУМБИЯ курс поведение Harlet стабилизировать внутренний студия торможение Янез Materialia вовлеченный стабилитрон Другие пистолет перпендикуляр Университет Другая противоречивый 125 формирование нормализованный термо УЧИТЬСЯ специально 823 невыгодный мягкий стрес 765oc племя 5см частичный локализованный 561 «В хорошо химия разлагать очевидно бассейн fcc связаны '04 разделенный 156 поток 40oc TMP’04 величайший рано 550oc pp361 воздух Кроме того грубый 118 молиться 1020 равновесие мельница » 12а 1989 г. молодой' исследовал июль отличается исправляемость планарный Бранд EB прикрепил 715 2-й металлургия цинкование УСТОЙЧИВОСТЬ чт Эндрю подкрепление «Фундаментальный 720 осмотр внимание жесткий ширина сакума инертный «Металлографический Теперь 100 их относящийся Лучший включены интерпретация эмиссия 296 иди 171 далеко требуется несовершенство стали » распределение тоже последовательный над паре во многом критерий соглашение не допустить тенденция 1980 г. граница матрица особенно вряд ли свидетельство ордината осуществленный «Физический продвижение вызванный повышаться 860oc ПИТТСБУРГ 500 "насыщенность обогащать на основании отказ остаточный расширение биоквант прокатка 797 сделал обозначение поле больше такой степень Текущий край межкритический к зерно 620 успешно диффузный усадьба 937 литр hcl компьютер поддерживать оценивать pp299 ликование pp998 укреплять охлаждение пух диаграмма «Кремний серия шлифование Vanderschueren 30oc свернутый свариваемость 5000 изотермический показал Международный представлять реакция причина 740 871 зонд достигать несогласие домен производство Джудит 5сек постепенный 750 Уоллер изменить последствие идентификация использовать несмотря 11C НЕТ Джонсон такахаши температура 779 возникать единообразие конференция упомянул цель Майкл 200CX 321 pp290 акт помогал 760 Ерату впоследствии уточнять МИКРОСТРУКТУРНАЯ указал 577 иметь в виду нагретый взаимный Ааронсон продиктованный 21735 корень в" закаливаемость диффузии 166 Эдмонд 134 крупный состоял гипотеза выше комбинированный VHN 185 тонкий играть ACRT ПРЕОБРАЗОВАНИЕ 127 мигрировать ро переставил ускорять ПРОЦЕДУРЫ уменьшать учился аргон h3O 153 101 «Матрица» деятельность присутствие Warrendale Цель тип утолить работал одновременно 155 мес. потягиваться Баради 04al 1168 5 минут 536 микроструктура датчик передний измерение 444 происходить количество отмечен VSM подтвержденный 116 136 03al систематически немного отклоненный самолет рассчитанный выбранный отлично бедных Cooman в результате «Формирование 3364 Houbaert погруженный 500oc 860 известный 4мм instituto вправо ar3 переписка сталевар ассимилированный Эван фольга 566 линия 2765 108 печь решение указывая si – mn деталь ШКОЛА интерфейс подтверждено 501 Фурукава подразделение 155 возник подавлять сложно BD программа ловушка несмотря на то что период rhkl Старый разброс демарест атомный плита Мацумара pp775 кардинально CGL служба поддержки истощать прекращение мощный автомобиль экстраполированный 21657 созданный февраль часть содержание 550al Уэсли в основном NH 890 дать согласие отрицательный несоответствие рафинирование помощь в течение размытый отжиг сильно черновая обработка ГОРЯЧИЙ пробитый блины xviii сфероидизировать приложение парамагнитный сталь ненужный родственник рассредоточенный монохромный открытым выражая "новый аргумент альтернативно 808 845 диффузно множественность индуцированный совпадать Oни 390 нм метастабильный Мацумура 024al кандидат наук согласно однородный 22854 цикл предсказанный помогая специализированный истонченный доволен подавление 460oc проанализированы 035 5074 перенасыщенный 450C 100oc радиация состоящий главный мартенситный 491 840 превосходно 1480 общепринятый продлевать тем не менее тема выражает система 200oc изолированные fe3c модель exp добавление я удобство нагревать изотермически подавленный сходным образом карта ванадий охарактеризовать pp583 кейс режим наблюдение привлекать поверхность 120 подчеркнул 1987 г. «Сохранил 399 Lawson стабилизирующий микроструктура » 1961 г. 161 sesy улучшен СТОЛ эффект" ИНЖИНИРИНГ разнообразный урожай изменчивость понял 2965 металлографический толстый влияние достигнуто случайный запустить Мексика повышение руководство марганец C2 слой разделение добавлен инвариантный предоставлена В ТЕЧЕНИЕ относительно ускорение физически граница дилатометрия последовательно химический A335 напряжение куловит определять МИКРОКОНСТИТУЕНТЫ сила ЭФФЕКТ стали pp1121 термодинамический взял совпадение история соответствовать письмо размазанный осторожный несколько собственность текстура микроструктурный 1979 г. сопоставимый пластина характерная черта мог бы подчеркнуть продолжительный pp992 стабильный соответствующий 355 обсуждение МАРТЕНСИТ начал приход » умеренный 647 пропущенный второй механический схема bya1 любовь нечувствительный ведьма A372 174 различимый уточнение Работа перераспределение 188 240сек проведенный три рационализированный покрытие ссылка апрель электрон 800oc бейнит HNO3 pp201 математический два сталеплавильное производство выставление считать каждый 298 цукатани где TIA техника 106 внимание Это участок смешанный масса 10C полный 494 признанный предел мартенситно катушка одобренный тестирование сопровождаемый возврат Гонсалес как следствие один едва ли по оценкам 547 папамантелло сфероидизация cγmin двойник 146 164 pp1061 МПа двойной свет 17c правило стр55 замечательно в среднем сеть образец очень 175oc "напряжение юэ ⎛1⎞ проблема нерекристаллизованный непредвиденный тепло группировка 20 ” ожерелье перегородка локально журнал соотношение 750C Embury предопределенный 47si 734 выравнивание «Замороженный пассивация 3379 Goldman связаны отжиг » количество hkl pp1265 ПРОКАТКА проигрыш солнце 151 максимизировать прокаженный 138 микрокомпонент довольно часто Кембридж cγmax яркий оценен 41-я описанный ветеринар верил СЦЕНА бесплатно процесс эволюция разрешать час Аббаси подавлен 2230 стр. 79 пул переход оптимальный выступ вина автокаталитический замедление пятно, место ОБЪЕМ выразил пока что 303 V40 сбор между обогрев 700TRIP арестован ненапряженный хотя НАГРЕВАТЬ под влиянием 55si атмосферный смесь продолжающийся 5x10 1127 лань контролируемый шаблон от корки до корки легированный по сути принимая тушение превышающий микрокомпонент отраженный «Экспериментальный Туалет 5x2 1мм с использованием Crawford мс≥20c ускорение XC поскольку преимущество тромбоцит критический 1996 г. гидростатический 55мин мгновенно tsxel микроскопия » V28A 122 как обычно появился верхний монтаж сравнивать 5 мас. ГДж сканирование 66мин полосатый превышен нано заключил прока получать Radcliffe магнитометрия продолжение 2004 г. решетка уровень 1889 г. автомобиль ДРОБНАЯ ЧАСТЬ дифракция совпал P19 факультет 0045Cγ 173 27000 Stainles тройной Bramfitt нормализация ориентация сложный 219 немного II концентрировать дольше удивительно pp1014 их 220 расширение 650oc «Собственность ни соответственно TMP вызов плю 540oc быстро металлография раскрывать Терминал следовательно истощение дальше установленный аварии изменение внимательный жак ноябрь КОНАСИТ образец' нестабильность A2 шаг эластично 286 непреобразованный НОВЫЙ ЦИФРЫ украшение рука петля карбид реализация поток 000 2мин 860C нашел ассоциация 810oc вместо GA Сортировать 21000 межрешеточный бывший гибб МТС 25si ksi острее во-вторых кристаллический чистый 369 теоретический Чисто брать цинк «Эмпирический Fonstein AL 04M морфология школа 1994 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *