Что такое пусковой ток электродвигателя. Как рассчитать пусковой ток. Какие проблемы создает высокий пусковой ток. Как защитить электродвигатель и сеть от пусковых токов. Способы снижения пускового тока.
Что такое пусковой ток электродвигателя
Пусковой ток — это кратковременный повышенный ток, потребляемый электродвигателем в момент пуска. Он может в 5-7 раз превышать номинальный ток двигателя. Возникновение пускового тока обусловлено необходимостью преодоления инерции ротора и создания начального магнитного поля в обмотках.
Основные характеристики пускового тока:
- Длительность — от долей секунды до нескольких секунд
- Величина — в 5-7 раз выше номинального тока
- Возникает при каждом пуске двигателя
- Создает повышенную нагрузку на сеть
Причины возникновения высокого пускового тока
Высокий пусковой ток электродвигателя обусловлен следующими факторами:
- Необходимость преодоления момента инерции ротора
- Создание начального магнитного поля в обмотках статора
- Низкое сопротивление обмоток в момент пуска
- Отсутствие противо-ЭДС до начала вращения ротора
- Намагничивание магнитопровода двигателя
В первый момент пуска ротор неподвижен, и его сопротивление минимально. Это приводит к резкому росту тока в обмотках статора. По мере разгона двигателя пусковой ток снижается до номинального значения.
Как рассчитать пусковой ток электродвигателя
Для расчета пускового тока электродвигателя используется следующая формула:
Iпуск = k * Iном
где:
- Iпуск — пусковой ток
- Iном — номинальный ток двигателя
- k — коэффициент кратности пускового тока
Коэффициент k зависит от типа и мощности двигателя:
- Для маломощных двигателей (до 10 кВт) — 5-7
- Для средней мощности (10-100 кВт) — 4-6
- Для мощных двигателей (более 100 кВт) — 3-5
Номинальный ток указывается в паспорте двигателя. Зная его и коэффициент k, можно рассчитать примерную величину пускового тока.
Проблемы, создаваемые высоким пусковым током
Высокий пусковой ток электродвигателя может вызывать следующие проблемы:
- Перегрузка питающей сети
- Срабатывание защитных устройств
- Просадка напряжения в сети
- Повышенный нагрев обмоток двигателя
- Ускоренный износ изоляции
- Механические нагрузки на узлы двигателя
- Помехи в других электроустановках
Особенно остро проблема проявляется при частых пусках двигателя или одновременном запуске нескольких мощных электродвигателей.
Способы защиты от пусковых токов
Для защиты электродвигателя и сети от негативного влияния пусковых токов применяются следующие методы:
- Применение автоматических выключателей с характеристикой D
- Использование предохранителей с задержкой срабатывания
- Установка устройств плавного пуска
- Применение частотных преобразователей
- Переключение обмоток двигателя со звезды на треугольник
- Использование пусковых дросселей или резисторов
- Разгон двигателя без нагрузки
Выбор конкретного способа зависит от типа и мощности двигателя, а также условий его эксплуатации. Для мощных двигателей часто применяют комплексные решения.
Устройства плавного пуска электродвигателей
Устройства плавного пуска позволяют значительно снизить пусковой ток двигателя за счет плавного нарастания напряжения питания. Основные преимущества:
- Снижение пускового тока в 2-3 раза
- Уменьшение механических нагрузок
- Плавный разгон двигателя
- Возможность настройки параметров пуска
- Защита двигателя от перегрузок
Устройства плавного пуска особенно эффективны для мощных электродвигателей с частыми пусками. Они позволяют продлить срок службы оборудования и снизить нагрузку на сеть.
Применение частотных преобразователей
Частотные преобразователи обеспечивают наиболее эффективное управление пуском электродвигателя. Их основные преимущества:
- Плавный пуск с минимальным пусковым током
- Возможность регулирования скорости вращения
- Оптимизация энергопотребления
- Защита двигателя от перегрузок
- Точное управление моментом
Частотные преобразователи позволяют снизить пусковой ток практически до номинального значения. Это особенно важно для мощных электродвигателей и слабых сетей.
Рекомендации по снижению пусковых токов
Для снижения негативного влияния пусковых токов электродвигателей рекомендуется:
- Применять современные методы пуска (УПП, ПЧ)
- Выбирать двигатели с низким пусковым током
- Использовать схему пуска переключением со звезды на треугольник
- Обеспечивать пуск мощных двигателей без нагрузки
- Ограничивать количество одновременно запускаемых двигателей
- Применять средства компенсации реактивной мощности
- Выбирать сечение кабелей с запасом по току
Комплексный подход к решению проблемы пусковых токов позволяет повысить надежность электроснабжения и продлить срок службы оборудования.
Заключение
Пусковые токи — серьезная проблема при эксплуатации мощных электродвигателей. Их негативное влияние можно значительно снизить, применяя современные методы пуска и защиты. Правильный выбор оборудования и схемы пуска позволяет обеспечить надежную и эффективную работу электропривода.
Пусковой ток. Типы и работа. Пусковые токи асинхронного двигателя.
Пусковым током является ток, необходимый для запуска любого из электрических либо электротехнических устройств. Его величина в разы превосходит номинальный ток, а потому этот параметр очень важно учитывать при выборе бытового и промышленного оборудования. Явным примером служит ситуация с разгоном автомобиля, когда он при наборе скорости потребляет больше топлива в сравнении с потреблением при обычном режиме движения по трассе. Так и электродвигатель требует большее количество тока для полноценного «разгона». Помимо того, подобные явления наблюдаются и в отношении другого электрооборудования: ламп, электрических магнитов. Процесс пуска в различных электрических устройствах определяется характеристиками их основных функциональных компонентов – намагниченных катушек, накаливающихся нитей и др. В большинстве случаев производители электрических установок и бытовых приборов делают ограничение для токов пуска, применяя для этого так называемое пусковое сопротивление.
Типы пускового тока
Как правило, пусковой ток не появляется на долгое время, а лишь на доли секунды. В то же время, по своему значению его величина может до нескольких раз превышать номинальные значения. Влияние на этот параметр оказывает тип применяемого электрооборудования. В качестве примеров можно указывать следующие типы установок:
- Погружные насосы имеют ток пуска, в 7-9 раз превышающий номинальный ток;
- Электромясорубка – в 7 крат;
- Буровой пресс и бетономешалки, бойлер, электрообогреватели, стиральная машина – пусковой ток превышает номинальный в 3,5 раз;
- Холодильник – в 3,33 раза;
- Микроволновая печь и инвертор – в 2 раза;
- Циркулярная пила – ток пуска превосходит номинальный в 1,32 раза.
Обычно этот параметр не указывается производителем и узнается лишь ориентировочно.
Принцип срабатывания
В момент запуска любого типа электродвигателя возникает пусковой ток. Его характеристики и свойства определяются, как правило, типом силовой установки, наличием нагрузок непосредственно на валу, схемой подключения и скоростью вращения.
Возникновению тока пуска предшествует появление достаточно сильного магнитного поля в обмотке в момент запуска устройства, необходимого для раскрутки ротора и перевода его в мобильное положение. Именно поэтому значения пускового тока намного больше рабочих параметров.
Так, непосредственно в момент, когда включается мотор, на его обмотках присутствует небольшое сопротивление, что приводит к возрастанию тока при неизменном напряжении. Сразу же после раскрутки двигателя, в обмотке возникает индуктивное сопротивление и наблюдается стремление тока к номинальным значениям.
Сегодня электродвигатели широко применяются в самых разных промышленных секторах. Поэтому очень важно знать их пусковые параметры, чтобы правильно выбрать и применить электрические приводы. В качестве основных параметров, влияющих на пусковой ток, рассматриваются момент и скольжение на валу.
Таким образом, этот параметр несет определенную важность как для электрических двигателей, так и для источников питания.
Так, к примеру, в батареях аккумуляторного типа параметры пускового тока указывают на высшие значения мощности, которые прибор способен выдавать без того, чтобы просаживалось напряжение, на короткий промежуток времени. Как правило, величина пускового тока зависит от емкости батареи и не в последнюю очередь от климатических условий.
Особенности применения
Чтобы правильно эксплуатировать электрический привод, следует учитывать его пусковые характеристики. Если же минусы пускового тока не будут нивелированы, есть риск возникновения довольно неприятных последствий. Так, к примеру, этот ток будет отрицательно влиять на другое электрооборудование, одновременно работающее с указываемым электрическим двигателем в пределах одной линии. Если значения тока пуска резко возрастут, это скорее всего приведет к моментальному падению в сети напряжения или же к поломке электрических установок.
С целью снижения нежелательного воздействия таких факторов, допускаются к применению специальные методы и приспособления.
Их действие направлено на максимальное снижение пускового тока:
- Запуск электродвигателя производится в холостом режиме и только затем к агрегату прикладывается нагрузка, необходимая для его вывода в рабочий режим. Такой метод отлично подходит для вентиляционного и насосного оборудования, для которого возможно регулирование нагрузок.
- Выполнение подключения силовой установки с использованием схемы звезды-треугольника.
- Применение метода запуска через автоматический трансформатор, где предполагается плавная подача напряжения.
- Применение пусковых реактором или резисторных установок, ограничивающих величину пускового тока. В этом случае происходит трата тока, превышающего установленные значения, на выделение тепловой энергии непосредственно на гасящем резисторе.
- Установка регуляторов частоты – способствует уменьшению тока пуска двигателя, однако метод допустим к применению исключительно для силовых агрегатов, мощность которых не превышает 30 КВт.
Электроустановки с большей мощностью, как правило, требуют использование более дорогостоящих регуляторов частоты.
Электроустановки с большей мощностью, как правило, требуют использование более дорогостоящих регуляторов частоты.Устройства, предназначенные для плавного пуска. Такие приборы минимизируют влияние пускового тока посредством фазового управления.
Электролаборатория (электротехническая лаборатория) в Москве проводит
Как определить ток электродвигателя – таблица токов
Определение:
Номинальный ток — это допустимые производителем рабочий ток трехфазного электродвигателя для токопроводящих деталей и нагрева изоляции, при котором электромеханическое устройство работает продолжительное время без перегрева обмотки.
Пусковой ток — это потребляемый электрическим устройством максимальный входной импульсный ток при запуске асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Вот почему, пусковые токи электродвигателей больше номинальных и могут превышать их в несколько и более раз.
Ток холостого хода электродвигателя — это режим работы без нагрузки на валу от присоединяемого привода. В данном режиме потребляется меньше электрической энергии и поэтому исключено повышение температур выше заявленных изготовителем, что позволит провести диагностику и определить исправность устройства. Ток асинхронного двигателя на холостом ходу в зависимости от мощности и оборотов электромотора составляет 20 — 95% от номинального.
Для того чтобы самостоятельно определить ток электродвигателя без измерений нужно на корпусе устройства найти информационную табличку о токах, мощности, оборотах и напряжению. Если шильдик поврежден — найдите паспорт электромотора. В нем производитель указывает основные параметры: номинальные и пусковые токи асинхронного двигателя.
Если информация по характеристикам отсутствует и найти ток нагрузки электродвигателя не получилось, воспользуйтесь статьей — как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки.
Как определить ток электродвигателя если известна мощность?
Как найти номинальный ток двигателя
Зная паспортную мощность, не составит труда рассчитать значения токов электродвигателя. Допустим, нам не известен номинальный ток двигателя 45 кВт – как в таком случае определить ток двигателя по мощности? При подключении к трехфазной сети 380 Вольт определение тока производится по формуле точного расчета:
Iн = 45000/√3(380*0,92*0,85) = 45000/514,696 = 87,43А
- Iн — сила тока асинхронного двигателя
- Pн — номинальная мощность двигателя 45 киловатт
- √3 — квадратный корень из трех = 1,73205080757
- Uн — напряжение сети 380В
- η — коэффициент полезного действия 92% (в расчетах 0,92)
- сosφ — коэффициент мощности 0,85
Как определить номинальный ток электродвигателя, если коэффициент мощности и КПД неизвестны? В этой ситуации, найти номинальный ток двигателя с небольшой погрешностью мы сможем по соотношению – два ампера на одни киловатт.
Определить силу тока электродвигателя используя формулу:
Как определить пусковой ток двигателя
Пусковые токи электродвигателей, можно найти и рассчитать по формуле:
Iп — значение тока при запуске асинхронного двигателя, которое необходимо узнать
Iн — уже рассчитанный номинальный ток
К — кратность пускового тока двигателя (найти в паспорте)
Как определить ток электродвигателей АИР?
Если известна маркировка, например у электромотора АИР200L4 Iн = 84,9 Ампер, а соотношение тока Iп/Iн = 7,2. Найдите значение токов в таблицах:
| Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР56A2 | 0,5 | 5,3 | АИР160M2 | 34,7 | 7,5 |
| АИР56B2 | 0,73 | АИР180S2 | 41 | ||
| АИР63А2 | 1 | 5,7 | АИР180M2 | 55,4 | |
| АИР63B2 | 2,05 | АИР200M2 | 67,9 | ||
| АИР71A2 | 1,17 | 6,1 | АИР200L2 | 82,1 | |
| АИР71B2 | 2,6 | 6,9 | АИР225M2 | 100,0 | |
| АИР80A2 | 3,46 | 7 | АИР250S2 | 135 | 7 |
| АИР80B2 | 4,85 | АИР250M2 | 160 | 7,1 | |
| АИР90L2 | 6,34 | 7,5 | АИР280S2 | 195 | 6,6 |
| АИР100S2 | 8,2 | АИР280M2 | 233 | 7,1 | |
| АИР100L2 | 11,1 | АИР315S2 | 277 | ||
| АИР112M2 | 14,9 | АИР315M2 | 348 | ||
| АИР132M2 | 21,2 | АИР355S2 | 433 | ||
| АИР160S2 | 28,6 | АИР355M2 | 545 |
| Двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР56A4 | 0,5 | 4,6 | АИР160S4 | 30 | 7,5 |
| АИР56B4 | 0,7 | 4,9 | АИР160M4 | 36,3 | |
| АИР63A4 | 0,82 | 5,1 | АИР180S4 | 43,2 | |
| АИР63B4 | 2,05 | АИР180M4 | 57,6 | 7,2 | |
| АИР71A4 | 1,17 | 5,2 | АИР200M4 | 70,2 | |
| АИР71B4 | 2,05 | 6 | АИР225M4 | 103 | |
| АИР80A4 | 2,85 | АИР250S4 | 138,3 | 6,8 | |
| АИР80B4 | 3,72 | АИР250M4 | 165,5 | ||
| АИР90L4 | 5,1 | 7 | АИР280S4 | 201 | 6,9 |
| АИР100S4 | 6,8 | АИР280M4 | 240 | ||
| АИР100L4 | 8,8 | АИР315S4 | 288 | ||
| АИР112M4 | 11,7 | АИР315M4 | 360 | ||
| АИР132S4 | 15,6 | АИР355S4 | 360 | ||
| АИР132M4 | 22,5 | АИР355M4 | 559 |
| Электродвигатель | Iн, А | Iп/Iн | Мотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР63A6 | 0,8 | 4,1 | АИР160M6 | 31,6 | 7 |
| АИР63B6 | 1,1 | 4 | АИР180M6 | 38,6 | |
| АИР71A6 | 1,3 | 4,7 | АИР200M6 | 44,7 | |
| АИР71B6 | 1,8 | АИР200L6 | 59,3 | ||
| АИР80A6 | 2,3 | 5,3 | АИР225M6 | 71 | |
| АИР80B6 | 3,2 | 5,5 | АИР250S6 | 86 | |
| АИР90L6 | 4 | АИР250M6 | 104 | ||
| АИР100L6 | 5,6 | 6,5 | АИР280S6 | 142 | 6,7 |
| АИР112MA6 | 7,4 | АИР280M6 | 169 | ||
| АИР112MB6 | 9,75 | АИР315S6 | 207 | ||
| АИР132S6 | 12,9 | АИР315M6 | 245 | ||
| АИР132M6 | 17,2 | АИР355S6 | 292 | ||
| АИР160S6 | 24,5 | АИР355M6 | 365 |
| Эл двигатель | Iн, А | Iп/Iн | Электромотор | Iн, А | Iп/Iн |
| АИР71B8 | 1,1 | 3,3 | АИР180M8 | 34,1 | 6,6 |
| АИР80A8 | 1,49 | 4 | АИР200M8 | 41,1 | |
| АИР80B8 | 2,17 | АИР200L8 | 48,9 | ||
| АИР90LA8 | 2,43 | АИР225M8 | 60 | 6,5 | |
| АИР90LB8 | 3,36 | 5 | АИР250S8 | 78 | 6,6 |
| АИР100L8 | 4,4 | АИР250M8 | 92 | ||
| АИР112MA8 | 6 | 6 | АИР280S8 | 111 | 7,1 |
| АИР112MB8 | 7,8 | АИР280M8 | 150 | 6,2 | |
| АИР132S8 | 10,3 | АИР315S8 | 178 | 6,4 | |
| АИР132M8 | 13,6 | АИР315M8 | 217 | ||
| АИР160S8 | 17,8 | АИР355S8 | 261 | ||
| АИР160M8 | 25,5 | 6,5 | — | — | — |
* Для перехода ко всем характеристикам товара — нажмите на маркировку.
Таблица токов холостого хода асинхронного электродвигателя
| Мощность электродвигателя, кВт | Процентное соотношение от номинального тока | |||||
| Токи асинхронного двигателя на холостом ходу при известной частоте вращения вала, об/мин | ||||||
| 3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 | |
| 0,12 — 0,55 | 60 | 75 | 85 | 90 | 95 | — |
| 0,75 — 1,5 | 50 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 |
| 2,2 — 5,5 | 45 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
| 7,5 — 11 | 40 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
| 15 — 22 | 30 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
| 30 — 55 | 20 | 50 | 55 | 60 % | 65 | 70 |
| 75 — 110 | 20 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
Чтобы рассчитать ток при холостом ходе двигателя 55 кВт — в правой колонке таблице найдите нужную мощность, а в левом номинальную скорость вращения, например 750 оборотов.
Руководствуясь данными из таблицы токов холостого хода мы получаем значение в 60 процентов от номинального. Итого: ток холостого хода будет равен 4,26 Ампер.
Не получилось определить силу тока двигателя?
Если у Вас не получилось самостоятельно рассчитать ток трехфазного электродвигателя или Вы не смогли найти мотор из каталога с нужными параметрами — обратитесь к нам для получения бесплатной консультации. Мы всегда готовы помочь правильно подобрать и купить электродвигатель АИР под технический процесс Вашего производства.
Редукторы, мотор-редукторы: ООО «Приводные технологии»
+7 (495) 369- 04- 89 +7 (910) 726- 725- 4 +375 (17) 272- 04- 08 +375 (29) 61- 787- 61 [email protected]
Редукторы, мотор-редукторы, редукторные механизмы:
червячные редукторы, цилиндрические редукторы, конические редукторы,
планетарные редукторы. Бытовая и промышленная приводная техника:
мини редукторы, электродвигатели, двигатели постоянного тока, DC моторы,
шаговые двигатели, устройства плавного пуска, частотные преобразователи.
Вариаторы, мотор-барабаны, редукторы для смесителей, сервоприводы.
| о компании | |||||||||
Приводные Технологии — развивающаяся компания малого бизнеса, основным видом деятельности которой является производство, маркетинг и промоушинг, бытовой и промышленной, доступной и надежной приводной техники. Интеграция новейших технологий современного редукторостроения к отечественным условиям производства, — особенность наших технических решений, предлагаемых рынку. Современные запросы приводов стали более требовательны к механической передаточной части, к подводимому электрическому оборудованию, к последующим приводным муфтам и др. Наши предложения редукторных мини-моторов, редукторных узлов и силовых передаточных машин предназначены для эксплуатации в разных отраслях, для достижения различных целей, с любым набором требований и т.д. Помимо всего этого, имеется широкий выбор электрических устройств для оперативного контроля и регулирования режимов работы привода, — так называемая, область приводной электроники. | |||||||||
|
| ||||||||
подробнее
08.2021
0 Нм. Степень защиты IP44. Температура эксплуатации: -10С — + 40С. Влажность …
..* Копирование информации с сайта запрещено законом об авторском праве.
© 2022 Приводные технологии
Российская Федерация
+7 (495) 369-04-89
+7 (910) 726-725-4 (МТС) Смоленск
Республика Беларусь
+375 17 272-04-08 (т/ф) Минск
+375 29 61-787-61 (Velcom) Минск
tech-privod.com
Сайт работает на платформе Nestorclub.com
Основные сведения о пусковых (пусковых) токах двигателей и статья NEC 430.52
Основные сведения о пусковых (пусковых) токах двигателей и статья NEC 430.52
Национальный электротехнический кодекс 2017 г.
Автор: Stan Turkel | 05 марта 2019 г.
Пусковой ток, также называемый «током заторможенного ротора», представляет собой чрезмерный ток, протекающий внутри двигателя и его проводников в течение первых нескольких мгновений после включения (включения) двигателя.
Это потребление тока иногда называют «током заторможенного ротора», потому что ток, необходимый при запуске, чтобы начать вращение невращающегося обесточенного вала двигателя, очень похож на экстремальное потребление тока в моменты, когда двигатель перегружен до предела. В обоих случаях потребляемый ток таков, что требуется, когда двигатель пытается преодолеть холостой вал двигателя.
Устройства перегрузки по току, защищающие двигатель и его схемы, должны выдерживать этот кратковременный, , но экстремальный всплеск тока, при этом обеспечивая соответствующую защиту от замыканий на землю и условий перегрузки двигателя.
Это может быть прекрасной чертой для ходьбы.
Пусковой ток двигателя является необходимым условием перегрузки
Итак, что такое пусковой ток двигателя? При первом включении двигателя переменного тока в цепи, питающей двигатель, возникает чрезмерный ток, значительно превышающий уровни тока, указанные на паспортной табличке двигателя.
Высокое сопротивление часто встречается при запуске двигателя из статического (холостого) положения, и для начала вращения вала двигателя необходимо чрезмерное потребление тока.
Часто во время начального полупериода электрического тока при запуске двигателя (Примечание: полупериод в электрической системе с частотой 60 Гц равен 1/120 секунды продолжительности времени) пусковые токи достигают уровней В 20 раз больше, чем обычные уровни тока, возникающие при нормальной рабочей скорости двигателя. После этого начального броска тока двигатель начинает вращаться. В этот момент начальный пусковой ток спадает, уменьшаясь до уровня тока, равного 4-8-кратному нормальному рабочему току для этого двигателя. Этот уменьшенный, но все же сильно завышенный ток поддерживается лишь кратковременно, поскольку двигатель быстро достигает полной рабочей скорости, после чего ток падает до своего нормального рабочего уровня.
Пусковой ток и компоненты двигателя
При рассмотрении пускового тока полезно понять, что происходит внутри асинхронного двигателя переменного тока при первом включении.
Мы знаем, что обмотки статора находятся под напряжением сразу после подачи питания. Переменный ток (AC), подаваемый на эту обмотку, создает переменное магнитное поле, а затем индуцирует это поле в роторе.
Разница в магнитных полях между обмоткой статора (стационарная группа медных обмоток внутри двигателя) и обмоткой ротора (обмотка вращающегося вала) вносит наибольший вклад в начальный пусковой ток при запуске. Как только ротор начинает вращаться, а затем догоняет магнитное поле статора, разница между двумя полями уменьшается, и пусковой ток падает пропорционально.
Конечно, мы знаем, что стандартный асинхронный двигатель переменного тока всегда имеет степень скольжения или ; два магнитных поля никогда полностью не синхронизируются, поскольку ротор всегда в некоторой степени отстает от поля обмотки статора. Это «скольжение» двигателя определяется как процентов от скольжения , а конечный крутящий момент, передаваемый валом двигателя, является результатом магнитной силы, индуцированной на валу двигателя, за вычетом этого скольжения.
Защита цепей двигателя
Национальный электротехнический кодекс требует нескольких уровней защиты при установке систем управления двигателем. Эта защита необходима для цепи питания двигателя ( защита от короткого замыкания и замыкания на землю ), ответвленной цепи двигателя ( защита от короткого замыкания и замыкания на землю ), а также защита двигателя от перегрузки, где ток течет к двигатель измеряется на каждой отдельной фазе цепи, питающей этот узел двигателя.
Понимание потенциального пускового тока двигателя (пусковой ток), в дополнение к номинальному напряжению двигателя, номинальной мощности (л.с.) и номинальному току при полной нагрузке (FLA) в сочетании с NEC, дает нам информация, необходимая для правильного подбора защиты от перегрузки по току/перегрузке для данного двигателя.
Хотя мы хотим, чтобы OCPD (устройство защиты от перегрузки по току), , будь то автоматический выключатель или предохранитель , обеспечивало максимальную защиту от короткого замыкания и перегрузки, нам также нужно игнорировать эти защитные устройства, в течение короткого периода времени, неизбежный пусковой ток, возникающий при запуске двигателя.
Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени и предохранители с задержкой срабатывания, доступные для использования с разрешения, приведенного в 430.52 NEC, делают возможной эту защиту от короткого замыкания на землю в сочетании с защитой от перегрузки . Как автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, так и предохранитель с выдержкой времени рассчитаны на то, чтобы выдерживать эти огромные пусковые токи в течение нескольких сотых долей секунды, необходимых для прохождения начального запуска двигателя. Выключатели с обратнозависимой выдержкой времени достигают этого за счет использования атрибута, называемого «кривой срабатывания», который, по существу, позволяет экстремальному, преувеличенному току оставаться на выключателе в течение до полсекунды или дольше, при этом все еще выполняя мгновенное отключение контактов выключателя, когда обнаружено прямое протекание тока короткого замыкания на землю.
Увеличение тока предохранителя или автоматического выключателя в диапазоне от 225 % до 400 % номинального тока цепи, доступное в Таблице 430.
52, мало что делает для сопротивления вышеупомянутому пусковому току. Однако , это позволило увеличить размер устройства перегрузки по току (автоматического выключателя или предохранителя), но поддерживает цепь в течение нескольких секунд сразу после этого начального пускового тока, поскольку ток спадает и снижается до нормального рабочего тока.
Встроенные свойства задержки, присутствующие в этих двух типах устройств максимального тока, в сочетании с увеличением размера, разрешенным для этих же устройств (разрешенным в T430.52), позволяют ответвленной цепи двигателя выдерживать мгновенная бомбардировка экстремальными пусковыми токами, возникающими при запуске двигателя.
Следующее руководство поможет вам сделать правильный выбор защиты CB.
Для стандартной защиты от короткого замыкания с помощью автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени мы используем следующее:
- Используйте таблицы с 430.247 по 430. 250 для определения FLC двигателя. (Обратите внимание, что мы не используем информацию с паспортной таблички двигателя).
- Из таблицы 430.52 находим правильное максимальное значение уставки для стандартной защиты от короткого замыкания
- Умножаем FLC двигателя на значение в таблице 430.52
- Мы округляем ближайший стандартный рейтинг, указанный в Таблице 240.6(A).
250 для определения FLC двигателя. (Обратите внимание, что мы не используем информацию с паспортной таблички двигателя). В соответствии с разделом Кодекса 430.52(C)(1)(c) мы находим исключение из разрешений, предоставленных для определения параметров автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, указанных в Таблице 430.52. Читаем: Если номинал автоматического выключателя, определенный T430.52, недостаточен для пускового тока (пускового тока), испытываемого двигателем, электрику разрешается еще больше увеличить размер автоматического выключателя, до максимального 400% для нагрузок, которые не превышают 100 ампер. И максимум до 300% для нагрузок, которые больше 100 ампер.
Плавкие предохранители, используемые вместо автоматических выключателей
Что касается предохранителей, выбранных в качестве устройства максимального тока, вместо автоматического выключателя с обратнозависимой выдержкой времени, мы по-прежнему используем Таблицу 430.52 для начального выбора, но существуют дополнительные и более строгие правила, которые существуют для увеличения размеров этих предохранителей за пределами Таблицы. , чтобы преодолеть пусковой ток. Эти дополнительные правила и ограничения приведены в разделе Кодекса 430.52(C)(1).
Промышленные пускатели двигателей и методы пуска ~ Изучение электротехники
Что такое пускатели двигателей?
Пускатель электродвигателя — это электромеханическое устройство, которое используется для запуска и остановки электродвигателя вручную или автоматически. Они также обеспечивают защиту двигателя от перегрузки. Таким образом, пускатель двигателя имеет две основные функции: (i) автоматическое или ручное переключение питания на двигатель (ii) защита электродвигателя от перегрузки.
Зачем электродвигателю нужен пускатель?
Когда двигатель включен или запущен, сначала протекает очень большой ток – в пять-десять раз больше тока полной нагрузки. Возникающий в результате переходный процесс с большим начальным током известен под разными названиями — пусковой ток, пусковой ток или ток заторможенного ротора. Этот импульсный ток падает по мере того, как двигатель разгоняется до рабочей скорости. Поэтому необходим стартер для ограничения этого начального большого пускового тока для защиты двигателя и ограничения вторичного воздействия на другие объекты, подключенные к той же системе электропитания, что и двигатель.
Для уменьшения пускового тока в соответствии с местными законами и правилами используются различные методы пуска. Естественно, при пуске электродвигателя главной задачей является предотвращение больших падений напряжения в сети, которые могут отрицательно повлиять на другие электронные системы или пользователей.
Типы пускателей электродвигателей и методы пуска
Существуют различные типы методов пуска промышленных двигателей, однако в приведенном ниже списке перечислены наиболее распространенные типы, которые обычно используются:
(i) Прямой пуск (DOL), применяемый в пускателях двигателей прямого пуска
(ii) Пуск звезда-треугольник, применяемый в пускателях двигателей звезда-треугольник
(iii) Пуск от автотрансформатора, применяемый в автоматическом режиме -трансформаторы Пускатели двигателей
(iv) Плавный пуск, применяемый в плавных пускателях двигателей
(v) Пуск с преобразователем частоты, применяемый в пускателях двигателей с преобразователем частоты
Большинство ручных пускателей двигателей, используемых для малых и средних электродвигателей (однофазные и фаза) являются пускателями DOL.
Пускатели двигателей DOL, звезда-треугольник и автотрансформатор часто называются магнитными пускателями двигателей, поскольку в их работе используется принцип электромагнетизма.
Прямой пуск
Прямой пуск означает, что двигатель запускается путем его прямого подключения к источнику питания при номинальном полном напряжении. Прямой пуск (DOL) подходит для стабильных поставок и систем с механически жесткими и правильно подобранными валами, и насосы являются примерами таких систем. Прямой пуск — это самый простой, дешевый и наиболее распространенный метод пуска однофазных и трехфазных двигателей переменного тока малой и средней мощности. состоят из контактора и защиты от перегрузки, такой как тепловое реле. Простая стартовая конфигурация DOL показана ниже:
Пуск по схеме звезда-треугольник
Этот метод пуска обычно используется в трехфазных асинхронных двигателях. Основная цель этого метода пуска – уменьшить пусковой ток. В пусковом положении подача тока на обмотки статора соединена звездой (Y) для пуска.
В рабочем положении подача тока снова подключается к обмоткам треугольником (Δ) после того, как двигатель наберет скорость.
Обычно низковольтные двигатели мощностью более 3 кВт конфигурируются для работы либо при 400 В при соединении треугольником (Δ), либо при 690 В при соединении звездой (Y). Гибкость, обеспечиваемая этой конструкцией, обычно используется для запуска двигателя при более низком напряжении. Соединения звезда-треугольник обеспечивают низкий пусковой ток, составляющий примерно одну треть от тока прямого пуска. Пускатели звезда-треугольник особенно подходят для высоких моментов инерции, когда нагрузки включаются после полной скорости нагрузки.
Ниже представлена типовая конфигурация пускателя двигателя по схеме звезда-треугольник:
Пуск с автотрансформатора
Автотрансформаторный пуск использует автотрансформатор, включенный последовательно с двигателем во время пуска. Автотрансформатор содержит трансформаторы, часто имеющие два редуктора напряжения, которые снижают напряжение для обеспечения пуска при низком напряжении путем отвода вторичного напряжения автотрансформатора, обычно примерно на 50–80 % от полного напряжения.
Используется только одно ответвление, в зависимости от требуемого пускового момента/тока. Конечно, снижение напряжения на двигателе приведет к уменьшению тока и крутящего момента заблокированного ротора, но этот метод обеспечивает максимально возможный крутящий момент двигателя на линейный ампер.
В любой момент времени на двигатель не подается питание, поэтому он не будет терять скорость, как в случае пуска по схеме звезда-треугольник. Время переключения между пониженным и полным напряжением можно регулировать в соответствии с конкретными требованиями.
Плавный пуск
Устройство плавного пуска — это устройство, обеспечивающее плавный пуск двигателя. Устройства плавного пуска основаны на полупроводниках через силовую цепь и цепь управления, эти полупроводники снижают начальное напряжение двигателя. Это приводит к снижению крутящего момента двигателя.
В процессе пуска устройство плавного пуска постепенно увеличивает напряжение двигателя, что позволяет двигателю разогнать нагрузку до номинальной скорости, не вызывая высоких крутящих моментов или пиков тока.
Устройства плавного пуска также можно использовать для управления остановкой процессов.
Преобразователь частоты пусковой
Преобразователи частоты предназначены для непрерывного питания двигателей, но могут использоваться и только для пуска.
Преобразователь частоты позволяет использовать низкий пусковой ток, поскольку двигатель может развивать номинальный крутящий момент при номинальном токе от нуля до полной скорости. Преобразователи частоты постоянно дешевеют. В результате они все чаще используются там, где ранее применялись устройства плавного пуска. Реализация пускателя двигателя с преобразователем частоты показана ниже:
Сравнение распространенных пускателей двигателей
Здесь показано сравнение различных пускателей двигателей, описанных выше. Каждый метод запуска двигателя имеет свои преимущества и недостатки, которые приведены в таблице ниже:
Метод запуска | Преимущества | Недостатки |
Прямая связь (DOL) | · Простой и
экономическая эффективность. · Безопасный запуск. · Максимально возможное пусковой крутящий момент | Высокий ток с заблокированным ротором |
Звезда-треугольник Пуск | Уменьшение тока заторможенного ротора в 3 раза. | · Высокая импульсы тока со звезды на треугольник. · Нет подходит, если нагрузка имеет малую инерцию. · Уменьшенный заблокированный ротор крутящий момент. |
Автотрансформатор | Сокращение ток заблокированного ротора на V 2 , где V – снижение напряжения, например, 60% = 0,60. | · Импульсы тока
при переключении с пониженного на полное напряжение. · Уменьшено заблокирован- вращающий момент ротора. |
Устройство плавного пуска | · Обеспечивает «Мягкий» пуск двигателей · Нет импульсы тока. · Меньше гидравлический удар при пуске насоса. · Снижение ток ротора по мере необходимости, 2-3 раза. | Уменьшенный крутящий момент заблокированного ротора. |
Частотный пускатель
| · Нет тока импульсы. · Меньше воды
молоток при запуске насоса. · Сокращение lock- ток полной нагрузки. · Может использоваться для непрерывного питания двигателя. |
|
Этот
пусковой ток длится только до тех пор, пока вал двигателя не достигнет своего
номинальной скорости, так что обычно это очень короткая продолжительность, возможно, меньше
чем одна секунда. Например, типичный FLA для 230 вольт, 10 л.с.
трехфазный двигатель 29А и пусковой ток примерно
150А. Когда есть большая масса, прикрепленная к или приводимая в движение
ротора, двигателю потребуется больше времени для достижения номинальных оборотов, поэтому
пусковой ток будет больше по продолжительности и поставит большую нагрузку
на электрическую систему.
Фазовый преобразователь, управляющий двигателем
должен обеспечивать большую часть или весь пусковой ток,
особенно для двигателей, запускающихся под нагрузкой. Если это невозможно, двигатель
может не запуститься, а преобразователь и двигатель могут быть повреждены
перегрузка по току.
Потому что он оснащен программным обеспечением и системой
мониторинг и обратная связь, его можно запрограммировать на предоставление больших
мгновенные токи при сохранении
фазовый баланс и качество электроэнергии. Потому что поколение
большой ток производит тепло, ток может подаваться только в течение
короткое время, обычно 4-10 секунд. Однако этого времени достаточно, чтобы
запуск подавляющего большинства двигателей.
