Mitä virtaa moottori kuluttaa verkosta käynnistyksen ja käytön aikana?

Sähkömoottorin passissa näkyy virta akselin nimelliskuormalla. Jos esimerkiksi ilmoitetaan 13,8 / 8 A, tämä tarkoittaa, että kun moottori on kytketty 220 V verkkoon ja nimelliskuormituksella, verkosta kuluva virta on 13,8 A. Kun liitetään 380 V verkkoon, virta on kuluu 8 A, eli voimien yhtäläisyys on totta: √3 x 380 x 8 = √3 x 220 x 13,8.

Kun tiedät moottorin nimellistehon (passista), voit määrittää sen nimellisvirran... Kun moottori on kytketty 380 V kolmivaiheiseen verkkoon, nimellisvirta voidaan laskea seuraavalla kaavalla:

Азn = Пн /(√3Un x η x соsφ),

jossa Pn — moottorin nimellisteho kW, Un — verkkojännite kV (0,38 kV). Tehokkuus (η) ja Tehokerroin (сosφ) - moottorin tehoarvot, jotka on kirjoitettu metallilevyn muodossa olevalle levylle. Katso myös - Mitkä passitiedot on merkitty asynkronisen moottorin suojukseen.

Riisi. 1. Sähkömoottorin passi. Nimellisteho 1,5 kV, nimellisvirta 380 V — 3,4 A.

Jos moottorin hyötysuhdetta ja tehokerrointa ei tunneta esimerkiksi moottorin tyyppikilven puuttuessa, niin sen nimellisvirta pienellä virheellä voidaan määrittää suhteesta «kaksi ampeeria kilowattia kohden», ts. jos moottorin nimellisteho on 10 kW, sen käyttämä virta on noin 20 A.

Kuvassa esitetylle moottorille tämä suhde täyttyy myös (3,4 A ≈ 2 x 1,5). Tarkemmat virta-arvot tätä suhdetta käyttämällä saadaan 3 kW:n moottorin teholla.

Kun moottori on joutokäynnillä, verkosta kuluu pieni virta (tyhjäkäyntivirta). Kuorman kasvaessa virrankulutus kasvaa. Virran kasvaessa käämien lämpeneminen kasvaa. Suuri ylikuormitus johtaa siihen, että lisääntynyt virta aiheuttaa moottorin käämien ylikuumenemista ja eristyksen hiiltymisvaara (sähkömoottorin palaminen).

Verkosta käynnistyshetkellä sähkömoottori kuluttaa ns. käynnistysvirtaa, joka voi olla 3 - 8 kertaa nimellisvirtaa enemmän. Nykyisen muutoksen luonne on esitetty kaaviossa (Kuva 2, a).

Riisi. 2. Moottorin verkosta kuluttaman virran muutoksen luonne (a) ja suuren virran vaikutus verkon jännitteen vaihteluihin (b)

Tietyn moottorin käynnistysvirran tarkka arvo voidaan määrittää tietämällä käynnistysvirran kerrannainen — Azstart/AzNo. Käynnistysvirran kerrannainen on yksi moottorin tiedoista, jotka löytyvät luetteloista. Käynnistysvirta määritetään seuraavalla kaavalla: Az start = Azn x (Azstart/Aznom).Esimerkiksi moottorin nimellisvirralla 20 A ja käynnistysvirralla, jonka kerrannainen on 6, käynnistysvirta on 20 x 6 = 120 A.

Käynnistysvirran todellisen arvon tunteminen on välttämätöntä sulakkeiden valinnassa, sähkömagneettisten laukaisujen toiminnan tarkistaminen moottorin käynnistyksen aikana katkaisijoiden valinnassa ja verkon jännitehäviön määrän määrittäminen käynnistyksen aikana.

Sulakkeen valintaprosessi on kuvattu yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa: Sulakkeiden valinta asynkronisten moottoreiden suojaamiseen

Suuri käynnistysvirta, jolle verkkoa ei yleensä ole suunniteltu, aiheuttaa merkittäviä jännitehäviöitä verkossa (kuva 2, b).

Jos otetaan lähteestä moottoriin kulkevien johtojen resistanssiksi 0,5 ohmia, nimellisvirta Azn = 15 A ja käynnistysvirta on viisi kertaa nimellisvirta, niin johtojen jännitehäviöt käynnistyksen aikana on 0, 5 x 75 + 0,5 x 75 = 75 V.

Moottorin liittimissä, kuten myös liittimissä, useiden toimivien sähkömoottoreiden määrä on 220 — 75 = 145 V. Tämä jännitehäviö voi aiheuttaa käynnissä olevien moottoreiden sammumisen, mikä johtaa vieläkin suurempaan virran nousuun verkossa ja palaneet sulakkeet.

Sähkölamppujen tapauksessa, kun moottorit käynnistetään, hehku vähenee (lamput «vilkkuvat»). Siksi sähkömoottoreita käynnistettäessä niillä on taipumus vähentää käynnistysvirtoja.

Tähti-kolmiokytkentäistä moottorin käynnistyspiiriä voidaan käyttää käynnistysvirran pienentämiseen. Tässä tapauksessa vaihejännite laskee √3 kertaa ja käynnistysvirtaa rajoitetaan vastaavasti.Kun roottori saavuttaa tietyn nopeuden, staattorikäämit kytketään kolmiopiiriin ja niiden alla oleva jännite tulee yhtä suureksi kuin nimellisjännite. Kytkentä tapahtuu yleensä automaattisesti aika- tai virtareleen avulla.

Riisi. 3. Kaavio sähkömoottorin käynnistämisestä staattorin käämien vaihdolla tähdestä kolmioon

On tärkeää ymmärtää, että melkein mikä tahansa moottori voidaan kytkeä tämän järjestelmän mukaisesti. Yleisimmät oikosulkumoottorit, joiden käyttöjännite on 380/200 V, mukaan lukien kuvassa 1 näkyvä moottori, epäonnistuvat, kun ne on kytketty tämän kaavion mukaisesti. Lue aiheesta lisää täältä: Sähkömoottorin vaiheiden kytkentäkaavion valinta

Tällä hetkellä sähkömoottoreiden, erityisesti mikroprosessoripehmokäynnistimien (pehmeäkäynnistimet) käynnistysvirran vähentämiseksi… Lue lisää tämäntyyppisten laitteiden tarkoituksesta artikkelista Mihin induktiomoottorin pehmeä käynnistys on tarkoitettu?.