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:
Iп = Кп · Iн
Номинальный ток всегда указан на шильдике двигателя:
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!
Судя по каталогам (их можно будет скачать в конце статьи, как обычно у меня), пусковой ток превышает номинальный в пределах от 3,5 до 8,5 раз.
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, 1 пара 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:
- 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. Подробно я уже писал об этом на Дзене. Плюс – пусковой ток измеряется реальный, на реальном двигателе и механизме.
- 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!
- 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. Также есть клещи с фиксацией максимального значения тока, очень удобно в нашем случае. Добавлю, что есть клещи с функцией Inrush, которые могут измерять пусковой ток.
- 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.
Статьи на Дзене про КЗ:
Что такое ток КЗ и петля фаза-ноль
Как и зачем измерить ток КЗ в домашних условиях
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.
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.
Поэтому разберём,
Как уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя
Решить проблему большого пускового тока электрически можно двумя путями:
- 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).
- 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).
- 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 (ссылки будут в конце).
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:
- 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.
- 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.
- 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?
Пример:
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.
Сравните:
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:
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:
Подопытный – мотор-редуктор, который через цепную передачу крутит вертикальный шнек подачи крахмала в бункер:
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).
Ситуация по пусковому току видна на осциллографе:
Приблизим интересующий момент, ускорив развертку до 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):
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 перейдите на оригинал статьи – там и фото качественнее, и литература для скачивания, и читатели высказались в комментариях.
Статьи в тему на Дзене:
Как измерить пусковой ток?
Установка ПЧ в станок полировки
Применение ПЧ в конвейере: пример грамотного подхода
С чего начать изучение частотников?
Устраняем пусковой ток: пример установки софтстартера
Какой двигатель можно подключать в “звезду-треугольник”, а какой нет?
“Звезда/Треугольник”: примеры реализации схемы
——————————————————————-
Ещё больше статей на канале Самэлектрик.ру.
Статья заинтересовала? Лайк, подписка, комментарий!
Спасибо, что читаете меня! Мне тоже интересно то, о чем я пишу!
Пожалуйста, будьте вежливы и уважайте мнение автора и читателей! Хейтеров отправляю в баню.
На чтение 11 мин Просмотров 5.5к. Опубликовано 22.09.2022 Обновлено 22.09.2022
Пусковой ток электродвигателя при его старте превышает номинальный в несколько раз. Причём кратность превышения может находиться в пределах от 4 до 7, а то и 9. Свойства переходных процессов при запуске двигателя, расчёты, как снизить напряжение на обмотках электродвигателей разного типа — эти вопросы рассмотрены в статье.
Содержание
- Определение
- Откуда берётся и от чего зависит
- На что влияет и чем опасен
- Как узнать
- Как рассчитать, если известны характеристики двигателя и кратность
- Чем и как измерить
- Если нет характеристик и нечем измерить
- Как снизить
- Переключение схемы соединения обмоток
- Использование двигателей с фазным ротором
- Плавный пуск ДПТ и АД
Определение
Максимальное значение тока, потребляемого электродвигателем в момент его запуска при раскручивании до номинальной скорости вращения, называется пусковым. При этом величина его превышения при запуске по отношению к номинальному его значению — кратность пускового тока.
Требования пусковых характеристик для 3-фазных электродвигателей изложены в ГОСТ IEC 60034-12-2021.
Откуда берётся и от чего зависит
Электродвигатель состоит из большого числа обмоток, соединённых для каждой фазы сетевого напряжения последовательно. Но даже такое подключение обмоток имеет относительно низкое сопротивление для малой частоты – 50Гц, которая используется в потребительской или промышленной сети. Вот почему при пуске асинхронного двигателя возникает большой пусковой ток.
По мере разгона двигателя сердечник его ротора входит в насыщение магнитным полем. В результате возрастает электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции. Индукционное сопротивление обмоток увеличивается, что приводит к падению тока через них.
На что влияет и чем опасен
Высокий пусковой ток, превышающий в несколько раз номинальное значение, а тем более фактический во время нагруженной работы двигателя, делает малоэффективной защищённость двигателя автоматическими выключателями только с электрической защитой. Он может повредить кабель, если сечение токопроводящих жил рассчитано лишь на номинальный ток электромотора.
Лучший способ обезопасить электродвигатель на случай его перегрузки — использовать тепловые реле. Некоторые из них ведут контроль тока двух фаз. Так как при перегрузке даже одной фазной линии или пропадании напряжения на ней ток увеличится на остальных. Это приведёт к нагреву добавочного сопротивления теплового устройства защиты, которое посредством увеличения температуры выше установленного (подстраиваемого) значения задействует систему управляющей цепи пуска электродвигателя.
У автоматических выключателей кроме тока срабатывания имеется время-токовая характеристика. Это показатель, определяющий время задержки до срабатывания защитного устройства в зависимости от величины протекающего тока по отношению к номинальному его значению. Кривая тока запуска двигателя изображена на рисунке.
Как узнать
Пусковой ток двигателя указывается в документации (в паспорте) к электродвигателям или к оборудованию, в составе которого они используются. Его можно измерить или рассчитать с приблизительным округлением. На корпусе электродвигателя имеется табличка с указанием только номинального тока, мощности и числа оборотов. Значение пускового тока и его кратность не указывают.
При эксплуатации рабочий ток электродвигателя не должен долго превышать номинальный.
Как рассчитать, если известны характеристики двигателя и кратность
Расчет пускового тока электродвигателя можно сделать по формуле:
К = In/Iʜ, для расчёта In = К×Iʜ,
где К – это коэффициент, соответствующий кратности пускового тока, In – пусковой ток, Iʜ – номинальный.
Кратность пускового тока зависит от сопротивления обмоток, обусловленного количеством полюсов электродвигателя. Для каждого полюса используется пара обмоток. Их количество можно посчитать на самом двигателе (число секций) или определить по числу оборотов двигателя. Зависимость числа пар от скорости двигателя представлена в таблице.
Чаще всего производители указывают скорость вращения меньше, учитывая реальные обороты двигателя. Например, 950 об/мин соответствует округлённому значению 1 000 об/мин.
Чем больше пар обмоток электродвигателя, тем выше их сопротивление, соответственно, ниже пусковой ток.
Вычислить его точное значение по формулам нельзя, однако найти можно по каталогу модели производителя на онлайн-сервисах.
Чем и как измерить
Наиболее простой и удобный способ измерения пускового тока — с помощью клещей с функцией inrush. У некоторых измерительных приборов кнопка HOLD фиксирует показания в момент её нажатия, но измерения с помощью такого метода могут быть ошибочными.
Сила тока в момент запуска ещё измеряется с помощью трансформатора тока, во вторичную цепь которого подключен амперметр или осциллограф.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
При использовании трансформаторов тока вторичная цепь должна быть нагружена. Иначе возникает высоковольтное напряжение, способное нанести электрический удар через ненадлежащую изоляцию или повредить либо вывести из строя полупроводниковые компоненты измерительной аппаратуры.
Если нет характеристик и нечем измерить
Обычно мощность, номинальный ток и скорость оборотов указывают в табличке на самом агрегате. Но если она отсутствует или надпись прочитать не удаётся, то грубо определить мощность можно по диаметру вала. Для этого прилагается таблица.
Рассчитать пусковой ток по мощности сложно, так как он зависит от многих факторов:
- количество полюсов;
- число витков в секции;
- диаметр провода;
- длина провода в 1 витке и даже марка стали сердечников статора и др.
Зато зная примерную мощность, удастся грубо определить номинальный ток для пробного включения по формуле: I=P/U, где I— ток, P — мощность, U — напряжение (в нашем случае 380В). Коэффициент кратности для распространённых моделей двигателей марки АИР мощностью от 120 ватт до 315 киловатт можно взять из таблицы ниже.
| Двигатель | кВт | Об/ мин |
Ток при 380В |
KПД % |
Коэфф. мощн. |
Iп/ Iн |
Масса, кг | Двигатели устаревших марок |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Чугун | Алюм. | ||||||||
| АИР56А4 | 0,12 | 1310 | 0,44 | 57 | 0,72 | 4,4 | – | 5 | 4АА56А4 |
| АИР56А2 | 0,18 | 2720 | 0,53 | 65 | 0,8 | 5,5 | – | 5 | 4АА56А2 |
| АИР56В2 | 0,25 | 2720 | 0,69 | 68 | 0,81 | 5,5 | – | 5 | 4АА56В2 |
| АИР56В4 | 0,18 | 1310 | 0,69 | 58 | 0,68 | 4,4 | – | 5 | 4АА56В4 |
| AИP63A2 | 0,37 | 2755 | 1 | 69 | 0,81 | 6,1 | – | 7 | 4А(М)63А2 |
| AИP63B2 | 0,55 | 2790 | 1,4 | 74 | 0,82 | 6,1 | – | 8 | 4А(М)63В2 |
| AИP63A4 | 0,25 | 1340 | 0,79 | 65 | 0,74 | 5,2 | – | 7 | 4АА(М)63А4 |
| AИP63B4 | 0,37 | 1340 | 1,12 | 67 | 0,75 | 5,2 | – | 7 | 4АА(М)63В4 |
| AИP63A6 | 0,18 | 870 | 0,74 | 56 | 0,66 | 4 | – | 7 | 4АА(М)63А6 |
| AИP63B6 | 0,25 | 870 | 0,95 | 59 | 0,68 | 4 | – | 8 | 4АА(М)63В6 |
| AИP71A2 | 0,75 | 2840 | 1,77 | 75 | 0,83 | 6,1 | – | 11 | 4А(М)71А2 |
| AИP71B2 | 1,1 | 2840 | 2,61 | 76,2 | 0,84 | 6,9 | – | 11 | 4А(М)71В2 |
| AИP71A4 | 0,55 | 1390 | 1,57 | 71 | 0,75 | 5,2 | – | 10 | 4А(М)71А4 |
| AИP71B4 | 0,75 | 1390 | 2,05 | 73 | 0,76 | 6 | – | 11 | 4А(М)71В4 |
| AИP71A6 | 0,37 | 880 | 1,3 | 62 | 0,7 | 4,7 | – | 10 | 4А(М)71А6 |
| AИP71B6 | 0,55 | 880 | 1,8 | 65 | 0,72 | 4,7 | – | 11 | 4А(М)71В6 |
| AИP71В8 | 0,25 | 645 | 1,1 | 54 | 0,61 | 3,3 | – | 9 | 4А(М)71В8 |
| AИP80A2 | 1,5 | 2850 | 3,46 | 78,5 | 0,84 | 7 | 22 | 14 | 4А(М)80А2 |
| AИP80B2 | 2,2 | 2855 | 4,85 | 81 | 0,85 | 7 | 24 | 16 | 4А(М)80В2 |
| AИP80A4 | 1,1 | 1390 | 2,85 | 76,2 | 0,77 | 6 | 19 | 13 | 4А(М)80А4 |
| AИP80B4 | 1,5 | 1400 | 3,72 | 78,5 | 0,78 | 6 | 24 | 15 | 4А(М)80В4 |
| AИP80A6 | 0,75 | 905 | 2,29 | 69 | 0,72 | 5,3 | 18 | 13 | 4А(М)80А6 |
| AИP80B6 | 1,1 | 905 | 3,18 | 72 | 0,73 | 5,5 | 22 | 17 | 4А(М)80В6 |
| AИP80A8 | 0,37 | 675 | 1,49 | 62 | 0,61 | 4 | 21 | 13 | 4А80А8 |
| AИP80B8 | 0,55 | 680 | 2,17 | 63 | 0,61 | 4 | 18 | 16 | 4А80В8 |
| AИP90L2 | 3 | 2860 | 6,34 | 82,6 | 0,87 | 7,5 | 32 | 22 | 4А(М)90L2 |
| AИP90L4 | 2,2 | 1410 | 5,09 | 80 | 0,81 | 7 | 29 | 22 | 4А(М)90L4 |
| AИP90L6 | 1,5 | 920 | 4 | 76 | 0,75 | 5,5 | 28 | 21 | 4А(М)90L6 |
| AИP90LA8 | 0,75 | 680 | 2,43 | 70 | 0,67 | 4 | 28 | 21 | 4А(М)90LA8 |
| AИP90LB8 | 1,1 | 680 | 3,36 | 72 | 0,69 | 5 | 29 | 23 | 4А(М)90LB8 |
| AИP100S2 | 4 | 2880 | 8,2 | 84,2 | 0,88 | 7,5 | 38 | 30 | 4А(М)100S2 |
| AИP100L2 | 5,5 | 2900 | 11,1 | 85,7 | 0,88 | 7,5 | 42 | 35 | 4А(М)100L2 |
| AИP100S4 | 3 | 1410 | 6,78 | 82,6 | 0,82 | 7 | 39 | 32 | 4А(М)100S4 |
| AИP100L4 | 4 | 1435 | 8,8 | 84,2 | 0,82 | 7 | 41 | 33 | 4А(М)100L4 |
| AИP100L6 | 2,2 | 935 | 5,6 | 79 | 0,76 | 6,5 | 38 | 34 | 4А(М)100L6 |
| AИP100L8 | 1,5 | 690 | 4,4 | 74 | 0,7 | 5 | 40 | 28 | 4А(М)100L8 |
| AИP112M2 | 7,5 | 2895 | 14,9 | 87 | 0,88 | 7,5 | 53 | 41 | 4А(М)112М2 |
| AИP112M4 | 5,5 | 1440 | 11,7 | 85,7 | 0,83 | 7 | 59 | 46 | 4А(М)112М4 |
| AИP112MA6 | 3 | 960 | 7,4 | 81 | 0,76 | 6,5 | 50 | 44 | 4А(М)112МА6 |
| AИP112MB6 | 4 | 960 | 9,75 | 82 | 0,76 | 6,5 | 53 | 49 | 4А(М)112МВ6 |
| AИP112MA8 | 2,2 | 710 | 6 | 79 | 0,71 | 6 | 48 | 42 | 4А(М)112МА8 |
| AИP112MB8 | 3 | 710 | 7,8 | 80 | 0,73 | 6 | 52 | 49 | 4А(М)112МВ8 |
| AИP132M2 | 11 | 2900 | 21,2 | 88,4 | 0,89 | 7,5 | 90 | 77 | 4А(М)132М2 |
| AИP132S4 | 7,5 | 1450 | 15,6 | 87 | 0,84 | 7 | 79 | 71 | 4А(М)132S4 |
| AИP132M4 | 11 | 1460 | 22,5 | 88,4 | 0,84 | 7 | 90 | 83 | 4А(М)132М4 |
| AИP132S6 | 5,5 | 960 | 12,9 | 84 | 0,77 | 6,5 | 84 | 70 | 4АМ132S6 |
| AИP132M6 | 7,5 | 970 | 17,2 | 86 | 0,77 | 6,5 | 92 | 81 | 4АМ132М6 |
| AИP132S8 | 4 | 720 | 10,3 | 81 | 0,73 | 6 | 84 | 70 | 4АМ132S8 |
| AИP132M8 | 5,5 | 720 | 13,6 | 83 | 0,74 | 6 | 90 | 81 | 4АМ132М8 |
| AИP160S2 | 15 | 2930 | 28,6 | 89,4 | 0,89 | 7,5 | 132 | 101 | 4АМ160S2 |
| AИP160M2 | 18,5 | 2930 | 34,7 | 90 | 0,9 | 7,5 | 141 | 104 | 4АМ160М2 |
| AИP160S4 | 15 | 1460 | 30 | 89,4 | 0,85 | 7,5 | 147 | 105 | 4АМ160S4 |
| AИP160M4 | 18,5 | 1470 | 36,3 | 90 | 0,86 | 7,5 | 167 | 119 | 4АМ160М4 |
| AИP160S6 | 11 | 970 | 24,5 | 87,5 | 0,78 | 6,5 | 142 | 105 | 4АМ160S6 |
| AИP160M6 | 15 | 970 | 31,6 | 89 | 0,81 | 7 | 152 | 119 | 4АМ160М6 |
| AИP160S8 | 7,6 | 720 | 17,8 | 85,5 | 0,75 | 6 | 137 | 108 | 4АМ160S8 |
| AИP160M8 | 11 | 730 | 25,5 | 87,5 | 0,75 | 6,5 | 179 | 124 | 4АМ160М8 |
| AИP180S2 | 22 | 2940 | 41 | 90,5 | 0,9 | 7,5 | 191 | 150 | 4АМ180S2 |
| AИP180M2 | 30 | 2950 | 55,4 | 91,4 | 0,9 | 7,5 | 199 | 165 | 4АМ180М2 |
| AИP180S4 | 22 | 1470 | 43,2 | 90,5 | 0,86 | 7,5 | 195 | 155 | 4АМ180S4 |
| AИP180M4 | 30 | 1470 | 57,6 | 91,4 | 0,86 | 7,2 | 220 | 175 | 4АМ180М4 |
| AИP180M6 | 18,5 | 980 | 38,6 | 90 | 0,81 | 7 | 197 | 170 | 4АМ180М6 |
| AИP180M8 | 15 | 730 | 34,1 | 88 | 0,76 | 6,6 | 218 | 170 | 4АМ180М8 |
| AИP200M2 | 37 | 2950 | 67,9 | 92 | 0,9 | 7,5 | 265 | – | 4АМ200М2 |
| AИP200L2 | 45 | 2960 | 82,1 | 92,5 | 0,9 | 7,5 | 265 | – | 4А200L2 |
| AИP200M4 | 37 | 1475 | 70,2 | 92 | 0,87 | 7,2 | 276 | – | 4А200М4 |
| AИP200L4 | 45 | 1475 | 84,9 | 92,5 | 0,87 | 7,2 | 294 | – | 4А200L4 |
| AИP200M6 | 22 | 980 | 44,7 | 90 | 0,83 | 7 | 265 | – | 4А200М6 |
| AИP200L6 | 30 | 980 | 59,3 | 91,5 | 0,84 | 7 | 291 | – | 4А200L6 |
| AИP200M8 | 18,5 | 730 | 41,1 | 90 | 0,76 | 6,6 | 260 | – | 4А200М8 |
| AИP200L8 | 22 | 730 | 48,9 | 90,5 | 0,78 | 6,6 | 270 | – | 4А200L8 |
| AИP225M2 | 55 | 2970 | 100 | 93 | 0,9 | 7,5 | 351 | – | 4А225М2 |
| AИP225M4 | 55 | 1480 | 103 | 93 | 0,87 | 7,2 | 364 | – | 4А225М4 |
| AИP225M6 | 37 | 980 | 71 | 92 | 0,86 | 7 | 334 | – | 4А225М6 |
| AИP225M8 | 30 | 735 | 63 | 91 | 0,79 | 6,5 | 363 | – | 4А225М8 |
| AИP250S2 | 75 | 2975 | 135 | 93,6 | 0,9 | 7 | 507 | – | 4А250S2 |
| AИP250M2 | 90 | 2975 | 160 | 93,9 | 0,91 | 7,1 | 537 | – | 4АМ250М2 |
| AИP250S4 | 75 | 1480 | 138,3 | 93,6 | 0,88 | 6,8 | 497 | – | 4АМ250S4 |
| AИP250M4 | 90 | 1480 | 165 | 93,9 | 0,88 | 6,8 | 568 | – | 4АМ250М4 |
| AИP250S6 | 45 | 980 | 86 | 92,5 | 0,86 | 7 | 457 | – | 4АМ250S6 |
| AИP250М6 | 55 | 980 | 104 | 92,8 | 0,86 | 7 | 487 | – | 4АМ250М6 |
| AИP250S8 | 37 | 740 | 78 | 91,5 | 0,79 | 6,6 | 512 | – | 4АМ250S8 |
| AИP250M8 | 45 | 740 | 94 | 92 | 0,79 | 6,6 | 512 | – | 4АМ250М8 |
| AИP280S2 | 110 | 2975 | 195 | 94 | 0,91 | 7,1 | 698 | – | 4АМ280S2 |
| AИP280M2 | 132 | 2975 | 233 | 94,5 | 0,91 | 7,1 | 710 | – | 4АМ280М2 |
| AИP280S4 | 110 | 1480 | 201 | 94,5 | 0,88 | 6,9 | 670 | – | 4АМ280S4 |
| AИP280M4 | 132 | 1480 | 240 | 94,8 | 0,88 | 6,9 | 745 | – | 4АМ280М4 |
| AИP280S6 | 75 | 985 | 142 | 93,5 | 0,86 | 6,7 | 647 | – | 4АМ280S6 |
| AИP280M6 | 90 | 985 | 169 | 93,8 | 0,86 | 6,7 | 696 | – | 4АМ280М6 |
| AИP280S8 | 55 | 740 | 111 | 92,8 | 0,81 | 6,6 | 680 | – | 4АМ280S8 |
| AИP280M8 | 75 | 740 | 150 | 93,5 | 0,81 | 6,2 | 760 | – | 4АМ280М8 |
| АИР315S2 | 160 | 2975 | 279 | 94,6 | 0,92 | 7,1 | 990 | – | 4АМ315S2 |
| АИР315M2 | 200 | 2975 | 348 | 94,8 | 0,92 | 7,1 | 1280 | – | 4АМ315М2 |
| АИР315S4 | 160 | 1480 | 288 | 94,9 | 0,89 | 6,9 | 1230 | – | 4АМ315S4 |
| АИР315M4 | 200 | 1480 | 360 | 94,9 | 0,89 | 6,9 | 1330 | – | 4АМ315М4 |
| АИР315S6 | 110 | 985 | 207 | 94 | 0,86 | 6,7 | 1030 | – | 4АМ315S6 |
| АИР315М6 | 132 | 985 | 245 | 94,2 | 0,87 | 6,7 | 1218 | – | 4АМ315М6 |
| АИР315S8 | 90 | 740 | 178 | 93,8 | 0,82 | 6,4 | 1130 | – | 4АМ315S8 |
| АИР315M8 | 110 | 740 | 217 | 94 | 0,82 | 6,4 | 1170 | – | 4АМ315М8 |
| АИР355S2 | 250 | 2980 | 433 | 95,2 | 0,92 | 7,1 | 1680 | – | 4АМ355S2 |
| АИР355M2 | 315 | 2980 | 545 | 95,4 | 0,92 | 7,1 | 1896 | – | 4АМ355М2 |
| АИР355S4 | 250 | 1490 | 443 | 95,2 | 0,9 | 6,9 | 1745 | – | 4АМ355S4 |
| АИР355M4 | 315 | 1490 | 559 | 95,2 | 0,9 | 6,9 | 1957 | – | 4АМ355М4 |
| АИР355S6 | 160 | 990 | 292 | 94,5 | 0,88 | 6,7 | 1580 | – | 4АМ355S6 |
| АИР355MA6 | 200 | 990 | 365 | 94,5 | 0,88 | 6,7 | 2019 | – | 4А355М6 |
| АИР355MB6 | 250 | 990 | 457 | 94,5 | 0,88 | 6,7 | 2019 | – | – |
| АИР355S8 | 132 | 740 | 261 | 93,7 | 0,82 | 6,4 | 2019 | – | 4А355S8 |
| АИР355M8 | 160 | 740 | 315 | 94,2 | 0,82 | 6,4 | 1880 | – | 4А355М8 |
| АИР355MB8 | 200 | 740 | 387 | 94,5 | 0,83 | 6,4 | 2019 | – | – |
Если известна модель двигателя, то зная мощность и количество пар полюсов обмоток (число оборотов электродвигателя), можно на сайте производителя выяснить значения номиналов его пуска.
Как снизить
Самый эффективный метод снижения пускового тока при запуске электродвигателя — использование частотных преобразователей. Однако это оборудование может по стоимости превышать цену мотора, поэтому не всегда используется. Уменьшить ток при запуске удаётся применением специальных резисторов большой мощности, фиксированного номинала (для ступенчатой регулировки) или регулируемых. Дело в том, что динамическое сопротивление обмоток двигателя в момент пуска очень маленькое, и добавочные резисторы обуславливают ощутимое падение напряжения. При достижении оборотами рабочего значения сопротивления закорачиваются.
Есть и другие методы снижения тока электродвигателя при его запуске, например, с помощью электронных устройств. На видео рассмотрена простая схема ограничения тока двигателя при старте.
Переключение схемы соединения обмоток
Уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя можно переключением схемы подключения обмоток ротора, питающихся от трёхфазного напряжения 380 В. Например, с помощью контактора, который коммутирует обмотки со звезды на треугольник. Применяется такой вариант запуска для двигателей мощностью свыше 30 кВт и скоростью вращения 3000 – 1500 об/мин. Иногда эта вынужденная мера, так как мощности питающей установки для запуска двигателя, подключенного по схеме треугольника, не хватает. А некоторые мощные двигатели можно начально запускать только по схеме звезды или с помощью специальных устройств (частотный преобразователь, устройство плавного пуска и др).
Схема, указанная на рисунке, предполагает в момент запуска включение двух контакторов — P1 и P3. Через несколько десятков секунд контактор P3 выключается. Сразу вместо него включается P2. Подробнее эта тема рассмотрена в видео.
Использование двигателей с фазным ротором
Специальная конструкция асинхронного двигателя с фазным ротором позволяет значительно снизить пусковой ток. Ротор этого мотора имеет обмотки, подключенные к специальным контактным кольцам. К ним подводятся щётки, соединённые электрически со схемой ступенчатых реостатов. В момент запуска сначала подключается максимальное сопротивление, затем ступенчато оно снижается. Когда электродвигатель набирает требуемые обороты, щётки закорачиваются, и он работает как двигатель с короткозамкнутым ротором.
Плавный пуск ДПТ и АД
Для управления скоростью и для плавного пуска двигателя постоянного тока используются устройства плавного пуска, регулирующие напряжение на нагрузке. Они плавно повышают напряжение с помощью ШИМ при пуске двигателя по мере его разгона. В продвинутых вариантах при этом отслеживаются обороты.
Распространены такие варианты плавного пуска ДПТ:
- с помощью пускового реостата;
- запуск с параллельным возбуждением;
- то же с последовательным;
- то же с независимым;
- путём изменения питающего напряжения.
В последнем варианте плавная регулировка осуществляется управляемым выпрямителем или генератором постоянного напряжения. В выпрямителях можно использовать метод ступенчатого переключения обмоток одно- или трёхфазного трансформатора напряжения, если он рассчитан для питания только одного ДПТ или нескольких работающих синхронно.
Включение двигателя с использованием реостата осуществляют при максмальном значении сопротивления, далее его снижают до минимума. Регулированием тока в цепи обмотки возбуждения с помощью переменного сопротивления также удаётся добиться плавного запуска ДПТ. Он зависит от схемы подключения обмотки возбуждения (параллельно, последовательно или независимо).
Плавный пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором возможен с помощью реостата, как и с ДПТ или с устройствами плавного пуска. Только ограничительные резисторы включаются в каждую из фаз, подключаемых для питания обмоток АД.
Функцией плавного пуска можно оборудовать двигатель самому, если имеется прибор, например, модели ABB PSR или подобный ему, как рассказывается в следующем видео. Устройства плавного пуска, как правило, при разгоне двигателя меняют частоту и величину питающего напряжения.
Как известно, при
прямом пуске в ход асинхронного двигателя
в его обмотках возникают токи, равные
(4-ь7)1Н–
Ограничить величину тока двигателя с
фазным ротором можно путем введения в
цепь ротора добавочного активного
сопротивления, при этом вращающий
момент, несмотря на уменьшение тока
ротора, при определенных величинах
активного сопротивления увеличивается.
Для замера пускового
тока при различных величинах добавочного
активного сопротивления в цепи ротора
на стенде установлено два амперметра
с различными пределами измерения. Введя
ступень добавочного сопротивления в
цепь ротора, произведите пуск двигателя
на холостом ходу при номинальном
напряжении. Визуально определите
наибольшее отклонение стрелки амперметра
в момент включения двигателя. Данные
занесите в таблицу 2.5.
IH
=
Таблица 2.5 – Опытные и
расчетные данные кратности пускового
тока при различных добавочных
сопротивления в цепи ротора (U=UH=const,
f=const)
|
R2n |
in |
|
|
|
Стенд №7 |
Стенд №8 |
||
|
R2П |
R2П |
A |
о.е. |
|
0,5R2п |
0,33R2п |
||
|
0 |
0,66R2п |
||
|
0 |
Примечание: в
табл. 2.5 in
– показания амперметра при максимальном
отклонении стрелки амперметра в момент
включения двигателя в сеть.
3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
-
По результатам
экспериментальных исследований
двигателя на
холостом ходу рассчитайте
и постройте характеристики холостого
хода.
По результатам
экспериментальных исследований
двигателя под
нагрузкой при различных
добавочных активных сопротивлениях в
цепи
ротора рассчитайте и постройте:
3.2.1 Рабочие характеристики;
3.2.2
механические
характеристики.
Дайте сравнительную
оценку рабочих и механических
характеристик двигателя с фазным
ротором.
4 Методические указания к расчету характеристик, оформлению отчета и анализ полученных результатов
Общие
указания по оформлению отчета известны
из опыта оформления
предыдущих работ.
Отчет
должен содержать раздел “Выводы”,
в котором необходимо привести
анализ полученных результатов, дать
сравнительную оценку рабочих,
механических характеристик в зависимости
от добавочного активного
сопротивления в цепи ротора.
4.1 К расчету характеристик холостого хода
В
табл.2.1
ток 10
представляет собой среднее значение
токов фаз на холостом
ходу двигателя. Величину тока I0
определите как:
Коэффициент
мощности двигателя coscpo,
так как обмотка статора соединена
звездой, определите по следующей
формуле:
С
целью удобства анализа полученных
результатов, характеристики холостого
хода следует построить в одной
координатной плоскости.
Для
расчета рабочих характеристик необходимо
знать величину механических
потерь и потерь в стали. При изменении
нагрузки двигателя в
пределах от холостого хода до номинальной
мощности эти потери остаются
практически постоянными. Поэтому их
сумму Р/=Рст+Рмех
пРи
экспериментальном
исследовании двигателя можно определить
по данным
опыта холостого хода:
где
R1(75)
–
активное сопротивление фазы обмотки
статора, приведенное
к температуре опыта (для класса изоляции
В температура опыта
равна75°С и Rim)
=
l,22R1(20))
Данные
Uo2
, Ро/
таблицы 2.1 в дальнейшем будут использованы
при расчете
рабочих характеристик (раздел 4.2).
где
n1,
n
– частота вращения магнитного поля и
ротора двигателя, соответственно
(об/мин).
По данным таблицы
2.2 постройте:
4.2.1 Рабочие
характеристики при различных значениях
добавочного
активного
сопротивления R2n
в цепи обмотки ротора: МЭм,
coscp,
т|,
Ii
= f
(P2)
нарисуйте в одной координатной плоскости
-
Зависимость
МЭм
=
f
(Р2) при различных значениях R2n. -
Зависимость
coscp
= f
(P2)
при различных значениях R2n.
.
4.2.1.3 Зависимость л = f
(Р2)
при различных значениях R2n-
4.2.2 Механические
характеристики МЭм
=
f
(S)
при различных
значениях
R2n.
Заключение
по лабораторной работе должно содержать
анализ влияния
добавочного активного сопротивления
R2n
в цепи обмотки ротора
на рабочие, пусковые и механическую
характеристику асинхронного
двигателя с фазным ротором.
Соседние файлы в папке Методички А1 А2 С1 С2
- #
06.02.2016310.27 Кб6C2.doc
- #
06.02.20161.29 Mб4CI.doc
- #
- #
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:
Iп = Кп · Iн
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!
Судя по каталогам (их можно будет скачать в конце статьи, как обычно у меня), пусковой ток превышает номинальный в пределах от 3,5 до 8,5 раз.
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, 1 пара 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.
Основные типы электродвигателей
Существует множество типов и модификаций электродвигателей. Каждый из них обладает собственной мощностью и другими параметрами.
Основная классификация разделяет эти устройства на электродвигатели постоянного и переменного тока. Первый вариант применяется значительно реже, поскольку для его эксплуатации требуется обязательное наличие источника постоянного тока или устройства, преобразующего переменное напряжение в постоянный ток. Выполнение данного условия в современном производстве потребует значительных дополнительных затрат.
Но, несмотря на существенные недостатки, двигатели постоянного тока имеют высокий пусковой момент и стабильно работают даже при больших перегрузках. Благодаря своим качествам, эти агрегаты нашли широкое применение на электротранспорте, в металлургической и станкостроительной отрасли.
Тем не менее, большинство современного оборудования работает с двигателями переменного тока. В основе действия этих устройств лежит электромагнитная индукция, которую создает в магнитном поле проводящая среда. Магнитное поле создается с помощью обмоток, обтекаемых токами, или с применением постоянных магнитов. Электродвигатели, работающие на переменном токе, могут быть синхронными и асинхронными.
Использование синхронных электродвигателей практикуется в оборудовании, где требуется постоянная скорость вращения. Это генераторы постоянного тока, насосы, компрессоры и другие аналогичные установки. Различные модели отличаются собственными техническими характеристиками. Например, значение скорости вращения может находиться в пределах 125-1000 оборотов в минуту, а мощность достигает 10 тыс. киловатт.
Во многих конструкциях имеется короткозамкнутая обмотка, расположенная на роторе. С ее помощью, в случае необходимости, производится асинхронный пуск, после чего синхронный двигатель продолжает работу в обычном режиме, максимально сокращая потери электрической энергии. Эти двигатели отличаются небольшими размерами и высоким коэффициентом полезного действия.
Гораздо более широкое распространение в производственной сфере получили асинхронные двигатели переменного тока. Они отличаются очень высокой частотой вращения магнитного поля, значительно превышающей скорость вращения ротора. Существенным недостатком этих устройств считается снижение КПД до 30-50% от нормы при низких нагрузках. Кроме того, во время пуска параметры тока становятся в несколько раз больше по сравнению с рабочими показателями. Данные проблемы устраняются путем использования частотных преобразователей и устройств плавного пуска.
Асинхронные двигатели используются на тех объектах, где требуются частые включения и выключения оборудования, например, в лифтах, лебедках, и других устройствах.
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:
- Первый способ (лучший для теоретического изучения) – 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.
- 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!
- 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. Добавлю, что есть клещи с функцией Inrush, которые могут измерять пусковой ток от 0 до максимума в течение времени интегрирования порядка 100 мс.
- 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 –
Что такое ток утечки и каковы причины превышения нормы утечки заряда?
Ток утечки – это величина, характеризующая процесс снижения емкости АКБ за счет как естественных причин, так и неисправностей в электронике машины или неправильной эксплуатации электроприборов.
В худшем случае автомобиль может не завестись вообще, если аккумулятор полностью “сядет”, однако эта ситуация может произойти лишь при серьезных неисправностях или оставленных на ночь в рабочем состоянии некоторых потребителей электричества. Если автовладелец возьмет за правило проверять, выключены ли потребители электроэнергии, вполне вероятно, что крупных неприятностей удастся избежать.
Утечка – нормальный процесс, однако существует нормированное значение утечки, которую допускает производитель. Чаще всего норма колеблется от 15-20 до 50 мА. На современных авто с большим количеством потребителей этот параметр может быть и выше.
Произвести замер тока утечки можно при помощи стандартного рожкового ключа и мультиметра. Также не забудьте надеть перчатки. Алгоритм действий следующий:
- отключите все потребители, в том числе видеорегистратор и противоугонную сигнализацию;
- отключите клемму минуса от АКБ;
- подключите мультиметр с измерением тока на минус батареи и вывод минуса;
- сравните показания с нормой по вашей модели.
Источник: www.kolesa-darom.ru
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.
Поэтому разберём,
Практическое применение
Силовые приводы будут эксплуатироваться правильно только в том случае, если при их выборе были учтены пусковые характеристики.
Высокий стартовый ток представляет серьезную опасность для электрооборудования. Если не принимать мер по его ограничению, возможны серьезные проблемы.
Ток пуска может повредить не только сам мотор, но и другое электрооборудование, установленное с ним на одной линии. Для решения поставленной задачи можно использовать следующие методы:
Как уменьшить пусковой ток асинхронного двигателя
Решить проблему большого пускового тока электрически можно двумя путями:
- 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).
- 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).
- 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.
В чем отличие этого параметра от тока заряда аккумулятора автомобиля?
Пусковой ток – величина, влияющая исключительно на старт силового агрегата, а ток заряда аккумулятора автомобиля, в свою очередь, определяет уровень потенциала, необходимого для зарядки самого АКБ.
Стоит отметить, что существует три основных способа зарядки аккумулятора в машине:
- зарядка током с постоянным амперажом;
- зарядка током с постоянным напряжением;
- смешанный способ со стабильным током и колеблющимся вольтажом вначале зарядки и ровным напряжением и регрессирующим током в конце процесса.
Нужно отметить, что смешанный способ является наиболее эффективным и продлевающим жизнь вашему энергоносителю.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
Примеры номинальной мощности и мощности при запуске бытовой техники
| Продолжительность пусковых токов, с | Коэффициент во время начала работы | Пример модели стабилизатора, ВА | Пример модели ИБП | |
| Холодильник | 4 | 3 | «Штиль» R1200 / Progress 1500T | N-Power Pro-Vision Black M 3000 LT |
| Стиральная машина | 2500 | Progress 3000T | ||
| Микроволновая печь | 1600 | 2 | «Штиль» R2000 | |
| Кондиционер | Progress 5000L | |||
| Пылесос | 1500 | 2 | Progress 3000T | |
| Кухонный комбайн | 7 | Progress 2000T | ||
| Посудомоечная машина | 2200 | 3 | Progress 3000L | |
| Погружные скважинные насосы, глубинные насосы | 2 | Progress 3000L | ДПК-1/1-3-220-М | |
| Циркуляционные насосы | «Штиль» R 600 ST | Inelt Intelligent 500LT2 | ||
| Лампа накаливания | 100 | 0,15 | высокоточная серия L |
В таблице не отражены точные значения электрических приборов, предоставлены лишь ориентировочные цифры для понимания алгоритма выбора стабилизатора напряжения и ИБП.
Источник: stabmart.ru
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?
Пример:
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).
Как правильно заряжать АКБ?
Зарядное устройство должно иметь возможность выдавать напряжение до 17 В, если рабочее напряжение батареи 12 вольт. В противном случае зарядить аккумулятор на 100% не получится.
Помимо этого, нужно учитывать емкость АКБ при выборе уровня подаваемого пускового тока аккумулятора автомобиля, таблица которого представлена ниже. К примеру, если батарея имеет емкость 70 Ач, то для зарядки в течение 10 часов необходимо выставить ток 7 А. Постепенно ток следует понижать с параллельным повышением напряжения. Такой метод позволит более эффективно заполнить ресурс аккумулятора, поскольку при росте уровня заряда растет и сопротивление, но работа батареи направлена все-таки на напряжение, потому его и следует поднимать.
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.
Сравните:
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.
Определение возможности пуска электродвигателя
При проектировании иногда необходимо выполнять проверку на возможность запуска короткозамкнутого двигателя при заданных параметрах электрической сети. Лучше предусматривать устройство плавного пуска или частотный преобразователь, но электромагнитный пускатель дешевле.
Методика проверки сводится к оценке снижения напряжения от трансформатора до электродвигателя.
Проблема заключается в том, что при пуске у двигателя возникает пусковой ток, который в 4-8 раз больше номинального тока.
Пусковой ток создает дополнительную потерю напряжения в сети, а это может привести к тому, что двигатель будет не в состоянии провернуть вал с нагрузкой, поскольку развиваемый двигателем вращающий момент изменяется пропорционально квадрату напряжения. Кроме этого, в результате резкого падения напряжения могут остановиться другие электродвигатели, питающиеся от этой сети.
Нормальный пуск двигателя, возможен в том случае, если начальный момент электродвигателя будет больше на 10% пускового момента сопротивления приводимого механизма.
Чтобы выполнить проверку запуска двигателя, достаточным условием является сравнение пусковых (начальных) моментов электродвигателя и приводимого механизма.
Условие пуска двигателя
где Uд – напряжение на клеммах электродвигателя в начальный момент пуска в долях от номинального напряжения;
mп=Мпуск/Мном – кратность пускового момента электродвигателя при номинальном напряжении на его клеммах (по каталогу);
mмех=Ммех/Мном –требуемая кратность пускового момента приводимого механизма;
Кз – коэффициент загрузки электродвигателя;
1,1 – коэффициент запаса;
dUдоп% — дополнительные потери напряжения (%) в сети от питающего трансформатора и в трансформаторе до клемм электродвигателя механизма;
Кi – кратность пускового тока при номинальном напряжении на клеммах электродвигателя (по каталогу);
Iномд – номинальный ток электродвигателя (по каталогу), А;
Uном – номинальное напряжение трансформатора;
rтр, xтр – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, отнесенное к обмотке низшего напряжения;
r, x – активное и индуктивное сопротивление кабельной линии;
cosfном – номинальное значение коэффициента мощности;
mп=Мпуск/Мном – кратность пускового (начального) момента электродвигателя (по каталогу);
sном – номинальное скольжение;
dUс% — суммарная потеря напряжения в линии от шин питающего трансформатора до двигателя механизма и в трансформаторе без учета пуска двигателя (%);
dUс=0,08Uном – при отсутствии данных мощности трансформаторов и их загрузке;
При определении mмех можно руководствоваться следующими данными:
Вентиляторы – 04-0,5.
Компрессоры центробежные и поршневые – 0,4.
Насосы центробежные и грузовые – 0,4.
Станки металлообрабатывающие – 0,3.
Лифты – 1,7-1,8.
Другие электродвигатели будут устойчиво работать, при снижении напряжения от пуска другого электродвигателя, если максимальные моменты останутся больше моментов приводимых механизмов.
Работа другого двигателя
mmax=Мmax/Мном – кратность максимального момента электродвигателя (по каталогу).
Подставляя значения в эти формулы, мы узнаем, выдержит ли питающая сеть с трансформатором пуск двигателя, а также можно проверить, не отключится ли в этот момент другой работающий двигатель.
В ближайшее время планирую на основе этих формул создать программу для быстрой проверки пуска электродвигателя. Двигатели малой мощности нет смысла проверять. Где-то упоминалось отношение мощности трансформатора к мощности двигателя, при котором должна выполняться данная проверка (найду напишу).
Важно
На форуме я выкладывал программу по проверке возможности пуска двигателя, но там какие-то проблемы со шрифтами. Возможно у вас получится ее запустить, поскольку она сделана под DOS.
Источник: https://220blog.ru/pro-raschet/opredelenie-vozmozhnosti-puska-elektrodvigatelya.html
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!
Для тех, кто не хочет заморачиваться, повторю – есть клещи с функцией Inrush, которые могут измерять пусковой ток.
Расчет мощности электродвигателя
Преобразование электрической энергии в кинетическую осуществляется при помощи различных типов электродвигателей. Данные устройства нашли широкое применение в современном производстве и в быту. Чаще всего электродвигатели выполняют функцию электроприводов машин и механизмов, применяются для обеспечения работы насосного оборудования, вентиляционных систем и многих других агрегатов и устройств. В связи с таким широким применением, особую актуальность приобретает расчет мощности электродвигателя. Для этих целей разработано много различных методов, позволяющих выполнить расчеты, применительно к конкретным условиям эксплуатации.
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.
