Какъв ток консумира двигателят от мрежата по време на стартиране и работа?

Паспортът на електродвигателя показва тока при номиналното натоварване на вала. Ако например е посочено 13,8 / 8 A, това означава, че когато двигателят е включен към мрежата 220 V и при номинално натоварване, консумираният ток от мрежата ще бъде 13,8 A. При свързване към мрежата 380 V , ще бъде изразходван ток от 8 A, тоест равенството на силите е вярно: √3 x 380 x 8 = √3 x 220 x 13,8.

Знаейки номиналната мощност на двигателя (от паспорта), можете да го определите номинален ток… Когато двигателят е свързан към 380 V трифазна мрежа, номиналният ток може да бъде изчислен по следната формула:

Азn = Pн /(√3Un x η x сosφ),

където Pн — номинална мощност на двигателя в kW, Un — напрежение в мрежата, в kV (0,38 kV). Ефективност (η) и Коефициент на мощност (сosφ) — стойности на мощността на двигателя, които са изписани на плоча под формата на метална плоча. Вижте също — Какви паспортни данни са посочени на щита на асинхронен двигател.

Ориз. 1. Паспорт на електродвигателя. Номинална мощност 1,5 kV, номинален ток при 380 V — 3,4 A.

Ако ефективността не е известна и коефициентът на мощност на двигателя, например, при липса на паспортна табела на двигателя, тогава номиналният му ток с малка грешка може да се определи от съотношението «два ампера на киловат», т.е. ако номиналната мощност на двигателя е 10 kW, тогава консумираният от него ток ще бъде приблизително равен на 20 A.

За двигателя, посочен на фигурата, това съотношение също е изпълнено (3,4 A ≈ 2 x 1,5). По -точни стойности на токовете при използване на това съотношение се получават с мощност на двигателя от 3 kW.

Когато двигателят работи на празен ход, от мрежата се изразходва малък ток (ток на празен ход). С увеличаването на натоварването се увеличава и потреблението на ток. С увеличаването на тока нагряването на намотките се увеличава. Голямо претоварване води до факта, че увеличеният ток причинява прегряване на намотките на двигателя и съществува опасност от карбонизация на изолацията (изгаряне на електродвигателя).

В момента на стартиране от мрежата електродвигателят консумира т.нар стартов ток, което може да бъде 3 — 8 пъти повече от номиналното. Характерът на текущата промяна е показан на графиката (фиг. 2, а).

Ориз. 2. Характерът на промяната в тока, консумиран от двигателя от мрежата (а), и въздействието на големия ток върху колебанията на напрежението в мрежата (б)

Точната стойност на пусковия ток за всеки конкретен двигател може да бъде определена, като се знае стойността множество начален ток — Азстарт/АзНе. Множеството на пусковия ток е една от техническите характеристики на двигателя, която може да се намери в каталозите. Пусковият ток се определя по следната формула: Аз старт = Азn x (Азстарт/Азном). Например, при номинален ток на двигателя 20 A и начален ток с кратност 6, началният ток е 20 x 6 = 120 A.

Познаването на реалната стойност на пусковия ток е необходимо за избор на предпазители, проверка на работата на електромагнитните освобождавания по време на стартиране на двигателя при избор на прекъсвачи и за определяне на размера на спада на напрежението в мрежата при стартиране.

Процесът на избор на предпазител е подробно описан в тази статия: Избор на предпазители за защита на асинхронни двигатели

Голям стартов ток, за който мрежата обикновено не е проектирана, причинява значителни спадове на напрежението в мрежата (фиг. 2, б).

Ако вземем съпротивлението на проводниците, преминаващи от източника към двигателя, равно на 0,5 Ohm, номиналния ток Азn = 15 A, а началният ток е равен на пет пъти номиналния, тогава загубите на напрежение в проводниците по време на стартиране ще бъдат 0,5 x 75 + 0,5 x 75 = 75 V.

На клемите на двигателя, както и на клемите, редица работещи електродвигатели ще бъдат 220 — 75 = 145 V.Това понижение на напрежението може да причини спиране на работещи двигатели, което ще доведе до още по -голямо увеличаване на тока в мрежата и изгорени предпазители.

При електрическите лампи в моментите на стартиране на двигателите сиянието се намалява (лампите «мигат»). Следователно, при стартиране на електродвигатели, те са склонни да намалят пусковите токове.

За намаляване на пусковия ток може да се използва стартова верига на двигателя с превключване на намотките на статора от звезда към триъгълник. В този случай фазовото напрежение ще намалее с √3 пъти и съответно пусковият ток е ограничен. След като роторът достигне определена скорост, намотките на статора се превключват към делта веригата и напрежението под тях става равно на номиналното. Превключването обикновено се извършва автоматично с помощта на реле за време или ток.

Ориз. 3. Схема за стартиране на електродвигател с превключване на намотките на статора от звезда към триъгълник

Важно е да се разбере, че недалеч всеки двигател може да бъде свързан съгласно тази схема. Най -често срещаните асинхронни двигатели с работно напрежение 380/200 V, включително двигателя, показан на фигура 1, когато бъдат включени съгласно тази схема, ще се провалят. Прочетете повече за това тук: Изборът на схемата на свързване на фазите на електродвигателя

В момента, за да се намали пусковият ток на електродвигателите, специално микропроцесорни плавни стартери (плавни стартери)… Прочетете повече за предназначението на този тип устройства в статията За какво е плавното стартиране на асинхронния двигател?.