หลายหลากกระแสไหลเข้าคืออะไร? การสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส

เมื่อสตาร์ทเครื่องนั่นคือเมื่อสตาร์ทและเร่งความเร็ว แรงบิดที่เครื่องยนต์พัฒนาขึ้นจะต้องเกินโมเมนต์ต้านทานโหลด ไม่เช่นนั้นเครื่องยนต์จะไม่สามารถเร่งความเร็วได้ ในช่วงเวลาเริ่มต้นของการสตาร์ท เมื่อความเร็วมอเตอร์เป็นศูนย์และสลิปเป็นหนึ่ง EMF ในขดลวดโรเตอร์จะสูงสุด (ดู 2.37) และกระแสสตาร์ทในขดลวดสเตเตอร์ I 2 ตาม (2.40) เกินพิกัดกระแสไฟฟ้าที่กำหนดอย่างมาก ดังนั้นกระแสในขดลวดสเตเตอร์จะเพิ่มขึ้นนั่นคือกระแสที่ใช้โดยมอเตอร์จากเครือข่ายจ่ายไฟ การเริ่มต้นหลายหลากปัจจุบัน y p = I P /I NOM สำหรับมอเตอร์ด้วย โรเตอร์กรงกระรอกถึง 5 - 7 เมื่อเครื่องยนต์เร่งความเร็ว สลิปจะลดลง ส่งผลให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสในขดลวดโรเตอร์ลดลง ดังนั้นกระแสในขดลวดสเตเตอร์จึงลดลง

กระแสไฟฟ้าสตาร์ทขนาดใหญ่อาจไม่เป็นที่ยอมรับ ทั้งสำหรับตัวมอเตอร์เองและสำหรับเครือข่ายที่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ หากสตาร์ทบ่อยครั้ง กระแสไฟฟ้าสตาร์ทขนาดใหญ่จะทำให้อุณหภูมิของขดลวดมอเตอร์เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่ แก่ก่อนวัยความโดดเดี่ยวของมัน หากหลังจากจ่ายไฟให้กับเครื่องยนต์แล้วสตาร์ทไม่ติดไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม ต้องดับเครื่องยนต์ทันที อุปกรณ์อัตโนมัติการป้องกันที่เกิดจากกระแสไฟสูงหรือด้วยตนเอง ในเครือข่ายจ่ายไฟ เมื่อกระแสไฟฟ้าสูง แรงดันไฟฟ้าจะลดลง ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของผู้บริโภครายอื่นที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ดังนั้นการสตาร์ทเครื่องยนต์โดยตรงโดยการเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟจะได้รับอนุญาตก็ต่อเมื่อกำลังของเครื่องยนต์น้อยกว่ากำลังที่ออกแบบเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟไว้มาก

สำหรับมอเตอร์ที่มีโรเตอร์แบบพันแผล กระแสสตาร์ทลดลงทำได้โดยการรวมลิโน่สตาร์ทแบบสามเฟสไว้ในวงจรโรเตอร์ ความต้านทานแบบแอกทีฟที่รวมอยู่ในวงจรของแต่ละเฟสของโรเตอร์ทำให้กระแสในขดลวดของโรเตอร์ลดลง และในขดลวดสเตเตอร์ด้วย ในเวลาเดียวกัน การเพิ่มขึ้นของความต้านทานแบบแอกทีฟในวงจรโรเตอร์ทำให้ค่าตัวประกอบกำลังเพิ่มขึ้น cosψ 2 และได้รับค่าขนาดใหญ่เพียงพอ แรงบิดเริ่มต้นด้วยกระแสเริ่มต้นที่ลดลง เมื่อความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ความต้านทานของลิโน่สตาร์ทจะค่อยๆ หรือลดลงทีละขั้นจนเป็นศูนย์

กระแสไฟฟ้าเริ่มต้นของมอเตอร์อะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอกสามารถลดลงได้โดยการสตาร์ทที่แรงดันไฟฟ้าที่ลดลง นอกจากนี้ยังสามารถเปิดขดลวดสเตเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อแบบเดลต้าในระหว่างช่วงเริ่มต้นในรูปแบบสตาร์ได้อีกด้วย อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้จะช่วยลดแรงบิดได้อย่างมาก และใช้ได้เฉพาะเมื่อสตาร์ทโดยไม่มีโหลดหรือที่โหลดต่ำเท่านั้น ลดกระแสสตาร์ทขณะเดียวกันก็รักษาแรงบิดสูงโดยสตาร์ทที่ความถี่แรงดันไฟฟ้าจ่ายลดลง

สำหรับกลไกด้วย เงื่อนไขที่ยากลำบากการเริ่มต้นซึ่งเป็นที่พึงปรารถนาที่จะใช้มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสกับโรเตอร์กรงกระรอกขอแนะนำให้ใช้มอเตอร์ที่มีคุณสมบัติการสตาร์ทที่ดีขึ้น: ด้วยแรงบิดสตาร์ทที่มากขึ้นและน้อยกว่ามอเตอร์ จุดประสงค์ทั่วไป, เริ่มต้นปัจจุบัน เหล่านี้เป็นเครื่องยนต์ที่มีโรเตอร์แบบกรงคู่และมีร่องลึก รูปร่างของช่องและตัวนำแบบแอคทีฟของขดลวดกระดองของโรเตอร์แบบสองกรงและช่องลึกจะแสดงในรูปที่ 1 2.30

โรเตอร์ของมอเตอร์แบบสองกรงมีขดลวดลัดวงจรสองขดลวด: ภายนอก 1 (รูปที่ 2.30a.) หรือสตาร์ททำจากแท่งที่มีหน้าตัดเล็ก ๆ ที่ทำจากวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าลดลง (ทองเหลือง, บรอนซ์) และภายใน 2 หรืองาน - ทำจากแท่งที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่จากวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง (ทองแดง) ที่จุดเริ่มต้นของการสตาร์ทเครื่องยนต์ (ที่ n = 0, s = 1) ความถี่ของกระแสในโรเตอร์จะเท่ากับความถี่ไฟหลัก ในกรณีนี้ ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำของเซลล์จะมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับเซลล์ที่ทำงานอยู่ (XL = 2πfL) ความต้านทานแบบเหนี่ยวนำของกรงส่วนล่างที่ทำงานซึ่งฝังลึกอยู่ในตัวโรเตอร์และประกอบกับฟลักซ์การรั่วซึมขนาดใหญ่ (แสดงด้วยเส้นประในรูปที่ 2.30) มีสูงเป็นพิเศษ กระแสส่วนใหญ่จะไหลผ่านกรงด้านบนซึ่งมีความต้านทานแบบแอกทีฟสูง เนื่องจากกระแสสตาร์ทลดลงและแรงบิดสตาร์ทเพิ่มขึ้น เมื่อเครื่องยนต์เร่งความเร็ว ความถี่ของกระแสของโรเตอร์จะลดลงหลายสิบครั้ง เนื่องจากการสลิปจะลดลงจากเอกภาพเป็นหนึ่งในร้อย ผลที่ตามมาคือค่ารีแอกแตนซ์รีแอคทีฟของโรเตอร์ซึ่งแปรผันตามความถี่ จะลดลงและไม่มีนัยสำคัญสำหรับทั้งขดลวดสตาร์ทและขดลวดทำงาน ในกรณีนี้ กระแสของโรเตอร์ซึ่งกระจายระหว่างเซลล์ในสัดส่วนผกผันกับความต้านทานเริ่มไหลส่วนใหญ่ในขดลวดทำงานที่มีความต้านทานต่ำ ดังนั้น กระบวนการสตาร์ทเครื่องยนต์แบบสองเซลล์จึงคล้ายกับกระบวนการสตาร์ทแบบรีโอสแตติกของเครื่องยนต์แบบ Wound-Rotor

รูปที่ 2.30 – รูปทรงของร่องของโรเตอร์แบบกรงสองชั้นและร่องลึก

นอกจากนี้ยังมีโรเตอร์แบบอื่นๆ ที่มีกรงสองชั้น เช่น มีร่องรูปทรง 3 หุ้มด้วยอลูมิเนียม (รูปที่ 2.30b) ที่นี่ความต้านทานแบบแอกทีฟที่เพิ่มขึ้นของเซลล์เมื่อเริ่มต้นนั้นรับประกันได้โดยการแทนที่กระแสไปที่ส่วนบนของตัวนำเท่านั้น เนื่องจากวัสดุของเซลล์ทั้งสองเหมือนกัน การออกแบบนี้ง่ายกว่าและราคาถูกกว่า แต่ลักษณะการสตาร์ทของเครื่องยนต์ค่อนข้างแย่กว่านั้น

ในทำนองเดียวกันการกระจัดของกระแสใน ส่วนบนตัวนำในระหว่างการสตาร์ท เมื่อความถี่ของกระแสในโรเตอร์สูง จะถูกจัดเตรียมไว้ในโรเตอร์ที่มีร่องลึก (รูปที่ 2.30c) ซึ่งตัวนำ 4 ซึ่งมักจะเป็นทองแดงจะมีความสูงยาวมาก การแทนที่กระแสในส่วนบนของตัวนำจะเทียบเท่ากับการลดหน้าตัดและให้ความต้านทานแอคทีฟของโรเตอร์เพิ่มขึ้นในระหว่างการสตาร์ทและกระแสสตาร์ทลดลง

ใครก็ตามที่เกี่ยวข้องกับการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าจะคุ้นเคยกับสำนวน กระแสสตาร์ทของมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อสตาร์ท กระแสสตาร์ทของมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 ถึง 8 เท่าของค่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังและความเร็วที่กำหนด

ทั้งหมดนี้ส่งผลเสียต่อการทำงานของผู้บริโภครายอื่นที่ทำงานในสายเดียวกันกับอุปกรณ์นี้ ในการเปิดตัวดังกล่าวซึ่งมีลักษณะเฉพาะ ระดับสูงการบริโภค พลังงานปฏิกิริยาด้านหลัง ช่วงสั้น ๆเวลา มอเตอร์ไฟฟ้าอื่น ๆ และผู้บริโภคที่มีตัวบ่งชี้ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าเป็นลำดับความสำคัญอยู่ในสถานะไม่สบาย สถานการณ์นี้นำไปสู่ผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้ในการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้านี้ ท้ายที่สุดแล้วการเริ่มต้นแต่ละครั้งจะลดแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายจ่ายไฟลงอย่างมาก เพื่อที่จะลด ผลกระทบด้านลบมีการใช้กระบวนการดังกล่าวหลายอย่าง วิธีการแบบดั้งเดิมเพื่อลด

1. มอเตอร์ไฟฟ้าสตาร์ทหลังจากถอดภาระทางกลบนเพลาขับของมอเตอร์ไฟฟ้าออก ซึ่งเรียกว่าการสตาร์ทรอบเดินเบา จากนั้นจึงโหลดมอเตอร์ไฟฟ้า ค่อยๆ เข้าสู่โหมดการทำงาน วิธีการนี้ใช้ได้กับปั๊มที่ใช้งานและ ระบบระบายอากาศซึ่งสามารถควบคุมโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าได้โดยใช้วัสดุสิ้นเปลืองและตัวปิดระบบดูด ซึ่งจะช่วยลดปริมาณพลังงานปฏิกิริยาดังนั้น กระแสเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า

2. การเปิดมอเตอร์ไฟฟ้าตามวงจรสตาร์ → เดลต้า วิธีการนี้ใช้ได้เมื่อ เงื่อนไขบางอย่าง- มอเตอร์ต้องมีขดลวดสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ สำหรับพวกเรา เครือข่ายอุตสาหกรรมช่วงนี้เป็น 380/660V หากตรงตามเงื่อนไขนี้ มอเตอร์ไฟฟ้าจะสตาร์ทในโหมดซอฟต์ ซึ่งกระแสสตาร์ทจะต้องไม่เกินกระแสที่กำหนดมากกว่า 2 เท่า

3. เริ่มต้นหม้อแปลงอัตโนมัติ การเริ่มต้นในลักษณะนี้ค่อนข้างชวนให้นึกถึงการกระทำก่อนหน้านี้ มีเพียงแรงดันไฟฟ้าเท่านั้นที่จ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าที่สตาร์ทโดยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าอย่างราบรื่นผ่านตัวแปลงอัตโนมัติ

การเปิดตัวประเภทนี้ไม่ได้ใช้งานจริงเนื่องจากมีต้นทุนสูงและขนาดบัลลาสต์ที่สำคัญ

4. การใช้ตัวต้านทานสตาร์ทหรือเครื่องปฏิกรณ์เพื่อจำกัดกระแสสตาร์ท ในกรณีที่กระแสเกินค่าที่ระบุถูกปล่อยออกมาในรูปของพลังงานความร้อนที่ตัวต้านทานการดับ

5. ตัวควบคุมความถี่ ทิศทางใหม่ในการเปิดตัวโซลูชันและความสามารถในการลด - วิธีการนี้ถูกนำมาใช้ทุกที่ ทุกแห่งที่จำเป็นและไม่จำเป็น วิธีการเริ่มต้นนี้ไม่จำเป็นต้องมีการลงทุนทางการเงินจำนวนมากหากเกี่ยวข้องกับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กขนาด 10–30 กิโลวัตต์ เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูงกว่า ค่าใช้จ่ายอาจสูงกว่าต้นทุนของมอเตอร์ไฟฟ้าเองอย่างมาก

6. อุปกรณ์สตาร์ทแบบนุ่มนวลที่ใช้องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตตสมัยใหม่ - ไทริสเตอร์ การควบคุมอุปกรณ์สตาร์ทดังกล่าวดำเนินการโดยวิธีการควบคุมเฟส แต่วิธีนี้มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง: ในเครือข่ายที่มีพลังงานไม่เพียงพอ แรงดันไฟฟ้าตกไม่สามารถชดเชยได้ อุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ภายใต้สภาวะการทำงานที่สำคัญในโหมดนี้และความล้มเหลวของอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับเวลา

ในการแก้ปัญหานี้ ผู้บริโภคจะต้องค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ยอมรับได้ในการสตาร์ทและลดความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูงอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย

ไม่มีโพสต์ที่คล้ายกัน

ในกรณีส่วนใหญ่ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสจะเปิดโดยการเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย ในวงจรสเตเตอร์ของมอเตอร์หน้าสัมผัสของสตาร์ทเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกปิดขดลวดจะเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นของเครือข่ายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหมุนเกิดขึ้นและไดรฟ์เริ่มทำงาน

แน่นอนว่าสิ่งนี้ส่งผลให้เกิดกระแสพุ่งเข้าที่เกินค่าพิกัดห้าถึงเจ็ดเท่า และระยะเวลาของการขว้างนี้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการสตาร์ทนั่นคือกำลังของเครื่องยนต์ ยิ่งมอเตอร์มีขนาดใหญ่เท่าไร การเร่งความเร็วก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น และผลของกระแสที่เพิ่มขึ้นในเครือข่ายจ่ายไฟและขดลวดสเตเตอร์ก็จะยิ่งนานขึ้นด้วย

สำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส "อ่อนแอ" ที่มีกำลังไม่เกิน 3 kW ข้อเสียของการเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายเหล่านี้ไม่สำคัญ แน่นอนว่ากระแสไฟกระชากนั้นไม่สามารถละเลยได้ แต่ถึงอย่างนั้น เครือข่ายในครัวเรือน กระแสสลับมักจะมีพลังงานสำรองที่ช่วยให้สามารถทนต่อการโอเวอร์โหลดชั่วขณะได้

สำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อนนั้น ในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าตก มอเตอร์จะสตาร์ทเสมอโดยไม่มีผลกระทบใด ๆ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม การเชื่อมต่อโดยตรงเครือข่ายมักใช้สำหรับไดรฟ์แบบอะซิงโครนัสของปั๊มและพัดลมขนาดเล็ก เลื่อยวงเดือน เครื่องขัดทราย และเครื่องจักรงานโลหะ

การเริ่มต้นของไดรฟ์เหล่านี้เกิดขึ้นในค่อนข้าง เงื่อนไขที่ดีและเครื่องยนต์ได้รับการออกแบบเพื่อ งานถาวรเมื่อเชื่อมต่อ ขดลวดสเตเตอร์แรงดันไฟแบบสตาร์และสาย 380 โวลต์ (แรงดันปกติ 380/220 โวลต์)

แต่เมื่อกำลังของเครื่องยนต์อยู่ที่สิบหรือ 15 กิโลวัตต์ขึ้นไป การเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายจะกลายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ จากนั้นจะต้องจำกัดกระแสไฟกระชากที่ไหลเข้า เนื่องจากจะสร้างภาระเพิ่มเติมบนเครือข่ายและอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า "ลดลง"

วิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการจำกัดกระแสเริ่มต้นของไดรฟ์แบบอะซิงโครนัสคือการเริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง สำหรับเครื่องยนต์ 660/380 โวลต์ การสตาร์ทดังกล่าวสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนขดลวดจากสตาร์เป็นเดลต้า ในโหมดสตาร์ มอเตอร์จะใช้กระแสไฟฟ้าน้อยลงและโหลดบนเครือข่ายจะลดลง

การสลับไปใช้เดลต้าไม่กี่วินาทีหลังจากสตาร์ทสามารถจัดระเบียบได้โดยใช้รีเลย์เวลาหรือโดยการควบคุมกระแสในวงจรสเตเตอร์ อย่างไรก็ตามมีปัญหาอยู่ประการหนึ่ง - เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง แรงบิดของมอเตอร์บนเพลาก็ลดลงเช่นกัน

ยิ่งกว่านั้นหากแรงดันไฟฟ้าลดลงครึ่งหนึ่งแรงบิดจะลดลงสี่เท่า - การพึ่งพานั้นเป็นกำลังสอง และเรื่องนี้แม้จะเป็นช่วงเริ่มต้นก็ตาม มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีข้อจำกัดอยู่แล้วเนื่องจากลักษณะเฉพาะของคุณลักษณะทางกลแบบอะซิงโครนัส

ดังนั้นการลดแรงดันไฟฟ้าและการเปลี่ยนจาก "สตาร์" เป็น "เดลต้า" จึงใช้เฉพาะในไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีความสามารถทางเทคโนโลยีในการเริ่มต้นโดยไม่มีโหลดบนเพลาโดยสมบูรณ์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับมอเตอร์รถแข่งของชุดคอนเวอร์เตอร์ สำหรับการขับเคลื่อนของเครื่องเลื่อยหลายใบที่ทรงพลังและไดรฟ์ที่คล้ายกัน

การสตาร์ทด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำไม่เหมาะเลย ตัวอย่างเช่น สำหรับการขับเคลื่อนของสายพานลำเลียง ซึ่งเกือบทุกครั้งจะต้องสตาร์ทภายใต้ภาระ สำหรับไดรฟ์ดังกล่าว จะใช้การสตาร์ทแบบรีโอสแตติกซึ่งทำให้สามารถจำกัดกระแสสตาร์ทของมอเตอร์ได้ แต่ไม่ลดแรงบิด

ในการสตาร์ทลิโน่สแตท จะใช้มอเตอร์ที่มีโรเตอร์แบบพันแผล ซึ่งช่วยให้คุณสามารถรวมความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรของคุณได้ ความต้านทานยังสามารถส่งออกเป็นขั้น และการสตาร์ทจะราบรื่นขึ้น การควบคุมลิโน่มักใช้เพื่อเปลี่ยนความเร็วของไดรฟ์ระหว่างการทำงาน

แต่ประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับไดรฟ์แบบอะซิงโครนัสกำลังเริ่มใช้งาน ตัวแปลงความถี่(พีซี). ด้วยการเปลี่ยนความถี่และขนาดของแรงดันไฟฟ้า คอนเวอร์เตอร์ช่วยให้มอเตอร์อะซิงโครนัสสตาร์ทและทำงานด้วย ประสิทธิภาพสูงสุดเป็นส่วนหนึ่งของไดรฟ์ใดๆ ในกรณีนี้ กระแสไฟกระชากจะถูกกำจัดออกไปโดยสิ้นเชิง และแรงบิดจะถึงค่าสูงสุดที่เป็นไปได้

การคำนวณระบบไฟฟ้าแต่อย่างใด ปั๊มจุ่มจะต้องมีการแก้ไขกระแสไหลเข้าด้วย ตามเอกสารต่าง ๆ ที่พบในเน็ต กระแสเริ่มต้นจะเท่ากับกระแสการทำงานของปั๊มเพิ่มขึ้น 3-7 เท่า- มีการกล่าวถึงตัวคูณ 9x ด้วยซ้ำ

เรามาดูกันว่าขนาดของกระแสเริ่มต้นนั้นขึ้นอยู่กับขนาดเท่าใด ก่อนอื่นเลย ขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่องยนต์ด้วย ยิ่งและ เครื่องยนต์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นโมเมนต์เฉื่อยของโรเตอร์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้นยิ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการโปรโมต ดังนั้นตัวคูณกระแสที่คำนวณได้เมื่อสตาร์ทเครื่องจะเพิ่มขึ้นจาก 3 สำหรับมอเตอร์ครึ่งกิโลวัตต์เป็น 4 สำหรับมอเตอร์ขนาดสองกิโลวัตต์

ในขณะที่สตาร์ทเครื่องก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน - โรเตอร์ที่หมุนอย่างอิสระในปั๊มจะให้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่าเมื่อสตาร์ทเครื่องมากกว่า เต็มไปด้วยเสาน้ำหลายเมตรในสายน้ำหลัก

ตารางตัวคูณสำหรับกระแสเริ่มต้นของปั๊ม Grundfos SP

ตารางแสดงการขึ้นต่อกันของกระแส In ที่ใช้งานในหน่วยแอมแปร์ และตัวคูณสำหรับ Ist/In กระแสเริ่มต้นบนกำลัง P2 สำหรับเฟสเดียวและ มอเตอร์สามเฟสกลุ่มผลิตภัณฑ์กรุนด์ฟอส SP เวลาเร่งความเร็วจริงคือ 0.1 วินาที

P2 กิโลวัตต์	ใน A (1x230)	Ist/ใน (1x230)	ใน, A (3x400)	อิสท์/อิน (3x400)
0.37	3.95	3.4	1.40	3.7
0.55	5.80	3.5	2.20	3.5
0.75	7.45	3.6	2.30	4.7
1.1	7.30	4.3	3.40	4.6
1.5	10.2	3.9	4.20	5.0
2.2	14.0	4.4	5.50	4,7

อย่าแปลกใจกับความแตกต่างระหว่างกระแสที่ใช้โดยมอเตอร์ในตารางและกำลังในหน่วยกิโลวัตต์ - ผู้ผลิตมอเตอร์สำหรับปั๊มให้กำลังบนเพลามอเตอร์ในลักษณะเฉพาะและขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพและน้อยกว่า พลังงานที่ใช้ไป พลังงานไฟฟ้า- และให้ความแรงในปัจจุบันสำหรับเครื่องยนต์ที่โหลดเต็ม

ข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนการสตาร์ทปั๊มต่อชั่วโมงเนื่องมาจากความร้อนจำนวนมากที่เกิดขึ้นบนขดลวดมอเตอร์โดยกระแสสตาร์ท หากเปิดบ่อยเกินไป ขดลวดจะร้อนเกินไป

ขดลวดที่ร้อนเกินไปมากเกินไปทำให้สูญเสียคุณสมบัติการเป็นฉนวนของสารเคลือบเงาซึ่งเคลือบด้วยการหมุน การลัดวงจร และความล้มเหลวของมอเตอร์ปั๊ม

ผลข้างเคียง

ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์หนัก ( ระดับความสูงความดัน, ตัวกรองทางเข้าอุดตัน, การสะสมในน้ำประปา, การสึกหรอของส่วนประกอบปั๊ม), ขนาดและระยะเวลาของกระแสเริ่มต้นอาจมากกว่าที่คำนวณไว้อย่างมีนัยสำคัญ

ในระหว่างกระแสกระชาก แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมสายไฟของปั๊มจะเพิ่มขึ้น กฎ IES 3-64 อนุญาตให้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าลดลงไม่เกิน 4%

ต่อสู้กับกระแสไหลเข้า

การสตาร์ทโดยตรงจากเครือข่ายเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายและถูกที่สุด แต่กระแสไฟสตาร์ทที่สูงทำให้เกิดข้อจำกัดในการใช้งาน เพื่อกำจัดข้อเสียนี้จึงใช้วิธีการอื่น:

1. ซอฟท์สตาร์ทเตอร์- นี่คือที่สุด วิธีการที่มีประสิทธิภาพลดกระแสเริ่มต้น ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งคือต้นทุนตัวแปลงสูง

สำหรับ ปั๊มกรุนด์ฟอส SQ และ SQE ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนการสตาร์ทต่อชั่วโมง เนื่องจากมีตัวแปลงความถี่และชุดซอฟต์สตาร์ทติดตั้งอยู่ในตัวเรือนมอเตอร์แล้ว

ในลักษณะที่เรียบง่าย การทำงานของซอฟต์สตาร์ทประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบนมอเตอร์อย่างราบรื่นภายใน 2 วินาที ในช่วงเวลานี้ โรเตอร์จะมีเวลาในการหมุนตามความเร็วที่ต้องการ โดยไม่ต้องเพิ่มภาระบนเครือข่าย

2. ตามลำดับ การเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงไฟฟ้ามีขดลวดหลายอัน สำหรับปั๊ม โดยปกติจะใช้ส่วนที่ 1 - 2 ซึ่งจะจำกัดกระแสเมื่อเปิดเครื่อง และเมื่อปั๊มเพิ่มความเร็ว ปั๊มก็จะถูกนำออกจากวงจรตามลำดับ การลดแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นเกิดขึ้นสูงสุด 50% ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย

3. สำหรับมอเตอร์ปั๊มสามเฟสที่มีกำลังมากกว่า 3 กิโลวัตต์ คุณสามารถใช้วงจรสตาร์ทกับ เปลี่ยนจากดาวเป็นเดลต้า- ในขณะที่สตาร์ทเครื่องยนต์จะเปิดตามวงจร "สตาร์" ซึ่งจะลดกระแสสตาร์ทลง 3 เท่าและหลังจากที่เครื่องยนต์เร่งความเร็วแล้วเท่านั้น การเชื่อมต่อจะถูกเปลี่ยนตามวงจร "เดลต้า"

ข้อจำกัดของกระแสเริ่มต้นแบบอะซิงโครนัส

เมื่อมอเตอร์อะซิงโครนัสเชื่อมต่อกับเครือข่าย จะเกิดกระแสสตาร์ทขนาดใหญ่เกินกระแสที่กำหนด 5… 7 ครั้ง และทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกอย่างมีนัยสำคัญในสาย ซึ่งอาจส่งผลให้มอเตอร์ที่ทำงานอยู่บริเวณใกล้เคียงหยุดทำงาน ภายใต้อิทธิพลของกระแสสตาร์ท แรงไดนามิกเกิดขึ้นในมอเตอร์ สร้างความเสียหายและทำลายขดลวดและการโหลด หม้อแปลงไฟฟ้าและสายซึ่งนำไปสู่การสูญเสียพลังงานเพิ่มเติม การจำกัดกระแสเริ่มต้นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งทางการเกษตรเนื่องจากการห่างไกลของมอเตอร์ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานและความสามารถในการสมมูลของกำลังของหม้อแปลงและกำลังเริ่มต้นของมอเตอร์ไฟฟ้า การสตาร์ทบ่อยครั้งจะทำให้ขดลวดมอเตอร์ร้อนขึ้น
คุณสามารถจำกัดกระแสเริ่มต้นได้หลายวิธี: โดยการเพิ่มความต้านทานแบบแอคทีฟหรือแบบเหนี่ยวนำเพิ่มเติมในวงจรสเตเตอร์ การรวมความต้านทานเชิงแอคทีฟหรืออุปนัยเพิ่มเติมในวงจรโรเตอร์ การเปลี่ยนขดลวดสเตเตอร์จาก "เดลต้า" เป็น "ดาว" ในช่วงเริ่มต้น แรงดันสเตเตอร์ลดลง สามารถแนะนำแผนการลดกระแสเริ่มต้นโดยการเปลี่ยนขดลวดจาก "ดาว" เป็น "เดลต้า" (รูปที่ 4.21) สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขดลวดเฟสได้รับการออกแบบมา แรงดันไฟฟ้าของสาย- สิ่งนี้ใช้กับระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องบดย่อยแบบกด เครื่องบดย่อยทรงพลัง ฯลฯ) ในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 380 V จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้า 660/380 V ด้วยแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 380 V มอเตอร์จะต้องมีแรงดันไฟฟ้า 380/220 V

ลองพิจารณาอัตราส่วนของกระแสสตาร์ทมอเตอร์เมื่อเชื่อมต่อกับ "สตาร์":
(4.73)

ที่ไหน - ความต้านทานขดลวดสเตเตอร์เมื่อเปิดเครื่อง

ข้าว. 4.21. แผนภาพการสลับของขดลวดสเตเตอร์แบบอะซิงโครนัส

เครื่องยนต์จากสตาร์ถึงเดลต้า

กระแสเริ่มต้นมอเตอร์เมื่อเปิดขดลวดในเดลต้า:

อัตราส่วนปัจจุบัน:
(4.74)

ดังนั้น เมื่อขดลวดมอเตอร์ถูกเปิดในโหมดสตาร์ กระแสเฟสจะลดลงด้วยปัจจัยหนึ่ง และกระแสเชิงเส้นจะลดลงด้วยปัจจัยสาม เมื่อแรงดันไฟฟ้าเฟสลดลงหนึ่งปัจจัย แรงบิดของมอเตอร์จะลดลงสามเท่า

รูปที่.4.22. ลักษณะของมอเตอร์อะซิงโครนัสที่

การเปลี่ยนขดลวดสเตเตอร์จากดาวเป็นเดลต้า

ลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์โดยใช้วิธีนี้แสดงในรูปที่ 4.22 กระแสสตาร์ทของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามารถจำกัดได้โดยการลดแรงดันไฟฟ้าบนสเตเตอร์
กระแสเริ่มต้นของมอเตอร์อะซิงโครนัสที่ แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับโภชนาการเท่ากับ:

ความต้านทานเฟสของมอเตอร์อยู่ที่ไหนในขณะที่เปิดเครื่อง
เพื่อลดกระแสสตาร์ทด้วยปัจจัย แรงดันไฟฟ้าบนสเตเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสจะต้องลดลงตามจำนวนเท่าเดิม
(4.75)

แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงบนสเตเตอร์ทำให้แรงบิดสตาร์ทของมอเตอร์ในหรือ (1 - . รูปที่ 4.23 แสดงคุณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเมื่อกระแสสตาร์ท a ลดลงสองเท่า การลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในแรงบิดสตาร์ทช่วยให้ใช้งานได้ วิธีนี้ส่วนใหญ่เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ ไม่ได้ใช้งานด้วยช่วงเวลาเริ่มต้นที่ค่อนข้างน้อย

รูปที่.4.23. ลักษณะของมอเตอร์อะซิงโครนัสเมื่อลดขนาด

แรงดันไฟฟ้า.
ในการคำนวณเมื่อเลือกมอเตอร์จำเป็นต้องตรวจสอบความเป็นไปได้ในการสตาร์ทเมื่อแรงดันไฟฟ้าตก: .
กระแสสตาร์ทของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามารถถูกจำกัดได้โดยรวมความต้านทานแบบแอคทีฟหรือแบบเหนี่ยวนำเพิ่มเติมในวงจรสเตเตอร์
การคำนวณค่าความต้านทานแบบแอคทีฟหรือแบบเหนี่ยวนำเพิ่มเติมเริ่มต้นด้วยการเลือกกระแสเริ่มต้นที่ต้องการและกำหนดปัจจัยการลดของกระแสนี้:
,
กระแสสตาร์ทของมอเตอร์อยู่ที่ไหนหากไม่มีความต้านทาน

วงจรสเตเตอร์=
ระบุ แรงดันเฟสเครือข่าย; ความต้านทานของขดลวดสเตเตอร์เฟส - กระแสเริ่มต้นเมื่อแนะนำความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรสเตเตอร์ - ความต้านทานรวมของวงจรขดลวดสเตเตอร์เมื่อใส่หรือ
ให้เราแทนค่าปัจจุบันและ

ก = .

เพื่อกำหนดค่าที่ต้องการจะมีการสร้างสามเหลี่ยมความต้านทาน (รูปที่ 4.24)

เราคำนวณความต้านทานรวมของขดลวดมอเตอร์:

จากนั้นจึงเกิดความต้านทานแบบแอคทีฟ
,
ตัวประกอบกำลังของเครื่องยนต์อยู่ที่ไหนเมื่อสตาร์ทเครื่อง

รูปที่.4.24. สามเหลี่ยม แนวต้านเริ่มต้นเมื่อมอเตอร์อะซิงโครนัสเชื่อมต่อกับวงจรสเตเตอร์: a – ความต้านทานแบบแอกทีฟ;

b – ปฏิกิริยารีแอคทีฟ

ปฏิกิริยาอุปนัย

จากสามเหลี่ยมต้านทาน (รูปที่ 4.25, a) เรามี
(4.76)

ในทำนองเดียวกัน เราจะกำหนดค่าของการอุปนัยเพิ่มเติม

ความต้านทาน (รูปที่ 4.24, b):
(4.77)

คุณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าของมอเตอร์พร้อมการแนะนำความต้านทานเพิ่มเติมได้ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้
แผนภาพสตาร์ทเครื่องยนต์แสดงในรูปที่ 4.25 ความต้านทานจะถูกปิดหลังจากที่เครื่องยนต์เร่งความเร็วหรือ ณ จุดใดจุดหนึ่งซึ่งกระแสไฟกระชากไม่เกิน
การจำกัดกระแสสตาร์ทของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสยังสามารถทำได้โดยการรวมตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรโรเตอร์ เมื่อสตาร์ทมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยโรเตอร์แบบพันแผลที่มีวงแหวนลัดวงจร แรงบิดสตาร์ทจะเท่ากับ (0.5... 1.5) และกระแสสเตเตอร์และโรเตอร์จะเกินกระแสที่กำหนด 5... 10 เท่า

รูปที่.4.25. แผนภาพแสดงกระแสสตาร์ทของมอเตอร์อะซิงโครนัสด้วย

การใช้ตัวต้านทานในวงจรสเตเตอร์

การนำความต้านทานแบบแอกทีฟเข้าไปในวงจรโรเตอร์จะช่วยลดกระแสของมอเตอร์และเพิ่มแรงบิดเริ่มต้นเป็น (ดูรูปที่ 4.7) แผนภาพวงจรสำหรับการเชื่อมต่อระยะตัวต้านทานเริ่มต้นจะแสดงในรูปที่ 4.2, 6

ข้าว. 4.26. วงจรสำหรับเชื่อมต่อตัวต้านทานสตาร์ทแบบอะซิงโครนัส

เครื่องยนต์.

4.11. การคำนวณตัวต้านทานสตาร์ทสำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัส
การคำนวณตัวต้านทานสตาร์ทสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบพันแผลจะคล้ายกับการคำนวณตัวต้านทานสตาร์ทสำหรับมอเตอร์แบบสับเปลี่ยนและแบบอนุกรม มีความจำเป็นต้องคำนึงว่าในส่วนการทำงานของลักษณะทางกลของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสนั้นแรงบิดจะแปรผันตามกระแสดังนั้นการคำนวณจะดำเนินการสำหรับแรงบิดไม่ใช่สำหรับกระแส ค่าของแรงบิดเริ่มต้นสูงสุดถูกจำกัดโดยแรงไดนามิกในขดลวดและการทำความร้อนของเครื่อง ในบางกรณี ประเด็นนี้ถูกจำกัดด้วยข้อกำหนดทางเทคโนโลยี การคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานเริ่มต้นสามารถทำได้โดยใช้วิธีการที่แน่นอนและโดยประมาณโดยใช้วิธีการวิเคราะห์และกราฟิก ลองพิจารณาวิธีการโดยประมาณซึ่งใช้สำหรับแรงบิดในการสลับสูงสุดไม่เกิน 0.7 แผนภาพเริ่มต้นสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในสองขั้นตอนแสดงในรูปที่ 4.28

วิธีการวิเคราะห์ถ้ากำหนดจำนวนขั้น m แล้ว

ช่วงเวลาการสลับที่หลากหลาย
(4.78)

โดยที่ความต้านทานสูงสุดของวงจรโรเตอร์ ณ เวลาที่เปิดเครื่องคือ - ระดับความต้านทาน

รูปที่.4.28. แผนภาพสตาร์ทของมอเตอร์อะซิงโครนัส , - ความต้านทานของโรเตอร์, ab
หลังจากแทนค่าและ
(4.79)

ส่วน ab = และขนาดของส่วนจะถูกกำหนดจากที่คล้ายกัน

สามเหลี่ยม Oad และ ofl:

โฆษณา/อ่าว = lf/ของ;
ส่วน аО = ; ลฟ = 1; เจเอฟ = ดังนั้น:
โฆษณา= อ่าว lf/ของ =; .

ดังนั้น,

ค่าควรมากกว่านี้เช่น - โดยการเปรียบเทียบกับรถยนต์ กระแสตรง(บทที่ 2 และ 3)

เรามาพิจารณาความต้านทานกัน:
(4.80)
เมื่อไม่ได้ระบุจำนวนขั้นตอน เราจะนำค่าของช่วงเวลาการสลับ และ จากนั้นกำหนดจำนวนขั้นตอน m:
(4.81) (4.82)
โดยที่ คือค่าเล็กน้อยของ EMF และกระแสโรเตอร์
ในการตรวจสอบจำเป็นต้องกำหนดความต้านทานของโรเตอร์และเปรียบเทียบกับวิธีกราฟิกที่ได้รับ
(4.83)

4.12. ไดรฟ์ไฟฟ้าพร้อมมอเตอร์เชิงเส้น
ปัจจุบันมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอนุกรมประมาณ 40-50% ถูกใช้ในกลไกการผลิตที่มีการเคลื่อนไหวแบบแปลหรือแบบลูกสูบของตัวเครื่อง เพื่อแปลง การเคลื่อนไหวแบบหมุนในการแปลมีการใช้อุปกรณ์ที่หลากหลาย: ระบบส่งกำลังแบบนิวแมติกและไฮดรอลิกคู่ "สกรู - น็อต" กลไกข้อเหวี่ยง เกียร์และแร็ค โครงสร้างล้อและรางในระบบขนส่ง ฯลฯ นอกจากนี้ ไดรฟ์ดังกล่าวมักจะใช้กระปุกเกียร์ ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการสูญเสียและความล้มเหลวเพิ่มเติม
มอเตอร์แนวราบช่วยให้มีการเคลื่อนที่ในการแปลโดยตรงโดยไม่ต้องมีการสัมผัสทางกลระหว่างโครงสร้างหลัก (โดยปกติคือสเตเตอร์) และโครงสร้างรอง (โรเตอร์) ดังนั้นจึงไม่มีกลไกการส่งกำลัง ในขณะเดียวกัน แผนภาพจลนศาสตร์ก็ง่ายขึ้นอย่างมาก ความน่าเชื่อถือและความแม่นยำในการควบคุมเพิ่มขึ้น และมอเตอร์ไฟฟ้าเชิงเส้นเองก็ได้รับการปรับให้เข้ากับ ตัวกระตุ้นมีความสามารถในการผลิตในการผลิตและลดการใช้เหล็กเนื่องจากการตัดของเสียต่ำ
ในทางปฏิบัติจะใช้มอเตอร์กระแสตรงเชิงเส้น (ส่วนใหญ่เป็นสเต็ปเปอร์), อะซิงโครนัส (LAM), ซิงโครนัส (LSD) และแม่เหล็กไฟฟ้า (LEMD) มอเตอร์อะซิงโครนัสเชิงเส้นกำลังแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบ ต้นทุนต่ำ ความสามารถในการผลิต ความน่าเชื่อถือ และความหลากหลาย โซลูชั่นที่สร้างสรรค์- โครงสร้าง LAD มีลักษณะเป็นทรงกระบอกและแบน
รูปที่ 4.29 แสดงอุปกรณ์ของ LIM แบบแบน

รูปที่.4.29. การออกแบบมอเตอร์อะซิงโครนัสเชิงเส้นแบบแบน:

ตัวเหนี่ยวนำ 1 ตัวพร้อมขดลวด (สเตเตอร์); 2- บัสปฏิกิริยา; 3- วงจรแม่เหล็กย้อนกลับ; a – LAD สองด้าน; b – LAD ข้างเดียว; c - ขดลวดลัดวงจรด้วยวงจรแม่เหล็กย้อนกลับ

พารามิเตอร์การเคลื่อนไหวของ LIM ได้รับการควบคุมในลักษณะเดียวกับ IM ทั่วไป: โดยการเปลี่ยนความต้านทานของรีแอกทีฟบัส ควบคุมความถี่และระยะเวลาของการเปิดเครื่อง LAD ถูกใช้ในสายพานลำเลียง, เครื่องหมุนของกรวยป้อนสินค้าจำนวนมาก, ยานพาหนะ, เครื่องมือช่างและอื่น ๆ ข้อได้เปรียบที่สำคัญ LAD ประกอบด้วย มูลค่าสูง.