Пусковые токи электродвигателя

Январь, 29

В момент запуска электродвигателя происходит скачковое потребление электроэнергии. Такой ток называют пусковым. Этот параметр призван контролировать частотный преобразователь, так как возникающий импульс, как правило, многократно превышает параметры необходимые установке. Сложность заключается в том, что пусковые токи двигателя и параметры последующей работы не равны. Для старта требуется гораздо больше ампер. В этом обзоре мы разберем механизм пуска, его особенности и недостатки. Начнем с конденсаторов.

В 90% сетей промышленного назначения «трудятся» асинхронные электродвигатели трехфазного подключения. Перед тем, как ток поступает на установку, он накапливается в конденсаторах. Их два – пусковой и рабочий. Пусковой включается в момент запуска двигателя, тем самым увеличивая силу тока. При напряжении в 120В для этой задачи применяется ёмкость на 3-10 мкФ.

После того, как двигатель стартует, пусковой ток асинхронного двигателя отключается одним из двух способов:

при помощи реле (автоматическое отключение);
вручную при помощи рубильника.

Пусковые значения превышают номинальные в 5-8 раз. Номинал пускового тока напрямую связан с мощностью установки и количеством полюсов. Число полюсов влияет на номинальные обороты: чем меньше полюсов, тем меньше обороты. Чтобы понять, какой пусковой ток нужен двигателю, следует внимательно изучить спецификацию оборудования на сайте продавца, в частности, параметр «Отношение пускового тока к номинальному». Этот параметр указывается в кратном значении. К примеру, номинальная мощность агрегата – 7,5 кВт, пусковое отношение также 7,5. Для получения точной цифры пуска, умножаем 7,5 на 7,5. Получаем – 56,25А. Это и будет сила тока, требуемая для запуска.

Мы разобрались с тем, как рассчитать пусковой ток электродвигателя, теперь перейдем к недостаткам пускового импульса и способам их устранения.

Недостатки стартового питания: выявление, устранение

Как уже было отмечено, главным минусом пускового импульса является тот факт, что по силе он в несколько раз превышает допустимые показатели. В мотор редукторах изначальная скорость компенсируется передаточным значением. В электродвигателях усмирение «стихии» возложено на устройство плавного пуска. Неисправность либо отсутствие этого узла приводит к:

пробою изоляции;
подгоранию и разрушению контактов;
снижению эксплуатационного ресурса подшипников;
повышению вероятности выхода из строя двигателя.

Еще одним минусом пусковых нагрузок можно считать общее снижение напряжения в сети в момент старта установки. Из-за этого страдают другие потребители. Для решения проблемы, стабилизации показателей напряжения, производится установка дополнительного оборудования (частотных преобразователей, софтстартеров), которое повышает плавность пуска, уменьшает значение изначальных «аппетитов». Данное оборудование обеспечивает поддержание пусковых значений на необходимом уровне продолжительное время (около одной минуты).

Как узнать ток запуска?

Этот вопрос часто возникает у тех, кто не может найти в документах кратность стартового значения к номинальному. Перед тем, как проверить пусковой ток самостоятельно, внимательно прочитайте и запомните информацию, изложенную ниже.

Есть несколько способов установить заветные показатели.

Осциллограф. Подключаем прибор через резистор с наименьшим по отношению к обмоткам сопротивлением (0,1-0,5 Ом), и замеряем в момент старта наивысшую амплитудную точку синусоиды. Из полученного значения извлекаем корень. Далее считаем по закону Ома.
Подача пониженного напряжения. Если подать в 5-10 меньше от того, что требуется, это позволит избежать перегрева ротора. Измеряем значение и пересчитываем в пусковой ток. Меряем по одной фазе, так как на других фазах показатели будут аналогичными.
Клещи. Удобный и простой способ, но не без недостатков, так как клещи не позволяют уловить мгновенный импульс, занимающий доли секунды. Такой способ подходит для вентиляционных, насосных систем с высоким показателем инерционности. Так как процесс старта в этом случае длится около 10 секунд, клещи позволяют зафиксировать точное напряжение.

Завершить обзор хотелось бы парой советов по минимизации вреда от стартового импульса. Выше мы уже упомянули частотные преобразователи и софтстартеры. Не лишним будет и обезопасить сеть при помощи инвертора UPS, который позволит держать напряжение стабильным, в независимости от скачков в отдельных узлах. Стабилизаторы также могут помочь с безопасностью, но к их выбору следует подходить осторожно. Если есть возможность перекинуть питание с «плохой» фазы на «хорошую», при использовании однофазного агрегата, обязательно нею воспользуйтесь.